JP2008290011A - Fine bubble generator - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fine bubble generator which can correctly grasp the generation level of a fine bubble and ensure an appropriate generation level of the fine bubble in compliance with the type of use application. <P>SOLUTION: This fine bubble generator generates the fine bubble by feeding a gas into a liquid flow and comprises a turbidimeter which is arranged on the downstream side from a fine bubble generation part and measures the turbidity of the liquid flow and a control part which controls the generation level of the fine bubble from a value measured by the turbidimeter. The turbidimeter to be used is, for example, of an ultraviolet light irradiation type, a laser irradiation type, an ultrasonic generation type or a light emitting diode type. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、液体流体中に微細気泡を発生させる微細気泡発生装置に関する。特に、微細気泡の利用用途に適合させるために微細気泡の発生量を制御することができる微細気泡発生装置に関する。   The present invention relates to a fine bubble generator that generates fine bubbles in a liquid fluid. In particular, the present invention relates to a fine bubble generating apparatus capable of controlling the amount of fine bubbles generated in order to adapt to the usage application of fine bubbles.

近年、様々な技術分野において、液体流体中に微細気泡を発生させる技術が利用されており、例えば、水中にマイクロオーダーあるいはナノオーダーの微細気泡を含有する微細気泡含有水を用いて、水生生物の成育や、汚染水の水質浄化、殺菌等を行う技術が知られている。このような微細気包を発生させるための装置が種々提案されている。   In recent years, technologies for generating fine bubbles in a liquid fluid have been used in various technical fields. For example, aquatic organisms using water containing microbubbles in the micro-order or nano-order in water can be used. Techniques for growing, purifying contaminated water, sterilizing, etc. are known. Various devices for generating such a fine air bag have been proposed.

このような微細気泡を発生させる装置として、図10に示すように、液体に旋回流を発生させ、その旋回流の旋回軸に発生する負圧部分に対して気体を導入することにより、導出される液体中に微細気泡を発生させる装置が開示されている。より具体的には、一端側が壁体で閉口され、他端側が開口している円筒形スペースを有する容器本体と、一端側の壁体に開設された気体導入孔と、円筒形スペースの内壁円周面の一部にその接線方向に開設された加圧液体導入口とからなる微細気泡発生装置において、一端側の壁体を他端側に向けて突出する円錐形状又は円錐台形状のもので構成し、一端側の縦断面のスペース形状をM字形状となし、他端側の円筒形スペースの開口部から微細気泡を含む旋回気液混合液を導出するようにした微細気泡発生装置が開示されている(例えば、特許文献1参照)。   As a device for generating such fine bubbles, as shown in FIG. 10, it is derived by generating a swirling flow in the liquid and introducing a gas into a negative pressure portion generated in the swirling axis of the swirling flow. An apparatus for generating fine bubbles in a liquid is disclosed. More specifically, a container body having a cylindrical space whose one end is closed with a wall and the other end is open, a gas introduction hole formed in the wall on one end, and an inner wall circle of the cylindrical space In a fine bubble generating device comprising a pressurized liquid inlet port opened in a tangential direction on a part of the peripheral surface, a device having a conical shape or a truncated cone shape in which a wall at one end projects toward the other end. Disclosed is a fine bubble generating device configured to have a space shape of a vertical cross section on one end side to be M-shaped and to derive a swirling gas-liquid mixture containing fine bubbles from an opening of a cylindrical space on the other end side. (For example, refer to Patent Document 1).

特開2006−116365号公報 (全文 全図)JP 2006-116365 A (full text full view)

ところで、上記のような微細気泡を利用した技術では、微細気泡の好適な発生量は用途に応じて異なるために、微細気泡の発生量を適切に管理できるようにすることが望まれている。
特に、微細気泡は浮上して消滅したり、液体中に完全に溶解して消滅したりする特性を持っているために、液体流体の一部を採取して液中パーティクルカウンタやマイクロスコープ等で液体流体を観察する方法では、サンプル採取中の時間変化に対応することが困難であったり、インライン化して微細気泡の発生量を適確に把握することが困難であったりするという問題がある。
By the way, in the technique using the fine bubbles as described above, since the suitable amount of fine bubbles generated varies depending on the application, it is desired to appropriately manage the amount of fine bubbles generated.
In particular, because microbubbles float and disappear, or dissolve completely in the liquid and disappear, a part of the liquid fluid is sampled and collected in a liquid particle counter or a microscope. In the method of observing a liquid fluid, there are problems that it is difficult to cope with a change in time during sample collection, or that it is difficult to accurately determine the amount of microbubbles generated in-line.

また、微細気泡の発生プロセスに着目し、推定される微細気泡の発生量に基づいて、供給する液体流体や気体の流量、圧力、温度等をコントロールする方法もあるが、あくまでの推定によるものであり、実際に発生する微細気泡の量を正確に把握できるものではない。
さらに、マイクロフォンにより微細気泡の発生時の音を監視し、リニアに制御する方法も考えられるが、水中マイクロフォンは高価であるとともに、周囲の雑音の波長も把握する必要があり、調整が困難である。
Also, paying attention to the generation process of fine bubbles, there is a method to control the flow rate, pressure, temperature, etc. of the liquid fluid or gas to be supplied based on the estimated amount of fine bubbles generated. Yes, the amount of fine bubbles actually generated cannot be accurately grasped.
Furthermore, it is possible to monitor the sound when microbubbles are generated with a microphone and control it linearly, but the underwater microphone is expensive and it is also necessary to grasp the wavelength of the surrounding noise, making adjustment difficult. .

そこで、本発明の発明者らは鋭意努力し、微細気泡発生装置における微細気泡の発生部よりも下流側に濁度計を配置し、濁度計による測定値に基づいて微細気泡の発生量をコントロールすることによって、このような問題を解決できることを見出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明は、微細気泡の発生量を正確に把握し、利用用途に応じた適切な量の微細気泡を発生させることができる微細気泡発生装置を提供することを目的とする。
Therefore, the inventors of the present invention have made diligent efforts and arranged a turbidimeter downstream of the microbubble generator in the microbubble generator, and determined the amount of microbubbles generated based on the measured value by the turbidimeter. The present inventors have found that such problems can be solved by controlling, and have completed the present invention.
That is, an object of the present invention is to provide a microbubble generator capable of accurately grasping the generation amount of microbubbles and generating an appropriate amount of microbubbles according to usage.

本発明によれば、液体流体中に気体を供給し微細気泡を発生させる微細気泡発生装置であって、微細気泡の発生部よりも下流側に配置された液体流体の濁度を測定するための濁度計と、濁度計によって測定される値をもとに微細気泡の発生量を制御するための制御部と、を備えることを特徴とする微細気泡発生装置が提供され、上述した問題を解決することができる。   According to the present invention, there is provided a micro-bubble generating device for supplying gas into a liquid fluid to generate micro-bubbles, and for measuring the turbidity of the liquid fluid arranged downstream of the micro-bubble generating unit. A microbubble generator comprising a turbidimeter and a control unit for controlling the amount of microbubbles generated based on a value measured by the turbidimeter is provided, and the above-described problems are solved. Can be solved.

また、本発明の微細気泡発生装置を構成するにあたり、発生部は、気体が供給された液体流体を旋回させながら導出させるノズル部からなり、ノズル部の導出口よりも下流側の流路の少なくとも一部に透明な材質で構成された透過部を備え、濁度計は、当該透過部を通過する液体流体の濁度を測定することが好ましい。   Further, in configuring the fine bubble generating device of the present invention, the generating unit is composed of a nozzle unit that guides the liquid fluid supplied with the gas while swirling, and at least the flow channel downstream of the outlet port of the nozzle unit. It is preferable that a transmission part made of a transparent material is provided in part, and the turbidimeter measures the turbidity of the liquid fluid passing through the transmission part.

また、本発明の微細気泡発生装置を構成するにあたり、発生部は、気体が加圧溶解された液体流体が減圧される減圧部からなり、減圧部よりも下流側の流路の少なくとも一部に透明な材質で構成された透過部を備え、濁度計は、透過部を通過する液体流体の濁度を測定することが好ましい。   Further, in configuring the fine bubble generating device of the present invention, the generating unit is composed of a depressurizing unit that depressurizes the liquid fluid in which the gas is pressurized and dissolved, and is formed in at least a part of the flow path downstream of the depressurizing unit. It is preferable that the turbidimeter is provided with a transmission part made of a transparent material, and the turbidimeter measures the turbidity of the liquid fluid passing through the transmission part.

また、本発明の微細気泡発生装置を構成するにあたり、濁度計は、赤外線照射方式、レーザー照射方式、超音波発生方式、又は発光ダイオード式のうちのいずれか一つであることが好ましい。   In configuring the fine bubble generating apparatus of the present invention, the turbidimeter is preferably any one of an infrared irradiation method, a laser irradiation method, an ultrasonic wave generation method, and a light emitting diode method.

また、本発明の微細気泡発生装置を構成するにあたり、制御部は、液体流体の流量、液体流体の圧力、液体流体の温度、気体の量、気体の圧力又は気体の温度のうちの少なくともいずれか一つを調節することにより、微細気泡の発生量を制御することが好ましい。   Further, in configuring the fine bubble generating device of the present invention, the control unit is at least one of the flow rate of liquid fluid, the pressure of liquid fluid, the temperature of liquid fluid, the amount of gas, the pressure of gas, or the temperature of gas. It is preferable to control the generation amount of fine bubbles by adjusting one.

また、本発明の微細気泡発生装置を構成するにあたり、制御部は、気体が供給される前の液体流体の濁度又は固体濃度が予め記憶され、導出された液体流体の濁度から気体が供給される前の液体流体の濁度及び固体濃度あるいはいずれか一方を差し引いて求められる値をもとに微細気泡の発生量を制御することが好ましい。   In configuring the fine bubble generating device of the present invention, the control unit stores in advance the turbidity or solid concentration of the liquid fluid before the gas is supplied, and supplies the gas from the derived turbidity of the liquid fluid. It is preferable to control the generation amount of fine bubbles based on a value obtained by subtracting one or both of the turbidity and the solid concentration of the liquid fluid before being applied.

