JP4706664B2 - Fine bubble generating apparatus and fine bubble generating method - Google Patents
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Description
本発明は、水廻り設備に最適な微細気泡発生装置及び微細気泡発生方法に関する。 The present invention relates to a fine bubble generating apparatus and a fine bubble generating method that are most suitable for watering equipment.
従来、液体中に気体が加圧溶解された気液溶解流体を減圧手段で圧力開放して、微細気泡を発生させながら吐出ノズルから浴槽(水廻り設備の一例)内に噴射吐出させるようにした微細気泡発生装置がある(特許文献1参照)。
前記のような微細気泡発生装置を水廻り設備である浴槽に適用する場合、浴槽とエプロンとの隙間のような狭いスペースに微細気泡発生装置を設置する必要があるために、大掛かりな装置や長い経路を用いることなく、簡単な構成で微細気泡の発生量を大幅に増加させたいという要望がある。 When the fine bubble generator as described above is applied to a bathtub that is a watering facility, it is necessary to install the fine bubble generator in a narrow space such as a gap between the bathtub and the apron. There is a desire to greatly increase the amount of microbubbles generated with a simple configuration without using a route.
本発明は、前記要望に応えるためになされたもので、簡単な構成で微細気泡の発生量を大幅に増加させることで、白濁性を向上させることができる微細気泡発生装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made to meet the above-mentioned demand, and an object of the present invention is to provide a microbubble generator capable of improving the cloudiness by greatly increasing the amount of microbubbles generated with a simple configuration. It is what.
前記課題を解決するために、本発明は、液体中に気体が加圧溶解された気液溶解流体を減圧手段により圧力開放して、微細気泡を発生させながら吐出ノズルから噴射吐出させる微細気泡発生装置であって、前記吐出ノズルに、気泡発生流路領域部と、この気泡発生流路領域部の下流側に配設された気泡分裂流路領域部と、この気泡分裂流路領域部の下流側に配設された気化流路領域部とが設けられ、前記気泡発生流路領域部には、前記減圧手段としての上流側ベンチュリ管が設けられ、前記上流側ベンチュリ管には、当該上流側ベンチュリ管内を流れる気液溶解流体に渦流又は旋回流を起こさせる変流生成手段が設けられることにより、この気泡発生流路領域部で気液溶解流体から気泡が発生可能とされ、前記変流生成手段は、前記上流側ベンチュリ管の内周壁に、径方向の内側に突設された渦流生成用のエッジ又は旋回流生成用の突起から構成され、気泡分裂流路領域部には、減圧手段が設けられることにより、前記気泡発生流路領域部で発生した気泡を分裂させて分裂気泡が生成可能とされ、前記気化流路領域部は、気化促進手段によって、前記気液溶解流体に溶解した溶解気体の気化を促進し得るように構成されることにより、前記分裂気泡を、その分裂気泡よりも外径の大きいものに成長させることができるようにしたものであって、前記気化流路領域部の下流側端部における断面積をその上流側の流路断面積よりも小さくして流路を狭めるための流路狭小形成部材を備えたものであることを特徴とする微細気泡発生装置を提供する。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a method for generating fine bubbles in which a gas-liquid dissolved fluid in which a gas is pressurized and dissolved in a liquid is depressurized by a decompression unit and ejected and discharged from a discharge nozzle while generating fine bubbles. The apparatus includes a bubble generating channel region, a bubble splitting channel region disposed downstream of the bubble generating channel region, and a downstream of the bubble splitting channel region. A gas flow passage region portion disposed on the side, an upstream venturi tube as the pressure reducing means is provided in the bubble generation flow channel region portion, and the upstream venturi tube includes the upstream side By providing a current generating means for causing a vortex or swirl flow in the gas-liquid dissolving fluid flowing in the venturi tube, it is possible to generate bubbles from the gas-liquid dissolving fluid in the bubble generating flow path region, and the current generation Means for the upstream side The inner peripheral wall of the Churi tube is composed in the radial direction of the projection of the edge or swirling flow for the generation of inside projecting a vortex for generating, in the bubble dividing flow channel region part, by the pressure reducing means is provided, wherein The bubble generated in the bubble generation channel region can be split to generate a split bubble, and the vaporization channel region promotes vaporization of the dissolved gas dissolved in the gas-liquid dissolution fluid by the vaporization promoting means. by being configured so as to obtain, the division bubble, it der those so can be grown on an outer diameter of larger than its division bubbles, downstream end of the vaporization flow path region portion The microbubble generator is characterized by comprising a flow path narrowing member for narrowing the flow path by making the cross sectional area smaller than the upstream flow path cross sectional area .
