JP4686258B2 - マイクロバブル発生器 - Google Patents
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そのため従来技術では、ポンプ自体に気液混合比の制御機能を持たせ、最適なポンプと抵抗器との両方でマイクロバブルを発生させるようにしていた。
函体の内部が少なくとも上下2段の仕切壁によって下段室、中段室、上段室の3室に区画され、
前記下段室にポンプから圧送される気液混合水の流入口が形成され、
下段室と中段室とを区画する下側仕切壁に、気液混合水を加圧状態で通過させることでその気液混合水を空気せん断させてマイクロバブルを発生させるための多数の小孔が形成され、
中段室と上段室とを区画する上側仕切壁に、気液混合水を通過させることでその気液混合水を空気せん断させてマイクロバブルを発生させるための多数の小孔が形成され、
前記上段室にマイクロバブル混合水の流出口が形成され、
下側仕切壁に形成すべき多数の小孔が集合して下側小孔群が形成されると共に、上側仕切壁に形成すべき多数の小孔が集合して上側小孔群が形成され、
前記流入口が函体中心からオフセットした位置で前記下段室に形成され、
前記下側小孔群が函体中心から前記流入口と反対方向にオフセットした位置で前記下側仕切壁に配設され、
前記上側小孔群が函体中心から前記下側小孔群と反対方向にオフセットした位置で前記上側仕切壁に配設され、
前記流出口が函体中心から前記上側小孔群と反対方向にオフセットした位置で前記上段室に形成され、
上側小孔群を構成する小孔の内径が、下側小孔群を構成する小孔の内径よりも大きく形成されている構成とした。
また、下側仕切壁及び上側仕切壁に形成した多数の小孔を通過する度に空気せん断が生じるため、少なくとも2回に亘って空気せん断を生じさせることができ、十分な量のマイクロバブルを効率よく発生させることができる。
そこで、上側小孔群を構成する小孔の内径を、下側小孔群を構成する小孔の内径よりも大きく形成させると、上側小孔群による空気せん断を生じさせながら気液混合水のスムーズな流動を確保することができる。
このようにして空気が注入されることで得られた気液混合水は、吸入配管8からポンプPに流入し、このポンプPにより圧送されて吐出配管9の上流部91に流入し、その途中に設けたマイクロバブル発生器1に流入して、ここでマイクロバブルを発生させたのち、そのマイクロバブル混合水をマイクロバブル発生器1から吐出配管9の下流部92に排出させるようになっている。
このマイクロバブル発生器1は、図1に示すように、円形胴壁20と、底壁21と、天壁22とで形成されたケーシングとしての函体2を有し、この函体2の内部が下側仕切壁31と上側仕切壁32によって下段室40、中段室41、上段室42の3室に区画されたものになっている。
なお、この流入口50はポンプPの吐出配管9の上流部91に接続される。
この場合、図2に示すように、多数の小孔51が集合して下側小孔群51aが形成され、この下側小孔群51aが函体中心Cから前記流入口50と180°反対方向にオフセットした円形胴壁20寄り位置に形成されている。
なお、この下側仕切壁31に形成された小孔51は、図3に示すように、下面側及び上面側にテーパ部が形成され、気液混合水がスムーズに通過できるようになっている。
この場合、図4に示すように、多数の小孔52が集合して上側小孔群52aが形成され、この上側小孔群52aが函体中心Cから前記下側小孔群51aと180°反対方向にオフセットした円形胴壁20寄り位置に形成されている。
なお、この上側仕切壁32に形成された小孔52は、図5に示すように、上面側にテーパ部が形成され、気液混合水がスムーズに通過できるようになっている。
又、上側小孔群52aを構成する小孔52の内径D2が、下側小孔群を構成する小孔の内径D1よりも大きく(D1<D2)形成されている。
なお、この流出口53はポンプPの吐出配管9の下流部92に接続される。
この下段室40に加圧状態で流入した気液混合水は下側仕切壁31によって流動を阻止されるため、この下段室40内で攪拌され、水中に気体を溶解させると共に、加圧状態で多数の小孔51を通過して中段室41に流入する。
この小孔51を通過する際に気液混合水は流路が絞られるため流速が速くなり、そして小孔51を通過して中段室41に流入すると急激に流路が拡大するため、空気せん断(粉砕)が生じ、マイクロバブルが発生する。
この際にも前記と同様に、水中への気体の溶解が促進されると共に、小孔52を通過することにより空気せん断が生じ、マイクロバブルが発生する。
このようにしてマイクロバブルを発生させたマイクロバブル混合水は、最終的に流出口53からポンプPの吐出配管9に排出されるものである。
函体についても、円形胴壁に限らず、角形胴壁の函体に形成してもよい。
ポンプについても、気液混合水を圧送できるものであれば、カスケードポンプ、渦巻ポンプ、自吸式ポンプ等を使用できるもので、気液混合水を効率よく圧送できる構造のものがより好ましい。
2 函体
20 円形胴壁
21 底壁
22 天壁
31 下側仕切壁
32 上側仕切壁
40 下段室
41 中段室
42 上段室
50 流入口
51a 下側小孔群
51 小孔
52 小孔
52a 上側小孔群
53 流出口
7 空気圧縮機
8 吸入配管
9 吐出配管
91 上流部
92 下流部
A マイクロバブル発生装置
C 函体中心
P ポンプ
Claims (1)
- 函体の内部が少なくとも上下2段の仕切壁によって下段室、中段室、上段室の3室に区画され、
前記下段室にポンプから圧送される気液混合水の流入口が形成され、
下段室と中段室とを区画する下側仕切壁に、気液混合水を加圧状態で通過させることでその気液混合水を空気せん断させてマイクロバブルを発生させるための多数の小孔が形成され、
中段室と上段室とを区画する上側仕切壁に、気液混合水を通過させることでその気液混合水を空気せん断させてマイクロバブルを発生させるための多数の小孔が形成され、
前記上段室にマイクロバブル混合水の流出口が形成され、
下側仕切壁に形成すべき多数の小孔が集合して下側小孔群が形成されると共に、上側仕切壁に形成すべき多数の小孔が集合して上側小孔群が形成され、
前記流入口が函体中心からオフセットした位置で前記下段室に形成され、
前記下側小孔群が函体中心から前記流入口と反対方向にオフセットした位置で前記下側仕切壁に配設され、
前記上側小孔群が函体中心から前記下側小孔群と反対方向にオフセットした位置で前記上側仕切壁に配設され、
前記流出口が函体中心から前記上側小孔群と反対方向にオフセットした位置で前記上段室に形成され、
上側小孔群を構成する小孔の内径が、下側小孔群を構成する小孔の内径よりも大きく形成されていることを特徴とするマイクロバブル発生器。
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