本発明の微細気泡発生装置によれば、簡易な濁度計によって計測される液体流体の濁度から、微細気泡の発生度合いを精度よく把握し、測定結果に基づいて微細気泡の発生量をコントロールすることができるようになる。したがって、微細気泡の利用用途に応じて微細気泡の発生量を適切に管理することができる。   According to the fine bubble generator of the present invention, the generation degree of fine bubbles is accurately grasped from the turbidity of the liquid fluid measured by a simple turbidimeter, and the amount of fine bubbles generated is controlled based on the measurement result. Will be able to. Therefore, the generation amount of fine bubbles can be appropriately managed according to the usage application of the fine bubbles.

また、本発明の微細気泡発生装置において、旋回流を発生させるノズル部の導出口の下流側の流路の一部を透過部とし、当該透過部を通過する液体流体を測定対象とすることにより、濁度計を液体流体中に配設することなく微細気泡発生後間もない液体流体の濁度を計測することができる。したがって、高価な濁度計を必要とせず、微細気泡の発生度合いを正確に把握することができる。   Moreover, in the microbubble generator of the present invention, by setting a part of the flow path downstream of the outlet of the nozzle part that generates the swirl flow as a permeation part, and measuring the liquid fluid that passes through the permeation part The turbidity of the liquid fluid can be measured immediately after the generation of the fine bubbles without disposing the turbidimeter in the liquid fluid. Therefore, an expensive turbidimeter is not required, and the generation degree of fine bubbles can be accurately grasped.

また、本発明の微細気泡発生装置において、液体流体の減圧部の下流側の流路の一部を透過部とし、当該透過部を通過する液体流体を測定対象とすることにより、濁度計を液体流体中に配設することなく微細気泡発生後間もない液体流体の濁度を計測することができる。したがって、高価な濁度計を必要とせず、微細気泡の発生度合いを正確に把握することができる。   Further, in the microbubble generator of the present invention, a turbidimeter can be used by setting a part of the flow path downstream of the liquid fluid decompression part as a permeation part and the liquid fluid passing through the permeation part as a measurement object. It is possible to measure the turbidity of the liquid fluid immediately after the generation of the fine bubbles without being arranged in the liquid fluid. Therefore, an expensive turbidimeter is not required, and the generation degree of fine bubbles can be accurately grasped.

また、本発明の微細気泡発生装置において、所定の濁度計を用いることにより、濁度計を液体流体中に配設することなく液体流体の濁度を計測することができる。   Moreover, in the fine bubble generating apparatus of the present invention, by using a predetermined turbidimeter, the turbidity of the liquid fluid can be measured without disposing the turbidimeter in the liquid fluid.

また、本発明の微細気泡発生装置において、制御部によって上記所定の制御要素を制御することにより、微細気泡の発生量を精度良くコントロールすることができる。   Moreover, in the fine bubble generating apparatus of the present invention, the amount of fine bubbles generated can be accurately controlled by controlling the predetermined control element by the control unit.

また、本発明の微細気泡発生装置において、気体が供給される前の液体流体の濁度や固体濃度を考慮して微細気泡の発生量をコントロールすることにより、利用用途に最適な量の微細気泡をより精度良く発生させることができる。   Further, in the fine bubble generating apparatus of the present invention, the amount of fine bubbles that is optimal for the application is controlled by controlling the amount of fine bubbles generated in consideration of the turbidity and solid concentration of the liquid fluid before the gas is supplied. Can be generated with higher accuracy.

以下、適宜図面を参照して、本発明の微細気泡発生装置及び当該微細気泡発生装置を用いた洗浄装置、シャワリング装置、水槽にかかる実施の形態について具体的に説明する。ただし、かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。
なお、それぞれの図中、同じ符号を付してあるものについては同一の部材を示しており、適宜説明が省略されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments relating to a fine bubble generator of the present invention and a cleaning device, a showering device and a water tank using the fine bubble generator of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings as appropriate. However, this embodiment shows one aspect of the present invention and does not limit the present invention, and can be arbitrarily changed within the scope of the present invention.
In addition, in each figure, what has attached | subjected the same code | symbol has shown the same member, and description is abbreviate | omitted suitably.

[第1の実施の形態]
本発明にかかる第1の実施の形態は、液体流体を圧送する圧送部と、液体流体を旋回させながら導出させるノズル部と、ノズル部内で液体流体中に気体を供給する気体供給部とを備えた旋回流式の微細気泡発生装置である。
[First Embodiment]
A first embodiment according to the present invention includes a pumping unit that pumps a liquid fluid, a nozzle unit that guides the liquid fluid while swirling, and a gas supply unit that supplies gas into the liquid fluid within the nozzle unit. This is a swirling flow type fine bubble generator.

1.全体構成
図1は、本実施形態にかかる微細気泡発生装置100の構成を概略的に表した図を示している。
この微細気泡発生装置100は、液体流体供給配管57が接続され、液体流体を圧送するポンプ103と、送液管55が接続され、ポンプ103から圧送される液体流体を送液管55内に導出する旋回流生成ノズル10とを備えている。このポンプ103と旋回流生成ノズル10との間は液体流路107によって接続されている。また、旋回流生成ノズル10には、旋回流生成ノズル10内の液体流体中に気体を供給するための気体供給装置120が接続されている。
1. Overall Configuration FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of a microbubble generator 100 according to this embodiment.
The microbubble generator 100 is connected to a liquid fluid supply pipe 57, connected to a pump 103 that pumps the liquid fluid and a liquid feeding pipe 55, and leads out the liquid fluid pumped from the pump 103 into the liquid feeding pipe 55. And a swirl flow generation nozzle 10. The pump 103 and the swirl flow generating nozzle 10 are connected by a liquid flow path 107. In addition, a gas supply device 120 for supplying gas to the liquid fluid in the swirl flow generation nozzle 10 is connected to the swirl flow generation nozzle 10.

また、ポンプ103の上流側の液体流体供給配管57には、フィルタ111、電磁弁113及びプレパージタンク115が備えられている。フィルタ111は、ポンプ103に向けて送られる液体流体中の異物を捕集、除去するために用いられるものである。また、電磁弁113は、例えば、公知の電磁比例制御弁やオンオフ弁が用いられ、その開度やデューティ比を制御することによって、ポンプ103によって圧送される液体流体の流量が調節できるようになっている。
さらに、プレパージタンク115は、液体流体中の気体を除去するためのタンクである。このプレパージタンク115には加熱手段又は冷却手段59が取り付けられており、液体流体の温度を調節できるようになっている。
Further, the liquid fluid supply pipe 57 on the upstream side of the pump 103 is provided with a filter 111, a solenoid valve 113, and a pre-purge tank 115. The filter 111 is used for collecting and removing foreign substances in the liquid fluid sent toward the pump 103. Further, as the electromagnetic valve 113, for example, a known electromagnetic proportional control valve or on / off valve is used, and the flow rate of the liquid fluid pumped by the pump 103 can be adjusted by controlling the opening degree and duty ratio. ing.
Furthermore, the pre-purge tank 115 is a tank for removing gas in the liquid fluid. A heating means or a cooling means 59 is attached to the pre-purge tank 115 so that the temperature of the liquid fluid can be adjusted.

また、ポンプ103と旋回流生成ノズル10との間の液体流路107には、旋回流生成ノズル10に送られる液体流体中の気体を外部に排出するためのリリーフ弁89が接続されている。そして、適宜のタイミングでリリーフ弁89を開放し、液体流路107中に溜まった気体を排出させるように用いられる。このように、液体流体中の気体を排出しておくことにより、旋回流生成ノズル10から空気溜まりのような大きな気泡が導出されることを防ぎ、直径のばらつきが抑えられた微細気泡を安定的に発生させることができる。
このリリーフ弁89の取り付け位置を旋回流生成ノズル10に限りなく近づけることにより、リリーフ弁89から旋回流生成ノズル10までの間の距離を短くして、旋回流生成ノズル内に初期の段階で滞留する気体量を減らすことができる。
In addition, a relief valve 89 for discharging the gas in the liquid fluid sent to the swirl flow generation nozzle 10 to the outside is connected to the liquid flow path 107 between the pump 103 and the swirl flow generation nozzle 10. Then, the relief valve 89 is opened at an appropriate timing so that the gas accumulated in the liquid channel 107 is discharged. In this way, by discharging the gas in the liquid fluid, it is possible to prevent a large bubble such as an air pool from being derived from the swirl flow generation nozzle 10 and to stabilize the fine bubble with a suppressed variation in diameter. Can be generated.
By making the mounting position of the relief valve 89 as close as possible to the swirling flow generating nozzle 10, the distance from the relief valve 89 to the swirling flow generating nozzle 10 is shortened, and the retentive valve 89 stays in the swirling flow generating nozzle at an initial stage. Gas amount to be reduced.

また、旋回流生成ノズル10が接続された送液管55は、旋回流生成ノズル10の導出口の近傍が透明な樹脂材料等からなる透過部55aとして構成されており、旋回流生成ノズル10から導出され送液管55内を通過する液体流体が外部から視認できるようになっている。   In addition, the liquid supply pipe 55 connected to the swirl flow generation nozzle 10 is configured as a transmission part 55 a made of a transparent resin material or the like in the vicinity of the outlet of the swirl flow generation nozzle 10. The liquid fluid led out and passing through the liquid feeding pipe 55 can be visually recognized from the outside.

また、微細気泡発生装置100には濁度計51及び制御コントロールユニット53が備えられており、濁度計51によって計測される液体流体の濁度に基づいて上述のポンプ103や電磁弁113、加熱手段又は冷却手段59、リリーフ弁89等をはじめとする各制御要素の制御信号を出力するようになっている。出力される制御信号は、微細気泡の利用用途に応じた量の微細気泡が発生するように設定される値である。   Further, the microbubble generator 100 is provided with a turbidimeter 51 and a control control unit 53. Based on the turbidity of the liquid fluid measured by the turbidimeter 51, the above-mentioned pump 103, electromagnetic valve 113, heating The control signal of each control element including the means or the cooling means 59, the relief valve 89, etc. is output. The output control signal is a value set so that an amount of fine bubbles corresponding to the usage application of the fine bubbles is generated.

