JP2016036775A - Fine bubble generator and method for generation of the same - Google Patents

Fine bubble generator and method for generation of the same Download PDF

Info

Publication number
JP2016036775A
JP2016036775A JP2014161782A JP2014161782A JP2016036775A JP 2016036775 A JP2016036775 A JP 2016036775A JP 2014161782 A JP2014161782 A JP 2014161782A JP 2014161782 A JP2014161782 A JP 2014161782A JP 2016036775 A JP2016036775 A JP 2016036775A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
bubbles
fine
fine bubble
jet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014161782A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6310359B2 (en
Inventor
修平 大坪
Shuhei Otsubo
修平 大坪
ひとみ 田中
Hitomi Tanaka
ひとみ 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
YBM Co Ltd
Original Assignee
YBM Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by YBM Co Ltd filed Critical YBM Co Ltd
Priority to JP2014161782A priority Critical patent/JP6310359B2/en
Publication of JP2016036775A publication Critical patent/JP2016036775A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6310359B2 publication Critical patent/JP6310359B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make a particle size of fine bubble having a diameter of a nanometer order so as to be small and constant, and stably generate the fine bubble with a good efficiency.SOLUTION: A fine bubble generator blends air 6 supplied from a gas supply device into water 5 discharged from a pump 10, and generates gas-liquid mixed water 7 including foam-like bubbles. The gas-liquid mixed water 7 is delivered and injected into a fine bubble generating part 30 thereby making a bubble into a fine bubble. Fine bubbling generates cavitation which occurs generation and collapse of bubbles when the mixed water is injected, the injected gas-liquid mixed water generates an eddy current which swirls in a flat space while oscillating, and the bubbles are made into fine bubbles by energy generated due to collapse of the bubbles and a shear force generated by the eddy current. Fine bubble containing water 8, which contains the refined fine bubbles, is delivered to a jet nozzle 60 thereby generating cavitation, and the fine bubbles are refined again thereby making fine bubble containing water 9 which contains stable fine bubbles.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、微細気泡を発生するための微細気泡発生装置とその発生方法に関する。更に詳しくは、直径がナノメートルオーダーの微細気泡(ナノバブル)を発生させるための微細気泡発生装置とその発生方法に関する。   The present invention relates to a fine bubble generating apparatus for generating fine bubbles and a method for generating the same. More specifically, the present invention relates to a microbubble generator for generating microbubbles (nanobubbles) having a diameter on the order of nanometers and a generation method thereof.

近年、ナノバブル(例えば、直径が1マイクロメートル以下の気泡)、マイクロバブル(例えば、発生時の直径が50マイクロメートル以下の気泡)等と呼ばれている微細気泡は、いろいろな優れた特性があり、各種分野で活用されている。例えば、ナノバブルの特性を生かして、ナノバブルが各種物体の洗浄、汚濁水の浄化等に利用できることに着目したナノバブルの利用方法及び装置に関する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。   In recent years, microbubbles called nanobubbles (for example, bubbles having a diameter of 1 micrometer or less), microbubbles (for example, bubbles having a diameter of 50 micrometers or less when generated) have various excellent characteristics. It is used in various fields. For example, a technique relating to a nanobubble utilization method and apparatus is known in which nanobubbles can be used for cleaning various objects, purifying polluted water, etc. by utilizing the characteristics of nanobubbles (see, for example, Patent Document 1).

この特許文献1には、ナノバブルを電気分解法により生成する方法及びその装置が開示されている。しかしながら、この装置は、超純水製造装置、超音波発生装置、電気分解用電源装置等を必要としており構成が複雑になるので、もっと簡素な構成の装置の開発が要望されていた。このように微細気泡を発生するための発生装置及び発生方法については、他に既にさらなる種々の提案がなされている。   This Patent Document 1 discloses a method and an apparatus for generating nanobubbles by electrolysis. However, since this apparatus requires an ultrapure water production apparatus, an ultrasonic generator, an electrolysis power supply apparatus, and the like, and the structure becomes complicated, development of an apparatus having a simpler structure has been demanded. Various other proposals have already been made on the generating apparatus and generating method for generating fine bubbles in this way.

例えば、筒状部材、第1端壁部材、第2端壁部材等によって画定される流体旋回室と、この流体旋回室内に接線方向から導入する流体導入孔と、中心線方向から流体を吐出する流体吐出孔と、を備える気体旋回剪断装置を有した微細気泡発生装置に関する技術が知られている(例えば、特許文献2、3参照)。   For example, a fluid swirl chamber defined by a cylindrical member, a first end wall member, a second end wall member, and the like, a fluid introduction hole that is introduced into the fluid swirl chamber from a tangential direction, and a fluid is discharged from the center line direction. A technique related to a fine bubble generating device having a gas swirl shear device including a fluid discharge hole is known (see, for example, Patent Documents 2 and 3).

又、一端側が他端側に向けて突出する円錐形状又は円錐台形状の壁体で閉口され、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、気体導入孔と、接線方向に開設された加圧液体導入口とからなる旋回式微細気泡発生装置に関する技術も知られている(例えば、特許文献4参照)。更に、放射性物資の汚染除去に適用した技術として、特に、セシウムを除去する放射性物資の洗浄をナノバブルの特性を活かして行なう技術が知られている(例えば、特許文献5参照)。   Also, a container body having a cylindrical space closed at one end side by a conical or truncated cone-shaped wall projecting toward the other end side and opened at the other end side, a gas introduction hole, and opened in a tangential direction There is also known a technique related to a swirling fine bubble generating apparatus including a pressurized liquid introduction port (see, for example, Patent Document 4). Furthermore, as a technique applied to decontamination of radioactive materials, there is known a technology that performs cleaning of radioactive materials that remove cesium by making use of the characteristics of nanobubbles (see, for example, Patent Document 5).

特開2004−121962号公報JP 2004-121962 A 特許第4129290号Patent No. 4129290 特許第4118939号Japanese Patent No. 4118939 特開2006−116365号公報JP 2006-116365 A 特開2013−140096号公報JP2013-140096A

特許文献2、3に記載された微細気泡発生装置は、円筒状の流体旋回室内に生じる旋回流による剪断力で気体を微細化するものである。また、特許文献4に記載された旋回式微細気泡発生装置は、装置容器の開口部である出口から気体が噴出されるとき、噴出と同時に発生する旋回速度差により、気体渦管部が切断されることにより直径10〜20μmの微細気泡が発生されるものである。更に、特許文献5に記載された技術は、最頻粒子径が500nm以下のナノバブル水を用いて、放射性物質を溶出等をさせて洗浄するというものである。   The fine bubble generator described in Patent Documents 2 and 3 refines a gas by a shearing force generated by a swirling flow generated in a cylindrical fluid swirling chamber. Further, in the swirl type fine bubble generator described in Patent Document 4, when gas is ejected from the outlet which is an opening of the apparatus container, the gas vortex tube portion is cut due to the swirl speed difference generated simultaneously with the ejection. As a result, fine bubbles having a diameter of 10 to 20 μm are generated. Furthermore, the technique described in Patent Document 5 is to wash the radioactive substance by elution or the like using nanobubble water having a mode particle diameter of 500 nm or less.

微細気泡は、一般にマイクロバブルよりナノバブルのほうが各種特性が優れていると言われている。また、ナノメートルオーダーの微細気泡でも、直径が数百ナノメートルオーダーの微細気泡より、数十ナノメートルオーダーのようにより微細化された微細気泡の方が、いろいろな特性が優れていると言われている。しかしながら、前述した特許文献2〜4に記載された技術は、このような点、例えば直径が数十ナノメートルオーダーの微細気泡を確実に、効率よく発生させるという点では、まだ改良改善の余地が残っているものであった。又、特許文献5には、それなりに微細化された気泡を発生させる技術が、開示されているが、その気泡の大きさは一定でなく粒子径の範囲が広く、気泡を有効に利用する点においてはまだ問題点を残している。   As for microbubbles, it is generally said that nanobubbles are superior in various properties to microbubbles. In addition, even in the case of nanometer-order microbubbles, it is said that microbubbles that are refined to the order of several tens of nanometers have superior characteristics compared to microbubbles with a diameter of several hundred nanometers. ing. However, the techniques described in Patent Documents 2 to 4 described above still have room for improvement in terms of reliably and efficiently generating such bubbles, for example, fine bubbles having a diameter of several tens of nanometers. It was what remained. Further, Patent Document 5 discloses a technique for generating fine bubbles as such, but the size of the bubbles is not constant, the range of particle diameter is wide, and the bubbles are used effectively. Still have problems.

そのため、従来の直径が大きいナノメートルオーダーの微細気泡より、更に直径が微小なナノメートルオーダーの微細気泡を、一定の粒径を長時間保持し安定的に発生させる方法及びその装置の開発が要望されている。
本発明の目的は、直径が小粒径のナノメートルオーダーの微細気泡を一定粒度の安定した気泡にし、確実に、効率よく発生させることができる微細気泡発生装置とその発生方法を提供することにある。
Therefore, there is a demand for the development of a method and apparatus for stably generating a fine bubble of a nanometer order with a smaller diameter than a conventional fine bubble of a nanometer order with a large diameter while maintaining a constant particle size for a long time. Has been.
An object of the present invention is to provide a fine bubble generating apparatus and a method for generating the same, which can make a fine bubble of a nanometer order having a small particle diameter into a stable bubble of a constant particle size and reliably and efficiently generate it. is there.

本発明は、前記目的を達成するために次の手段をとる。
本発明1の微細気泡発生装置は、
液体を所定の圧力に加圧して吐出するポンプ(10、71)と、
前記ポンプ(10,71)で吐出される液体(5)に気体(6)を混合させ細かい気泡を有する気液混合流体(7)とする気体供給体(22、72)と、
前記気液混合流体(7)を導入し内部に噴射させるための噴射ノズルを有する直方体状の箱部材であって、内部に3次元の扁平空間を形成し、前記気液混合流体(7)が前記噴射ノズルから前記扁平空間に噴射されるとき気泡の発生、圧壊を行うキャビテーションを起こすとともに、噴射された前記気液混合流体(7)が前記扁平空間内で渦を巻いて流れる渦流を発生させ、前記気泡の圧壊によるエネルギーと前記渦流によるせん断力とで、前記細かい気泡を微細気泡に微細化する噴流式微細気泡発生部(30)と
前記噴流式微細気泡発生部(30)から噴出される微細気泡含有水(8)を前記微細気泡を再微細化して一定粒径の微細気泡を含む微細気泡含有水(9)にし噴射させるジェット噴射ノズル(60)とからなる。
The present invention takes the following means in order to achieve the object.
The fine bubble generator of the present invention 1
A pump (10, 71) for pressurizing and discharging liquid to a predetermined pressure;
A gas supply body (22, 72) that mixes the gas (6) with the liquid (5) discharged by the pump (10, 71) to form a gas-liquid mixed fluid (7) having fine bubbles;
A rectangular parallelepiped box member having an injection nozzle for introducing and injecting the gas-liquid mixed fluid (7) into the interior, forming a three-dimensional flat space therein, and the gas-liquid mixed fluid (7) When the jet nozzle is jetted into the flat space, cavitation occurs to generate and crush bubbles, and the jetted gas-liquid mixed fluid (7) generates a vortex that flows in a vortex in the flat space. The jet-type fine bubble generating unit (30) and the jet-type fine bubble generating unit (30) which make the fine bubbles finer by the energy generated by the crushing of the bubbles and the shearing force generated by the vortex flow The fine bubble-containing water (8) comprises a jet injection nozzle (60) that re-fines the fine bubbles to inject into fine bubble-containing water (9) containing fine bubbles having a constant particle diameter.