又、前記課題を解決するために、本発明は、請求項1記載の微細気泡発生装置を用いて、液体中に気体が加圧溶解された気液溶解流体を圧力開放して、微細気泡を発生させながら吐出ノズルから噴射吐出させる微細気泡発生方法であって、前記吐出ノズルに設けられた気泡発生流路領域部に設けられた上流側ベンチュリ管により形成される気泡発生領域で、前記上流側ベンチュリ管の内周壁に径方向の内側に突設された渦流生成用のエッジ又は旋回流生成用の突起から構成された変流生成手段によって前記上流側ベンチュリ管を流れる気液溶解流体に渦流又は旋回流を起こさせることにより、前記気液溶解流体が前記上流側ベンチュリ管を流れる際にその気液溶解流体から気泡を発生させ、その後、前記発生された気泡を、前記吐出ノズルにおける前記気泡発生流路領域部の下流側に設けられた気泡分裂流路領域部により形成される気泡分裂領域で、前記発生された気泡を分裂させて分裂気泡を生成させ、次に、前記吐出ノズルにおける前記気泡分裂流路領域部の下流側に、前記気化流路領域部の下流側端部における流路断面積を、流路狭小形成部材によってその上流側の流路断面積よりも小さくして流路を狭めた気化促進手段により気液溶解流体に溶解した溶解気体の気化を促進し得るように設けられた気化流路領域部により形成される気化領域で、前記分裂気泡を、気化流路領域部を流れる間に、その分裂気泡よりも外径の大きいものに成長させることを特徴とする微細気泡発生方法を提供する。 In order to solve the above-mentioned problem, the present invention uses the fine bubble generating device according to claim 1 to release the pressure of a gas-liquid dissolving fluid in which a gas is pressure-dissolved in a liquid to remove the fine bubbles. A method of generating fine bubbles, which is ejected and discharged from a discharge nozzle while being generated, in a bubble generation region formed by an upstream venturi tube provided in a bubble generation flow channel region provided in the discharge nozzle, wherein the upstream side The gas-liquid dissolved fluid flowing through the upstream-side venturi pipe is swirled by the flow-generating means configured by the vortex-generating edge or the swirl-flow generating protrusion projecting radially inward from the inner peripheral wall of the venturi pipe. by causing the swirling flow, the gas-liquid dissolving fluid so that a bubble from the gas-liquid dissolving fluid when flowing through the upstream venturi, then the generated air bubbles, to the discharge nozzle In the bubble splitting region formed by the bubble splitting channel region provided downstream of the bubble generating channel region, the generated bubbles are split to generate split bubbles, and then the discharge On the downstream side of the bubble splitting channel region in the nozzle, the channel cross-sectional area at the downstream end of the vaporization channel region is made smaller than the upstream channel cross-sectional area by the channel narrowing member. In the vaporization region formed by the vaporization flow channel region provided so that the vaporization of the dissolved gas dissolved in the gas-liquid dissolution fluid can be promoted by the vaporization promotion means narrowing the flow channel, Provided is a method for generating fine bubbles, characterized in that, while flowing in a road region, the microbubbles are grown to have a larger outer diameter than the split bubbles.