2.気体供給装置
気体供給装置120は、旋回流生成ノズル10内の液体流体に混合する気体を発生させる気体発生装置123と、発生させた気体を減圧する減圧弁125と、供給する気体量を調節するための電磁弁127と、気体を冷却するための冷却装置129とを備えており、気体流路121で接続されている。この気体流路121の端部は旋回流生成ノズル10に接続されている。
2. Gas supply device The gas supply device 120 adjusts the amount of gas to be supplied, a gas generator 123 that generates a gas to be mixed with the liquid fluid in the swirl flow generation nozzle 10, a pressure reducing valve 125 that depressurizes the generated gas, and a gas supply device. The electromagnetic valve 127 for cooling and the cooling device 129 for cooling gas are provided, and are connected by the gas flow path 121. The end of the gas flow path 121 is connected to the swirl flow generation nozzle 10.

このうち気体発生装置123は、例えば、公知の酸素発生装置やオゾン発生装置であり、微細気泡発生装置100で発生する微細気泡を含有する液体の用途に応じて、適宜選択することができる。浄化、殺菌、消毒効果を高めるためには、酸素発生装置やオゾン発生装置を備えることが有効である。また、複数の気体発生装置を同時に併用することもできる。液体流体中に混合する気体として空気を用いる場合には、気体発生装置123としてコンプレッサを用いるか、あるいは、気体流路121の端部を大気に開放し、当該端部(空気取込部)から大気を取り込むことができるように構成される。   Among these, the gas generator 123 is, for example, a known oxygen generator or ozone generator, and can be appropriately selected according to the use of the liquid containing the fine bubbles generated by the fine bubble generator 100. In order to enhance the purification, sterilization, and disinfection effects, it is effective to provide an oxygen generator and an ozone generator. A plurality of gas generators can be used in combination. When air is used as the gas to be mixed in the liquid fluid, a compressor is used as the gas generator 123, or the end of the gas flow path 121 is opened to the atmosphere, and the end (air intake portion) is used. It is configured to be able to take in the atmosphere.

また、減圧弁125は、気体発生装置123で生成された高圧の気体を減圧して供給するための弁であり、気体発生装置123によって生成される気体が高圧でない場合には、省略することができる。さらに、電磁弁127は、例えばオンオフ弁からなり、電圧の供給の有無によって電磁弁の開閉制御を行い、供給する気体量を調節することができる。
また、冷却装置129は、液体流体中に供給する気体を冷却するために用いられ、気体の温度を液体流体の蒸気圧よりも十分に低く保って、液体流体の蒸気圧の影響を無視できるようになっている。なお、この気体の冷却装置129は、使用環境、使用条件によって省略することが可能である。
The pressure reducing valve 125 is a valve for reducing the pressure of the high-pressure gas generated by the gas generator 123 and supplying it, and may be omitted if the gas generated by the gas generator 123 is not high pressure. it can. Furthermore, the solenoid valve 127 is composed of, for example, an on / off valve, and can control the opening and closing of the solenoid valve depending on whether or not voltage is supplied, thereby adjusting the amount of gas to be supplied.
The cooling device 129 is used to cool the gas supplied into the liquid fluid, and the temperature of the gas can be kept sufficiently lower than the vapor pressure of the liquid fluid so that the influence of the vapor pressure of the liquid fluid can be ignored. It has become. The gas cooling device 129 can be omitted depending on the use environment and use conditions.

また、気体発生装置123としてオゾン発生装置を用いる場合には、図2に示すように、気体供給装置120Aのオゾン発生装置123Aと減圧弁125との間にプレパージタンク131を配置し、このプレパージタンク131に対して、電磁弁133を介してオゾンキラー装置135を接続することが好ましい。このように構成すれば、高濃度のオゾンが大気中に放出されることを防ぐことができる。   When an ozone generator is used as the gas generator 123, a pre-purge tank 131 is disposed between the ozone generator 123A of the gas supply device 120A and the pressure reducing valve 125 as shown in FIG. It is preferable to connect an ozone killer device 135 to 131 through an electromagnetic valve 133. If comprised in this way, it can prevent that high concentration ozone is discharge | released in air | atmosphere.

これらの気体供給装置120を構成する電磁弁や減圧弁、冷却装置等についても、上述の制御コントロールユニット53から制御信号が出力され、駆動されるようになっている。   Control signals are output from the above-described control control unit 53 to drive the electromagnetic valves, pressure reducing valves, cooling devices, and the like that constitute these gas supply devices 120.

3.旋回流生成ノズル
図3は、本実施形態の微細気泡発生装置に備えられた旋回流生成ノズルの構成例を示している。図3(a)は旋回流生成ノズル10の斜視図であり、図3(b)は旋回流生成ノズル10を軸方向に沿って切断した断面図であり、図3(c)は孔部23が形成された位置で旋回流生成ノズル10を軸方向と直交する方向に沿って切断した断面図である。また、図3の旋回流生成ノズル10を構成する筐体11及び円筒部材21をそれぞれ図4及び図5に示す。
3. Swirl Flow Generation Nozzle FIG. 3 shows a configuration example of a swirl flow generation nozzle provided in the fine bubble generation device of the present embodiment. 3A is a perspective view of the swirling flow generating nozzle 10, FIG. 3B is a cross-sectional view of the swirling flow generating nozzle 10 cut along the axial direction, and FIG. It is sectional drawing which cut | disconnected the swirl | vortex flow production | generation nozzle 10 along the direction orthogonal to an axial direction in the position where was formed. Moreover, the housing | casing 11 and the cylindrical member 21 which comprise the rotational flow production | generation nozzle 10 of FIG. 3 are shown in FIG.4 and FIG.5, respectively.

これらの図3〜図5に示すように、旋回流生成ノズル10は筐体11と円筒部材21とを備えている。筐体11の内部には、一方の端部が開口された円筒空間部11aを備えるとともに、当該円筒空間部11aに臨むように開口された流体導入路11bと、開口された端部とは反対側の端部に設けられた気体導入口165とが設けられている。また、円筒部材21は、筐体11の円筒空間部11a内に配置され、両端部が開口された円筒空間部21a及び当該円筒空間部21aの周壁に開口する孔部23が設けられている。   As shown in FIGS. 3 to 5, the swirl flow generation nozzle 10 includes a housing 11 and a cylindrical member 21. The casing 11 includes a cylindrical space portion 11a having one end opened, and the fluid introduction path 11b opened to face the cylindrical space 11a is opposite to the opened end. A gas inlet 165 provided at the end on the side is provided. The cylindrical member 21 is disposed in the cylindrical space portion 11a of the housing 11, and is provided with a cylindrical space portion 21a having both ends opened and a hole portion 23 opened in the peripheral wall of the cylindrical space portion 21a.

本実施形態で用いられる筐体11は、本体部13と蓋部12とから構成されている。本体部13は、外周面から突設した突設部14が形成され、一方の端部が開口された円筒状の部材であり、円筒部材21が収容される円筒空間部11aを備えている。また、突設部14には、円筒空間部11aの内周面に臨む流体導入路11bが設けられている。この流体導入路11bは、配設方向が円筒空間部11aの軸心からずらされて形成されている(図3(c)を参照)。   The housing 11 used in the present embodiment includes a main body 13 and a lid 12. The main body 13 is a cylindrical member having a projecting portion 14 projecting from the outer peripheral surface and having one end opened, and includes a cylindrical space portion 11a in which the cylindrical member 21 is accommodated. Further, the projecting portion 14 is provided with a fluid introduction path 11b facing the inner peripheral surface of the cylindrical space portion 11a. The fluid introduction path 11b is formed such that the arrangement direction is shifted from the axial center of the cylindrical space portion 11a (see FIG. 3C).

また、蓋部12は、本体部13の円筒空間部11aが開口する端部に装着されており、本体部13の円筒空間部11aの直径よりも小さな開口15が設けられ、円筒部材21が挿入されるようになっている。また、本体部13における蓋部12が装着されていない側の端部の内面には、円筒部材21の外形と一致する凹部16が設けられ、円筒部材21が挿入されるようになっている。この蓋部12が装着されていない側の端部には気体導入口165が設けられ、気体供給装置120に通じる気体流路121が接続されている。   The lid portion 12 is attached to an end portion of the main body portion 13 where the cylindrical space portion 11a is opened. An opening 15 smaller than the diameter of the cylindrical space portion 11a of the main body portion 13 is provided, and the cylindrical member 21 is inserted. It has come to be. Further, a concave portion 16 that matches the outer shape of the cylindrical member 21 is provided on the inner surface of the end portion of the main body portion 13 on which the lid portion 12 is not mounted, so that the cylindrical member 21 is inserted. A gas introduction port 165 is provided at an end portion on which the lid portion 12 is not mounted, and a gas flow path 121 communicating with the gas supply device 120 is connected thereto.

この気体流路121に通じる気体導入口165には逆止弁169が備えられている。この逆止弁169は通常閉じられており、旋回流生成ノズル10内に高速旋回流が発生したときに、旋回の中心部分で生じる負圧によって開弁され、気体が導入されるようになっている。導入された気体は、旋回流の中心部に気相となって現れ、旋回流生成ノズル10から導出されるときに微細気泡化されることになる。   A check valve 169 is provided in the gas introduction port 165 communicating with the gas flow path 121. The check valve 169 is normally closed, and when a high-speed swirling flow is generated in the swirling flow generating nozzle 10, the check valve 169 is opened by a negative pressure generated in the center portion of the swirling to introduce gas. Yes. The introduced gas appears as a gas phase in the central portion of the swirling flow, and becomes fine bubbles when it is led out from the swirling flow generating nozzle 10.

また、円筒部材21は、両端部が開口する円筒空間部21aと、この円筒空間部21aの周壁に開口する一つ又は複数の孔部(図5では四つ)23を備えており、筐体11の円筒空間部11a内において、周囲に所定の間隙Sを介して配置されて固定されている。この間隙Sは、導入される液体流体の通過路として機能する。
このように本実施形態の旋回流生成ノズル10では、本体部13の円筒空間部11a内に円筒部材21が挿入され、一方の端部側に装着された蓋部12の開口部15及び本体部13内部の凹部16によって、円筒部材21が保持、固定されている。
In addition, the cylindrical member 21 includes a cylindrical space portion 21a that opens at both ends, and one or a plurality of holes (four in FIG. 5) 23 that open in the peripheral wall of the cylindrical space portion 21a. In 11 cylindrical space portions 11a, they are arranged and fixed around a predetermined gap S. This gap S functions as a passage for the introduced liquid fluid.
As described above, in the swirl flow generating nozzle 10 of the present embodiment, the cylindrical member 21 is inserted into the cylindrical space portion 11a of the main body 13, and the opening 15 and the main body of the lid 12 mounted on one end side. The cylindrical member 21 is held and fixed by the recess 16 in the inside 13.

