JP2009106918A - Fine bubble generator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、気体を液体中に溶解させる、微細気泡を効率的に液体中また大気中に発生させ、発生器構造が簡素で、簡便に使用できる、微細気泡発生器に関するものである。 The present invention relates to a fine bubble generator that dissolves a gas in a liquid, efficiently generates fine bubbles in the liquid or the atmosphere, has a simple generator structure, and can be used easily.
従来の発生器で微細な気泡を液体中に発生させる方法は、超音波、衝撃波など急激な圧力変動、加圧溶解、ベンチュリー管などによる発生装置である。 A conventional method for generating fine bubbles in a liquid by a generator is a generator using rapid pressure fluctuations such as ultrasonic waves and shock waves, pressure dissolution, and a venturi tube.
従来、このような方式で微細気泡を液体中に発生させる装置が提供されているが、いずれの装置も気体をいかに微細気泡にするかが課題であった。
現在提供されている装置はいずれも動力及び附帯の装置によるものである、動力及び附帯設備を使用せずに発生させる簡素で簡便な使用ができるようにしなければならない。Conventionally, there has been provided an apparatus for generating fine bubbles in a liquid by such a method, but each apparatus has a problem of how to make the gas into fine bubbles.
All currently provided devices are powered and ancillary equipment, and must be simple and easy to use without the use of power and ancillary equipment.
この発明は、上記のような課題に鑑み、その課題を踏まえ考案されたものである。
その目的とするところは、ブラウン運動等の分子運動、温度変化、流体の圧力変化以外の流体運動の影響を受けない、低レイノルズ数の大きさの微細気泡を含む、気液混合液を、障碍が発生しにくい簡素な構造で効率よく生成することができ、様々な目的に使用できる、微細気泡発生器を提供することにある。The present invention has been devised in view of the above problems.
Its purpose is to prevent gas-liquid mixtures containing microbubbles of low Reynolds number that are not affected by fluid motion other than molecular motion such as Brownian motion, temperature change, and fluid pressure change. It is an object of the present invention to provide a fine bubble generator that can be efficiently generated with a simple structure that does not easily generate and can be used for various purposes.
以上の目的を達成するために、請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、記載の発明は、水道の低い圧力で微細気泡を含む気液混合液を生成噴出することのできる発生器である。
この発生器は自由渦の原理を使い、旋回流速を加速し、様々な目的に合致した噴出流速で、外部にスワール噴流を形成させる、発生器は円筒部本体と本体内内管および、気体導入本管とその管先に接続する数本の細管で構成した構造である。
微細気泡を安定し、効率よく生成させるための考案を述べる。
発生器円筒部本体に液体を注入し旋回流を起こし、自由渦領域と強制渦領域を構成する。
強制渦の渦芯を安定させるために発生器円筒部本体と本体内内管を設け、二重円筒の構造とする。
更に、発生器内部に半球または三角錐を設け、中心部に気体導入本管を挿入し、これを介して気体を導入するとともに強制渦の安定と旋回速度を向上させる。
強制渦と自由渦の境界に、気体導入本管の管先細管の先端を置き高速旋回流の運動量により、微細気泡を発生させる。
上記のようにして、低出力または小さな位置エネルギーで簡易に微細気泡を含む気液混合液を液体中または大気中に噴出流として生成させることのできる発生器を作り出した。In order to achieve the above object, the first, second, third, and fourth aspects of the invention can generate and jet a gas-liquid mixture containing fine bubbles at a low water pressure. Generator.
This generator uses the principle of free vortex, accelerates the swirling flow velocity, and forms a swirl jet outside with a jet velocity that meets various purposes. It is a structure composed of a main pipe and several narrow pipes connected to the pipe tip.
A device for stable and efficient generation of fine bubbles will be described.
A liquid is injected into the generator cylinder body to generate a swirling flow, and a free vortex region and a forced vortex region are formed.
In order to stabilize the vortex core of the forced vortex, a generator cylinder section main body and an inner tube in the main body are provided to form a double cylinder structure.
Further, a hemisphere or a triangular pyramid is provided inside the generator, and a gas introduction main pipe is inserted into the central portion, through which gas is introduced and forced vortex stability and swirl speed are improved.
Fine gas bubbles are generated by the momentum of the high-speed swirling flow by placing the tip of the gas inlet main tube at the boundary between the forced vortex and the free vortex.
As described above, a generator capable of easily generating a gas-liquid mixture containing fine bubbles as a jet flow in the liquid or the atmosphere with low output or small potential energy was created.
以上に記載した、この発明による微細気泡発生器による効果は、
1 微細気泡を簡易に、簡潔な構造で効率よく生成することができる。
2 微細気泡を、気体導入細管の径、導入気体の圧調整により、気泡径の調整ができ、安定した生成を可能にした。
3 微細気泡を多量に含む液体を大気中に噴出することを可能にした。
4 発生器の構造が簡潔なので、操作が簡単で障碍がすくない。
5 発生させるエネルギーは水道圧から駆動エネルギーまで対応できるため各種水槽などの酸素供給などの利用範囲まで使用することができる。
6 気体導入管より様々な気体、液体を注入することができるため、様々な分野での利用ができる。
7 液体と気体の関係での使用以外に、異なる種類の気体、液体でも使用することができ、気体どうしの相性で、簡易に拡散、混合、融合したり、コロイド状にして拡散することができる。
8 発生器本体噴出口側に円筒枠を付けることによりスワール噴流中心部の吸引、吸着を応用した分野での利用ができる。
9 発生器本体噴出口を純銀材質にすることによって銀イオンを含む噴出流となることを応用した分野での利用ができる。
上記した9項目に示すことができる。The effect of the fine bubble generator according to the present invention described above is as follows.