本発明2の微細気泡発生装置は、本発明1において、
前記液体は水(5)であり、前記気体は空気(6)、酸素、及びオゾンから選択される1種以上であり、前記一定粒径の微細気泡は、直径がナノメートルレベルの小粒径の微細気泡であることを特徴とする。
The fine bubble generator of the second aspect of the present invention is the first aspect of the present invention.
The liquid is water (5), the gas is at least one selected from air (6), oxygen, and ozone, and the fine bubbles having a certain particle size are small in particle diameter of nanometer level. It is characterized by being a fine bubble.

本発明3の微細気泡発生装置は、本発明1、2において、
前記噴流式微細気泡発生部(30)は、前記扁平空間が、前記空間の概ねの高さをHで、それの概ねの幅をWで表し、前記噴射口の有効直径をD1で表すと、前記噴流は長さ方向に向いて前記空間の概ねの中心線の方向に噴射され、前記渦流の発生条件として、D1<H、W/H≧4であることを特徴とする。
The fine bubble generator of the present invention 3 is the present invention 1, 2,
In the jet type fine bubble generating part (30), when the flat space is represented by H, the general height of the space is represented by W, the general width thereof is represented by W, and the effective diameter of the injection port is represented by D1. The jet is jetted in the lengthwise direction in the direction of the center line of the space, and the generation conditions of the vortex are D1 <H and W / H ≧ 4.

本発明4の微細気泡発生装置は、本発明1、2において、
前記ポンプ(10)は、前記気体供給体の機能を有する構成のもので、前記液体の吸い込み口(20)の近傍に気体の供給口(22)を設け、羽根車(14)の回転により前記液体内に前記気体の気泡が混合された気液混合流体(7)を吐出するための気液混合ポンプ(10)であることを特徴とする。
The fine bubble generator of the present invention 4 is the present invention 1, 2,
The pump (10) has the function of the gas supply body. The pump (10) is provided with a gas supply port (22) in the vicinity of the liquid suction port (20), and the impeller (14) rotates to rotate the pump (10). It is a gas-liquid mixing pump (10) for discharging a gas-liquid mixed fluid (7) in which the gas bubbles are mixed in a liquid.

本発明5の微細気泡発生装置は、本発明1、2において、
前記気体供給体は、加圧された前記液体(5)で前記気体(6)を吸い込み前記混合を行うエジェクタ(72)であることを特徴とする。
The fine bubble generator of the present invention 5 is the present invention 1, 2,
The gas supply body is an ejector (72) that sucks the gas (6) with the pressurized liquid (5) and performs the mixing.

本発明6の微細気泡発生装置は、本発明1、2において、
前記ジェット噴射用ノズル(60)は、オリフィス部(61)の出口から同軸に延在し、前記オリフィス部(61)の直径の4〜20倍の長さを有すると共に、噴出孔(63)が前記オリフィス部(61)と同径の入口部から下流に向かってその直径が軸方向に沿って軸心と20度ないし60度で徐々に増大する断面形状を有する噴射ノズルであることを特徴とする。
The fine bubble generator of the present invention 6 is the present invention 1, 2,
The jet injection nozzle (60) extends coaxially from the outlet of the orifice (61), has a length 4 to 20 times the diameter of the orifice (61), and has an ejection hole (63). An injection nozzle having a cross-sectional shape in which the diameter gradually increases from the axial center along the axial direction by 20 degrees to 60 degrees from the inlet section having the same diameter as the orifice section (61) toward the downstream. To do.

本発明6の微細気泡発生装置は、本発明1、2において、前記ジェット噴射ノズルは、オリフィス部の出口から同軸に延在し、前記オリフィス部の直径の4〜20倍の長さを有すると共に、噴出孔が前記オリフィス部と同径の入口部から下流に向かってその直径が軸方向に沿って軸心と20度ないし60度で徐々に増大する断面形状を有する噴射ノズルであることを特徴とする。   The fine bubble generating apparatus of the present invention 6 is the present invention 1, 2, wherein the jet injection nozzle extends coaxially from the outlet of the orifice part and has a length 4 to 20 times the diameter of the orifice part. The jet nozzle is a jet nozzle having a cross-sectional shape in which the diameter gradually increases from the axial center along the axial direction by 20 degrees to 60 degrees from the inlet section having the same diameter as the orifice section toward the downstream. And

本発明7の微細気泡発生方法は、
ポンプ(10、71)の吸込口から吸い込んだ液体(5)を所定の圧力に加圧し、この液体に気体供給体(22,72)より気体(6)を供給し気液混合流体(7)を生成し吐出させる工程と、
直方体状の部材であって、内部に3次元の扁平空間が形成された噴流式微細気泡発生部(30)に噴射口を介して前記扁平空間に前記気液混合流体を導き噴射する工程と、
前記噴射口から前記扁平空間内に噴射された前記気液混合流体(7)に気泡の発生、圧壊を行うキャビテーションを起こし、前記気液混合流体(7)の噴流流体に揺れながら前記扁平空間内で渦を巻いて流れる渦流を発生させ、前記気泡の圧壊時のエネルギーと前記渦流によるせん断力とで、前記気泡を微細化した微細気泡を含む微細気泡含有水(8)を生成する工程と、
噴出孔(63)がオリフィス部(61)の出口から同軸に延在し、前記オリフィス部(61)の直径の4〜20倍の長さを有すると共に、噴出孔(63)が前記オリフィス部(61)と同径の入口部から下流に向かってその直径が軸方向に沿って軸心と20度ないし60度で徐々に増大する断面形状を有するジェット噴射用ノズル(60)に前記微細気泡含有水(8)を通過させ、前記微細気泡を再微細化した微細気泡を含む微細気泡含有水(9)とする工程とからなる。
The method of generating fine bubbles of the present invention 7
The liquid (5) sucked from the suction port of the pump (10, 71) is pressurized to a predetermined pressure, and the gas (6) is supplied from the gas supply body (22, 72) to the liquid to supply the gas-liquid mixed fluid (7). Generating and discharging
A step of injecting the gas-liquid mixed fluid into the flat space via the injection port into a jet type fine bubble generating part (30) which is a rectangular parallelepiped member and in which a three-dimensional flat space is formed;
Cavitation is generated in the gas-liquid mixed fluid (7) injected from the injection port into the flat space to generate and crush bubbles, and the air-liquid mixed fluid (7) is swung by the jet fluid of the gas-liquid mixed fluid (7). Generating a vortex that flows in a vortex, and generating fine bubble-containing water (8) including fine bubbles obtained by refining the bubbles by energy at the time of collapse of the bubbles and shearing force due to the vortex,
The ejection hole (63) extends coaxially from the outlet of the orifice part (61), has a length 4 to 20 times the diameter of the orifice part (61), and the ejection hole (63) has the orifice part (61). 61) The fine bubbles are contained in the jet injection nozzle (60) having a cross-sectional shape in which the diameter gradually increases from the axial center along the axial direction by 20 degrees to 60 degrees along the axial direction from the inlet portion having the same diameter as that of 61). And a step of passing water (8) to form fine bubble-containing water (9) containing fine bubbles obtained by re-refining the fine bubbles.

本発明の微細気泡発生装置とその発生方法は、ポンプで吸い込んだ液体と気体供給体で供給される気体とで混合され、気泡を含む気液混合流体を生成し、その気泡を噴流発生部におけるキャビテーション現象において、気泡が圧壊するときに生じるエネルギーと、噴流発生室内におけるコアンダ効果等による渦流により生じるせん断力とにより、気泡を微細化した微細気泡としている。   The fine bubble generator of the present invention and the generation method thereof are mixed with a liquid sucked by a pump and a gas supplied by a gas supply body to generate a gas-liquid mixed fluid containing bubbles, and the bubbles are generated in a jet generation unit. In the cavitation phenomenon, the bubbles are made fine bubbles by the energy generated when the bubbles are crushed and the shearing force generated by the vortex caused by the Coanda effect or the like in the jet generating chamber.

更に、この微細気泡をジェット噴流ノズルによりキャビテーション等により再微細化し、より細かい微細気泡とした。この結果、直径がナノメートルオーダーの小粒径で一定の安定した微細気泡を一層確実に、効率よく発生することができるようになった。従って、この微細気泡発生装置とその発生方法で発生させた直径がナノメートルオーダーの微細気泡は、粒度の小さい一定の細微細化気泡になっているので、洗浄等による異物除去効率を高めるのに寄与することとなった。   Further, the fine bubbles were re-fine by cavitation with a jet jet nozzle to obtain finer fine bubbles. As a result, it has become possible to more reliably and efficiently generate stable and stable fine bubbles having a small particle diameter of nanometer order. Therefore, the fine bubbles with a diameter of nanometer order generated by this fine bubble generator and its generation method are fixed fine bubbles with a small particle size. It was to contribute.

又、この微細気泡発生装置は、構成が簡素であり、高品質の小粒径ナノメートルオーダーの微細気泡を信頼性高く発生することができるようになった。この微細気泡発生装置により得られた微細気泡含有流体を使用することで、例えば、放射性物質(例えば、放射性セシウム)が付着した被洗浄物の除染に適用すると、一層その除去効果を高めることができる。   Moreover, this fine bubble generating apparatus has a simple configuration and can generate high-quality fine bubbles with a small particle size of nanometer order with high reliability. By using the microbubble-containing fluid obtained by this microbubble generator, for example, when applied to decontamination of an object to be cleaned to which a radioactive substance (for example, radioactive cesium) adheres, the removal effect can be further enhanced. it can.

