JP3141961U

JP3141961U - 微細気泡混合器

Info

Publication number: JP3141961U
Application number: JP2008001470U
Authority: JP
Inventors: 保夫井上; 重治橋本
Original assignee: 株式会社井上産業; 重治橋本
Priority date: 2008-03-13
Filing date: 2008-03-13
Publication date: 2008-05-29
Anticipated expiration: 2018-03-13

Abstract

【課題】加圧液体中に溶解している気体を微細気泡化して液中に混合することのできる微細気泡混合器を提供する。
【解決手段】筒状をした密閉容器の左右の端面に加圧液体供給口３と加圧液体吐出口４を設け、加圧液体供給口３の内部には噴射ノズル６を形成するとともに、密閉容器内には噴射ノズル６と対向させて加圧液体衝突板７を配置し、噴射ノズル６から加圧液体衝突板７に向けて加圧液体を噴出して衝突させ、この衝突時の加圧液体の急激な圧力低下による減圧により、加圧液体中に溶解している気体を微細気泡化し、液中に混合するようにした。
【選択図】図１

Description

本考案は、加圧液中に溶解している気体を微細気泡化して液中に混合することができる微細気泡混合器に関するものである。

魚類の養殖や長距離輸送、植物の水耕栽培などにおける水中の溶存酸素の維持は、魚類や植物の生育と生命維持のために極めて重要である。従来、例えば、養魚用の水槽中に溶存酸素を補給するには、表面曝気方式、散気方式、スパージャ方式、カスケード方式、エゼクター方式など、種々の方式のものが採用されている。しかしながら、これらは、単に空気または酸素を水中に放出または巻き込むだけのものであり、水中に混入した気泡はマクロな泡となっており、溶存酸素として生かされる率が極めて低かった。また、マクロな気泡の衝突による衝撃のために、特に稚魚類が骨折その他の損傷を受けやすいという問題もあった。また、水底に蓄積された餌の余剰分や魚類の排泄物などが腐敗しやすく、水が汚れやすいという問題もあった。

本考案は、加圧液中に溶解している気体を微細気泡化して液体中に混合することができる微細気泡混合器を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するため、本考案は次のような手段を採用した。
すなわち、本考案の微細気泡混合器は、一方の端面に加圧液体供給口を、他方の端面に加圧液体吐出口を形成された筒状の密閉容器からなり、前記加圧液体供給口の内部には、送給されてくる加圧液体を密閉容器内に向けて噴出するための径の小さな噴射ノズルが形成されているとともに、密閉容器内には該噴射ノズルから噴出される加圧液体を衝突させるための加圧液体衝突板が噴射ノズルと対向して配置され、該加圧液体衝突板の背面側には弾性部材からなるクッション板が配置されているとともに、該クッション板の背面側には前記クッション板と加圧液体衝突板を密閉容器内の定位置に支持するための筒状の支持部材が加圧液体吐出口との間に嵌装配置され、前記筒状になる支持部材の周壁面には、前記加圧液体衝突板およびクッション板と密閉容器の内壁面との間の間隙部によって形成された流水路を通って流れてくる加圧液体を前記加圧液体吐出口へ導くための通水穴が形成されていることを特徴とするものである。

本考案の微細気泡混合器によれば、気体の溶解した加圧液体を噴射ノズルから加圧液体衝突板に向けて噴射すると、加圧液体衝突板に衝突した加圧液体の圧力が急激に低下して減圧され、液体中に溶解している気体が微細な気泡となって液中に混合される。このため、従来のものに比べて極めて簡単かつ確実に微細気泡の混合した溶存気体濃度の高い液体を得ることができる。

また、本考案の微細気泡混合器によって発生した微細気泡は、従来のマクロな泡に比べて消滅時間が長く、長時間にわたって液中に残留する。従って、例えば、液体として水を、気体として空気や酸素を用いた場合には、微細気泡の溶解した溶存酸素濃度の高い水を得ることができ、魚類の養殖や長距離輸送、植物の水耕栽培、さらには家庭の浴室や台所などで用いて極めて有用である。

以下、本考案の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１および図２に、本考案に係る微細気泡混合器の一実施の形態を示す。図１は微細気泡混合器の形状を示す図、図２は内部機構の分解斜視図である。

図示例の微細気泡混合器１は、次の構造からなる。すなわち、図において、２は例えばプラスチック製になる円筒状のケースであって、該ケース２の右端面には、ホースなどを介して加圧液体の供給源（例えば、加圧送水ポンプ、水道蛇口など）に接続される加圧液体供給口３が形成されている。また、該ケース２の左端開口部にはキャップ５が螺着され、該キャップ５に微細気泡の混合した加圧液体を外部へ取り出すための加圧液体吐出口が形成されており、これら全体として円筒状の密閉容器を構成している。

