JP2009112980A - 微細気泡発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 微細気泡発生装置全体に自吸機能を持たせ、ポンプの効率を高め、さらに気体を液体に混合する効果を高め、さらに装置の小型を図ることができる微細気泡発生装置を提供する。
【解決手段】 液槽１３から吸込管７にて流体を吸い込むポンプ１の吐出側に、気体を液体に混合させる加圧タンク３を設けている微細気泡発生装置において、ポンプ１が非自吸式とし、加圧タンク３または加圧タンク３の後経路である加圧タンク３の出口５から加圧タンクの出口管１２と微細気泡発生ノズル６を吸込管７またはポンプ１の羽根車室内２２と連通する連通路９を設け、加圧タンク３内の液体が羽根車室内２２へ戻ることを可能にして、装置全体に自吸機能を持たせる構造を有する微細気泡発生装置。
【選択図】 図５

Description

本発明は、液槽中の液体を吸い込み、ポンプで加圧し、ポンプの吐出口側に設置された加圧タンクにて液体に気体を溶解させた後、微細気泡発生ノズルにて微細気泡を発生させる微細気泡発生装置に関する。

従来、ユニットからなる微細気泡発生装置は、図１に示すように、液槽１３内の液面より高い所に設置される可能性が大きいこともある。そこで微細気泡発生装置本体４に配設しているポンプ１として、自吸できるポンプすなわち自吸式ポンプを採用することで、微細気泡発生装置に自吸機能を持たせている。この微細気泡発生装置は、一般的に、吸込管７、気体導入通路８、ポンプ１、加圧タンク３、加圧タンク３の出口管１２、微細気泡発生ノズル６などの主な部品から構成されている。例えば、液槽１３の液体は吸込管７により気体導入通路８から気体を吸込みながらポンプ１に吸い込まれて加圧され、ポンプ１の吐出口側配管２に配設された加圧タンク３に送給される。この結果、加圧タンク３内が送給された気液混合体で加圧され、気体導入通路８から吸い込まれた気体が液体に混合することが促進されている。

上記の装置において、気体を液体に混合する装置としては、ポンプ１の吐出口側配管２に加圧タンク３を設置し、例えば、ヘンリーの法則に従い、気体と液体が共存している加圧タンク内の圧力を高圧にする装置や、図２の（ａ）や（ｂ）に示すように、加圧タンク３にてポンプ１で加圧された液体と気体をノズルから噴出して撹拌する装置や、液体に旋回流を作って気体が旋回流によって分裂されて混合される装置などがある。ここで、ポンプ１で加圧された液体と気体をノズルから加圧タンク３内に噴射して攪拌する装置では、ノズルの噴射口を加圧タンク３内の液面より上部にすなわち加圧タンク３内の気体中に配置することが重要である。そして、ポンプ１の運転で加圧された加圧タンク３内には、液面下において、大きな気泡が来ない位置に、加圧タンク３の出口５を設け、その出口５から液体に気体を混合した気液混合液体が微細気泡発生ノズル６に流されると、液槽１３の液体に微細気泡が発生できる。

しかし、自吸式ポンプは、例えば図４に示す遠心ポンプの場合、ポンプ１のケーシングともよばれる羽根車室２０と気液分離室２４を共に備えて、羽根車室２０は羽根車２１を覆っている。ポンプの起動前に、ある量の液体を羽根車室内２２および気液分離室２４内に貯め、ポンプが起動すると、吸込管７内の気体がポンプ１の羽根車２１に吸い込まれて、羽根車２１の回転によって液体と混じられながら羽根車室２０の吐出口２５から気液分離室２４に吐出される。気液分離室２４にて気体と液体とが分離され、気体がポンプの吐出口２ａ側へ送られ、液体の一部が再びポンプ１の吸込口７または気液分離室２４とポンプ１の羽根車室２０との連通路２６から羽根車室内２２へ戻る。

一方、非自吸式ポンプは、図３に示すように、気液分離室がなく回転するポンプ１の羽根車２１が羽根車室内２２に配置され、羽根車室２０に吸込口と吐出口とを備えている。この吸込口と吐出口はポンプの吸込口７ａと吐出口２ａでもある。この非自吸式ポンプは、羽根車２１の回転で液体が吸込口７ａから吸い込まれて羽根車室内２２で加圧された後、吐出口２ａから吐き出され、吐出口２ａから吐き出された液体が再び羽根車２１の吸込口７ａまたは羽根車室内２２へ戻ることがなく、気液分離を行わないポンプである。