図1は、本発明の実施の形態1の微細気泡発生装置の概要を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a fine bubble generating apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 図2は、図1の微細気泡発生装置における気液混合ポンプの構成を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the gas-liquid mixing pump in the fine bubble generating apparatus of FIG. 図3は、微細気泡発生装置を構成する噴流式微細気泡発生部の微細気泡発生室における噴流発生原理を模式的に示した正面図である。FIG. 3 is a front view schematically showing the principle of jet generation in the fine bubble generation chamber of the jet type fine bubble generation unit constituting the fine bubble generation device. 図4は、図3をB−B線で切断した断面図である。4 is a cross-sectional view of FIG. 3 taken along line BB. 図5は、ジェット噴射ノズルの構成を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the jet injection nozzle. 図6は、本発明の実施の形態2の微細気泡発生装置の概要を示す構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram showing an outline of the fine bubble generating apparatus according to the second embodiment of the present invention. 図7は、図6の微細気泡発生装置におけるエジェクタの構成を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory view showing the configuration of the ejector in the fine bubble generating apparatus of FIG. 図8は、本発明で得られた微細気泡含有水の気泡粒度の分布を示すデータ図である。FIG. 8 is a data diagram showing the bubble particle size distribution of the fine bubble-containing water obtained in the present invention. 図9は、気泡粒度の分布を示す比較データ図である。FIG. 9 is a comparative data diagram showing the bubble size distribution.

[実施の形態1]
以下、本発明の実施の形態1を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の実施の形態1の微細気泡発生装置の概要を示す構成図である。図2は、図1における気液混合ポンプの構成を示す断面図である。図3は、微細気泡発生装置を構成する噴流式微細気泡発生部の微細気泡発生室における噴流発生原理を断面で模式的に示した説明図、図4は、図3のB−B線で切断した断面の説明図である。図5は、ジェット噴射ノズルの構成を示す断面図である。
[Embodiment 1]
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a fine bubble generating apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the gas-liquid mixing pump in FIG. FIG. 3 is an explanatory view schematically showing a jet flow generation principle in a fine bubble generation chamber of a jet type fine bubble generation unit constituting the fine bubble generation device, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. It is explanatory drawing of the cut cross section. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the jet injection nozzle.

図1に示すように、本発明の実施の形態1の微細気泡発生装置1は、液体(以下、「水5」という。)を吸い込むと同時に気体(以下、「空気6」という。)を取り込み供給し、気液混合させ気液混合流体(以下、「気液混合水7」という。)として吐出させる気液混合ポンプ(以下、「渦流ポンプ10」という。)を有している。この渦流ポンプ10は、本例では気体である空気6を供給する機能を含む構成のものである。この実施の形態1においては、別途に離間独立しての気体供給体を設けていない。従って、この渦流ポンプ10は、空気供給に伴い水と混合することにより、泡状の細い気泡を発生させる機能を有している。   As shown in FIG. 1, the fine bubble generating device 1 according to the first embodiment of the present invention sucks a liquid (hereinafter referred to as “water 5”) and simultaneously takes in a gas (hereinafter referred to as “air 6”). A gas-liquid mixing pump (hereinafter referred to as “vortex pump 10”) that is supplied and gas-liquid mixed and discharged as a gas-liquid mixed fluid (hereinafter referred to as “gas-liquid mixed water 7”) is provided. This vortex pump 10 has a structure including a function of supplying air 6 which is gas in this example. In the first embodiment, a separate and independent gas supply body is not provided. Therefore, this vortex pump 10 has a function of generating fine bubbles in the form of bubbles by mixing with water as the air is supplied.

又、この実施の形態1の微細気泡発生装置1には、渦流ポンプ10に連通して、気液混合水7を導入し、キャビテーション等による微細気泡〔例えば、直径がナノメートル(nm)オーダーの微細気泡〕を発生させるための噴流式微細気泡発生部30を有している。更に、この微細気泡発生装置1は、渦流ポンプ10の流入側に、渦流ポンプ10の運転が停止しても水が落ちないように逆流防止構造のフートバルブ44、バルブ42、圧力計43を備えている。また、渦流ポンプ10は、付随して気体流量計46、バルブ47、逆止弁48を経て空気6を取り込むようになっている。   In addition, the microbubble generator 1 of the first embodiment is connected to the vortex pump 10 to introduce the gas-liquid mixed water 7, and microbubbles [for example, a diameter of the order of nanometers (nm) on the order of cavitation] It has a jet type fine bubble generating unit 30 for generating fine bubbles. Further, the microbubble generator 1 is provided with a foot valve 44, a valve 42, and a pressure gauge 43 having a backflow prevention structure on the inflow side of the vortex pump 10 so that water does not fall even when the operation of the vortex pump 10 is stopped. Yes. Further, the vortex pump 10 accompanies the air 6 through the gas flow meter 46, the valve 47 and the check valve 48.

更に、微細気泡発生装置1は、渦流ポンプ10の流体吐出部21と、噴流式微細気泡発生部30への流体入口部の噴射ノズル32との間に設けられる接続流路41、噴流式微細気泡発生部30の流体出口部33側に設けられる噴射ノズルと、この噴射ノズルからの噴流経路になる送出流路45、ジェット噴射ノズル60等から構成されている。なお、この実施の形態1の説明では、液体を水5(例えば、公共水道水)、気体を空気6として説明を行うが、液体が他の種類の液体、気体が他の種類の酸素、オゾン、窒素等の気体であってもよいことはいうまでもない。   Furthermore, the fine bubble generating device 1 includes a connection channel 41 provided between the fluid discharge unit 21 of the vortex pump 10 and the injection nozzle 32 at the fluid inlet to the jet type fine bubble generation unit 30. The jet nozzle is provided on the fluid outlet 33 side of the generator 30, the delivery channel 45 serving as a jet flow path from the jet nozzle, the jet jet nozzle 60, and the like. In the description of the first embodiment, the liquid is water 5 (for example, public tap water) and the gas is air 6. However, the liquid is another type of liquid, and the gas is another type of oxygen or ozone. Needless to say, a gas such as nitrogen may be used.

前述したように、渦流ポンプ10の水の流入側には、バルブ42、圧力計43が接続されているが、接続流路41には渦流ポンプ10から吐出される気液混合流水7のための圧力計50及び流量計51が設けられている。接続流路41内を流れる気液混合流水7の圧力は、所定の圧力(例えば、0.5〜0.2MPa)に設定されている。気液混合水7の圧力は、この圧力計50で確認することができる。   As described above, the valve 42 and the pressure gauge 43 are connected to the water inflow side of the vortex pump 10, but the connection channel 41 is for the gas-liquid mixed flowing water 7 discharged from the vortex pump 10. A pressure gauge 50 and a flow meter 51 are provided. The pressure of the gas-liquid mixed flowing water 7 flowing in the connection channel 41 is set to a predetermined pressure (for example, 0.5 to 0.2 MPa). The pressure of the gas-liquid mixed water 7 can be confirmed with the pressure gauge 50.

又、送出流路45にも、圧力計49が接続されていて、所定圧力(例えば、0.4〜0.1MPa)に設定された微細気泡含有水8の圧力を確認することができる。この圧力は、例えば噴流式微細気泡発生部30へ供給する気液混合水7の圧力を0.4MPaとすると、送出流路45の微細気泡含有水8の圧力は0.3MPaとなる。気液混合水7の圧力は、微細化された微細気泡含有水8の圧力より大きくなるように設定されている。   Further, a pressure gauge 49 is also connected to the delivery channel 45, and the pressure of the fine bubble-containing water 8 set to a predetermined pressure (for example, 0.4 to 0.1 MPa) can be confirmed. For example, when the pressure of the gas-liquid mixed water 7 supplied to the jet-type fine bubble generating unit 30 is 0.4 MPa, the pressure of the fine bubble-containing water 8 in the delivery channel 45 is 0.3 MPa. The pressure of the gas-liquid mixed water 7 is set so as to be larger than the pressure of the refined fine bubble-containing water 8.

次に、気液混合ポンプである渦流ポンプ10について、図2に基づいて詳細に説明を行う。図2に示されるように、渦流ポンプ10は、液体吸込口20及び流体吐出口21を有するポンプ本体11と、ポンプ本体11内に設けられる羽根車14と、気体供給体である空気供給ノズル22等から構成されている。ポンプ本体11内には、環状の昇圧流路16が形成され、この昇圧流路16の入口部17に、液体吸込口20が連通して形成されている。昇圧流路16の出口部18には、流体吐出口21が昇圧流路16と連通している。他方、昇圧流路16の入口部17と出口部18との間には、隔離部19が形成されている。   Next, the vortex pump 10 that is a gas-liquid mixing pump will be described in detail with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the vortex pump 10 includes a pump body 11 having a liquid suction port 20 and a fluid discharge port 21, an impeller 14 provided in the pump body 11, and an air supply nozzle 22 that is a gas supply body. Etc. An annular boost channel 16 is formed in the pump body 11, and a liquid suction port 20 is formed in communication with the inlet portion 17 of the boost channel 16. A fluid discharge port 21 communicates with the boost channel 16 at the outlet 18 of the boost channel 16. On the other hand, an isolation portion 19 is formed between the inlet portion 17 and the outlet portion 18 of the pressure increasing flow path 16.

ポンプ本体11内には、羽根車14が回転可能に軸受で支持されている。この羽根車14の外周部には、所定ピッチで形成された径方向の小羽根部12と、これらの小羽根部12間は、凹溝である羽根溝部13が配置されている。羽根車14の中心に一体の回転軸15を、ポンプ本体11の外部に設けられたモータ(図示せず)等で回転駆動することにより、羽根車14の小羽根部12及び羽根溝部13は、羽根車14と同心円の昇圧流路16内を回転する。この羽根車14の回転により、液体吸込口20から水5が吸い込まれる。   An impeller 14 is rotatably supported by a bearing in the pump body 11. On the outer peripheral portion of the impeller 14, a small blade portion 12 in the radial direction formed at a predetermined pitch, and a blade groove portion 13 that is a concave groove is disposed between the small blade portions 12. By rotating the rotating shaft 15 integral with the center of the impeller 14 by a motor (not shown) provided outside the pump body 11, the small blade portion 12 and the blade groove portion 13 of the impeller 14 are It rotates in the pressure increasing flow path 16 concentric with the impeller 14. As the impeller 14 rotates, the water 5 is sucked from the liquid suction port 20.