これらの筐体及び円筒部材を構成する材料は特に制限されるものではなく、一例としては、鉄合金やアルミニウム合金、亜鉛合金等の金属材料又は非鉄金属材料、セラミック等の焼結体、プラスチック、ポリ塩化ビニル(PVC)、熱可塑性ポリオレフィン樹脂(TPO)、熱可塑性ポリウレタン樹脂(TPU)、ポリプロピレン(PP)、アクリル−ブタジエン−スチレン樹脂(ABS)、ポリカーボネート(PC)、ポリエチレン(PE)、フッ素樹脂等の樹脂材料、木材、廃棄プラスチックや廃棄木材等のリサイクル原料をはじめとして、種々の材料が挙げられる。   The material constituting these casings and cylindrical members is not particularly limited, and examples include metal materials such as iron alloys, aluminum alloys, and zinc alloys or non-ferrous metal materials, sintered bodies such as ceramics, plastics, Polyvinyl chloride (PVC), thermoplastic polyolefin resin (TPO), thermoplastic polyurethane resin (TPU), polypropylene (PP), acrylic-butadiene-styrene resin (ABS), polycarbonate (PC), polyethylene (PE), fluororesin Various materials such as resin materials such as wood, recycled raw materials such as wood, waste plastic and waste wood are listed.

例えば、筐体及び円筒部材を透明性の樹脂材料で構成した場合には、内部の確認を容易に行うことができ、旋回流の生成状態を確認しながら使用することができる。
ただし、導入する液体流体の組成が変わることを防止したり、効率的に高速旋回流を発生させたりするためには、導入する液体流体との濡れ性や発生させる旋回流の程度を考慮し、さらに、液体流体や供給される気体と反応しにくい材料を選択して用いることが好ましい。
For example, when the casing and the cylindrical member are made of a transparent resin material, the inside can be easily confirmed, and the housing and the cylindrical member can be used while confirming the generation state of the swirling flow.
However, in order to prevent the composition of the introduced liquid fluid from changing or to efficiently generate a high-speed swirling flow, the wettability with the introducing liquid fluid and the degree of swirling flow to be generated are considered. Furthermore, it is preferable to select and use a material that does not easily react with the liquid fluid or the supplied gas.

これらの図3〜図5に例示した旋回流生成ノズルはあくまでも一構成例であって、上述した構成に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、筐体11の外形や流体導入路11bの数や位置、配設方向、円筒部材21の孔部23の数や位置、配設方向などの要素を、液体流体や気体の種類、発生させる微細気泡の態様に応じて変更することができる。   These swirl flow generation nozzles illustrated in FIGS. 3 to 5 are merely one configuration example, and are not limited to the above-described configuration, and various modifications are possible. For example, the type of liquid fluid or gas is generated such as the outer shape of the casing 11, the number and position of the fluid introduction passages 11 b, the arrangement direction, and the number and position of the holes 23 of the cylindrical member 21 and the arrangement direction. It can be changed according to the mode of the fine bubbles.

4.濁度計及び制御部(制御コントロールユニット)
濁度計51は、旋回流生成ノズル10から導出される液体流体の濁度を計測し、液体流体中における微細気泡の発生度合いを把握するために用いられるものである。濁度計51によって計測される液体流体の濁度の情報は、濁度信号として制御コントロールユニット53に送信される。そして、制御コントロールユニット53では、受信した濁度情報に基づいて、微細気泡の発生度合いのフィードバック制御が行われるようになっている。
4). Turbidimeter and control unit (control control unit)
The turbidimeter 51 is used for measuring the turbidity of the liquid fluid derived from the swirl flow generation nozzle 10 and grasping the degree of generation of fine bubbles in the liquid fluid. Information on the turbidity of the liquid fluid measured by the turbidimeter 51 is transmitted to the control unit 53 as a turbidity signal. The control control unit 53 performs feedback control of the degree of occurrence of fine bubbles based on the received turbidity information.

すなわち、計測される液体流体の濁度の値が、微細気泡の目標発生量に応じた濁度の値よりも大きい場合には、微細気泡の発生量が目標発生量よりも多くなっているため、微細気泡の発生量が少なくなるように制御信号が出力される。一方、計測される液体流体の濁度の値が、微細気泡の目標発生量に応じた濁度の値よりも小さい場合には、微細気泡の発生量が目標発生量よりも少なくなっているため、微細気泡の発生量が多くなるように制御信号が出力される。   That is, when the measured turbidity value of the liquid fluid is larger than the turbidity value corresponding to the target generation amount of fine bubbles, the generation amount of fine bubbles is larger than the target generation amount. The control signal is output so that the amount of fine bubbles generated is reduced. On the other hand, if the measured turbidity value of the liquid fluid is smaller than the turbidity value corresponding to the target generation amount of fine bubbles, the generation amount of fine bubbles is smaller than the target generation amount. The control signal is output so that the amount of generated fine bubbles is increased.

微細気泡の発生量を増減するために制御コントロールユニット53から出力される制御信号は、液体流体の圧力、流量、温度を調節可能なポンプ103や電磁弁113、加熱手段又は冷却手段59、あるいは、気体の圧力、流量、温度を調節可能な減圧弁125や電磁弁127、冷却装置129に対して出力されるようになっている。これらの各制御要素は、微細気泡の発生量に影響を与える因子であり、これらのうちの一つあるいは複数をコントロールすることによって微細気泡の発生量が増減させられる。   The control signal output from the control unit 53 to increase or decrease the amount of generated fine bubbles is a pump 103 or electromagnetic valve 113 capable of adjusting the pressure, flow rate and temperature of the liquid fluid, heating means or cooling means 59, or The pressure is output to the pressure reducing valve 125, the electromagnetic valve 127, and the cooling device 129 that can adjust the pressure, flow rate, and temperature of the gas. Each of these control elements is a factor that affects the amount of fine bubbles generated, and the amount of fine bubbles generated can be increased or decreased by controlling one or more of these factors.

この濁度計51は、例えば、赤外線照射方式、レーザー照射方式、超音波照射方式、発光ダイオード式の濁度計であり、液体流体中に浸漬して配設することなく、送液管55の外部から、送液管55の一部に設けられた透明な材質からなる透過部55a内を通過する液体流体の濁度を計測できるようになっている。これらの濁度計51は、液中パーティクルカウンタやマイクロスコープ、水中マイクロフォン等に比べて安価なものであり、微細気泡発生装置100の生産コストを抑えることができる。   The turbidimeter 51 is, for example, an infrared irradiation method, a laser irradiation method, an ultrasonic irradiation method, or a light emitting diode type turbidimeter, and the turbidimeter 51 is not immersed and disposed in a liquid fluid. The turbidity of the liquid fluid passing through the transmission part 55a made of a transparent material provided in a part of the liquid feeding pipe 55 can be measured from the outside. These turbidimeters 51 are less expensive than liquid particle counters, microscopes, underwater microphones, and the like, and can reduce the production cost of the microbubble generator 100.

また、濁度計51によって液体流体の濁度を計測する測定箇所は、旋回流生成ノズル10から導出された液体流体中での微細気泡の発生点よりも下流側で、かつ、できる限り微細気泡の発生点に近い位置とすることが好ましい。微細気泡は、時間の経過に伴い浮上したり完全に溶解したりして消滅するおそれがあるため、かかる位置で計測すれば、導出直後の発生量を正確に把握することができる。ただし、微細気泡が多少安定化した状態で計測するのであれば、発生点よりも若干下流側にずらした位置で計測することが好ましい。   The turbidity measurement unit 51 measures the turbidity of the liquid fluid at the downstream side of the generation point of the fine bubbles in the liquid fluid derived from the swirl flow generation nozzle 10 and as much as possible. It is preferable that the position be close to the generation point. Since the fine bubbles may rise or disappear with complete lapse of time with time, if they are measured at such positions, the generated amount immediately after derivation can be accurately grasped. However, if measurement is performed in a state where the fine bubbles are somewhat stabilized, it is preferable to measure at a position slightly shifted downstream from the generation point.

また、制御コントロールユニット53では、供給する液体流体の濁度や固体濃度をあらかじめ記憶させておき、濁度計51によって計測された濁度の値から、気体が供給される前の液体流体の濁度及び固体濃度あるいはいずれか一方を差し引いて、微細気泡が発生したことによって増大した濁度が正確に求められるようになっている。すなわち、液体流体自体が濁っていたり、固体成分を含有している場合においても、微細気泡が発生したことによる濁度の増加分を計測できるようになっており、微細気泡の発生量が正確にコントロールされる。   The control control unit 53 stores the turbidity and solid concentration of the liquid fluid to be supplied in advance, and the turbidity of the liquid fluid before the gas is supplied from the turbidity value measured by the turbidimeter 51. The degree of turbidity increased by the generation of fine bubbles can be accurately obtained by subtracting either or both of the temperature and the solid concentration. That is, even when the liquid fluid itself is turbid or contains a solid component, it is possible to measure the increase in turbidity due to the generation of fine bubbles, and the amount of fine bubbles generated can be accurately measured. Controlled.

なお、本実施形態の微細気泡発生装置100の構成では、旋回流生成ノズル10が送液管55に接続されているために、液体流体の濁度の測定箇所として、送液管55の一部に透明な材質からなる透過部55aが設けられているが、図6に示すように、このような送液管を用いないで、旋回流生成ノズル10から直接液槽101内に液体流体を導出させる構成の微細気泡発生装置100´の場合には、液槽101の外部から旋回流生成ノズル10の導出口近傍で液体流体の濁度が計測できるように、濁度計51が配設される。   In the configuration of the microbubble generator 100 of the present embodiment, since the swirl flow generation nozzle 10 is connected to the liquid feeding pipe 55, a part of the liquid feeding pipe 55 is used as a measurement point of the turbidity of the liquid fluid. However, as shown in FIG. 6, the liquid fluid is led directly from the swirl flow generation nozzle 10 into the liquid tank 101 without using such a liquid feeding pipe. In the case of the fine bubble generator 100 ′ configured to be used, the turbidimeter 51 is arranged so that the turbidity of the liquid fluid can be measured from the outside of the liquid tank 101 in the vicinity of the outlet of the swirl flow generation nozzle 10. .