以上、説明したように、自吸式ポンプは気液分離機能を備え、自吸時にも自吸完了時にも気体と液体とは分離される機能を運転時に常に持たされている。したがって、微細気泡発生装置に自吸式ポンプを採用すると、ポンプ１の吐出口側配管２に設置している加圧タンク３において気体が液体に混合される機能と矛盾する。そのために、自吸式ポンプの採用は微細気泡発生装置の微細気泡の発生機能に悪影響を与えることとなる。さらに、ポンプとタンクの大型化が必要となり、微細気泡発生装置が大型となる。そもそも、ポンプ１の羽根車２１の回転により、羽根車出口２３から吐き出された液体は気体と液体とが混じった状態となり、また高圧になることによる気体の液体への混合の促進効果もあることで、その後方流路における気体と液体との分離、すなわち自吸式ポンプの場合の気液分離室、は好ましくない。

したがって、微細気泡発生装置においては非自吸式ポンプを採用すべきであり、それによって、自吸式ポンプと比べ、非自吸式ポンプの高効率運転や気液分離室を無くした装置の小型化などが図られる。

一方、従来装置として、溶解タンク内で余剰気体を確実に液体から分離して液体貯留槽に微細気泡を発生させる装置として、液体タンクの流入路を構成する流入ポートの出口を吐出ポートに向かう方向と異なる方向として、微細気泡を発生させる装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

さらに、減速部材などを設けることなく、溶解タンクから圧送される流体の流動速度を減速させることができ、確実に液体貯留槽内に微細気泡を発生させる気体発生装置として、液体貯留槽内の噴出口の出口の開口面積を、その入口の開口面積よりも大きく形成し、液体の流動速度を減速させて液体貯留槽内に微細気泡を発生させる気体発生装置が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。

さらに、有底円筒形スペースを有する容器本体と、同スペースの内壁円周面の一部にその接続方向に開放された加圧液体導入口と、上記の円筒形スペースの底部と、上記の円筒形スペースの先部に開設された旋回気液混合体出口から構成された装置から微細気泡を工業的規模で生成する装置が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。

特開平０６−１６５８０７号公報 特開２００６−１１６５１８号公報 ＷＯ００／６９５５０号再公表公報

本発明が解決しようとする課題は、従来の自吸式ポンプを採用したポンプの吐出側に配設されている加圧タンクを備えた微細気泡発生装置に替えて、ポンプに非自吸式ポンプを採用するために、加圧タンクまたは加圧タンクの後経路を活用することによって微細気泡発生装置全体に自吸機能を持たせることによって、自吸式ポンプに比して非自吸式ポンプの効率を高め、さらに自吸式ポンプ自体が有する気液分離室を、この非自吸式ポンプ自体は有していないので、気体を液体に混合する効果を高めることができ、さらに装置の小型を図ることができる微細気泡発生装置を提供することである。

上記の課題を解決するための本発明の手段は、図５に示すように、請求項１の発明では、液槽１３から吸込管７にて流体を吸い込むポンプ１の吐出側に、気体を液体に混合させる加圧タンク３を設けている微細気泡発生装置において、ポンプ１が非自吸式とし、加圧タンク３または加圧タンク３の後経路である加圧タンク３の出口５から加圧タンクの出口管１２と微細気泡発生ノズル６を吸込管７またはポンプ１の羽根車室内２２と連通する連通路９を設け、加圧タンク３内の液体が羽根車室内２２へ戻ることを可能にして、装置全体に自吸機能を持たせる構造を有する微細気泡発生装置である。

本発明の手段は、最も効果的対象として、ポンプ１の羽根車２１の回転により羽根車出口２３から吐き出された流体は気体と液体とが混じった状態となり、また、高圧になることによる気体の液体への混合の促進効果もあることを活かし、気体導入通路８をポンプ１の吸込管７側に設けることが重要である。

そこで、請求項２の発明では、気体導入通路８をポンプ１の吸込管７側に設け、装置自吸時に、例えば電磁弁などの弁８ｃで制御する方法で気体導入通路８を閉じて気体を導入しない構造を有する請求項１の手段の微細気泡発生装置である。

