JP2014113553A - 微細気泡発生ノズル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】流路は、円筒状の外周壁形成部13と、外周壁形成部13の内部に設けられ、かつ吐出方向に対して直交する方向の断面積が吐出口21に向かって徐々に大きくなる逆テーパーとなる円筒状の内周壁形成部15とによって形成される。内周壁形成部15の最も大きい外径は、吐出口21における円筒状の外周壁形成部13の内径より小さい。この結果、例えば、微細気泡を含んだ液の噴射速度を変更する場合や分解洗浄を行う場合は、内周壁形成部15の取り外しを外周壁形成部13に邪魔されずに、内周壁形成部15のみを吐出口21から取り外せる。
【選択図】図2
Description
図1は本実施形態に係る微細気泡発生ノズルの構成を示す概略斜視図である。図2は本実施形態に係る微細気泡発生ノズルの吐出方向に対して直交する方向の断面図である。図3は本実施形態の微細気泡発生ノズルのノズル吐出口からみた図である。図4(a)は図2のA−A線断面図、図4(b)は図2のB−B線断面図である。図1〜図4に示すように、本実施形態の微細気泡発生ノズル1は、微細気泡発生部10及び微細気泡混合液吐出部20を含んで構成されている。微細気泡発生部10は、円環形状中空の流路11を構成する外周壁12を有する外周壁形成部13と、流路11を構成する内周壁14を有する円錐台形状の内周壁形成部15とを備えている。そして、外周壁形成部13に接合され、かつ内周壁形成部15が片持ち梁で固定される固定部材16を備えている。この固定部材16の中心部分には、内周壁形成部15の端部が締結される。外周壁形成部13の外周壁12の一部には、気体を加圧溶解した気液混合液を流入する流入口17が設けられている。流入口17の流入方向は微細気泡混合液吐出部20の吐出口21に向かう方向に対して所定の角度を持たせている。これにより、流入口17に連通する気液混合液供給管18から流入口17を介して流入された気液混合液は、外周壁12と内周壁14とで構成される流路11を円周状(図1の矢印で示す)に回りながら流れる。
気体が加圧溶解された気液混合液が、流入口17から微細気泡混合液吐出部20の吐出口21に向かう方向に対して所定の角度を持たせて高速に流入される。そして、吐出口21に向かって狭くなっている円環形状中空の流路11を円周状に回りながら高速に流れる。これらにより、気液混合液の流速は、流入口17から吐出口21に向かって速くなり、それに伴って圧力が徐々に下がる。気液混合液では、液体に溶解されている気体が析出する。発生した気泡が、外周壁12及び内周壁14の近くの場所を通りながら吐出口21に流れる。気液混合液の気泡は、外周壁12及び内周壁14に一旦張り付く。そして、気泡は、円周状の流れによって引き裂かれ分裂する。この分裂を繰り返しながら吐出口に向かって流れて微細化される。微細気泡を含む微細気泡混合液が吐出口21から吐出される。なお、本発明では、液体に気体を溶解させた液体及び/又は気泡が混入した液体を気液混合液として用いる。
イワキ社製マグネットポンプMD-70RZの吐出部と本発明の図1に示す微細気泡発生ノズル1の気液混合液供給管18とをホースで接続した。このホースに気体流入口弁を設けた三又プラグを接続させ気体を流入させた。マグネットポンプの液体流入口より液体が供給されマグネットポンプ吐出部より放出された液体はホースを流れ、さらに三又プラグより気体が流入し気液混合液が本発明の微細気泡発生ノズルに流入する。そして、先細りの流路内部にて気体が微細化し図1の微細気泡混合液吐出部20の吐出口21より微細気泡混合液が放出された。使用した液体は有機物が混入した液体を使用したため、使用後微細気泡発生ノズルの洗浄を行った。ノズル内部の洗浄を行うため、図1の流路形成部15を回転させて固定部材16から取り外した。ブラシで微細気泡発生ノズルの内壁面および、流路形成部15の外壁面を洗浄した。分解は容易に行うことができた。
(態様1)
流路は、流路の円環形状の外周壁を形成する円筒状の外周壁形成部と、該外周壁形成部の内部に設けられて流路の円環形状の内周壁を形成し、かつ吐出方向に対して直交する方向の断面積が吐出口に向かって徐々に大きくなる逆テーパーとなる円錐台状の内周壁形成部とによって形成される。これによれば、上記実施形態について説明したように、流路11を形成する円筒状の内周壁形成部15は、吐出方向に対して直交する方向の断面積が吐出口に向かって徐々に大きくなっている。そして、内周壁形成部15は、外周壁形成部13の内部に設けられることで円環形状中空の流路11を形成する。これらにより、内周壁形成部15の最も大きい外径は、吐出口21における円筒状の外周壁形成部13の内径より小さい。この結果、例えば、微細気泡を含んだ液の噴射速度を変更するための、また、分解洗浄を行うための分解作業を行うための内周壁形成部15の取り外しを外周壁形成部13に邪魔されずに、内周壁形成部15のみを吐出口21から取り外すことができる。よって、例えば微細気泡を含んだ液の噴射速度を変更するための部品交換作業が容易になる。また、分解洗浄を行うための分解作業が容易になる。