渦流ポンプ10の液体吸込口20には、気体供給体である空気供給ノズル22が挿入されて固定されている。この空気供給ノズル22から供給される空気6は、昇圧流路16の入口部17から昇圧流路16に流入するように構成されている。このように、渦流ポンプ10は、ポンプ本体11内に回転可能に支持されている羽根車14の周囲に、環状の昇圧流路16が形成されているとともに、この昇圧流路16の入口部20には、入口部20に対して、空気6を供給する空気供給ノズル22が挿入、固定されている。   An air supply nozzle 22, which is a gas supply body, is inserted into and fixed to the liquid suction port 20 of the vortex pump 10. The air 6 supplied from the air supply nozzle 22 is configured to flow from the inlet portion 17 of the boost channel 16 into the boost channel 16. As described above, the vortex pump 10 has the annular pressure rising channel 16 formed around the impeller 14 rotatably supported in the pump body 11, and the inlet 20 of the pressure increasing flow channel 16. The air supply nozzle 22 for supplying the air 6 is inserted and fixed to the inlet portion 20.

又、空気6は、図1に示すように、空気用流量計46、バルブ47、逆止弁48を介して導入され、空気供給ノズル22から渦流ポンプ10内に供給される。供給された空気6と水5は、この渦流ポンプ10内で混合撹拌され、このに水5と空気6とが混合された気液混合水7が、微細泡状の気泡を含み流体吐出部21から接続流路41に吐出される。   As shown in FIG. 1, the air 6 is introduced through an air flow meter 46, a valve 47, and a check valve 48, and is supplied from the air supply nozzle 22 into the vortex pump 10. The supplied air 6 and water 5 are mixed and stirred in the vortex pump 10, and the gas-liquid mixed water 7 obtained by mixing the water 5 and air 6 contains fine foam bubbles and is a fluid discharge unit 21. To the connection channel 41.

即ち、渦流ポンプ10の液体吸込口20に吸い込まれた水5は、羽根車14と共に昇圧流路16をほぼ一周する間に、羽根車14の各羽根溝13内と昇圧流路16との間で渦流となり、昇圧流路16を進むにつれて昇圧されて流体吐出口21から接続流路41に吐出される。このとき、昇圧流路16の入口部17は負圧になり、この入口部17に水5が吸込まれるとともに、空気供給ノズル22から供給された空気6も吸い込まれる。   That is, while the water 5 sucked into the liquid suction port 20 of the vortex pump 10 substantially goes around the booster passage 16 together with the impeller 14, between the inside of each blade groove 13 of the impeller 14 and the booster passage 16. The vortex flows into a vortex, and the pressure is increased as it travels through the pressure increasing flow path 16 and is discharged from the fluid discharge port 21 to the connection flow path 41. At this time, the inlet portion 17 of the pressure increasing flow path 16 has a negative pressure, and water 5 is sucked into the inlet portion 17 and air 6 supplied from the air supply nozzle 22 is also sucked.

この水5と空気6とは、羽根車14と昇圧流路16との間で生じる渦流によって混合攪拌されながら昇圧流路16を移動するので、この過程で水5の中に多量の空気6が混合される。すなわち、水5と空気6とが混合され小径の気泡(小粒)を含む気液混合水7となって流体吐出口21から吐出される。即ち、水5に混合された空気6は、渦流によるせん断力を受けて、この時点で微細化された一次の微細気泡〔例えば、直径がマイクロメートル(μm)オーダーの微細気泡〕となっている。接続流路41に吐出された気液混合水7は、続いて噴流式微細気泡発生部30に導入される。   Since the water 5 and the air 6 are mixed and agitated by the vortex generated between the impeller 14 and the pressure increasing flow path 16, the water 5 and the air 6 move in the pressure increasing flow path 16. Mixed. That is, water 5 and air 6 are mixed to form gas-liquid mixed water 7 containing small diameter bubbles (small particles) and discharged from the fluid discharge port 21. That is, the air 6 mixed with the water 5 is subjected to a shearing force due to the vortex, and becomes a fine primary bubble (for example, a fine bubble having a diameter of the order of micrometers (μm)). . The gas-liquid mixed water 7 discharged to the connection flow path 41 is subsequently introduced into the jet flow type fine bubble generating unit 30.

次に、噴流式微細気泡発生部30について説明する。図3、図4に示すように、噴流式微細気泡発生部(以下「微細気泡発生部30」という)は、扁平の直方体状のものである噴流式微細気泡発生箱(以下「微細気泡発生箱31」という)を備えている。微細気泡発生箱31は、その長手方向が鉛直になるように配置されている。微細気泡発生箱31の一方の面に設けられた流体入口部には、渦流ポンプ10で加圧されるとともに吐出された気液混合水7を微細気泡発生箱31内に噴射する噴射口となる噴射ノズル32が固定されている。噴射ノズル32は、噴射口の断面が円筒の環状空間である。この構造は特開2000−563号等で公知であり、その詳細は説明を省略する。   Next, the jet type fine bubble generating unit 30 will be described. As shown in FIGS. 3 and 4, the jet-type fine bubble generation section (hereinafter referred to as “microbubble generation section 30”) is a jet-type microbubble generation box (hereinafter referred to as “fine bubble generation box”) that has a flat rectangular parallelepiped shape. 31 ”). The fine bubble generation box 31 is arranged so that its longitudinal direction is vertical. A fluid inlet provided on one surface of the fine bubble generating box 31 serves as an injection port for injecting the gas-liquid mixed water 7 pressurized and discharged by the vortex pump 10 into the fine bubble generating box 31. The injection nozzle 32 is fixed. The injection nozzle 32 is an annular space having a cylindrical cross section of the injection port. This structure is known in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-563, and the details thereof are omitted.

微細気泡発生部30の本体部を形成する微細気泡発生箱31には、微細気泡発生室31aと、接続流路41に接続される流体入口部に噴射ノズル32と、送出流路45に接続される流体出口部33等が形成されている。微細気泡発生箱31の内部には、区画された微細気泡発生室31aが形成されている。微細気泡発生室31aの内部空間Vは、3次元の箱状の空間で扁平であり、空間の概ねの水平方向の高さ(厚さ)をH、その空間の概ねの幅をW、鉛直方向の長さをLとし、流体入口部に設けられた噴射ノズル32の開口の有効直径をD1とすると、概略すると、D1<H、W/H≧4、かつ、W<Lの関係にある。即ち、微細気泡発生室31aの内部空間Vは、扁平で長方体状の空間が好ましい。   The fine bubble generating box 31 forming the main body of the fine bubble generating unit 30 is connected to the fine bubble generating chamber 31a, the fluid inlet connected to the connection channel 41, the injection nozzle 32, and the delivery channel 45. A fluid outlet 33 or the like is formed. Inside the fine bubble generation box 31, a partitioned fine bubble generation chamber 31a is formed. The internal space V of the fine bubble generating chamber 31a is a three-dimensional box-shaped space that is flat, with the approximate horizontal height (thickness) of the space being H, the approximate width of the space being W, and the vertical direction. If the length of the nozzle is L and the effective diameter of the opening of the injection nozzle 32 provided in the fluid inlet portion is D1, the relationship is generally D1 <H, W / H ≧ 4, and W <L. That is, the internal space V of the fine bubble generating chamber 31a is preferably a flat and rectangular space.

噴射ノズル32から噴射された気液混合水7は、噴射速度が増加するのに伴い圧力が低下し、圧力が飽和蒸気圧まで減少した結果、液体成分(水成分)が蒸発して、気泡が発生するキャビテーションと呼ばれる現象が生じる。この結果、気液混合水7が噴射ノズル32から噴射された噴流水に、気液混合水7の気泡等を気泡核として、キャビテーション現象による微細気泡が発生する。   The gas-liquid mixed water 7 injected from the injection nozzle 32 decreases in pressure as the injection speed increases, and as a result of the pressure decreasing to the saturated vapor pressure, the liquid component (water component) evaporates and bubbles are generated. A phenomenon called cavitation occurs. As a result, fine bubbles due to the cavitation phenomenon are generated in the jet water in which the gas-liquid mixed water 7 is jetted from the jet nozzle 32 using the bubbles of the gas-liquid mixed water 7 as the bubble core.

その後、飽和蒸気圧まで低下した圧力が、噴流水の下流側で次第に元の圧力に戻り始めると気泡は圧縮され潰れる。この気泡の圧壊した時に発生する高温、高圧のエネルギーが周囲に放射され、このエネルギーにより噴流水内の気泡、微細気泡が微細化し、直径が極めて微小なナノメートル(nm)オーダーの微細気泡(ナノバブル)が生成される。   Thereafter, when the pressure lowered to the saturated vapor pressure gradually returns to the original pressure on the downstream side of the jet water, the bubbles are compressed and crushed. High-temperature and high-pressure energy generated when the bubbles are crushed is radiated to the surroundings, and the bubbles and fine bubbles in the jet water are refined by this energy. ) Is generated.

噴射ノズル32から噴射された気液混合水7は、噴流水となって微細気泡発生室31a内を流動する。噴流水の主噴流34は、鉛直方向で内部空間Vの概ねの中心線の方向に噴射される。主噴流34、34’は、コアンダ効果(噴流が近くの壁に引き寄せられる効果)により、微細気泡発生室31aの壁面のどちらか一方の側に引き寄せられるように湾曲して流れる。また、隅部でも湾曲するように流れるため、噴流水の主噴流34、34’は、渦を巻いて流れる渦流となる。噴流水の主噴流34、34’は、渦流の回転方向が激しく変化し、図3、4に示す主噴流34、34’のような動きの流れになる。微細気泡発生室31の8隅には、コアンダ効果により低圧渦である付着渦流35、35が発生する。   The gas-liquid mixed water 7 jetted from the jet nozzle 32 becomes jet water and flows in the fine bubble generating chamber 31a. The main jet 34 of jet water is jetted in the direction of the approximate center line of the internal space V in the vertical direction. The main jets 34 and 34 ′ are curved and flow so as to be drawn toward one of the wall surfaces of the fine bubble generating chamber 31 a by the Coanda effect (effect in which the jet is drawn to a nearby wall). Moreover, since it flows so that it may curve also in a corner part, the main jets 34 and 34 'of jet water become a vortex which flows in a vortex. The main jets 34 and 34 'of the jet water undergo a drastic change in the direction of rotation of the vortex, resulting in a movement flow like the main jets 34 and 34' shown in FIGS. Adhering vortices 35 and 35 that are low-pressure vortices are generated at the eight corners of the fine bubble generating chamber 31 by the Coanda effect.

従って、微細気泡発生室31aには、例えば、図3又は図4に図示したような矢印の方向に、主噴流34、34’の流れ(渦流)が発生することになる。この主噴流34、34’の流れは、一定で安定したものではなく、幅Wの面内で矢印+w方向又は矢印−w方向に、かつ、厚さHの面内で矢印+h方向又は矢印−h方向に揺れるとともに、渦流の回転方向が激しく変化するような動きの流れになる。   Therefore, the flow (vortex) of the main jets 34 and 34 ′ is generated in the fine bubble generating chamber 31 a in the direction of the arrow as illustrated in FIG. 3 or 4, for example. The flow of the main jets 34 and 34 'is not constant and stable, and is in the direction of the arrow + w or arrow -w in the plane of the width W, and in the plane of the thickness H is the arrow + h or arrow- As it sways in the h direction, the flow of motion changes so that the direction of rotation of the vortex changes drastically.