1 Microbubbles can be generated simply and efficiently with a simple structure.
2 By adjusting the diameter of the gas introduction thin tube and the pressure of the introduction gas, the bubble diameter can be adjusted and the fine bubbles can be stably generated.
3. A liquid containing a large amount of fine bubbles can be ejected into the atmosphere.
4 The structure of the generator is simple, so it is easy to operate and not disturbed.
5 Since the energy to be generated can correspond from water pressure to driving energy, it can be used up to the usage range of oxygen supply in various water tanks.
6 Since various gases and liquids can be injected from the gas introduction pipe, it can be used in various fields.
7 In addition to the use in the relationship between liquid and gas, different types of gas and liquid can be used, and can be easily diffused, mixed, fused or diffused in colloidal form due to the compatibility of gases. .
8 By attaching a cylindrical frame to the generator main body outlet side, it can be used in fields where suction and adsorption of the swirl jet center are applied.
9 It can be used in a field that applies the fact that a jet flow containing silver ions is obtained by using a pure silver material for the generator main body outlet.
It can be shown in the above nine items.
この発明を実施するための最良の形態を、以下に具体的に説明する。
本発明の発生器が摘要できうる範囲とは、液体の粘度が水程度の粘性率以下で、かつ本発生器より噴出する、外部の液体圧力は、水を対象とした水道圧の場合、水位2m以下の水圧までを対象にして発明した。The best mode for carrying out the present invention will be specifically described below.
The range that can be summarized by the generator of the present invention is that the liquid viscosity is equal to or less than the viscosity of water, and the external liquid pressure ejected from the generator is the water level in the case of water pressure for water. Invented up to a water pressure of 2 m or less.
以下、図によって説明するにあたって、図1は本発明の発生器縦断面と構成の説明図、図2は本発明の発生器の横断面図で、液体注入口(3)から、水道圧程度で、液体を注入させ、円筒部本体(1)内で、整流リード弁(5)により旋回流を形成し内部円筒(2)との二重間層内(9)に沿って強制渦を安定させながら中心部に導入し、内部に設けた半球または三角錐(10)に沿って旋回流を加速させ自由渦領域と強制渦領域を構成する。
中心部に気体導入本管(7)を挿入し、これを介して気体を導入するとともに再度強制渦の安定と旋回速度を向上させて、強制渦と自由渦の境界位置(A)に気体導入細管(8)の先端(B)を置き、旋回流の運動量により気体導入本管から自給で気体を取り入れ微細気泡を発生させる。気圧、水圧などの外部要因で変化する微細気泡の径は気体流量調整バルプ(6)で調整する。微細気泡を含んだ液体は本体噴出口(4)からスワール噴流(C)を形成し、スワール噴流の中心部は負圧の領域(D)となり吸引された外部からの流れも発生し、大きな剪断力が働き、より高率よく微細気泡を発生させる。In the following description with reference to the drawings, FIG. 1 is an explanatory view of the longitudinal section and configuration of the generator of the present invention, and FIG. 2 is a transverse sectional view of the generator of the present invention. The liquid is injected, and the swirl flow is formed by the rectifying reed valve (5) in the cylindrical body (1) to stabilize the forced vortex along the double layer (9) with the inner cylinder (2). The swirl flow is accelerated along the hemisphere or the triangular pyramid (10) provided in the central portion while forming a free vortex region and a forced vortex region.
The gas introduction main (7) is inserted in the center, and gas is introduced through this, and the stability and swirl speed of the forced vortex are improved again, and the gas is introduced to the boundary position (A) between the forced vortex and the free vortex. The tip (B) of the narrow tube (8) is placed, and gas is taken in from the gas introduction main tube by the momentum of the swirling flow to generate fine bubbles. The diameter of the fine bubbles, which changes due to external factors such as atmospheric pressure and water pressure, is adjusted by the gas flow adjustment valve (6). The liquid containing fine bubbles forms a swirl jet (C) from the main body jet outlet (4), the central part of the swirl jet becomes a negative pressure region (D), and a flow from the outside sucked is also generated, resulting in a large shear Force works and generates fine bubbles at a higher rate.
本発生器噴出口側に、図3の円筒枠(F)を付けることによってスワール噴流(C)中心部の負圧領域(D)に発生する吸引、吸着を応用し、洗顔、マッサージ等の美容機器および噴出口に、図4の純銀材質を用いることによって噴出抵抗による銀イオンを含んだ微細混合液を噴出させ、微量の洗剤で洗浄効果があり環境に優しく、除菌効果など、水道蛇口取付器具の開発等Applying suction and adsorption generated in the negative pressure region (D) at the center of the swirl jet (C) by attaching the cylindrical frame (F) of FIG. By using the pure silver material shown in Fig. 4 at the equipment and the spout, a fine mixed solution containing silver ions due to the spout resistance is spouted, and it has a cleaning effect with a small amount of detergent and is environmentally friendly. Equipment development, etc.
1 円筒部本体外形
2 本体二重内管
3 液体注入口
4 本体噴出口
5 整流リード弁
6 気体流量調整バルプ
7 気体導入本管
8 気体導入細管
9 本体二重間層
10 半球または三角錐
A 強制渦と自由渦の境界
B 気体導入細管先端
C スワール噴流
D 負圧領域
E 細管の境界位置範囲
F 円筒枠
G 純銀材質DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylindrical part
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