請求項1及び2記載の発明によれば、変流生成手段によって、気泡発生(若しくは発泡)流路領域部を流れる気液溶解流体の一部又は全体に渦流又は旋回流を起こさせ、その渦流又は旋回流に伴い形成される低圧部によって気泡を発生させることができる。これにより、例えばベンチュリ管だけで気泡を発生させる場合に比べ、多量の気泡を発生させることができる。 According to the first and second aspects of the present invention, the vortex flow or the swirl flow is caused in a part or the whole of the gas-liquid dissolving fluid flowing in the bubble generation (or foaming) flow path region portion by the current generation means, and the vortex Alternatively, bubbles can be generated by the low-pressure part formed with the swirling flow. Thereby, a large amount of bubbles can be generated, for example, compared to a case where bubbles are generated only by the venturi tube.
又、発生した気泡を、気泡分裂流路領域部で分裂させて分裂気泡を生成できる。これにより、より多数の分裂気泡を生成できる。 In addition, the generated bubbles can be split in the bubble splitting channel region to generate split bubbles. Thereby, a larger number of split bubbles can be generated.
従って、例えばベンチュリ管だけで気泡を生成しその気泡を基に微細気泡を形成した場合のように微細気泡が数的に不足して十分に白濁化させ難いというようなことを防止でき、白濁化に必要十分な数の気泡を容易に得ることができる。 Therefore, for example, when bubbles are generated only with a venturi tube and fine bubbles are formed on the basis of the bubbles, it is possible to prevent such cases that the number of fine bubbles is insufficient and difficult to be sufficiently clouded. A sufficient number of bubbles can be easily obtained.
又、気化促進手段によって、分裂気泡が気化流路領域部を流れる際に、空気を過飽和に容解した気液溶解流体から空気の気化を促進させることができ、分裂気泡を、成長(大きく)させることができる。これにより、白濁化に必要十分な外径の微細気泡に形成できる。 Further, the vaporization promoting means can promote the vaporization of air from the gas-liquid dissolved fluid in which the air is supersaturated when the broken bubbles flow in the vaporization flow path region, and grow (larger) the broken bubbles. Can be made. Thereby, it can form in the fine bubble of an outer diameter required and sufficient for white turbidity.
また、前記気化流路領域部の下流側における流路断面積を、その上流側の流路断面積よりも小さくして流路を狭めた流路狭小形成部材によって、気化流路を流れる気液溶解流体の流速を、流路狭小形成部材を設けない場合に比べて遅くでき、気液溶解流体が気化流路領域部を流れている時間を長くできる。これにより、空気を過飽和に容解した気液溶解流体に、空気を気化させる時間的余裕を与えることができ、気化を促進させることができる。従って、分裂気泡を、白濁化に必要十分な外径の微細気泡に形成できる。又、その際、流路狭小形成部材によって、気化流路の下流側における流路断面積を、その上流側の流路断面積よりも小さくすれば良く、簡単な構成で良いものにできる。 Further, the gas-liquid flowing in the vaporization channel is formed by the channel narrowing member that narrows the channel by making the channel cross-sectional area on the downstream side of the vaporization channel region smaller than the channel cross-sectional area on the upstream side. The flow rate of the dissolved fluid can be reduced as compared with the case where the channel narrowing member is not provided, and the time during which the gas-liquid dissolved fluid flows through the vaporization channel region can be increased. Thereby, the time-liquid margin which vaporizes air can be given to the gas-liquid dissolution fluid which understood air to supersaturation, and vaporization can be promoted. Accordingly, the split bubbles can be formed into fine bubbles having an outer diameter necessary and sufficient for whitening. At that time, the flow path narrowing member may be used to make the flow path cross-sectional area on the downstream side of the vaporization flow path smaller than the flow path cross-sectional area on the upstream side.