即ち、主噴流34、34’はキャビテーションを起こし、不安定であり揺れながら流れ、渦流が発生することになる。言い換えると、微細気泡発生室31a内では、攪拌力の強い渦流現象が発生し、この渦流は回転方向が激しく変化している。また、これらの主噴流34、34’、付着渦流35、35等の回転方向が激しく変化する噴流は、気液混合水7と微細気泡が混合された噴流水に極めて強いせん断力を与える。   That is, the main jets 34 and 34 'cause cavitation, are unstable and flow while shaking, and a vortex flow is generated. In other words, a vortex phenomenon with a strong stirring force occurs in the fine bubble generating chamber 31a, and the rotational direction of this vortex flow changes drastically. Further, the jets whose rotation direction changes drastically such as the main jets 34 and 34 ′ and the attached vortex flows 35 and 35 give extremely strong shearing force to the jet water in which the gas-liquid mixed water 7 and the fine bubbles are mixed.

このせん断力は、微細気泡と噴流水との混合を促進するとともに、微細気泡をせん断し、直径が極めて微小なナノメートル(nm)オーダーの微細気泡(ナノバブル)を生成させる。このような微細化が行われた二次の微細気泡は、例えば、直径が数十ナノメートル以下の微細気泡となり、一次の微細気泡は二次の微細気泡に変化し、噴流水に混合され微細気泡含有水8となる。このように生成された微細気泡含有水8は、微細気泡発生部30から流体出口部33を通して吐出し、次にジェット噴射用ノズル60に導かれる。このジェット噴射用ノズル60を通過することにより微細気泡含有水8の気泡は、再微細化され三次の微細気泡となり、気泡粒子はその粒径を更に小さく、一定の大きさで、安定した細粒子の気泡となる。この三次の微細気泡を含む微細気泡含有水9は、接続流路49を通して回収され、洗浄等種々の用途に利用される。   This shearing force promotes mixing of the microbubbles and the jet water, and also shears the microbubbles to generate microbubbles (nanobubbles) on the order of nanometers (nm) having a very small diameter. The secondary microbubbles that have undergone such miniaturization become, for example, microbubbles with a diameter of several tens of nanometers or less, and the primary microbubbles change into secondary microbubbles that are mixed into the jet water and fine Bubble-containing water 8 is obtained. The fine bubble-containing water 8 generated in this way is discharged from the fine bubble generation unit 30 through the fluid outlet 33 and then guided to the jet injection nozzle 60. By passing through the nozzle 60 for jet injection, the bubbles of the fine bubble-containing water 8 are re-refined to become tertiary fine bubbles, and the bubble particles are further reduced in particle size and are stable fine particles with a constant size. It becomes a bubble. The fine bubble-containing water 9 including the tertiary fine bubbles is collected through the connection channel 49 and used for various purposes such as cleaning.

このように、微細気泡の発生する微細気泡発生部30の構成と、更に再微細化するためのジェット噴射用ノズル60を設けた構成とによって、気泡を一層微細化しその微細気泡を含む微細気泡含有水9は、洗浄等に一層の効果を有するものとなっている。このジェット噴射用ノズルは、キャビテーションを発生させ気泡を微細化させる機能を有するものであれば、どのようなものであってもよいが、次に示す構成のジェット噴射用ノズル60が好ましい。   In this way, by the configuration of the fine bubble generating unit 30 in which the fine bubbles are generated and the configuration in which the jet injection nozzle 60 for further re-miniaturization is provided, the bubbles are further refined and the fine bubbles containing the fine bubbles are contained. The water 9 has a further effect on cleaning and the like. Any jet injection nozzle may be used as long as it has a function of generating cavitation and miniaturizing bubbles, but the jet injection nozzle 60 having the following configuration is preferable.

[ジェット噴射用ノズル60]
次に、微細気泡を再微細化するためのジェット噴射用ノズル60について図5をもとに詳細に説明する。ジェット噴射用ノズル60は、特公平4−43712号公報で公知のものである。このジェット噴射用ノズル60の構成は次のようになものである。ジェット噴射用ノズル60の噴出孔63は、オリフィス部61の出口から同軸に延在し、オリフィス部61の直径の4〜20倍の長さを有するとともに、オリフィス部61と同径の入口部から下流に向かってその直径が軸方向に沿って軸心と20°〜60°の角度で徐々に増大する断面形状を有している。
[Jet injection nozzle 60]
Next, the jet injection nozzle 60 for re-miniaturizing fine bubbles will be described in detail with reference to FIG. The jet injection nozzle 60 is known from Japanese Patent Publication No. 4-43712. The configuration of the jet spray nozzle 60 is as follows. The jet hole 63 of the jet injection nozzle 60 extends coaxially from the outlet of the orifice portion 61, has a length 4 to 20 times the diameter of the orifice portion 61, and extends from the inlet portion having the same diameter as the orifice portion 61. It has a cross-sectional shape whose diameter gradually increases toward the downstream along the axial direction at an angle of 20 ° to 60 ° with the axial center.

具体的に説明すると、ジェット噴射用ノズル60は、配管部材62を介して流路45に連結されている。ジェット噴射用ノズル60には、オリフィス部61が形成され、更にオリフィス部61の下流に噴出孔63を有している。側壁64は、噴出孔63を形成している円錐状の壁である。角度θは、オリフィス部61の軸心Cと噴出孔63を形成する側壁64との角度を示す。又、このノズル形状は、オリフィス部61の径をdとすると、噴出孔63の長さL1はdの4〜20倍として設定されている。更に、角度θは、噴出液体が周囲液体との間でキャビテーション現象を発生するために、先に述べたように本例では20°〜60°の範囲である。 More specifically, the jet injection nozzle 60 is connected to the flow path 45 via the piping member 62. An orifice portion 61 is formed in the jet injection nozzle 60, and an ejection hole 63 is further provided downstream of the orifice portion 61. The side wall 64 is a conical wall forming the ejection hole 63. The angle θ indicates an angle between the axis C of the orifice 61 and the side wall 64 that forms the ejection hole 63. Further, in this nozzle shape, when the diameter of the orifice portion 61 is d, the length L 1 of the ejection hole 63 is set to 4 to 20 times d. Furthermore, the angle θ is in the range of 20 ° to 60 ° in this example as described above in order to cause a cavitation phenomenon between the ejected liquid and the surrounding liquid.

この範囲においては、極めて顕著なキャビテーション発生が得られ、噴射液体のエネルギー減衰を少なく、噴射対象物に噴射エネルギーを有効に作用させ得るものとして実証されている。このような構成のジェット噴射用ノズル60に、加圧された状態の微細気泡含有水8を供給すると、オリフィス部61で高速の流体になり噴出孔63に噴出される。この噴射流体は、噴出孔63と角度を有する側壁64との関係によって周囲流体とのキャビテーションの発生が助長され、これにより微細気泡に更に破砕作用が生じる。このことにより、微細気泡発生部30からの微細気泡含有水8の微細気泡は、二次の微細気泡から三次の微細気泡に変わる。又、これに伴う噴射流体のエネルギー減衰は少なくなる。従って、洗浄等噴射対象物に対しては、この噴射エネルギーを効果的に作用させることができる。   In this range, it has been demonstrated that extremely significant cavitation is generated, energy attenuation of the jet liquid is small, and jet energy can effectively act on the jet target. When the pressurized fine bubble-containing water 8 is supplied to the jet injection nozzle 60 having such a configuration, it becomes a high-speed fluid at the orifice portion 61 and is ejected to the ejection hole 63. The jet fluid promotes the generation of cavitation with the surrounding fluid by the relationship between the jet hole 63 and the side wall 64 having an angle, thereby further crushing the fine bubbles. Thereby, the fine bubbles of the fine bubble-containing water 8 from the fine bubble generating unit 30 change from the secondary fine bubbles to the tertiary fine bubbles. Moreover, the energy attenuation of the jet fluid accompanying this decreases. Therefore, this injection energy can be effectively applied to an injection target such as cleaning.

このように、微細気泡をこのジェット噴射用ノズル60を介して再度微細化し三次の微細気泡にする処理を行うことにより、気泡は更に細かく一定の水泡となり、安定した状態を維持する微細気泡となる。ジェット噴射用ノズル60からの流体は、三次の微細気泡を含む微細気泡含有水9となる。このように再微細化した気泡を含む微細気泡含有水9を洗浄等に使用することで大きな効果を生む。この微細気泡含有水9は、最後に送出流路52内を流れて貯留等され、所望の場所、所望の目的等に活用される。なお、ジェット噴射用ノズル60は、上記のもの以外では、前述した本出願人に係る発明である特開2000−563号公報に記載されているノズル構造のものを使用してもよい。   In this way, by performing the process of refining the fine bubbles again through the jet injection nozzle 60 to form the tertiary fine bubbles, the bubbles become finer and constant water bubbles and become fine bubbles that maintain a stable state. . The fluid from the jetting nozzle 60 becomes the fine bubble-containing water 9 including tertiary fine bubbles. The use of the fine bubble-containing water 9 containing the re-refined bubbles for cleaning produces a great effect. This fine bubble-containing water 9 is finally stored by flowing in the delivery flow path 52 and used for a desired place, a desired purpose, and the like. The jet injection nozzle 60 may have a nozzle structure described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-563, which is the invention related to the present applicant, other than those described above.

このような工程で発生させた微細気泡含有水9は、水中において直径がナノメートルオーダーの微細気泡が、水中でブラウン運動しながら浮力の影響を受けず、長時間に亘って水中に含有された形態のものとなる。また、この微細気泡含有水9は、洗浄作業等に使用すると、微小な隙間の奥まで入り込み、汚れ等の元となる成分を吸着、剥離することで洗浄効果が大幅に向上する。例えば、この微細気泡含有水9で、特に放射性物質(例えば、放射性セシウム)が付着した被洗浄物の除染を行うと、従来のものより放射性物質濃度が低下し、確実に除染を行うことができる。すなわち、直径がナノメートルオーダーの微細気泡は、被洗浄物の洗浄を従来のものより効果的に行うことができる。   The fine bubble-containing water 9 generated in such a process was contained in the water for a long time without being affected by buoyancy while the Brownian motion of the fine bubbles having a diameter of nanometer order in water. It will be in the form. Further, when the fine bubble-containing water 9 is used for a cleaning operation or the like, the cleaning effect is greatly improved by entering deep into a minute gap and adsorbing and peeling off the original components such as dirt. For example, with this fine bubble-containing water 9, especially when decontamination of an object to be cleaned to which a radioactive substance (for example, radioactive cesium) is attached, the concentration of the radioactive substance is lower than that of the conventional one, and decontamination is surely performed. Can do. That is, fine bubbles having a diameter of nanometer order can more effectively clean the object to be cleaned than the conventional one.