5.微細気泡発生装置の制御方法
以下、図1に示す微細気泡発生装置10の動作の一例について説明する。
まず、ポンプ103を作動させることによって、液体流体供給配管57から送られる液体流体が旋回流生成ノズル10側に圧送される。このときポンプ103に送られる液体流体中の異物はフィルタ111によって捕集されるとともに、プレパージタンク115内で気体成分が除去される。また、送られる液体流体の流量は、ポンプ103の出力及びフィルタ111の下流側の電磁弁113によって調節されている。このとき同時に、気体供給装置120を作動させておく。
5. Hereinafter, an example of the operation of the fine bubble generator 10 shown in FIG. 1 will be described.
First, by operating the pump 103, the liquid fluid sent from the liquid fluid supply pipe 57 is pumped to the swirl flow generation nozzle 10 side. At this time, foreign matters in the liquid fluid sent to the pump 103 are collected by the filter 111 and gas components are removed in the pre-purge tank 115. Further, the flow rate of the liquid fluid to be sent is adjusted by the output of the pump 103 and the electromagnetic valve 113 on the downstream side of the filter 111. At the same time, the gas supply device 120 is operated.

圧送され、旋回流生成ノズル10に導入された液体流体は、孔部23を通過し、高速旋回流となって旋回流生成ノズル10から導出されることになる。このとき、高速旋回流の旋回中心部には負圧が生じるため、液体流体が導出される端部とは反対側の端部に設けられた気体導入口165に備えられた逆止弁(図示せず)が開かれ、気体が旋回中心部に吸い込まれる。液体流体は遠心力によって旋回外周方向に向かうために、高速旋回流の中心部には気相が生じるようになる。   The liquid fluid that has been pumped and introduced into the swirling flow generation nozzle 10 passes through the hole 23 and is led out from the swirling flow generation nozzle 10 as a high-speed swirling flow. At this time, since a negative pressure is generated in the swirling center of the high-speed swirling flow, a check valve provided in the gas inlet 165 provided at the end opposite to the end from which the liquid fluid is led (see FIG. (Not shown) is opened and gas is sucked into the swivel center. Since the liquid fluid moves toward the outer periphery of the swirl by centrifugal force, a gas phase is generated at the center of the high-speed swirl flow.

このような状態で旋回流生成ノズル10から導出されると、旋回が急激に弱められて、旋回中心部に存在している気相が切断されて微細気泡化し、液体流体中に放出されることになる。このとき、本実施形態の旋回流生成ノズル10であれば、ノズルから導出される前後での旋回速度差が著しく大きくなることから、直径のばらつきが抑えられた微細気泡を効率的に発生させることができる。   If the swirl flow is generated from the swirl flow generating nozzle 10 in such a state, the swirl is suddenly weakened, and the gas phase present in the swirl center is cut into fine bubbles and released into the liquid fluid. become. At this time, with the swirling flow generating nozzle 10 of the present embodiment, the difference in swirling speed before and after being derived from the nozzle becomes remarkably large, so that fine bubbles with suppressed variation in diameter can be generated efficiently. Can do.

ここで、旋回流生成ノズル10から送液管55内に導出され、微細気泡が含有された状態の液体流体は、送液管55に設けられた透過部55aにおいて、濁度計51を用いて濁度の計測が行われる。計測された濁度の値は濁度信号として制御コントロールユニット53に送られ、あらかじめ記憶された液体流体の濁度や固体濃度を差し引いた値と、目標発生量に対応する濁度との比較が行われる。そして、制御コントロールユニット53は、濁度計51によって計測された値から液体流体の濁度や固体濃度を差し引いた値が濁度の目標値に一致するように、ポンプ103や電磁弁113、127、減圧弁125、加熱手段又は冷却手段59、129に対して制御信号を出力し、微細気泡の発生量がコントロールされる。これによって、微細気泡の利用用途に応じて最適な量の微細気泡を発生させることができる。   Here, the liquid fluid led out from the swirl flow generation nozzle 10 into the liquid feeding pipe 55 and containing fine bubbles is obtained by using the turbidimeter 51 in the permeation portion 55 a provided in the liquid feeding pipe 55. Turbidity is measured. The measured turbidity value is sent to the control control unit 53 as a turbidity signal, and the value obtained by subtracting the turbidity or solid concentration of the liquid fluid stored in advance is compared with the turbidity corresponding to the target generation amount. Done. Then, the control control unit 53 determines whether the value obtained by subtracting the turbidity or solid concentration of the liquid fluid from the value measured by the turbidimeter 51 matches the target value of turbidity. The control signal is output to the pressure reducing valve 125, the heating means or the cooling means 59, 129, and the generation amount of fine bubbles is controlled. As a result, it is possible to generate an optimal amount of fine bubbles according to the usage application of the fine bubbles.

[第2の実施の形態]
本発明にかかる第2の実施の形態は、流路を流れる液体流体中に気体を供給する気体供給部と、気体が混合された気液混合流体を圧送する圧送部と、気体を液体流体中に溶解させる溶解部と、気体が溶解させられた液体流体を導出させるノズル部とを備えた加圧溶解式の微細気泡発生装置である。
[Second Embodiment]
A second embodiment according to the present invention includes a gas supply unit that supplies a gas into a liquid fluid that flows through a flow path, a pumping unit that pumps a gas-liquid mixed fluid mixed with the gas, and a gas in the liquid fluid. It is a pressure dissolution type fine bubble generator provided with a dissolving part for dissolving in a gas and a nozzle part for deriving a liquid fluid in which a gas is dissolved.

1.全体構成
図7は、本実施形態にかかる微細気泡発生装置200の構成を概略的に表した図を示している。
この微細気泡発生装置200は、液体流体供給配管257が接続され、液体流体を圧送するポンプ203と、ポンプ203によって圧送された液体流体が流入する溶解タンク205と、送液管255が接続され、圧送される液体流体を送液管255内に導出する旋回流生成ノズル30とを備えている。ポンプ203、溶解タンク205、旋回流生成ノズル30それぞれの間は液体流路207c〜207eによって接続されている。このうち旋回流生成ノズル30には、流路断面積が小さくされる孔部(図8中の43)が設けられており、ポンプ203と旋回流生成ノズル30との間の液体流路207c〜207eが高圧になるようにされている。また、ポンプ203の上流側の液体流体供給配管257には、液体流体中に気体を供給するための気体供給装置220が接続されている。
1. Overall Configuration FIG. 7 is a diagram schematically showing the configuration of the microbubble generator 200 according to the present embodiment.
The microbubble generator 200 is connected to a liquid fluid supply pipe 257, connected to a pump 203 that pumps the liquid fluid, a dissolution tank 205 into which the liquid fluid pumped by the pump 203 flows, and a liquid feed pipe 255. And a swirl flow generating nozzle 30 for leading the liquid fluid to be pumped into the liquid feed pipe 255. The pump 203, the dissolution tank 205, and the swirl flow generation nozzle 30 are connected by liquid flow paths 207c to 207e. Among these, the swirl flow generation nozzle 30 is provided with a hole (43 in FIG. 8) whose flow path cross-sectional area is reduced, and the liquid flow paths 207c to 207c between the pump 203 and the swirl flow generation nozzle 30 are provided. 207e is set to a high pressure. In addition, a gas supply device 220 for supplying gas into the liquid fluid is connected to the liquid fluid supply pipe 257 on the upstream side of the pump 203.

また、ポンプ203の上流側の液体流体供給配管257のうち、気体流路221の接続箇所よりもさらに上流側には、フィルタ211、電磁弁213及びプレパージタンク215が備えられている。フィルタ211は、ポンプ203に向けて送られる液体流体中の異物を捕集、除去するために用いられるものである。また、電磁弁213は、例えば、公知の電磁比例制御弁やオンオフ弁が用いられ、その開度やデューティ比を制御することによって、ポンプ203によって圧送される液体流体の流量が調節できるようになっている。
さらに、プレパージタンク215は、気体供給装置220から供給される気体が混合される前の段階で、液体流体中の気体を除去するためのタンクであり、このプレパージタンク215には後述する循環流路209が接続されている。このプレパージタンク215には加熱手段又は冷却手段259が取り付けられており、液体流体の温度を調節できるようになっている。
Further, a filter 211, a solenoid valve 213, and a pre-purge tank 215 are provided in the liquid fluid supply pipe 257 on the upstream side of the pump 203 on the upstream side of the connection location of the gas flow path 221. The filter 211 is used for collecting and removing foreign substances in the liquid fluid sent toward the pump 203. The electromagnetic valve 213 is, for example, a known electromagnetic proportional control valve or on / off valve, and the flow rate of the liquid fluid pumped by the pump 203 can be adjusted by controlling the opening degree and duty ratio. ing.
Further, the pre-purge tank 215 is a tank for removing the gas in the liquid fluid before the gas supplied from the gas supply device 220 is mixed, and the pre-purge tank 215 includes a circulation channel described later. 209 is connected. The pre-purge tank 215 is provided with heating means or cooling means 259 so that the temperature of the liquid fluid can be adjusted.