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、例えば、浴槽1内の浴水中に微細気泡を発生させる微細気泡発生装置の基本構成図であり、浴槽1の内側面に吸込口2と吐出口3とが設けられ、浴槽1のフランジ部に空気吸込口4が設けられている。
FIG. 1 is a basic configuration diagram of a microbubble generator that generates microbubbles in bath water in a bathtub 1, for example, and a
吸込口2は、接続管5を介して電動ポンプ6の吸い込み側に接続され、電動ポンプ6の吐出側は流入管7を介して気体溶解装置8の吸込側の噴射口9に接続されている。気体溶解装置8の吐出側の流出口10は、流出管11を介して圧力開放部となるベンチュリ管12の一端に接続され、ベンチュリ管12の他端は接続管13を介して浴槽1の側面に設置された吐出口3に接続されている。また、空気吸込口4は、電動ポンプ6の入口側近傍の接続管5に接続管14を介して接続され、接続管14には、逆止弁15が設けられている。
The
前記気体溶解装置8は、図2および図3に詳細に示すように、断面円形の直筒状をした側壁部21と、この側壁部21の両側の端部を閉塞する端壁部22とからなるタンク状の筒状体23で構成されて、長手方向すなわち略円筒状をした側壁部21の中心軸イ(図2の一点鎖線参照)が水平方向ロ(図2の矢印参照)に対して10〜45度の傾斜角度θで傾斜する姿勢で配置されている。
As shown in detail in FIG. 2 and FIG. 3, the gas dissolving
この傾斜姿勢の筒状体23は、上方側の端部が上流側Aの端部になるとともに、下方側の端部が下流側Bの端部となり、上流側Aに気液混合流体を筒状体23内に噴射するための噴射口9を形成されるとともに、下流側Bに液体を筒状体23内から流出する流出口10が形成されている。
The
筒状体23内には、溶質となる例えば空気等の気体と、溶媒となる例えば水等の液体とが貯留されるもので、略円筒状をした側壁部21の上下方向の略中央付近には気体と液体との界面24が位置し、界面24より上部の上流側Aの部分は、気体が貯留される気体貯留部25になるとともに、界面24より下流側Bの部分は、液体が貯留される液体貯留部26となる。
In the
前記噴射口9は、気体貯留部25の内壁面(界面24より上流側Aの側壁部21または端壁部22の内壁面)か、界面24寄りの位置か、あるいは界面24より若干下側の液体貯留部26の内壁面(界面24より下流側Bの側壁部21の内壁面)に形成され、流出口10は、液体貯留部26の端部付近の内壁面(界面24より下流側Bの側壁部21または端壁部22の内壁面)に形成される。
The
筒状体23の側壁部21には、弁(図示せず)を設けた空気抜き口27が形成してあり、この空気抜き口27の位置が気体貯留部25に貯留される気体と液体貯留部26に貯留される液体の界面24のレベルとなる。
An
次に、気体溶解装置8の作用を説明する。噴射口9から筒状体23内に貯留されているのと同じ液体および気体が噴射されると、噴射口9と対向する側壁部21の上側の内壁面に衝突し、この内壁面で跳ね返って界面24にて液体貯留部26に貯留されている液体に衝突して攪拌される。また、液体貯留部26に貯留されている液体は、気液混合流体が界面24に衝突して攪拌される他に、噴射口9から筒状体23内に噴射される気液混合流体によっても攪拌される。
Next, the operation of the gas dissolving
このように、気液混合流体の側壁部21の内壁面との衝突や界面24での衝突による攪拌、噴射される際の液体の攪拌等により、筒状体23内に貯留している気体および液体、気液混合流体中の気体および液体が混合され、気体の液体への溶解が促進される。すなわち、混合攪拌によるせん断により、液体に混合している気泡(気体)が細分化されて、液体と接する総表面積が大きくなるのに加えて、液体と気体との界面付近における気体の溶解濃度が混合攪拌による均一化により低減されて、気体の液体への溶解速度が上昇するため、気体の液体への溶解が促進される。
As described above, the gas stored in the
気体の溶解が進行した液体は筒状体23の液体貯留部26に貯留されるが、貯留されている液体には未溶解の気泡も数多く混合し、このような気泡は上方に行くほど密に存在しており、液体貯留部26の下端部近傍では気泡はあまり存在せず、大きな気泡は殆ど存在しない。そして、気体の溶解が進行して大きな気泡が殆ど存在しない液体貯留部26の下端部の液体が流出口10から筒状体23外に流出されるようになる。
The liquid in which the dissolution of the gas has progressed is stored in the
図4は、前記ベンチュリ管12の基本構成図である。前記流出管11のベンチュリ管12は、中央1個の上流側ベンチュリ管12aと複数個(図4の例では5個)の下流側ベンチュリ管12bとの2段構成となっている。
FIG. 4 is a basic configuration diagram of the
図5および図6は、図1〜図4の基本構成を具体化した微細気泡発生装置であり、基本構成と同一構成は同一番号を付して詳細な説明は省略する。 FIGS. 5 and 6 are microbubble generators embodying the basic configuration of FIGS. 1 to 4, and the same configuration as the basic configuration is denoted by the same reference numeral, and detailed description thereof is omitted.