前記加圧液体供給口３の内部側には、例えば直径２〜６ｍｍ程度の小さな径からなる噴射ノズル６が形成されており、送給されてくる加圧液体を該噴射ノズル６からケース２内に向けて噴出するように構成されている。

一方、ケース２内には、前記噴射ノズル６から噴出される加圧液体を衝突させるための所定厚さからなる円板状の加圧液体衝突板７が噴射ノズル６と対向して配置されている。この加圧液体衝突板７としては、噴射される加圧液体（例えば、圧力２〜９ｋｇ／ｃｍ^２程度）によって損傷することのない部材であれば特に制限はない。通常、ゴム、プラスチック、ステンレスなどの金属、あるいはこれらの貼り合わせ材などが用いられるが、加圧液体衝突時の騒音防止などの観点から、ゴム製の加圧液体衝突板７を用いるのが望ましい。

前記加圧液体衝突板７の背面側には、加圧液体衝突板７をノズル６に向けて軽く押し付けるための所定厚さからなる円板状のクッション板８が接当配置され、さらに、このクッション板８の背面側には、加圧液体衝突板７とクッション板８を密閉容器内の定位置に支持するための円筒（パイプ）状の支持部材９が加圧液体吐出口４との間に嵌装配置されている。

前記クッション板８としては、通常時は加圧液体衝突板７を右方へ押して噴射ノズル６に軽く押し付け、ノズル６から加圧液体が噴射された際にはその圧力に応じて左方へ押され、加圧液体衝突板７とノズル６との間にその時の圧力に応じた僅かな隙間が形成される程度の弾性を有する部材、例えばスポンジなどが用いられる。また、前記支持部材９としては、例えば円筒状のプラスチックパイプが用いられる。

前記加圧液体衝突板７とクッション板８は、その外径寸法がケース２の内径よりも所定寸法だけ小さく設定されており、この加圧液体衝突板７およびクッション板８とケース２の内壁面との間に形成される間隙部が、加圧液体衝突板７に衝突した後の加圧液体が加圧液体吐出口４へ向かって流れて出ていくための流水路１０とされている。また、前記円筒状の支持部材９の周壁面には、前記流水路１０を通って流れてくる加圧液体を加圧液体吐出口４へ導くための通水穴１１が形成されている。

上記構造の微細気泡混合器１を用いると、以下のようにして、加圧液体中に溶解している気体を微細気泡化し、液体中に混合させることができる。なお、説明を分かり易くするため、水中に溶解している空気や酸素を微細気泡化する場合を例にとって説明する。

まず、その使用に際しては、ホースやパイプなどを用いて、微細気泡混合器１の加圧液体供給口３を加圧送水ポンプや水道の蛇口などの加圧水供給源につなぎ、空気や酸素の溶解した加圧水を微細気泡混合器１に供給する。加圧液体供給口３から供給された加圧水は、噴射ノズル６から加圧液体衝突板７に向けて噴出される。

噴射ノズル６から噴出された加圧水が加圧液体衝突板７に衝突すると、加圧液体衝突板７はその水圧によって押され、ノズル６と加圧液体衝突板７との間にそのときの圧力に応じた隙間が生じる。噴出された加圧水は、加圧液体衝突板７に衝突したのち、前記間隙を通って加圧液体衝突板７の表面に沿いながら外周方向へ渦流となって流れ出ていく。そして、加圧液体衝突板７およびクッション板８の外周囲に形成された流水路１０を通って支持部材９の位置まで流下し、支持部材９の周壁面に形成された通水穴１１を通って加圧液体吐出口４に達し、外部へと吐出される。

上記において、噴射ノズル６から噴出された加圧水は、加圧液体衝突板７との衝突によってその圧力が急激に低下して減圧される。この衝突時の急激な減圧によって、加圧水中に溶解している空気や酸素が微細気泡化し、加圧水は微細な気泡が混合された水となる。なお、水の場合、空気や酸素の微細気泡が発生すると、水全体が白く濁って乳白色を呈するようになり、微細気泡が発生したことを視覚的にも簡単に確認することができる。

上記のようにして得られた水は、水中の空気や酸素が微細気泡化して混合された溶存酸素濃度の高い水となる。しかも、空気や酸素が微細気泡化して溶存しているため、従来のマクロな気泡に比べて生化学的にも活性度の高い水となる。また、マクロな気泡に比べて消滅時間が長く、長時間にわたって水中に残留するようになるため、魚類の養殖や長距離輸送、植物の水耕栽培、さらには各家庭の浴室や台所などに用いて極めて有用である。

次に、本考案の微細気泡混合器の具体的な使用例を示す。
図３は、本考案の微細気泡混合器１を魚類の飼育や搬送用の水槽に用いた場合の例を示すものである。図において、２１は水槽、２２は水槽２１内の水を２〜９ｇ／ｃｍ^２程度に加圧して送水するプランジャーポンプなどの加圧送水ポンプである。加圧送水ポンプ２２の吸込端はストレーナ２３を介して水槽２１内に開口する一方、吐出端は本考案の微細気泡混合器１の加圧液体供給口３に連結され、さらに、微細気泡混合器１の加圧液体吐出口４はホースやパイプなどを介して水槽２１内に開口されている。加圧送水ポンプ２２は、水槽２１内の水を吸い込んで加圧したのち、微細気泡発生器１を介して水槽２１へ還流するようになっている。