(態様2)
(態様1)において、吐出方向に対して角度をもたせて気液混合液を流路に流入させ、気液混合液を流路内で円周状に流す液流発生手段を備える。これによれば、上記実施形態について説明したように、吐出口21に向かって狭くなっている円環形状中空の流路11を円周状に回りながら高速に流れる。これらにより、気液混合液の流速は、流入口17から吐出口21に向かって速くなり、それに伴って圧力が徐々に下がる。気液混合液では、液体に溶解されている気体が析出する。発生した気泡が、外周壁12及び内周壁14の近くの場所を通りながら吐出口21に流れる。
(態様3)
(態様1)において、外周壁形成部は、吐出方向に対して直交する方向の断面積が吐出口に向かって徐々に大きくなる逆テーパーとなっている。これによれば、上記実施形態について説明したように、吐出口21に向かって開口断面積が徐々に小さくなる先細りの度合いが大きくなる。外周壁12と内周壁14とで構成される流路11では、吐出口21に向かって徐々に狭くなる度合いが大きくなる。この結果、気液混合液の流速は、より一層速くなって、微細化がより一層高まる。
(態様4)
(態様1)〜(態様3)のいずれかにおいて、微細気泡混合液を吐出する吐出方向を狙いの方向に変える吐出方向変更器を着脱可能に備える。これによれば、上記実施形態の変形例1について説明したように、外円周方向に拡散させることができる。
(態様5)
(態様1)〜(態様3)のいずれかにおいて、微細気泡混合液を吐出する吐出方向を狙いの方向に変えるように流路を構成する内周壁に沿って吐出口から延びた仮想線に対して鋭角な角度に吐出口の内周壁を屈曲させる。これによれば、上記実施形態の変形例2について説明したように、外円周方向に拡散させることができる。
(態様6)
(態様1)において、流路を構成する外周壁又は内周壁の少なくともいずれかの表面を粗面化する。これによれば、上記実施形態について説明したように、外周壁12又は内周壁14の少なくともいずれかの表面が凹凸に粗面化される。これにより、気泡の微細化がより一層高まり、気液混合液中における気泡の大きさのバラツキをより一層抑制できる。
10 微細気泡発生部
11 流路
12 外周内壁
13 筐体
14 内周内壁
15 流路形成部
16 固定部材
17 流入口
18 気液混合液供給管
20 微細気泡混合液吐出部
21 吐出口
22 仮想線
30 拡散器
31 ネジ
32 拡散案内部
Claims (6)
- 気体を液体に溶解している気液混合液の圧力を低下させて気液混合液から気体を析出させ、気泡を発生し、該気泡を微細化して微細気泡を発生させる微細気泡発生部と、発生した前記微細気泡が前記気液混合液に混合している微細気泡混合液を吐出口から吐出する吐出部とを備え、前記気液混合液を流す流路は前記気液混合液の吐出方向に対して直交する方向の円環形状中空の開口断面積が徐々に小さくなっている微細気泡発生ノズルにおいて、
前記流路は、
前記流路の円環形状の外周壁を形成する円筒状の外周壁形成部と、
該外周壁形成部の内部に設けられて前記流路の円環形状の内周壁を形成し、かつ吐出方向に対して直交する方向の断面積が前記吐出口に向かって徐々に大きくなる逆テーパーとなる円錐台状の内周壁形成部とによって形成されることを特徴とする微細気泡発生ノズル。 - 請求項1記載の微細気泡発生ノズルにおいて、
吐出方向に対して角度をもたせて前記気液混合液を前記流路に流入させ、前記気液混合液を前記流路内で円周状に流す液流発生手段を備えることを特徴とする微細気泡発生ノズル。 - 請求項1記載の微細気泡発生ノズルにおいて、
前記外周壁形成部は、吐出方向に対して直交する方向の断面積が前記吐出口に向かって徐々に大きくなる逆テーパーとなっていることを特徴とする微細気泡発生ノズル。 - 請求項1〜3のいずれかに記載の微細気泡発生ノズルにおいて、
前記微細気泡混合液を吐出する吐出方向を狙いの方向に変える吐出方向変更器を着脱可能に備えることを特徴とする微細気泡発生ノズル。 - 請求項1〜3のいずれかに記載の微細気泡発生ノズルにおいて、
前記微細気泡混合液を吐出する吐出方向を狙いの方向に変えるように前記流路を構成する内周壁に沿って吐出口から延びた仮想線に対して鋭角な角度に吐出口の内周壁を屈曲させることを特徴とする微細気泡発生ノズル。 - 請求項1記載の微細気泡発生ノズルにおいて、
前記流路を構成する外周壁又は内周壁の少なくともいずれかの表面を粗面化することを特徴とする微細気泡発生ノズル。
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