また、溶解タンク205と旋回流生成ノズル30との間の液体流路207d、207eの間には三方向弁217が備えられ、液体流体の流れを、旋回流生成ノズル30への液体流路207e側と、プレパージタンク215へと通じる循環流路209側とに切り替えられるようになっている。この三方向弁217は、例えば、電圧の供給の有無によって開閉制御が行われるオンオフ弁を用いることができる。かかる三方向弁217を備えることにより、気体成分が飽和状態に近い程度に溶解するまでは液体流体を旋回流生成ノズル30側へ供給せずに、循環流路209を介して循環させ、飽和状態に近い程度に気体成分が溶解したときに旋回流生成ノズル30側へ供給するように制御することができる。したがって、旋回流生成ノズル30からの導出初期から、直径のばらつきが低減された微細気泡を安定して発生させることができるようになる。
また、三方向弁217の取り付け位置を旋回流生成ノズル30に限りなく近づけることにより、旋回流生成ノズル内に初期の段階で滞留する気体量を減らすことができる。
Further, a three-way valve 217 is provided between the liquid flow paths 207 d and 207 e between the dissolution tank 205 and the swirl flow generation nozzle 30, and the flow of the liquid fluid is transferred to the liquid flow path 207 e to the swirl flow generation nozzle 30. And the circulation channel 209 side that leads to the pre-purge tank 215. The three-way valve 217 can be, for example, an on / off valve that is controlled to open and close depending on whether or not voltage is supplied. By providing such a three-way valve 217, the liquid fluid is circulated through the circulation flow path 209 without being supplied to the swirl flow generation nozzle 30 until the gas component is dissolved to a level close to the saturation state, and is saturated. It can be controlled to supply to the swirl flow generating nozzle 30 side when the gas component is dissolved to a level close to. Therefore, it is possible to stably generate microbubbles with reduced diameter variation from the initial stage of derivation from the swirl flow generating nozzle 30.
In addition, by making the attachment position of the three-way valve 217 as close as possible to the swirl flow generation nozzle 30, the amount of gas staying in the swirl flow generation nozzle at an initial stage can be reduced.

また、微細気泡発生装置200には濁度計251及び制御コントロールユニット253が備えられており、濁度計251によって計測される液体流体の濁度に基づいて上述のポンプ203や電磁弁213、加熱手段又は冷却手段259、三方向弁217等をはじめとする各制御要素の制御信号を出力するようになっている。出力される制御信号は、微細気泡の利用用途に応じた量の微細気泡が発生するように設定される値である。   Further, the microbubble generator 200 is provided with a turbidimeter 251 and a control control unit 253. Based on the turbidity of the liquid fluid measured by the turbidimeter 251, the above-mentioned pump 203, electromagnetic valve 213, heating The control signal of each control element including the means or the cooling means 259, the three-way valve 217, etc. is output. The output control signal is a value set so that an amount of fine bubbles corresponding to the usage application of the fine bubbles is generated.

2.気体供給装置
本実施形態の微細気泡発生装置200に用いられる気体供給装置220の構成は、第1の実施の形態で説明した気体供給装置と同様に、液体流体に混合する気体を発生させる気体発生装置223と、発生させた気体を減圧する減圧弁225と、供給する気体量を調節するための電磁弁227と、気体を冷却するための冷却装置229とを備えており、気体流路221で接続されている。この気体流路221の端部は液体流体供給配管257に接続されている。この気体供給装置220の構成は第1の実施の形態の気体供給装置と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
なお、本実施形態の気体供給装置220の構成要素となる減圧弁225や電磁弁227、冷却装置229についても、上述の制御コントロールユニット253から制御信号が出力され、駆動されるようになっている。
2. Gas supply device The configuration of the gas supply device 220 used in the fine bubble generation device 200 of the present embodiment is similar to the gas supply device described in the first embodiment, and generates a gas to be mixed with the liquid fluid. A device 223, a pressure reducing valve 225 for reducing the generated gas, an electromagnetic valve 227 for adjusting the amount of gas to be supplied, and a cooling device 229 for cooling the gas. It is connected. The end of the gas flow path 221 is connected to the liquid fluid supply pipe 257. Since the configuration of the gas supply device 220 can be the same as that of the gas supply device of the first embodiment, a description thereof is omitted here.
Note that the control valve 225, the electromagnetic valve 227, and the cooling device 229, which are components of the gas supply device 220 of the present embodiment, are also driven by outputting a control signal from the control control unit 253 described above. .

3.溶解タンク
溶解タンク205は、ポンプ203と旋回流生成ノズル30との間で高圧化された液体流体を保持し、気体が混合された液体流体中の気体を溶解させる箇所として備えられている。
また、この溶解タンク205は、例えば、図8に示すように、下方に向けて断面積が小さくされたテーパ状の容器本体81と、配置方向が中心からずらされて容器本体81の上部壁面に設けられた液体流体の導入口83と、容器本体81の底部に設けられた液体流体の流出口85とを備えた構成とすることができる。この溶解タンク205は、いわゆるサイクロン方式を利用したものであり、溶解タンク205内を移動する液体流体は旋回させられるため、混合された気体の溶解効率を著しく高めることができるようになっている。
3. Dissolution tank The dissolution tank 205 is provided as a location for holding the liquid fluid whose pressure has been increased between the pump 203 and the swirling flow generating nozzle 30 and for dissolving the gas in the liquid fluid mixed with the gas.
Further, for example, as shown in FIG. 8, the dissolution tank 205 includes a tapered container body 81 whose cross-sectional area is reduced downward, and an arrangement direction is shifted from the center on the upper wall surface of the container body 81. A liquid fluid inlet 83 provided and a liquid fluid outlet 85 provided at the bottom of the container body 81 may be provided. The dissolution tank 205 uses a so-called cyclone system, and the liquid fluid moving in the dissolution tank 205 is swirled, so that the dissolution efficiency of the mixed gas can be remarkably increased.

また、溶解タンク205からの液体流体の流出口85には、直角方向に屈曲する屈曲部86が設けられている。この屈曲部86において液体流体が液体流路内面に衝突するために、気体成分の溶解効率が高められるようになっている。
このように溶解効率を高めるためには、溶解タンク内の壁面の一部に衝突板を設けたり、あるいは、容器本体の水平断面形状を矩形にした領域を設けたりすることによって、液体流体の衝突箇所を形成することもできる。
なお、液体流体の流れ方向が、下部から上部にかけて旋回しながら流れるようにしてもよい。
Further, a bent portion 86 that bends in a right angle direction is provided at the outlet 85 of the liquid fluid from the dissolution tank 205. Since the liquid fluid collides with the inner surface of the liquid flow path at the bent portion 86, the gas component dissolution efficiency is increased.
In order to improve the dissolution efficiency in this way, the collision of the liquid fluid can be achieved by providing a collision plate on a part of the wall surface in the dissolution tank or by providing a rectangular area in the horizontal cross section of the container body. A location can also be formed.
In addition, you may make it the flow direction of a liquid fluid flow, turning from the lower part to the upper part.

また、この溶解タンク205の上部の中央には、未溶解の気体の滞留部87が形成されており、この滞留部87には未溶解の気体を溶解タンク外に排出するためのリリーフ弁289が接続されている。そして、溶解タンク205には、タンク内の液体の水位をモニタするためのレベルセンサ91が取り付けられ、上面位置が所定レベル以下となったときに、リリーフ弁289から気体を排出させるように用いられる。このように、未溶解の気体を排出しておくことにより、旋回流生成ノズル10から空気溜まりのような大きな気泡が導出されることを防ぎ、直径のばらつきが抑えられた微細気泡を安定的に生成することができる。   Further, an undissolved gas retaining portion 87 is formed at the center of the upper portion of the dissolution tank 205, and a relief valve 289 for discharging the undissolved gas to the outside of the dissolution tank is provided in the retaining portion 87. It is connected. The dissolution tank 205 is provided with a level sensor 91 for monitoring the water level of the liquid in the tank, and is used to discharge gas from the relief valve 289 when the upper surface position becomes a predetermined level or less. . In this way, by discharging the undissolved gas, it is possible to prevent a large bubble such as an air pool from being derived from the swirl flow generation nozzle 10 and to stably remove the fine bubbles with a suppressed variation in diameter. Can be generated.

また、図7に示すように、リリーフ弁289からつながる気体排出通路208は、ポンプ203の上流側に接続され、排出された気体が再び液体流体中に供給されるようになっている。このように未溶解の気体を外部に放出せずに内部で循環させることにより、溶解タンク205から回収する際に液体が混じった状態で回収された場合であっても、装置外への水漏れの原因となるおそれがなくなる。
これ以外にも、気体排出通路208を槽201やプレパージタンク215に接続することによっても、装置外への水漏れを防ぐことができる。
Further, as shown in FIG. 7, the gas discharge passage 208 connected to the relief valve 289 is connected to the upstream side of the pump 203, and the discharged gas is supplied again into the liquid fluid. Even if the liquid is mixed when recovered from the dissolution tank 205 by circulating the undissolved gas inside without releasing it to the outside in this way, water leaks outside the apparatus. The risk of causing the problem is eliminated.
In addition to this, water leakage to the outside of the apparatus can be prevented by connecting the gas discharge passage 208 to the tank 201 or the pre-purge tank 215.

また、溶解タンク205内の液体流体の水位が減少し、未溶解の気体が回収されて再び液体流体中に戻されるときには、同時に、気体供給装置220の電磁弁227を閉じて、液体流体中に供給する気体量が制限されるようになっている。したがって、未溶解の気体が現れた後には、液体流体中に供給される気体量が調節されて、未溶解成分が発生しないようになっている。   Further, when the water level of the liquid fluid in the dissolution tank 205 decreases and the undissolved gas is recovered and returned to the liquid fluid again, the electromagnetic valve 227 of the gas supply device 220 is closed at the same time, The amount of gas to be supplied is limited. Therefore, after undissolved gas appears, the amount of gas supplied into the liquid fluid is adjusted so that undissolved components are not generated.

また、図7に示す微細気泡発生装置200の構成では、この溶解タンク205にも冷却装置240が備えられ、溶解タンク205内での気体の溶解効率が高められるようになっている。この冷却装置は、気体の種類や使用環境、生成する気泡の目的に応じて省略することも可能である。   Further, in the configuration of the fine bubble generating device 200 shown in FIG. 7, the melting tank 205 is also provided with a cooling device 240 so that the gas melting efficiency in the melting tank 205 can be increased. This cooling device can be omitted depending on the type of gas, the usage environment, and the purpose of the generated bubbles.