また、ポンプの吐出側に設置されている加圧タンク３または加圧タンク３の後経路の内圧はポンプ１で加圧されていることから、ポンプ１の吐出口２ａ側より吸込口７ａ側の圧力が比較的に低いので、例えば加圧タンク３または加圧タンクの後経路と吸込管７とを連通する連通路９を有していると、加圧タンク３内の液体がポンプ１の吸込口７ａ側に戻りやすい状態となる。しかし、その分の損失も発生しており、液体を吸い上げて自吸完了した後、または、設置場所等により自吸する必要性がない場合、自吸機能を無くした装置の運転を図るべきである。

そこで、請求項３の発明では、装置に自吸の必要性がない場合、例えば自吸完了後、気体導入通路８を開けて、加圧タンク３または加圧タンク３の後経路を吸込管７またはポンプ１の羽根車室内２２と連通する連通路９を、例えば図６に示すように、（ａ）の圧力差を利用する弁や（ｂ）の電磁弁などの弁９ｃで閉じて、加圧タンク３内の液体が羽根車室内２２へ戻れない構造を設けた請求項１または請求項２の手段の微細気泡発生装置である。

さらに、液体の自重を活かし、自吸時間を短縮するため、請求項４の発明では、加圧タンク３または加圧タンク３の後経路と吸込管７またはポンプ１の羽根車室内２２とを連通する連通路９を設け、加圧タンク３または加圧タンク３の後経路側の連通口９ａを吸込管７または羽根車室２０側の連通口９ｂより高い位置に配置している請求項１〜３のいずれか１項の手段の微細気泡発生装置である。

また、微細気泡発生装置の自吸高さを高めるため、図７に示すように、請求項５の発明では、加圧タンク３を吸込管７またはポンプ１の羽根車室内２２に連通する連通路９を設け、連通路９の加圧タンク３側の連通口９ａを加圧タンク３の出口５より低い位置に配置している請求項１〜４のいずれか１項の手段の微細気泡発生装置である。

また、ポンプ運転時に吸込管７の内圧が吸込管７の外圧より低く設計されているが、ポンプ停止時等にそうでもない場合がある。そこで、特に気体導入通路８に例えば電磁弁である弁８ｃを設けていない場合、図８に示すように、気体導入通路８から吸込管７内の流体を漏出させない逆止弁８ｄを設けるべきである。また、微細気泡発生装置の自吸時に気体導入通路８を閉じて気体を導入しないことをしなければならない。それらの解決方法として、請求項２の装置にあるように、例えば電磁弁などの弁８ｃが必要となる。また、部品数が増えるが、別の方法として、装置自吸時に気体導入通路８の内圧を高める手段もある。

そこで、図９に示すように、請求項６の発明では、気体導入通路８を吸込管７に設け、加圧タンク３または加圧タンク３の後経路をポンプ１の吸込管７に連通する連通路９を設け、吸込管７側の連通口９ｂを気体導入通路８の吸込管側入口８ｂの前経路に配置している請求項１〜５の手段のいずれか１項の微細気泡発生装置である。この場合に、気体導入通路８の吸込管側入口８ｂの前経路とは、図９の（ａ）に示すように、気体導入通路８の吸込管側入口８ｂと気体入口８ａとの間の部分を指し、また、図９（ｂ）に示すように、気体導入通路８の吸込管側入口８ｂの位置より手前の吸込管７の部分も指す。

本発明の作用について説明すると、従来、図１に示すように、ポンプ１と加圧タンク３からなる微細気泡発生装置本体４は、液槽１３内の液面より高い所に設置される可能性が大きいこともある。この場合、ユニットである微細気泡発生装置として、自吸式のポンプを採用して装置自体に自吸機能を持たせている。しかし、自吸式ポンプは、図４に示すように、羽根車室２０と気液分離室２４を共に備えており、ポンプの運転時に気液分離を行っている。したがって、ポンプの吐出口２ａ側に加圧タンク３を配設すると、この加圧タンク３は液体に気体を混合させる微細気泡の発生原理を有するので、自吸式ポンプはこの原理に反するものとなる。そこで、非自吸ポンプを使用するものとし、この使用により装置をかなりの小型化でき、さらにポンプの高効率化も図れる。