また、加圧送水ポンプ２２の吸込側には、空気を供給するエアポンプ２４（または酸素ボンベ２５）の吐出口が調節弁２６を介して連結されている。空気（または酸素）は、エアポンプ２４（または酸素ボンベ２５）の吐出圧および加圧送水ポンプ２２の吸込負圧によって吸い込まれる。

吸い込まれた空気（または酸素）は、加圧送水ポンプ２２を通過する間に水中に加圧溶解され、微細気泡発生器１に送られる。微細気泡発生器１に送られた空気（または酸素）を多量に溶解された加圧水は、微細気泡発生器１を通過する間に溶存している空気や酸素が微細な気泡となり、微細気泡を多量に混合された水となって水槽２１へ還流される。

水槽２１へ還流された水は、溶存している空気や酸素が微細気泡化された溶存酸素濃度の高い活性化された水となっている。このため、魚類の生育および生存において極めて優れた効果を発揮する。また、槽底に残った餌は、微細気泡に付着して水面へ浮上するので、簡単に回収することができ、水槽内が残餌で汚れるようなこともなくなる。

図４に、本考案の微細気泡混合器１の他の使用例を示す。
この図４の例は、図３中のエアポンプ２４（または酸素ボンベ２５）、調節弁２６に代えて、流量調整弁２７とエア調整弁２８を用い、その構造を簡略化したものである。

ストレーナ２３を介して吸い込まれた水は、流量調整弁２７、エア調整弁２８を通って加圧送水ポンプ２２に吸い込まれるが、吸い込まれた水がエア調整弁２８を通過する際、エアサクション作用によって空気が吸い込まれる。吸い込まれた空気は、加圧送水ポンプ２２を通過する間に水中に加圧溶解され、微細気泡発生器１に送られる。そして、微細気泡発生器１に送られた加圧水は、微細気泡発生器１を通過する間に加圧水中の空気や酸素が微細な気泡となり、溶存酸素濃度の高い水となって水槽２１へ還流される。

上記２つの使用例は、いずれも魚類の養殖や搬送用の水槽に本考案の微細気泡混合器を適用した場合の例を示したが、本考案の微細気泡混合器はこれだけに限らず、他の用途、例えば浴室や台所などでも使用することができる。例えば、浴室の混合栓蛇口などに本考案の微細気泡発生器を取り付ければ、微細気泡の混合したお湯や水を得ることができる。微細気泡の混合したお湯は、湯中の微細気泡が一種の断熱材の役目を果たすので冷めにくく、長い時間にわたって暖かい状態を維持することができる。このため、体が良く暖まり、湯冷めなどを防ぐことができる。

また、上記使用例では、液体として水を用いるとともに、気体として空気や酸素を用いた場合について例示したが、液体中に溶存している気体を微細気泡化して用いる必要がある用途であれば、他の気体や液体であっても本考案の微細気泡混合器を用いることが可能である。

本考案に係る微細気泡混合器の一実施の形態を示すもので、（ａ）は左側面図、（ｂ）は中心線に沿った断面図、（ｃ）は右側面図である。図１の微細気泡混合器の内部機構の分解斜視図である。図１の微細気泡混合器の第１の使用例を示す図である。図１の微細気泡混合器の第２の使用例を示す図である。

符号の説明

１微細気泡混合器
２ケース
３加圧液体供給口
４加圧液体吐出口
５キャップ
６噴射ノズル
７加圧液体衝突板
８クッション板
９支持部材
１０通水路
１１通水穴

Claims

一方の端面に加圧液体供給口を、他方の端面に加圧液体吐出口を形成された筒状の密閉容器からなり、
前記加圧液体供給口の内部には、送給されてくる加圧液体を密閉容器内に向けて噴出するための径の小さな噴射ノズルが形成されているとともに、密閉容器内には該噴射ノズルから噴出される加圧液体を衝突させるための加圧液体衝突板が噴射ノズルと対向して配置され、
該加圧液体衝突板の背面側には弾性部材からなるクッション板が配置されているとともに、該クッション板の背面側には前記クッション板と加圧液体衝突板を密閉容器内の定位置に支持するための筒状の支持部材が加圧液体吐出口との間に嵌装配置され、
前記筒状になる支持部材の周壁面には、前記加圧液体衝突板およびクッション板と密閉容器の内壁面との間の間隙部によって形成された流水路を通って流れてくる加圧液体を前記加圧液体吐出口へ導くための通水穴が形成されていることを特徴とする微細気泡混合器。