4.旋回流生成ノズル
図9は、本実施形態の微細気泡発生装置200に備えられた旋回流生成ノズル30の構成例を示している。図9(a)は旋回流生成ノズル30の斜視図であり、図9(b)は旋回流生成ノズル30を軸方向に沿って切断した断面図であり、図9(c)は孔部43が形成された位置で旋回流生成ノズル30を軸方向と直交する方向に沿って切断した断面図である。この旋回流生成ノズル30の形態は、筐体31の開口された端部とは反対側の端部に気体導入口が設けられていない点において第1の実施の形態の旋回流生成ノズルと異なっており、それ以外の点については同様の形態とすることができる。
4). Swirl Flow Generation Nozzle FIG. 9 shows a configuration example of the swirl flow generation nozzle 30 provided in the fine bubble generating device 200 of the present embodiment. FIG. 9A is a perspective view of the swirl flow generation nozzle 30, FIG. 9B is a cross-sectional view of the swirl flow generation nozzle 30 cut along the axial direction, and FIG. It is sectional drawing which cut | disconnected the swirl flow production | generation nozzle 30 along the direction orthogonal to an axial direction in the position where was formed. The form of the swirl flow generation nozzle 30 is different from the swirl flow generation nozzle of the first embodiment in that the gas inlet is not provided at the end opposite to the opened end of the housing 31. In other respects, the same configuration can be adopted.

一方、本実施形態の旋回流生成ノズル30では、筐体31及び円筒部材41がいずれも透明な樹脂材料等から構成されており、気体成分が加圧溶解された液体流体が急激に減圧されて微細気泡が発生する、円筒部材41の孔部43から下流側(円筒部材41の内部)を通過する液体流体が外部から視認できるようになっている。   On the other hand, in the swirl flow generating nozzle 30 of the present embodiment, the casing 31 and the cylindrical member 41 are both made of a transparent resin material or the like, and the liquid fluid in which the gas component is pressurized and dissolved is rapidly decompressed. The liquid fluid that passes through the downstream side (inside the cylindrical member 41) from the hole 43 of the cylindrical member 41 where fine bubbles are generated can be visually recognized from the outside.

なお、本実施形態の微細気泡発生装置においても、図3に示される第1の実施の形態で用いた旋回流生成ノズルと同様の形態とし、旋回流生成ノズルに対しても気体を供給し、加圧溶解式と旋回流式とを併用した微細気泡発生装置とすることもできる。   In the microbubble generator of this embodiment, the same configuration as the swirl flow generation nozzle used in the first embodiment shown in FIG. 3 is used, and gas is also supplied to the swirl flow generation nozzle. It can also be set as the fine bubble generator which used the pressurization melt | dissolution type | formula and the swirl | flow type.

5.濁度計及び制御部(制御コントロールユニット)
本実施形態の微細気泡発生装置200に備えられた濁度計251及び制御コントロールユニット253は、基本的には第1の実施の形態で説明したものと同様とすることができる。ただし、本実施形態では、濁度計251によって液体流体の濁度を計測する測定箇所は、旋回流生成ノズル30の円筒部材41に設けられた孔部43を通過することにより減圧され、液体流体中で微細気泡が発生する円筒部材41内部とされている。
5. Turbidimeter and control unit (control control unit)
The turbidimeter 251 and the control unit 253 provided in the microbubble generator 200 of the present embodiment can be basically the same as those described in the first embodiment. However, in this embodiment, the measurement location where the turbidity of the liquid fluid is measured by the turbidimeter 251 is reduced in pressure by passing through the hole 43 provided in the cylindrical member 41 of the swirl flow generation nozzle 30, and the liquid fluid The inside of the cylindrical member 41 in which fine bubbles are generated.

6.微細気泡の生成方法
以下、図7に示す微細気泡発生装置200の動作の一例について説明する。
まず、溶解タンク201と旋回流生成ノズル30との間の三方向弁217のうち、旋回流生成ノズル30側を閉じる一方、循環流路209側を開いておく。この状態でポンプ203を作動させることによって、液体流体供給配管257から送られる液体流体が圧送されて、循環流路209側に供給される。このとき液体流体中の異物はフィルタ211によって捕集されるとともに、プレパージタンク215内で気体成分が除去される。また、液体流体の流量は、ポンプ203の出力及びフィルタ211の下流側の電磁弁213によって調節されている。
6). Hereinafter, an example of the operation of the microbubble generator 200 shown in FIG. 7 will be described.
First, among the three-way valve 217 between the dissolution tank 201 and the swirl flow generation nozzle 30, the swirl flow generation nozzle 30 side is closed while the circulation flow path 209 side is opened. By operating the pump 203 in this state, the liquid fluid sent from the liquid fluid supply pipe 257 is pumped and supplied to the circulation channel 209 side. At this time, foreign matters in the liquid fluid are collected by the filter 211 and the gas component is removed in the pre-purge tank 215. The flow rate of the liquid fluid is adjusted by the output of the pump 203 and the electromagnetic valve 213 on the downstream side of the filter 211.

所定時間経過後には、プレパージタンク215、溶解タンク205、液体流路207c〜207d及び循環流路209内が液体流体で満たされることになるため、徐々にフィルタ211の下流側の電磁弁213を制御して、液体流体供給配管257から送り込む液体流体の流量を減少させるようにする。その結果、液体流体が循環流路209を介して閉鎖した経路内を循環させられる状態となる。また、この閉鎖した経路内で循環する液体流体は高圧に保持されるようになっている。   After the predetermined time has elapsed, the pre-purge tank 215, the dissolution tank 205, the liquid channels 207c to 207d, and the circulation channel 209 are filled with the liquid fluid, so that the solenoid valve 213 on the downstream side of the filter 211 is gradually controlled. Thus, the flow rate of the liquid fluid fed from the liquid fluid supply pipe 257 is decreased. As a result, the liquid fluid is circulated in the closed path via the circulation channel 209. In addition, the liquid fluid circulating in the closed path is held at a high pressure.

この状態で気体供給装置220を動作させて、ポンプ203の上流側で気体を液体流体中に供給する。そうすると、気体が混合された液体流体がポンプ203によって圧送され、溶解タンク205内に導入される。溶解タンク205内では、気体が混合された液体流体が旋回させられて、気体成分が効率的に液体流体に溶解する一方、余剰の気体は未溶解となって溶解タンク205内の上部の滞留部(図示せず)に滞留する。この滞留する気体の量が増えていくに従い、溶解タンク205内の液体流体の水位が低下していくことになる。この液体流体の水位をレベルセンサ(図示せず)でモニタしておき、所定の水位を下回ったときには、滞留部に接続されたリリーフ弁289を開放し、未溶解の気体をポンプ203の上流側に戻すとともに、気体供給装置220による気体の供給量を減少させる。   In this state, the gas supply device 220 is operated to supply gas into the liquid fluid on the upstream side of the pump 203. Then, the liquid fluid mixed with gas is pumped by the pump 203 and introduced into the dissolution tank 205. In the dissolution tank 205, the liquid fluid mixed with the gas is swirled so that the gas component is efficiently dissolved in the liquid fluid, while the surplus gas is undissolved and remains in the upper part of the dissolution tank 205. (Not shown). As the amount of the staying gas increases, the water level of the liquid fluid in the dissolution tank 205 decreases. The liquid level of the liquid fluid is monitored by a level sensor (not shown). When the liquid level falls below a predetermined level, the relief valve 289 connected to the staying portion is opened, and the undissolved gas is removed from the upstream side of the pump 203. At the same time, the gas supply amount by the gas supply device 220 is decreased.

このように気体の供給量を調節し、溶解タンク205内を通過した液体流体が、気体成分の溶解量が飽和状態になった後で、三方向弁217のうち、循環流路209側を閉じる一方、旋回流生成ノズル30側を開く。同時に、フィルタ211の下流側の電磁弁213も開き、液体流路内の圧力が一定に保たれるようにポンプ203及び電磁弁213を制御する。   In this way, after adjusting the gas supply amount, the liquid fluid that has passed through the dissolution tank 205 closes the circulation channel 209 side of the three-way valve 217 after the gas component dissolution amount is saturated. On the other hand, the swirl flow generating nozzle 30 side is opened. At the same time, the electromagnetic valve 213 on the downstream side of the filter 211 is also opened, and the pump 203 and the electromagnetic valve 213 are controlled so that the pressure in the liquid channel is kept constant.

気体成分が溶解して飽和した状態の液体流体は旋回流生成ノズル30に流入し、流路断面積が小さくされる孔部(図示せず)を通過すると、急激に減圧させられ、溶解していた気体成分が微細気泡となって現れる。また、このとき同時に高速旋回流となって導出されることから、効率的に微細気泡化され、直径のばらつきが抑えられた微細気泡が生成される。   The liquid fluid in which the gas component is dissolved and saturated flows into the swirl flow generation nozzle 30 and passes through a hole (not shown) whose flow path cross-sectional area is reduced, and is rapidly depressurized and dissolved. Gas components appear as fine bubbles. Moreover, since it is derived | led-out as a high-speed swirl | vortex flow simultaneously at this time, the fine bubble which was made into the fine bubble efficiently and the dispersion | variation in the diameter was suppressed is produced | generated.

ここで、旋回流生成ノズル30の円筒部材41に設けられた孔部43を通過し、微細気泡が含有された状態の液体流体は、円筒部材41内部を通過する間に、濁度計251を用いて濁度の計測が行われる。計測された濁度の値は濁度信号として制御コントロールユニット253に送られ、あらかじめ記憶された液体流体の濁度や固体濃度を差し引いた値と、目標発生量に対応する濁度との比較が行われる。そして、制御コントロールユニット253は、濁度計251によって計測された値から液体流体の濁度や固体濃度を差し引いた値が濁度の目標値に一致するように、ポンプ203や電磁弁213、227、減圧弁225、加熱手段又は冷却手段229、240、259に対して制御信号を出力し、微細気泡の発生量がコントロールされる。これによって、微細気泡の利用用途に応じて最適な量の微細気泡を発生させることができる。   Here, the liquid fluid that has passed through the hole 43 provided in the cylindrical member 41 of the swirl flow generating nozzle 30 and contained fine bubbles passes the turbidimeter 251 while passing through the inside of the cylindrical member 41. Using it, turbidity is measured. The measured turbidity value is sent to the control unit 253 as a turbidity signal, and the value obtained by subtracting the turbidity or solid concentration of the liquid fluid stored in advance is compared with the turbidity corresponding to the target generation amount. Done. Then, the control control unit 253 controls the pump 203 and the solenoid valves 213 and 227 so that the value obtained by subtracting the turbidity or solid concentration of the liquid fluid from the value measured by the turbidimeter 251 matches the target value of turbidity. The control signal is output to the pressure reducing valve 225, the heating means or the cooling means 229, 240, and 259, and the amount of generated fine bubbles is controlled. As a result, it is possible to generate an optimal amount of fine bubbles according to the usage application of the fine bubbles.