一方、非自吸ポンプは、ケーシングでもある羽根車室２０の吐出口２ａから出される液体が再び羽根車室内２２へ戻る連通路を設けていない。そこで、特に自吸が必要な場合において、非自吸式ポンプが加圧されてポンプの吐出口２ａから吐き出された液体をポンプの吸込口７ａ側すなわち羽根車室内２２に戻るものとし、ポンプの吐出口２ａに一定の液体を貯める空間を備えておけば、自吸高さ、自吸時間などの高い自吸性能は期待できないものの、非自吸式ポンプに自吸性能をもたすことができるはずである。それに対して、ポンプの吐出口２ａ側に加圧タンク３を設ける微細気泡発生装置は、図２に示すように、加圧タンク３が内部で気体を液体に混合させる機能を持ち、微細気泡発生時に加圧タンク３内で多くの気体と液体を共存させている。さらに、微細気泡発生装置は、気体を液体に混合するために、例えば、ヘンリーの法則に従って加圧タンク３内の気体の圧力を高圧にする手段、加圧タンク３にポンプ１で加圧された液体と気体をノズルで撹拌または混合する手段や液体に旋回を与えて旋回流によって気体を分裂する手段などを有する。いずれの手段においても、ヘンリーの法則が基本であり、多くの気体を液体に混合する必要性に対して、気体と液体との接触面積を大きくしなければならず、非自吸式のポンプ１の羽根車室２０の内部体積と比べて大きな加圧タンク３が必要となる。

微細気泡装置に自吸式ポンプを採用する代わりに、非自吸式のポンプ１を採用して、加圧タンク３内または加圧タンク３の後経路をポンプ１の吸込管７と連通すれば、ポンプ１の吐出口２ａ側に配置した加圧タンク３または加圧タンク３の後経路である加圧タンク３の出口管１２と液槽１３内の微細気泡発生ノズル６の内圧が、非自吸式のポンプ１の加圧により、ポンプ１の吸込口７ａ側と比べて、高圧となる。したがって、ポンプ１で加圧されて吐き出された液体が再び羽根車室内２２に戻ることができる。また、羽根車２１をセミオープンインペラやオープンインペラの各遠心式やウェスコポンプインペラの渦流式とした場合、羽根車室内２２と連通することにしても、ポンプ１で加圧されて吐き出された液体が再び羽根車室内２２に戻ることができる。それによって、ポンプ１の吸込管７の内部の気体を液体と共に徐々に加圧タンク３へ排出させることができる。また、図１に示すように、微細気泡発生装置の設置場所などから装置の自吸高さは２メートル以下が殆どであり、自吸高さである液槽１３内の液面からポンプ１の吸込口７ａまでのポンプ１の吸込管７の内部体積より加圧タンク３の内部体積を大きくすれば、加圧タンク３はポンプ１の吸込管７内の気体を包容する体積を持っている。それによって、ポンプ１を起動前に予め一定の液体を加圧タンク３に貯めることにすれば、微細気泡発生装置に自吸高さ、自吸時間などの高い自吸性能を期待できないものの、装置としての自吸機能を持たせることができる。

また、羽根車２１の回転による気体と液体との混合の促進効果を十分に生かすため、および自吸完了までの時間を短縮するため、気体導入通路８をポンプ１の吸込管７に配置した場合、自吸時に、ポンプ１の吸込管７内が負圧であり気体を吸込みやすい状態となっており、吸込管７から多くの気体が吸込まれるため、ポンプ１の羽根車２１が完全に仕事できず、自吸完了後と比べて羽根車出口２３から吐き出された圧力は非常に低い状態となっていることから、自吸時にポンプ１の吸込管７側に設置している気体導入通路８を閉止させることが重要となる。

また、ポンプ１の吐出側に設けている加圧タンク３または加圧タンク３の後経路が吸込管７側と比べて高圧であるため、それらの部分を吸込管７と連通する連通路９を設けると自吸時にも自吸完了以後にも吸込管７側への返還流が発生する。ポンプ１の高効率運転を図り、装置自吸の必要性がない場合または自吸完了後には、その返還流を抑制することが重要である。閉止する方法としては、例えば自吸時と自吸完了後の吐き出し圧力差を利用する弁や電磁弁などの弁９ｃを連通路９に設けることで制御できる。