以下、実施の形態1の実施例の結果を表1及びデータに示す。
[実施例の運転条件等]
ポンプ型式:渦流ポンプ(株式会社ニクニ(本社:日本国神奈川県)製KTM25ND15Z-000)
ポンプ吐出圧 :0.3MPa
噴流式微細気泡発生部のサイズ:W:160mm,H:40mm,L:320mm
噴流式微細気泡発生部の出口圧:0.2MPa
The results of the example of the first embodiment are shown in Table 1 and data below.
[Operating conditions of the example]
Pump type: Eddy current pump (KTM25ND15Z-000 manufactured by Nikuni Co., Ltd. (head office: Kanagawa, Japan))
Pump discharge pressure: 0.3MPa
Size of jet type fine bubble generating part: W: 160mm, H: 40mm, L: 320mm
Outlet pressure of jet type fine bubble generating part: 0.2MPa

表1は、実測数値をグラフ化したもので、試料#1〜3の粒子の平均径、モード径(最頻度粒子径)、単位容積(ml)当たりを計測し、表示したものである。

Figure 2016036775
Table 1 is a graph of measured numerical values, in which the average diameter, mode diameter (most frequent particle diameter), and unit volume (ml) of the samples # 1 to # 3 are measured and displayed.
Figure 2016036775

図8は、表1による実測数値をグラフ化したもので、本発明の装置で生成して得られた三次の微細気泡を含む微細気泡含有水9の粒度分布測定結果を示す気泡粒度の分布を示すデータ図である。このデータ図は、表1における3つの試料の測定値の平均値を示したものである。ここで使用した粒度測定装置は、ナノ粒子解析装置(NanoSight Ltd製,LM10-HSBT14(EMCCDカメラ,青色レーザ(405nm,65mw))を用いた。この装置は、液体中のナノ粒子のブラウン運動を可視化して測定し、その動きから粒子径を算出し、個々のサイズと濃度の粒度分布をデータ化するものである。データ図に示すように、試料(#1〜3)の粒子の個々の平均径は、90から125nmに集中されていることが判明できる。グラフ化されたデータ曲線では、3つの試料の平均値を示したものになっているが、ほぼ1つの山のみを形成しており、試料(#1〜3)とも微細気泡が小さく、粒径の範囲がほぼ一定になって安定している結果となっていることを示している。   FIG. 8 is a graph of the measured values according to Table 1. The bubble particle size distribution showing the particle size distribution measurement result of the fine bubble-containing water 9 containing the tertiary fine bubbles generated by the apparatus of the present invention is shown in FIG. It is a data figure shown. This data diagram shows the average value of the measured values of the three samples in Table 1. The particle size measurement device used here was a nanoparticle analyzer (manufactured by NanoSight Ltd, LM10-HSBT14 (EMCCD camera, blue laser (405 nm, 65 mw)). This device can measure the Brownian motion of nanoparticles in a liquid. The particle size distribution of each size and concentration is converted into data, and the particle size distribution of each size and concentration is converted into data as shown in the data diagram. It can be seen that the average diameter is concentrated from 90 to 125 nm, and the graphed data curve shows the average value of the three samples, but only forms one peak. The sample (# 1 to 3) also shows that the fine bubbles are small and the particle size range is almost constant and stable.

(比較例)
図9は、気泡粒度の分布を示す比較データ図である。このデータ図は微細気泡発生部から噴射された二次の微細気泡を含む微細気泡含有水8を測定したものである。このデータ図によると、上記実施例のデータ図との比較において、粒子径に応じたデータ曲線において複数の山が生じており、ナノバルブとはいっても図8に比し、粒径範囲が広く、データによると、100〜400nmの範囲に広がっている。微細気泡含有水内に粒子径の異なる微細気泡が存在していることを示している。この測定も上記ナノ粒子解析装置で分析した。
(Comparative example)
FIG. 9 is a comparative data diagram showing the bubble size distribution. This data chart is obtained by measuring the fine bubble-containing water 8 including secondary fine bubbles ejected from the fine bubble generating portion. According to this data diagram, in comparison with the data diagram of the above example, there are a plurality of peaks in the data curve corresponding to the particle diameter, and although it is a nanovalve, the particle size range is wide compared to FIG. According to the data, it extends in the range of 100 to 400 nm. It shows that fine bubbles having different particle diameters exist in the water containing fine bubbles. This measurement was also analyzed with the nanoparticle analyzer.

(実施の形態2)
次に、実施の形態2の構成について説明する。図6は、本発明の実施の形態2の微細気泡発生装置70の概要を示す構成図である。図7は、本形態に適用されるエジェクタの説明図である。本実施の形態は、水5のみを吸い込む通常のポンプ71で吸い込み吐出させた水5に、接続流路41内に設けられた気体供給体、即ちエジェクタ72により流路内の水5に空気6を取り込み、混合させて気液混合水7とするものである。エジェクタ72は、後述するように、圧力差を利用した電気的動力及び稼働部が無い一種のポンプである。図6に示すように、フートバルブ73を介して水5がポンプ71により汲み上げられ、水5は流路41を通過しエジェクタ72に導かれる。
(Embodiment 2)
Next, the configuration of the second embodiment will be described. FIG. 6 is a configuration diagram showing an outline of the fine bubble generating device 70 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 7 is an explanatory diagram of an ejector applied to this embodiment. In this embodiment, the water 5 sucked and discharged by the normal pump 71 that sucks only the water 5 is supplied to the water 5 in the flow path by the gas supply body provided in the connection flow path 41, that is, the ejector 72. Are mixed to obtain gas-liquid mixed water 7. As will be described later, the ejector 72 is a kind of pump that does not have electrical power using a pressure difference and an operating part. As shown in FIG. 6, water 5 is pumped up by a pump 71 through a foot valve 73, and the water 5 passes through a flow path 41 and is guided to an ejector 72.

エジェクタ72へは、空気流量計75、バルブ76、逆止弁77を介して空気6が取り込まれ、ポンプ71からの水5はこのエジェクタ72を通過することにより気液混合水7となる。この気液混合水7は、泡状で細かい気泡を有しており、一次の微細気泡を含むものとなっている。この気液混合水7は、一次の微細気泡を含んで前述の微細気泡発生部30に導かれる。微細気泡発生部30に導かれた後、気液混合水7は微細気泡化され二次の微細気泡を有する微細気泡含有水8になる。この微細気泡含有水8はジェット噴射用ノズル60へ導かれ、再微細化された三次の次微細気泡を含む微細気泡含有水9となり、送出流路52に吐出される。二次、三次の微細気泡の生成については、前述の場合と同様であるので詳細な説明は省略する。   Air 6 is taken into the ejector 72 through an air flow meter 75, a valve 76, and a check valve 77, and the water 5 from the pump 71 becomes gas-liquid mixed water 7 by passing through the ejector 72. This gas-liquid mixed water 7 is foamy and has fine bubbles, and includes primary fine bubbles. The gas-liquid mixed water 7 is guided to the above-described fine bubble generating unit 30 including primary fine bubbles. After being guided to the fine bubble generating unit 30, the gas-liquid mixed water 7 is made into fine bubbles to become fine bubble-containing water 8 having secondary fine bubbles. The fine bubble-containing water 8 is guided to the jet injection nozzle 60, becomes the fine bubble-containing water 9 including the refined tertiary next fine bubbles, and is discharged to the delivery flow path 52. Since the generation of secondary and tertiary fine bubbles is the same as that described above, detailed description thereof is omitted.

次に、エジェクタ72の構成について説明する。図7に示すようにエジェクタ72は、配管の途中がT字管になった部材のボディ80を構成する。T字の水平線に当たるボディ80の一方の接続口81をポンプ側へ、他方の接続口82を微細気泡発生部30側へ接続する。この接続は図示していないが、各配管にジョイントを介して接続される。T字の垂直線にあたる部位が気体の吸い込み口83となる。ボディ内86には、ノズル84とデフューザー85が所定距離をおいて対向しており、ノズル84から噴射される水5は、デフューザー85の入口に向かって噴射される。   Next, the configuration of the ejector 72 will be described. As shown in FIG. 7, the ejector 72 constitutes a body 80 of a member having a T-tube in the middle of the piping. One connection port 81 of the body 80 corresponding to the T-shaped horizontal line is connected to the pump side, and the other connection port 82 is connected to the fine bubble generating unit 30 side. This connection is not shown, but is connected to each pipe via a joint. A portion corresponding to a T-shaped vertical line is a gas suction port 83. The nozzle 84 and the diffuser 85 are opposed to the inside 86 of the body at a predetermined distance, and the water 5 ejected from the nozzle 84 is ejected toward the inlet of the diffuser 85.

このときノズル84からの噴射の際、ボディ内86に負圧(ベルヌーイの定理)が生じ、空気6が吸い込み口83から吸い込まれる状態となる。この空気6の吸い込みにより、水5はデフューザー85に気泡を含む気液混合水として混合噴射される。デフューザー85から吐出された気液混合水7は、前述の実施の形態と同様に一次の微細気泡を含んでおり、微細気泡発生部30に導かれる。以降は前述と同様な工程を経て、微細気泡を発生させる。   At this time, during injection from the nozzle 84, negative pressure (Bernoulli's theorem) is generated in the body 86, and the air 6 is sucked from the suction port 83. By sucking the air 6, the water 5 is mixed and injected into the diffuser 85 as gas-liquid mixed water containing bubbles. The gas-liquid mixed water 7 discharged from the diffuser 85 contains primary fine bubbles as in the above-described embodiment, and is guided to the fine bubble generating unit 30. Thereafter, fine bubbles are generated through the same process as described above.

以上、各実施の形態について説明したが、本発明の微細気泡発生装置1は、粒子径の小さい微細気泡を生成させことができる上に、その微細気泡を大きさの一定な粒子群として保持できる点に大きな特徴がある。微細気泡については、一般的に大きな気泡は水中で浮力により水面上に浮かび消滅し、小さな気泡は水中に長く留まり安定的に保持されるとされている。この理由から、特にナノバブルのような微細気泡は、長く水中に放置されてもなかなか消滅しないで保持される特徴がある。ナノバブルの粒子径が小さければ小さいほどその効果は大きく、又、小さい粒子径が一定して保持されていれば尚その効果は大きい。   Although the embodiments have been described above, the microbubble generator 1 of the present invention can generate microbubbles with a small particle diameter and can hold the microbubbles as a group of particles having a constant size. There is a big feature in the point. Regarding fine bubbles, it is generally said that large bubbles float on the surface of water due to buoyancy in water and disappear, while small bubbles stay in water for a long time and are stably held. For this reason, fine bubbles such as nanobubbles are characterized in that they are retained without disappearing even if they are left in water for a long time. The smaller the nanobubble particle size, the greater the effect, and the smaller the particle size, the greater the effect.