浴槽1の側壁1aに吐出ノズル30が取付けられ、この吐出ノズル30に、前述した吸込口2、吐出口3、ベンチュリ管12(12a,12b)等が組み込まれてユニット化されている。
A
吐出ノズル30には、側面視でL字状のノズルケース31が設けられ、ノズルケース31の内部には、外形状に倣ったL字状の流路31aが形成されて、この流路31aの入口側(縦向き部分)には、前記流出管11がOリング32を介して接続される。
The
流路31aは、気泡発生(発泡)流路領域部131と、この気泡発生流路領域部131の下流側に配設された気泡分裂流路領域部133と、この気泡分裂流路領域部133の下流側に配設された気化流路領域部132とを備えている。
The
気泡発生流路領域部131は、気液溶解流体から気泡を発生(発泡)させる流路である。この実施形態の気泡発生流路領域部131は、減圧手段としての上流側ベンチュリ管12aが設けられており、この上流側ベンチュリ管12aの内部の上流側端部から、後述の下流側ベンチュリ管12bまでの領域に形成されている。
The bubble generation
上流側ベンチュリ管12aは、ノズルケース31の上部に嵌め込まれることによって、気泡発生流路領域部131の入り口側に、図6で縦向きに設けられている。
The upstream
又、気泡発生流路領域部131には、変流生成手段が設けられている。変流生成手段は、上流側ベンチュリ管12aを流れる気液溶解流体の一部又は全体に渦流又は旋回流を起こさせるためのものである。この実施形態の変流生成手段は、上流側ベンチュリ管12a内に設けられた渦流生成用のエッジ12cから構成され、上流側ベンチュリ管12aを流れる気液溶解流体の一部に渦流を起こさせるようになっている。
The bubble generation
この渦流生成用のエッジ12cは、図7に示すように上流側ベンチュリ管12aの内周壁に、周方向に沿って全周に渡って、径方向の内側(内周側)に突設されている。
As shown in FIG. 7, the eddy
又、この渦流生成用のエッジ12cにおける上流側の前面12dは、基端12fから突出先端12gにかけて、上流側ベンチュリ管12aの軸方向に直交する平面に対して所定の角度をもって下流側に傾斜するように構成されている。又、下流側の後面12eは、基端12hから突出先端12gにかけて、上流側ベンチュリ管12aの軸方向に直交する平面に対して所定の角度をもって上流側に傾斜するように構成されている。
Further, the upstream
気泡分裂流路領域部133は、気泡発生流路領域部131で発生させた気泡を分裂させて分裂気泡を生成させる流路である。この実施形態の気泡分裂流路領域部133は、減圧手段としての下流側ベンチュリ管12bが設けられており、下流側ベンチュリ管12bの流路の全体、即ち、前記流路の上流側端部から下流側端部までに至る領域に形成されている。
The bubble
下流側ベンチュリ管12bは、この実施形態では、ノズル本体29に形成された複数個のものから構成されている。そして、ノズル本体29がOリング33を介してノズルケース31のほぼ中程に嵌め込まれることによって、下流側ベンチュリ管12bは、上流側ベンチュリ管12aの下流側に、図6で横向きに配設されている。
In this embodiment, the downstream
詳しくは、ノズル本体29には、図6及び図13に示すように、ノズルケース31の出口側(横向き部分)の部分にOリング33を介して嵌め込むための円筒状嵌め込み部29aと、この嵌め込み部29aから下流側(吐出方向)に突出する円筒状突出部29bと、この円筒状突出部29bと嵌め込み部29aとの間に板状閉塞部29cとが形成され、この閉塞部29cに、内外2重の同心円が設定され、内側の小径円に沿って、円周上等角度間隔で複数個(本例では、6個)の下流側ベンチュリ管12bが形成され、外側の大径円に沿って、円周上等角度間隔で複数個(本例では10個)の下流側ベンチュリ管12bが形成されている(本例では下流側ベンチュリ管12bが合計16個)。複数個のベンチュリ管12bは、ベンチュリ管群と呼ぶことができる。
Specifically, as shown in FIGS. 6 and 13, the
又、これらの下流側ベンチュリ管12bは、上流側の入口部分が外向きラッパ状に形成され、その直ぐ下流側に短い最も径小のストレート部が形成され、その下流側に、上流側から下流側に向かって拡径した長いテーパー部が形成されている。
Further, these