さらに、ポンプ１の羽根車室内２２へ戻る液体の流量が自吸速度と大きく関係し、液体自重を活かせば、装置とした自吸時間を短縮することができる。そこで、本発明では、加圧タンク３または加圧タンク３の後経路と吸込管７内または羽根車室内２２と連通する連通路９を設ける。液体は高い所から低い所へ流れやすいことから、加圧タンク３または加圧タンク３の後経路側の連通口９ａを吸込管７または羽根車室２０側の連通口９ｂより高い位置に配置することが重要となり、例えば、微細気泡装置の内部部品である吸込管７や、ポンプ１や、加圧タンク３や、微細気泡発生ノズル６などの配置として、予め自吸のための液体を入れる加圧タンク３をポンプ１の吸込管７側の連通口９ｂの上部または羽根車室２０の上部に配置する。また、装置とした自吸の高さを高めるために、予め自吸のための液体が入っている加圧タンク３において、加圧タンク３を吸込管７または羽根車室内２２と連通する連通路９を設け、加圧タンク３側の連通口９ａを加圧タンク３の出口５より下部の所に配置すれば、加圧タンク３の内部容積を超える吸込管７側の気体量がある場合にも、自吸時に、呼び液体の全てが加圧タンク３の出口５から出される危険性がなく、気体が加圧タンク３の出口５から出されることができるため、装置とした自吸高さを高めることができる。

さらに、装置自吸時に気体導入通路８を閉じることについて、気体導入通路８に例えば電磁弁からなる弁８ｃを設けることで制御できる。しかし、このように弁８ｃが必要となり、部品数が増える。別の方法として、ポンプ１で加圧された加圧タンク３内または加圧タンク３の後経路の液体で気体導入通路８の吸込管側入口８ｂを塞ぐことである。例えば、加圧タンク３または加圧タンク３の後経路を吸込管７と連通する連通路９を設け、吸込管７側の連通口９ｂを気体導入通路８の吸込管側入口８ｂの前経路に配置して、気体導入通路８の吸込管側入口８ｂと逆止弁８ｄ付きの気体入口８ａとの間の部分に、または気体導入通路８の吸込管側入口８ｂの位置より上流側の吸込管７部分に液体を誘導して、加圧タンク３からの返還流として送られてきた液体の圧力が高ければ、気体導入通路８の吸込管側入口８ｂが塞がれて気体の導入を閉じることになる。ただし、自吸時に加圧タンク３または加圧タンク３の後経路に液体の圧力が足りない場合には、ポンプ１の羽根車２１の回転数を高く設定する必要性がある。また、自吸完了後、基本的に加圧タンク３または加圧タンク３の後経路をポンプ１の吸込管７と連通する連通路９を閉じるが、加圧タンク３内の気体量調整を必要とする時、その連通路９を開閉するか、または一部通路を開閉することによって調整を行うことができる。

全体として、本発明では、ポンプ１の吐出口２ａ側に設ける加圧タンク３の微細気泡発生装置に、加圧タンク３に気体を液体に混合する機能と、新たに自吸時に気体と液体との分離する機能を付与している。特に遠心ポンプの場合、自吸するための気液分離室２４が大きいため、その気液分離室２４を無くすことが出来ると、かなりの装置の小型化が図られる。

以上に説明したように、本発明は、自吸式ポンプを採用せずに、非自吸式のポンプの吐出側に設置されている加圧タンクを備えた微細気泡発生装置において、加圧タンクまたは加圧タンクの後経路を活かして、装置全体に自吸機能を持たせることができ、それによって、微細気泡発生装置の高効率運転が図ることができ、さらに非自吸式のポンプの構造が簡単でありながら微細気泡発生装置の小型化を図ることができるなど、本発明は従来にない優れた効果を奏するものである。

本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は従来の微細気泡発生装置の概略図である。図２は図１中の加圧タンク部分の一実施の形態を示す図である。図３は非自吸式遠心ポンプの構造を一部断面で示す図である。図４は自吸式ポンプの構造を一部断面で示す図である。図５は本発明の微細気泡発生装置の一実施例を示す図である。図６は圧力差を利用する弁の構造を一例として示す図である。図７は本発明の微細気泡発生装置の一実施例を示す図である。図８は気体導入通路の一部構造を一例として示す図である。図９は本発明の微細気泡発生装置の一実施例を示す図である。図１０は本発明の微細気泡発生装置の自吸性能を示す図である。