以上説明したように、本発明によれば、微細気泡の利用用途に応じて適切な量となるように微細気泡の発生量を管理することができるようになる。したがって、本発明の微細気泡発生装置を、食品加工現場や病院等、高度な衛生管理が求められるような環境下で用いられる手洗い装置や、美容院等で洗髪時などに用いられるシャワリング装置、生簀(水槽)等に装備して用いることによって、生植物の育成や殺菌、消毒、洗浄効果をより高めることができるようになる。   As described above, according to the present invention, the generation amount of fine bubbles can be managed so as to be an appropriate amount according to the usage application of the fine bubbles. Therefore, the fine bubble generating device of the present invention is a hand washing device used in an environment where high hygiene management is required, such as a food processing site or a hospital, or a showering device used when washing hair at a beauty salon, Equipped with a ginger (aquarium) or the like, it is possible to further enhance the effects of growing, sterilizing, disinfecting, and cleaning raw plants.

第1の実施の形態にかかる旋回流式の微細気泡発生装置の構成を説明するための概要図である。It is a schematic diagram for demonstrating the structure of the swirling flow type fine bubble generator concerning 1st Embodiment. オゾン発生装置及びオゾンキラー装置を備えた微細気泡発生装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the fine bubble generator provided with the ozone generator and the ozone killer apparatus. 第1の実施の形態の旋回流生成ノズルの構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the rotational flow production | generation nozzle of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の旋回流生成ノズルを構成する筐体を示す図である。It is a figure which shows the housing | casing which comprises the turning flow production | generation nozzle of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の旋回流生成ノズルを構成する円筒部材を示す図である。It is a figure which shows the cylindrical member which comprises the turning flow production | generation nozzle of 1st Embodiment. 旋回流生成ノズルから液槽内に液体流体を導出する構成の微細気泡発生装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the microbubble generator of the structure which guide | induces a liquid fluid in a liquid tank from a swirl flow production | generation nozzle. 第2の実施の形態にかかる加圧溶解式の微細気泡発生装置の構成を説明するための概要図である。It is a schematic diagram for demonstrating the structure of the pressurization dissolution type fine bubble generator concerning 2nd Embodiment. 溶解タンクの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a dissolution tank. 第2の実施の形態の旋回流生成ノズルの構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the rotational flow production | generation nozzle of 2nd Embodiment. 従来の微細気泡発生装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional fine bubble generator.

符号の説明Explanation of symbols

10:旋回流生成ノズル、11:筐体、11a:円筒空間部、11b:流体導入路、12:蓋部、13:本体部、19:導入口、21:円筒部材、21a:円筒空間部、23:孔部、30:旋回流生成ノズル、31:筐体、31a:円筒空間部、31b:流体導入路、32:蓋部、33:本体部、39:導入口、41:円筒部材、41a:円筒空間部、43:孔部、51:濁度計、53:制御部(制御コントロールユニット)、55:送液管、55a:透過部、57:液体流体供給配管、59:加熱手段(冷却手段)、81:容器本体、83:導入口、85:流出口、86:屈曲部、87:滞留部、89:リリーフ弁、91:レベルセンサ、100:微細気泡発生装置、101:液槽、103:ポンプ、107:液体流路、111:フィルタ、113:電磁弁、115:プレパージタンク、119:圧力センサ、120・120A:気体供給装置、121:気体流路、123・123A:気体発生装置、125:減圧弁、127:電磁弁、129:冷却装置、131:プレパージタンク、133:電磁弁、135:オゾンキラー装置、140:加熱手段(冷却手段)、165:気体導入口、169:逆止弁、251:濁度計、253:制御部(制御コントロールユニット)、200:微細気泡発生装置、203:ポンプ、205:溶解タンク、207c・207d・207e:液体流路、208:気体排出通路、209:循環流路、211:フィルタ、213:電磁弁、215:プレパージタンク、217:三方向弁、219a・219b:圧力センサ、220:気体供給装置、221:気体流路、223:気体発生装置、225:減圧弁、227:電磁弁、229:冷却装置、231:プレパージタンク、240:冷却装置、255:送液管、255a:透過部、257:液体流体供給配管、259:加熱手段又は冷却手段、289:リリーフ弁 10: swirl flow generation nozzle, 11: housing, 11a: cylindrical space part, 11b: fluid introduction path, 12: lid part, 13: main body part, 19: introduction port, 21: cylindrical member, 21a: cylindrical space part, 23: Hole, 30: Swirl flow generating nozzle, 31: Housing, 31a: Cylindrical space, 31b: Fluid introduction path, 32: Lid, 33: Main body, 39: Inlet, 41: Cylindrical member, 41a : Cylindrical space part, 43: Hole part, 51: Turbidimeter, 53: Control part (control control unit), 55: Liquid feeding pipe, 55a: Permeation part, 57: Liquid fluid supply pipe, 59: Heating means (cooling) Means), 81: Container body, 83: Inlet, 85: Outlet, 86: Bent part, 87: Retention part, 89: Relief valve, 91: Level sensor, 100: Fine bubble generator, 101: Liquid tank, 103: Pump, 107: Liquid flow path, 111: Filter 113: Solenoid valve, 115: Prepurge tank, 119: Pressure sensor, 120 / 120A: Gas supply device, 121: Gas flow path, 123 / 123A: Gas generator, 125: Pressure reducing valve, 127: Solenoid valve, 129: Cooling Device: 131: Prepurge tank, 133: Solenoid valve, 135: Ozone killer device, 140: Heating means (cooling means), 165: Gas inlet, 169: Check valve, 251: Turbidimeter, 253: Control unit ( 200: fine bubble generator, 203: pump, 205: dissolution tank, 207c, 207d, 207e: liquid flow path, 208: gas discharge passage, 209: circulation flow path, 211: filter, 213: electromagnetic Valve, 215: pre-purge tank, 217: three-way valve, 219a and 219b: pressure sensor, 220: gas supply device, 2 1: Gas flow path, 223: Gas generator, 225: Pressure reducing valve, 227: Solenoid valve, 229: Cooling device, 231: Prepurge tank, 240: Cooling device, 255: Liquid feeding pipe, 255a: Permeation section, 257: Liquid fluid supply piping, 259: heating means or cooling means, 289: relief valve

Claims (6)

液体流体中に気体を供給し微細気泡を発生させる微細気泡発生装置において、
前記微細気泡の発生部よりも下流側に配置された前記液体流体の濁度を測定するための濁度計と、前記濁度計によって測定される値をもとに前記微細気泡の発生量を制御するための制御部と、を備えることを特徴とする微細気泡発生装置。
In a fine bubble generator that generates gas by supplying gas into a liquid fluid,
A turbidimeter for measuring the turbidity of the liquid fluid disposed on the downstream side of the generation portion of the fine bubbles, and a generation amount of the fine bubbles based on a value measured by the turbidimeter And a control unit for controlling the fine bubble generating device.
前記発生部は、前記気体が供給された前記液体流体を旋回させながら導出させるノズル部からなり、前記ノズル部の導出口よりも下流側の流路の少なくとも一部に透明な材質で構成された透過部を備え、前記濁度計は、当該透過部を通過する前記液体流体の濁度を測定することを特徴とする請求項1に記載の微細気泡発生装置。   The generating portion is composed of a nozzle portion that guides the liquid fluid supplied with the gas while swirling, and is configured of a transparent material in at least a part of the flow path downstream from the outlet port of the nozzle portion. The fine bubble generating apparatus according to claim 1, further comprising a transmission unit, wherein the turbidimeter measures the turbidity of the liquid fluid passing through the transmission unit. 前記発生部は、前記気体が加圧溶解された前記液体流体が減圧される減圧部からなり、前記減圧部よりも下流側の流路の少なくとも一部に透明な材質で構成された透過部を備え、前記濁度計は、前記透過部を通過する前記液体流体の濁度を測定することを特徴とする請求項1に記載の微細気泡発生装置。   The generating unit includes a depressurizing unit that depressurizes the liquid fluid in which the gas is dissolved under pressure, and a transmission unit configured of a transparent material in at least a part of the flow path downstream of the depressurizing unit. The fine bubble generator according to claim 1, wherein the turbidimeter measures turbidity of the liquid fluid passing through the transmission part. 前記濁度計は、赤外線照射方式、レーザー照射方式、超音波発生方式、又は発光ダイオード式のうちのいずれか一つであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の微細気泡発生装置。   The turbidimeter is any one of an infrared irradiation method, a laser irradiation method, an ultrasonic wave generation method, and a light emitting diode method, according to any one of claims 1 to 3. Fine bubble generator. 前記制御部は、前記液体流体の流量、前記液体流体の圧力、前記液体流体の温度、前記気体の量、前記気体の圧力又は前記気体の温度のうちの少なくともいずれか一つを調節することにより、前記微細気泡の発生量を制御することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の微細気泡発生装置。   The control unit adjusts at least one of the flow rate of the liquid fluid, the pressure of the liquid fluid, the temperature of the liquid fluid, the amount of the gas, the pressure of the gas, or the temperature of the gas. The fine bubble generating device according to any one of claims 1 to 4, wherein a generation amount of the fine bubbles is controlled. 前記制御部は、前記気体が供給される前の前記液体流体の濁度又は固体濃度を予め記憶し、前記微細気泡を発生させた前記液体流体の濁度から前記気体が供給される前の前記液体流体の濁度及び固体濃度あるいはいずれか一方を差し引いて求められる値をもとに前記微細気泡の発生量を制御することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の微細気泡発生装置。   The controller stores in advance the turbidity or solid concentration of the liquid fluid before the gas is supplied, and the gas before the gas is supplied from the turbidity of the liquid fluid that has generated the fine bubbles. The fine amount according to any one of claims 1 to 5, wherein the generation amount of the fine bubbles is controlled based on a value obtained by subtracting one of turbidity and solid concentration of the liquid fluid. Bubble generator.
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