次に、図6に戻って、気化流路領域部132について説明する。この気化流路領域部132は、前記分裂気泡を成長(大きく)させ、白濁化に必要十分な外径の微細気泡に形成するための流路である。
Next, returning to FIG. 6, the
この実施形態の気化流路領域部132は、前記ノズル本体29における下流側ベンチュリ管12bの下流側(図6の左側部)に形成されている。又、この気化流路領域部132は、気化促進手段によって、気液溶解流体に溶解した溶解気体の気化を促進し、前記気液溶解流体と共に前記分裂気泡がこの気化流路領域部132を流れる間に、白濁化に必要十分な外径の微細気泡に形成できるようになっている。
The vaporization
この実施形態では、気化促進手段を、気化流路領域部132の下流側端部における流路断面積をその上流側の流路断面積よりも小さくして流路を狭めた流路狭小形成部材38を備えたものから構成し、この流路狭小形成部材38によって、流路狭小形成部材38を設けない場合に比べ、気化流路領域部132を流れる気液溶解流体の流速を遅くし、気液溶解流体が気化流路領域部132を流れている時間を長くするようにしている。
In this embodiment, the vaporization promoting means is a channel narrowing member in which the channel cross-sectional area at the downstream end of the
詳しくは、ノズル本体29の吐出側の端部に、下流側(吐出方向)に延在する円筒状のホルダー37が、ノズル本体29の突出部29bの前端部の雄ねじ29dに、ホルダー37の雌ねじ37aをねじ込むことにより取付けられており、このホルダー37の内周側に、流路狭小形成部材38が備えられている。
Specifically, a
この実施形態の流路狭小形成部材38は、図6及び図14に示すようにホルダー37の軸にほぼ直交するように配置された板状部38aと、この板状部38aに穿設された4つの開口部38bとから構成されている。そして、このように構成された流路狭小形成部材38によって、ノズル本体29の内側に形成される気化流路領域部132における下流側端部の流路断面積が流路狭小形成部材38の全開口部38bの断面積に相当し、気化流路領域部132における下流側端部は、気化流路領域部132の他の部分に比べて狭められている。
As shown in FIGS. 6 and 14, the
尚、気化流路領域部132における吐出側端部の流路断面積は、特に限定されずに適宜変更して実施できるが、気化流路領域部132の上流側の他の部分の流路断面積に対して略60〜略90%の範囲にしておくのが好ましく、より好ましくは略75%である。
The channel cross-sectional area of the discharge side end in the
吐出ノズル30の説明を続けると、浴槽1の側壁1aの取付け穴1bには、側面視でU字状断面のパッキン40が嵌め込まれ、浴槽1の外側からノズルケース31の出口側(横向き部分)のフランジ部31bをパッキン40に当てがうとともに、浴槽1の内側から円筒状固定フランジ41の後端部の雄ねじ41aをノズルケース31のフランジ部31bの雌ねじ31cにねじ込むことで、固定フランジ41の前端部のフランジ部41bがパッキン40に水密に密着し、ノズルケース31のフランジ部31bがパッキン40に水密に密着するようになる。これにより、ノズルケース31が固定フランジ41で浴槽1の側壁1aに固定状態で取付けられるようになる。
Continuing the description of the
そして、浴槽1の内側から円筒状ノズルカバー42の後端部の雌ねじ42aを固定フランジ41のフランジ部41bの雄ねじ41cにねじ込むことで、ノズルカバー42が固定フランジ41のフランジ部41bに取付けられるようになる。ノズルカバー42には、前記吐出口3が形成されている。
The
固定フランジ41には、ホルダー37の外周面との間を閉塞する板状閉塞部41dが形成され、この閉塞部41dに内外2重の同心円が設定され、内側の小径円に沿って、円周上等角度間隔で多数個の貫通孔41eが形成され、外側の大径円に沿って、内側の小径円の貫通孔41eと半ピッチずらせた状態で、円周上等角度間隔で多数個の貫通孔41eが形成されている。この閉塞部41dの内周面とホルダー37の外周面との間にパッキン(図示せず)を介在させることで、水密性を向上させることができる。
The fixed