図５に示すように、本発明の微細気泡発生装置では、液槽１３から吸込管７にて流体を吸い込むポンプ１の吐出口側配管２に、気体を液体に混合させる加圧タンク３を設けている微細気泡発生装置において、図５に示すように、ポンプ１を図３に示す非自吸式遠心ポンプとし、加圧タンク３の出口管１２または微細気泡発生ノズル６を、吸込管７または図３に示す非自吸式遠心ポンプの羽根車室内２２と連通し、加圧タンク３内の液体が羽根車室内２２へ戻ることを可能にして、装置全体に自吸機能を持たせたことを特徴とする微細気泡発生装置である。気体導入通路８をポンプ１の吸込管７側に設け、ポンプ１を運転する前に、自吸のために予め一定の液体を加圧タンク３に貯めておき、液体が貯められるように吸込管７と加圧タンクの出口管１２の位置を加圧タンク３の液面よりも高い上方に持ち上げている。ポンプ１の電源を入れると、気体導入通路８を閉じるように、例えば電磁弁からなる弁８ｃを制御し、さらに、例えば、電磁弁からなる弁９ｃを開くことで、加圧タンク３の液体が加圧タンク３の出口５と連通路９を経てポンプ１より吸込口７ａ側の吸込管７にバイパスして流入し、吸込管７内の気体が徐々に加圧タンク３内に送られる。吸込管７内の気体の全てが加圧タンク３内に出されると、ポンプ１内が液体で充満され、自吸完了となる。自吸完了後または自吸の必要がない場合、ポンプ１の出力が大きくなり、気体導入通路８の弁８ｃを開けて、連通路９を弁９ｃで閉じた方が良く、そうすることによって気体導入通路８からの気体と吸込管７からの液体がポンプ１で加圧される。その後、加圧タンク３にて、さらに気体を液体に混合させて、気体が混合した液体が加圧タンク３の出口管１２より微細気泡発生ノズル６に流されていく。

一方、連通路９に、例えば、電磁弁からなる弁９ｃを付けていない場合、自吸完了後または自吸の必要がない時に不必要な損失が発生し、加圧タンク３内の内圧も低下する。そのため、本発明の実施例として、自吸時には、気体導入通路８中に付けている電磁弁からなる弁８ｃを閉じ、さらに連通路９の電磁弁からなる弁９ｃを開けるが、これに対し、自吸完了後または自吸必要がない時には、弁８ｃを開け、さらに電磁弁からなる弁９ｃを閉じる。図７の各管路内の矢印は自吸時の流れ方向を示し、図５の各管路内の矢印は自吸完了後または自吸必要がない時の流れ方向を示している。

さらに、本発明の実施の形態では、図５または図７に示すように、加圧タンク３をブロー成形により製作したブロー成型品としているので、液体が高い所から低い所へ流れやすいことから、加圧タンク３または加圧タンク３の後経路を吸込管７およびポンプ１の羽根車室２２と連通し、その連通路９について、加圧タンク３または加圧タンクの後経路側の連通口９ａを、吸込管７またはポンプ１の羽根車室２２側の連通口９ｂより高い位置に配置することが重要であり、加圧タンク３をポンプ１の吸込口７ａ側の連通口９ｂの上部またはポンプ１の羽根車室２２の上部に配置している。ところで、上記の後経路には、加圧タンクの出口５と加圧タンクの出口管１２と微細気泡発生ノズル６がある。

さらに、上記の実施の形態において、装置全体の自吸性能を高めるために、図７に示すように、予め自吸のための液体が入っている加圧タンク３に、加圧タンク３を吸込管７またはポンプ１の羽根車室２２と連通し、この連通路９において、加圧タンク３側の連通口９ａを加圧タンク３の出口５より下部の所に配置すれば、加圧タンク３の内部容積を超える吸込管７内の気体量がある場合にも、自吸時に、液体の全てが加圧タンク３の出口５から出される危険性がなく、かつ、気体が加圧タンク３の出口５から出されることができるため、装置としての自吸高さを高めることができる。

さらに、上記の実施の形態には、自吸時に気体導入通路８から気体を導入しないために、気体導入通路８に例えば電磁弁からなる弁８ｃを設けている。別の方法として、装置自吸時に気体導入通路８の内圧を高める方法もある。すなわち、図９の（ａ）に示すように、気体導入通路８を吸込管７側に設け、加圧タンク３または加圧タンク３の後経路をポンプ１の吸込管７と連通し、この連通路９の吸込管側の連通口９ｂを気体導入通路８の吸込管側入口８ｂの前経路に配置し、吸込官側入口８ｂから吸込管７に連通する。