以上、本発明の各実施の形態について説明を行ったが、本発明はこの実施の形態に限定されることはなく、本発明の目的、趣旨を逸脱しない範囲内での変更が可能なことはいうまでもない。   As mentioned above, although each embodiment of the present invention has been described, the present invention is not limited to this embodiment, and it is possible to make changes within a scope that does not depart from the purpose and spirit of the present invention. Needless to say.

1…微細気泡発生装置
5…水
6…空気
7…気液混合水
8…微細気泡含有水
9…微細気泡含有水
10…渦流ポンプ
11…ポンプ本体
14…羽根車
30…噴流式微細気泡発生部
31…噴流式微細気泡発生箱
32…噴射ノズル
33…流体出口部
34、34’…主噴流
35…付着噴流
V…内部空間
W…内部空間の幅
H…内部空間の高さ
60…ジェット噴射用ノズル
71…ポンプ
72…エジェクタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fine bubble generator 5 ... Water 6 ... Air 7 ... Gas-liquid mixed water 8 ... Fine bubble containing water 9 ... Fine bubble containing water 10 ... Eddy current pump 11 ... Pump main body 14 ... Impeller 30 ... Jet type fine bubble generating part DESCRIPTION OF SYMBOLS 31 ... Jet type fine bubble generation box 32 ... Injection nozzle 33 ... Fluid outlet part 34, 34 '... Main jet 35 ... Adhesive jet V ... Internal space W ... Internal space width H ... Internal space height 60 ... For jet injection Nozzle 71 ... Pump 72 ... Ejector

Claims (7)

液体を所定の圧力に加圧して吐出するポンプ(10、71)と、
前記ポンプ(10,71)で吐出される液体(5)に気体(6)を混合させ細かい気泡を有する気液混合流体(7)とする気体供給体(22、72)と、
前記気液混合流体(7)を導入し内部に噴射させるための噴射ノズルを有する直方体状の箱部材であって、内部に3次元の扁平空間を形成し、前記気液混合流体(7)が前記噴射ノズルから前記扁平空間に噴射されるとき気泡の発生、圧壊を行うキャビテーションを起こすとともに、噴射された前記気液混合流体(7)が前記扁平空間内で渦を巻いて流れる渦流を発生させ、前記気泡の圧壊によるエネルギーと前記渦流によるせん断力とで、前記細かい気泡を微細気泡に微細化する噴流式微細気泡発生部(30)と
前記噴流式微細気泡発生部(30)から噴出される微細気泡含有水(8)を前記微細気泡を再微細化して一定粒径の微細気泡を含む微細気泡含有水(9)にし噴射させるジェット噴射ノズル(60)と
からなる微細気泡発生装置。
A pump (10, 71) for pressurizing and discharging liquid to a predetermined pressure;
A gas supply body (22, 72) that mixes the gas (6) with the liquid (5) discharged by the pump (10, 71) to form a gas-liquid mixed fluid (7) having fine bubbles;
A rectangular parallelepiped box member having an injection nozzle for introducing and injecting the gas-liquid mixed fluid (7) into the interior, forming a three-dimensional flat space therein, and the gas-liquid mixed fluid (7) When the jet nozzle is jetted into the flat space, cavitation occurs to generate and crush bubbles, and the jetted gas-liquid mixed fluid (7) generates a vortex that flows in a vortex in the flat space. The jet-type fine bubble generating unit (30) and the jet-type fine bubble generating unit (30) which make the fine bubbles finer by the energy generated by the crushing of the bubbles and the shearing force generated by the vortex flow A fine bubble generating apparatus comprising: a jet injection nozzle (60) for refining the fine bubbles into water (9) containing fine bubbles having a constant particle size by spraying the fine bubble-containing water (8). .
請求項1に記載された微細気泡発生装置において、
前記液体は水(5)であり、前記気体は空気(6)、酸素、及びオゾンから選択される1種以上であり、前記一定粒径の微細気泡は、直径がナノメートルレベルの小粒径の微細気泡である
ことを特徴とする微細気泡発生装置。
In the fine bubble generator described in Claim 1,
The liquid is water (5), the gas is at least one selected from air (6), oxygen, and ozone, and the fine bubbles having a certain particle size are small in particle diameter of nanometer level. A microbubble generator characterized by being a microbubble.
請求項1又は2に記載された微細気泡発生装置において、
前記噴流式微細気泡発生部(30)は、前記扁平空間が、前記空間の概ねの高さをHで、それの概ねの幅をWで表し、前記噴射口の有効直径をD1で表すと、前記噴流は長さ方向に向いて前記空間の概ねの中心線の方向に噴射され、前記渦流の発生条件として、D1<H、且つ、W/H>4である
ことを特徴とする微細気泡発生装置。
In the fine bubble generator described in claim 1 or 2,
In the jet type fine bubble generating part (30), when the flat space is represented by H, the general height of the space is represented by W, the general width thereof is represented by W, and the effective diameter of the injection port is represented by D1. The jet is jetted in the lengthwise direction in the direction of the center line of the space, and the generation conditions of the eddy current are D1 <H and W / H> 4. apparatus.
請求項1又は2に記載された微細気泡発生装置において、
前記ポンプ(10)は、前記気体供給体の機能を有する構成のもので、前記液体の吸い込み口(20)の近傍に気体の供給口(22)を設け、羽根車(14)の回転により前記液体内に前記気体の気泡が混合された気液混合流体(7)を吐出するための気液混合ポンプ(10)であることを特徴とする微細気泡発生装置。
In the fine bubble generator described in claim 1 or 2,
The pump (10) has the function of the gas supply body. The pump (10) is provided with a gas supply port (22) in the vicinity of the liquid suction port (20), and the impeller (14) rotates to rotate the pump (10). A fine bubble generating device comprising a gas-liquid mixing pump (10) for discharging a gas-liquid mixed fluid (7) in which gas bubbles are mixed in a liquid.
請求項1又は2に記載された微細気泡発生装置において、
前記気体供給体は、加圧された前記液体(5)で前記気体(6)を吸い込み前記混合を行うエジェクタ(72)であることを特徴とする微細気泡発生装置。
In the fine bubble generator described in claim 1 or 2,
The fine gas bubble generator according to claim 1, wherein the gas supply body is an ejector (72) that sucks the gas (6) with the pressurized liquid (5) and performs the mixing.
請求項1又は2に記載された微細気泡発生装置において、
前記ジェット噴射用ノズル(60)は、オリフィス部(61)の出口から同軸に延在し、前記オリフィス部(61)の直径の4〜20倍の長さを有すると共に、噴出孔(63)が前記オリフィス部(61)と同径の入口部から下流に向かってその直径が軸方向に沿って軸心と20度ないし60度で徐々に増大する断面形状を有する噴射ノズルであることを特徴とする微細気泡発生装置。
In the fine bubble generator described in claim 1 or 2,
The jet injection nozzle (60) extends coaxially from the outlet of the orifice (61), has a length 4 to 20 times the diameter of the orifice (61), and has an ejection hole (63). An injection nozzle having a cross-sectional shape in which the diameter gradually increases from the axial center along the axial direction by 20 degrees to 60 degrees from the inlet section having the same diameter as the orifice section (61) toward the downstream. A fine bubble generator.
ポンプ(10、71)の吸込口から吸い込んだ液体(5)を所定の圧力に加圧し、この液体に気体供給体(22,72)より気体(6)を供給し気液混合流体(7)を生成し吐出させる工程と、
直方体状の部材であって、内部に3次元の扁平空間が形成された噴流式微細気泡発生部(30)に噴射口を介して前記扁平空間に前記気液混合流体を導き噴射する工程と、
前記噴射口から前記扁平空間内に噴射された前記気液混合流体(7)に気泡の発生、圧壊を行うキャビテーションを起こし、前記気液混合流体(7)の噴流流体に揺れながら前記扁平空間内で渦を巻いて流れる渦流を発生させ、前記気泡の圧壊時のエネルギーと前記渦流によるせん断力とで、前記気泡を微細化した微細気泡を含む微細気泡含有水(8)を生成する工程と、
噴出孔(63)がオリフィス部(61)の出口から同軸に延在し、前記オリフィス部(61)の直径の4〜20倍の長さを有すると共に、噴出孔(63)が前記オリフィス部(61)と同径の入口部から下流に向かってその直径が軸方向に沿って軸心と20度ないし60度で徐々に増大する断面形状を有するジェット噴射用ノズル(60)に前記微細気泡含有水(8)を通過させ、前記微細気泡を再微細化した微細気泡を含む微細気泡含有水(9)とする工程と
からなる微細気泡発生方法。
The liquid (5) sucked from the suction port of the pump (10, 71) is pressurized to a predetermined pressure, and the gas (6) is supplied from the gas supply body (22, 72) to the liquid to supply the gas-liquid mixed fluid (7). Generating and discharging
A step of injecting the gas-liquid mixed fluid into the flat space via the injection port into a jet type fine bubble generating part (30) which is a rectangular parallelepiped member and in which a three-dimensional flat space is formed;
Cavitation is generated in the gas-liquid mixed fluid (7) injected from the injection port into the flat space to generate and crush bubbles, and the air-liquid mixed fluid (7) is swung by the jet fluid of the gas-liquid mixed fluid (7). Generating a vortex that flows in a vortex, and generating fine bubble-containing water (8) including fine bubbles obtained by refining the bubbles by energy at the time of collapse of the bubbles and shearing force due to the vortex,
The ejection hole (63) extends coaxially from the outlet of the orifice part (61), has a length 4 to 20 times the diameter of the orifice part (61), and the ejection hole (63) has the orifice part (61). 61) The fine bubbles are contained in the jet injection nozzle (60) having a cross-sectional shape in which the diameter gradually increases from the axial center along the axial direction by 20 degrees to 60 degrees along the axial direction from the inlet portion having the same diameter as that of 61). A method of generating fine bubbles, comprising: passing water (8) to form fine bubble-containing water (9) containing fine bubbles obtained by re-refining the fine bubbles.
JP2014161782A 2014-08-07 2014-08-07 Microbubble generator and method for generating the same Active JP6310359B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014161782A JP6310359B2 (en) 2014-08-07 2014-08-07 Microbubble generator and method for generating the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014161782A JP6310359B2 (en) 2014-08-07 2014-08-07 Microbubble generator and method for generating the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016036775A true JP2016036775A (en) 2016-03-22
JP6310359B2 JP6310359B2 (en) 2018-04-11