ノズルカバー42の外周面には、図6に示したように、円周上等角度間隔で複数個の前記吸込口2が形成されている。
On the outer peripheral surface of the
前記のように構成した吐出ノズル30であれば、図6に示したように、気体が溶解した気液溶解流体としての湯水は、矢印aのように、流出管11からノズルケース31の上流側ベンチュリ管12aに入る。そして、上流側ベンチュリ管12aを通る際、湯水は、上流側ベンチュリ管12aで減圧され、湯水から気泡100aが発生する。又、図8に示すように、渦流生成用のエッジ12cによって、湯水の一部が渦流を生成し、この渦流の生成に伴い形成される低圧部によって湯水から気泡100aが発生する。
In the case of the
従って、上流側ベンチュリ管12aによる減圧と渦流生成用のエッジ12cとの両者によって、気泡を発生させることができ、上流側ベンチュリ管12aの減圧だけで気泡を発生させる場合に比べて、上流側ベンチュリ管12aの上流側端部から下流側ベンチュリ管12bまでの領域に形成させる気泡発生流路領域部131で、より多量の気泡を発生させることができる。
Accordingly, bubbles can be generated by both the pressure reduction by the
その後、気泡発生流路領域部131で発生した気泡100aを含む湯水は、気泡分裂流路領域部133を構成する下流側ベンチュリ管12bに入り、この気泡分裂流路領域部133により形成される気泡分裂領域で、下流側ベンチュリ管12bのテーパー部において、圧力の回復によって気泡100aが、分裂して分裂気泡100bが生成される。
Thereafter, the hot water containing the
次に、下流側ベンチュリ管12bを出た分裂気泡100bを含む湯水は、気化流路領域部132に入る。気化流路領域部132の下流側端部がその上流側よりも狭められているため、この気化流路領域部132に分裂気泡100bと共に入った湯水は、湯水から空気の気化を促進させる程度にゆっくり流される。その結果、分裂気泡100bが成長し(外形が大きくなり)、白濁化に必要十分な外径の微細気泡100cに形成できる。
Next, the hot water including the split bubbles 100 b exiting the
従って、微細気泡100cを含む湯水は、十分に白濁した状態になっている。そして、微細気泡100cを含む湯水は、この状態で吐出口3から浴槽1に吐出される。
Therefore, the hot and cold water containing the
また、浴槽1内の浴水は、図6に示す矢印bのように、ノズルカバー42の吸込口2からノズルカバー42内に吸い込まれ、固定フランジ41の閉塞部41dの貫通孔41eを通って、図5のように、ノズルケース31の外側部に接続された接続管5から電動ポンプ6に吸い込まれるようになる。
Also, the bath water in the bathtub 1 is sucked into the
尚、上記実施形態では、渦流生成用のエッジ12cの上流側の前面12d及び下流側の後面12e夫々を傾斜するように構成しているが、この形態のものに限らず、ベンチュリ管を流れる気液溶解流体の一部に渦流を起こさせるものであれば良く、適宜変更できる。
In the above embodiment, the
例えば図9(a)に示すように、上流側ベンチュリ管120aの軸方向にほぼ直角な上流側の前面120dを有する渦流生成用のエッジ120cから構成しても良い。又、その際、下流側の後面120eにおける基端120hから突出先端120gまでの長さを、この図9(a)に示すように前記前面120dにおける基端120fから突出先端120gまでの長さよりも長くしても良いが、図9(b)に示すように後面121eにおける前記長さを、前面121dにおける前記長さとほぼ同じか又は短くした渦流生成用のエッジ121cであっても良い。
For example, as shown in FIG. 9 (a), a
あるいは、図9(c)に示すように、上流側の前面122dを、上流側ベンチュリ管12aの軸方向に直交する方向に所定の角度をもって下流側に傾斜させ、下流側の後面122eを、上流側ベンチュリ管12aの軸方向にほぼ直角に形成した渦流生成用のエッジ122cから構成するようにしても良い。
Alternatively, as shown in FIG. 9C, the upstream