このように気体導入通路８の吸込管側入口８ｂの前経路とは、図９の（ａ）に示すように、気体導入通路８の吸込管側入口８ｂと気体入口８ａとの間の部分を指し、また、図９の（ｂ）に示すように、気体導入通路８の吸込管側入口８ｂの位置より上流側である吸込管内に流体の流れる方向と逆側の吸込管７の部分をも指す。

微細気泡発生の概略を示す図である。 加圧タンクの一例の模式的断面図である。 非自吸式ポンプの一例の模式的断面図である。 自吸式遠心ポンプの一例の模式的断面図である。 本発明の微細気泡発生装置の一実施例の模式的断面図である。 圧力差を利用する弁の一例の模式的断面図である。 本発明の微細気泡発生装置の一実施例の模式的断面図である。 気体導入通路の一例の模式的断面図である。 （ａ）本発明の微細気泡発生装置の一実施例の模式的断面図である。(ｂ) 本発明の微細気泡発生装置の一実施例の模式的断面図である。 本発明の微細気泡発生装置の自吸性能を示す図である。

符号の説明

１ ポンプ
２ 吐出口側配管
２ａ 吐出口
３ 加圧タンク
４ 微細気泡発生装置本体
５ 出口
６ 微細気泡発生ノズル
７ 吸込管
７ａ 吸込口
８ 気体導入通路
８ａ 気体入口
８b 吸込管側入口
８ｃ 弁
８d 逆止弁
９ 連通路
９ａ 連通口（加圧タンクまたは加圧タンクの後経路側）
９b 連通口（吸込管または羽根車室側）
９ｃ 弁
１２ 出口管
１３ 液槽
２０ 羽根車室
２１ 羽根車
２２ 羽根車室内
２３ 羽根車出口
２４ 気液分離室
２５ 吐出口
２６ 連通路

Claims (6)

1. 吸込管（７）にて流体を吸い込むポンプ（１）の吐出口（２ａ）側に、気体を液体に混合させて気液混合液体とする加圧タンク（３）を設けている微細気泡発生装置において、ポンプ（１）が非自吸式とし、加圧タンク（３）または加圧タンク（３）の後経路に吸込管７またはポンプ（１）の羽根車室内（２２）と連通する連通路（９）を設け、加圧タンク（３）内の液体がポンプ（１）の羽根車室内（２２）へ戻ることを可能にして、装置全体に自吸機能を持たせる構造を有することを特徴とする微細気泡発生装置。
2. 気体導入通路（８）を吸込管（７）側に設け、装置自吸時に気体導入通路（８）を閉じて気体を導入しなくする構造を有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。
3. 装置自吸の必要性がない場合、気体導入通路（８）を開けて、加圧タンク（３）または加圧タンク（３）の後経路を吸込管７またはポンプ（１）の羽根車室内（２２）と連通する連通路（９）を閉じて、加圧タンク（３）内の液体がポンプ（１）の羽根車室内（２２）へ戻れない構造を有することを特徴とする請求項１または２に記載の微細気泡発生装置。
4. 加圧タンク（３）または加圧タンク（３）の後経路を吸込管（７）またはポンプ（１）の羽根車室内（２２）と連通する連通路（９）を設け、加圧タンク（３）または加圧タンク（３）の後経路側の連通口（９ａ）を吸込管（７）またはポンプ（１）の羽根車室（２２）側の連通口（９ｂ）より高い位置に配置していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の微細気泡発生装置。
5. 加圧タンク（３）を吸込管（７）またはポンプ（１）の羽根車室内（２２）と連通する連通路（９）を設け、加圧タンク（３）側の連通口（９ａ）を加圧タンク（３）の出口（５）より低い位置に配置していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の微細気泡発生装置。
6. 気体導入通路（８）を吸込管（７）に設け、加圧タンク（３）または加圧タンク（３）の後経路を吸込管（７）側に連通する連通路（９）を設け、吸込管（７）側の連通口（９ｂ）を気体導入通路８の吸込管（７）の吸込口（７ａ）の前経路に配置していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の微細気泡発生装置。

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