Family

ID=55528360

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014161782A Active JP6310359B2 (en) 2014-08-07 2014-08-07 Microbubble generator and method for generating the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6310359B2 (en)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107020027A (en) * 2017-05-25 2017-08-08 厦门大学 Micro air bubble generating means
CN107188267A (en) * 2017-07-14 2017-09-22 核工业理化工程研究院 A kind of big flux Hydrodynamic cavitation generator and Hydrodynamic cavitation process
CN107621075A (en) * 2016-07-14 2018-01-23 艾欧史密斯(中国)热水器有限公司 Water-heater system
WO2018111055A1 (en) * 2016-12-16 2018-06-21 엘지전자 주식회사 Microbubble generating system
KR102022517B1 (en) * 2019-02-28 2019-09-18 주식회사 아이엘티 Cleaning method using micro bubble
KR102068051B1 (en) * 2019-03-14 2020-01-21 주식회사 대승엔지니어링 Generating device of oxidation water of micro nano bubble
KR102101594B1 (en) * 2019-08-27 2020-04-20 주식회사 비츠로넥스텍 Apparatus for separating oil-water from oil sand plant
KR20200126528A (en) * 2019-04-30 2020-11-09 주식회사 일성 Nano-bubble generator system
CN112261991A (en) * 2018-06-08 2021-01-22 株式会社Opt创造 Micro-bubble liquid production device, micro-bubble liquid production method, and ozone micro-bubble liquid
KR20210096908A (en) * 2020-01-29 2021-08-06 이진철 Water Treatment System For Swimming and Water Park Using Ultra Fine Bubble
JP2022028495A (en) * 2020-08-03 2022-02-16 株式会社鴻池組 Method for treating 1,4-dioxane-containing water
CN114159994A (en) * 2020-12-04 2022-03-11 佛山市美的清湖净水设备有限公司 Gas mixing tank and water purifier with same
EP3991832A1 (en) * 2020-10-27 2022-05-04 Mba S.A. A system and a method for producing a liquid with gas bubbles
KR102418767B1 (en) * 2021-07-02 2022-07-08 주식회사 위젠트 Filter on Pressure Control Type Micro-nanobubble generator
CN114991264A (en) * 2022-06-21 2022-09-02 九牧厨卫股份有限公司 Water outlet device
CN115364705A (en) * 2022-08-18 2022-11-22 江苏大学 Combined micro-nano bubble generating device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111569749B (en) * 2020-05-19 2020-12-22 中国石油大学(北京) Nanoparticle reinforced foam generating device for unconventional gas reservoir fracturing and application thereof

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60168554A (en) * 1984-02-13 1985-09-02 Sugino Mach:Kk Jet nozzle in liquid
JP2000000563A (en) * 1998-04-13 2000-01-07 Katsuya Sanekata Apparatus and method for improving liquid quality
JP2003001241A (en) * 2001-04-18 2003-01-07 Mitsubishi Materials Natural Resources Development Corp Method for removing volatile organic compound and system therefor
JP2004105817A (en) * 2002-09-17 2004-04-08 Mitsubishi Materials Natural Resources Development Corp Treatment method and treatment system for polluted water and organic exhaust gas
JP2004159558A (en) * 2002-11-12 2004-06-10 Ybm Co Ltd Apparatus for activating water for inhabitation of fish and shellfish
JP2005152763A (en) * 2003-11-25 2005-06-16 Koji Takahashi Gas-liquid mixed solution containing ultrafine bubble for reactor, production method of the same, chemical reactor apparatus, and bioreactor apparatus
JP2006334556A (en) * 2005-06-06 2006-12-14 Hitachi Housetec Co Ltd Fine bubble generation nozzle and fine bubble generation bath
JP2008272719A (en) * 2006-05-23 2008-11-13 Hideyasu Tsuji Fine bubble generating apparatus
JP2011206689A (en) * 2010-03-30 2011-10-20 Mie Univ Microbubble forming apparatus
JP2012045534A (en) * 2010-08-30 2012-03-08 Mg Grow Up:Kk Static fluid mixing apparatus

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60168554A (en) * 1984-02-13 1985-09-02 Sugino Mach:Kk Jet nozzle in liquid
JP2000000563A (en) * 1998-04-13 2000-01-07 Katsuya Sanekata Apparatus and method for improving liquid quality
JP2003001241A (en) * 2001-04-18 2003-01-07 Mitsubishi Materials Natural Resources Development Corp Method for removing volatile organic compound and system therefor
JP2004105817A (en) * 2002-09-17 2004-04-08 Mitsubishi Materials Natural Resources Development Corp Treatment method and treatment system for polluted water and organic exhaust gas
JP2004159558A (en) * 2002-11-12 2004-06-10 Ybm Co Ltd Apparatus for activating water for inhabitation of fish and shellfish
JP2005152763A (en) * 2003-11-25 2005-06-16 Koji Takahashi Gas-liquid mixed solution containing ultrafine bubble for reactor, production method of the same, chemical reactor apparatus, and bioreactor apparatus
JP2006334556A (en) * 2005-06-06 2006-12-14 Hitachi Housetec Co Ltd Fine bubble generation nozzle and fine bubble generation bath
JP2008272719A (en) * 2006-05-23 2008-11-13 Hideyasu Tsuji Fine bubble generating apparatus
JP2011206689A (en) * 2010-03-30 2011-10-20 Mie Univ Microbubble forming apparatus
JP2012045534A (en) * 2010-08-30 2012-03-08 Mg Grow Up:Kk Static fluid mixing apparatus

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107621075A (en) * 2016-07-14 2018-01-23 艾欧史密斯(中国)热水器有限公司 Water-heater system
WO2018111055A1 (en) * 2016-12-16 2018-06-21 엘지전자 주식회사 Microbubble generating system
US11338255B2 (en) 2016-12-16 2022-05-24 Lg Electronics Inc. Microbubble generating system
CN107020027A (en) * 2017-05-25 2017-08-08 厦门大学 Micro air bubble generating means
CN107188267A (en) * 2017-07-14 2017-09-22 核工业理化工程研究院 A kind of big flux Hydrodynamic cavitation generator and Hydrodynamic cavitation process
CN112261991A (en) * 2018-06-08 2021-01-22 株式会社Opt创造 Micro-bubble liquid production device, micro-bubble liquid production method, and ozone micro-bubble liquid
CN112261991B (en) * 2018-06-08 2023-07-11 株式会社Opt创造 Microbubble liquid production device, microbubble liquid production method, and ozone microbubble liquid
KR102022517B1 (en) * 2019-02-28 2019-09-18 주식회사 아이엘티 Cleaning method using micro bubble
KR102068051B1 (en) * 2019-03-14 2020-01-21 주식회사 대승엔지니어링 Generating device of oxidation water of micro nano bubble
KR20200126528A (en) * 2019-04-30 2020-11-09 주식회사 일성 Nano-bubble generator system
KR102311635B1 (en) 2019-04-30 2021-10-08 주식회사 일성 Nano-bubble generator system
KR102101594B1 (en) * 2019-08-27 2020-04-20 주식회사 비츠로넥스텍 Apparatus for separating oil-water from oil sand plant
KR102290514B1 (en) * 2020-01-29 2021-08-13 이진철 Water Treatment System For Swimming and Water Park Using Ultra Fine Bubble
KR20210096908A (en) * 2020-01-29 2021-08-06 이진철 Water Treatment System For Swimming and Water Park Using Ultra Fine Bubble
JP2022028495A (en) * 2020-08-03 2022-02-16 株式会社鴻池組 Method for treating 1,4-dioxane-containing water
JP7229486B2 (en) 2020-08-03 2023-02-28 株式会社鴻池組 Method for treating water containing 1,4-dioxane
EP3991832A1 (en) * 2020-10-27 2022-05-04 Mba S.A. A system and a method for producing a liquid with gas bubbles
CN114159994A (en) * 2020-12-04 2022-03-11 佛山市美的清湖净水设备有限公司 Gas mixing tank and water purifier with same
CN114159994B (en) * 2020-12-04 2024-01-12 佛山市美的清湖净水设备有限公司 Mixed gas tank and water purifier with same
KR102418767B1 (en) * 2021-07-02 2022-07-08 주식회사 위젠트 Filter on Pressure Control Type Micro-nanobubble generator
CN114991264A (en) * 2022-06-21 2022-09-02 九牧厨卫股份有限公司 Water outlet device
CN115364705A (en) * 2022-08-18 2022-11-22 江苏大学 Combined micro-nano bubble generating device

Also Published As

Publication number Publication date
JP6310359B2 (en) 2018-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6310359B2 (en) Microbubble generator and method for generating the same
JP6169749B1 (en) Microbubble generator
JP2008086868A (en) Microbubble generator
JP6449531B2 (en) Microbubble generator
WO2014192896A1 (en) Micronanobubble generation method, micronanobubble generator, and micronanobubble generation device
JP2010075838A (en) Bubble generation nozzle
TWM483123U (en) Generation device for gas dissolution into liquid and fluid nozzle
JP2015077566A (en) Air-containing liquid generation device and ejection mechanism for air-containing liquid
CN107530721A (en) Equipment for nano-particle generation
JP2000325767A (en) Apparatus for generating gas-liquid mixed stream and gas-liquid mixing unit pipe
JP4426612B2 (en) Fine bubble generation nozzle
JP5080789B2 (en) Nozzle device and method for forming atomization mechanism thereof
CN110891674A (en) Microbubble generating apparatus and microbubble generating method, and shower apparatus and oil-water separating apparatus having the same
JP6157688B1 (en) Fine bubble liquid production equipment
JP2008036612A (en) Apparatus for aerial spraying of gas-liquid mixture containing high-density microbubbles
JP7193826B2 (en) Fine bubble generator
TW201605538A (en) Disinfection liquid generating apparatus
JP2013000626A (en) Fine air bubble generator
KR101863769B1 (en) apparatus of generating macro or nano bubble
JP2010115586A (en) Microbubble generator
JP2017104841A (en) Fine bubble generator, and production method of water containing fine bubble
JP2002166151A (en) Minute foam supply method and minute foam supply apparatus
JP4239879B2 (en) Micro-mist generation method and apparatus
JP4903292B1 (en) Swivel type micro bubble generator
KR100854687B1 (en) Micro bubble system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170705

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180213

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180227

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180316

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6310359

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250