更には、渦流生成用のエッジは、1つから構成するものに限らず、ベンチュリ管の軸方向に、距離を隔てて配置された複数個のものから構成しても良い。例えば図10に示すように、上流側ベンチュリ管122aの軸方向に距離を隔てて渦流生成用のエッジを2個、配置する。又、その場合において、同じ形状の渦流生成用のエッジを並べるようにしても良いが、この図10に示すように、図7に示した渦流生成用のエッジ12cの下流側に、図9(a)に示した渦流生成用のエッジ120cを並べるように、異なる形状の渦流生成用のエッジを並べるようにしても良い。
Furthermore, the edge for generating the vortex is not limited to one, but may be formed from a plurality of edges arranged at a distance in the axial direction of the venturi tube. For example, as shown in FIG. 10, two edges for generating a vortex are arranged at a distance in the axial direction of the
また、上記実施形態では、渦流生成用のエッジを、上流側ベンチュリ管12aの内周壁における全周に設けているが、この形態のものに限らず、上流側ベンチュリ管12aの周方向に、間欠的に設けるようにしても良く、適宜変更できる。
Moreover, in the said embodiment, although the edge for vortex | eddy_current generation | occurrence | production is provided in the perimeter in the inner peripheral wall of the
又、上記実施形態では、変流生成手段として、ベンチュリ管に渦流を生成させる渦流生成用のエッジから構成しているが、変流生成手段は、渦流生成用のエッジから構成する形態のものに限らず、適宜変更できる。 Further, in the above embodiment, the current generating means is constituted by an edge for generating eddy current that causes the Venturi tube to generate eddy current, but the current changing means is constituted by an edge for generating eddy current. Not limited, but can be changed as appropriate.
例えば、渦流生成用のエッジに代えて、例えば図11(a)、(b)及び図12に示すようにベンチュリ管220cに旋回流を生成させる旋回流生成用の突起221、222を設けたものとしても良い。より詳しくは、図11、図12に示すように、上流側ベンチュリ管220cの後部側と前部側とに夫々、旋回流生成用の突起221、222が設けられている。
For example, instead of the eddy current generating edge, for example, as shown in FIGS. 11 (a), 11 (b) and 12, a swirl
後部側及び前部側の旋回流生成用の突起221、222は、夫々、上流側ベンチュリ管220cの軸方向に平行な平面及び軸方向に直交する平面に対して所定の角度をもって傾斜するようにして、上流側ベンチュリ管220cの径方向の内側に突設されている。
The rear-side and front-side swirl
そして、これらの旋回流生成用の突起221,222によって、流出管11からノズルケース31の上流側ベンチュリ管220cに入ってきた気液溶解流体としての湯水は、上流側ベンチュリ管220cを通る際に減圧されるとともに、後部側及び前部側の旋回流生成用の突起221、222によって、図11(a)で反時計方向の旋回流を生成しながら通り、その旋回流の生成に伴い旋回流の中心部に形成される低圧部で気泡が生成されるとともに、生成した気泡を分裂させて分裂気泡を生成する。
Then, when the swirl
前記実施形態は、水廻り設備として、白濁化のために微細気泡を噴射させる浴槽であったが、ボウル洗浄のために微細気泡を噴射させる水洗便器等にも本発明を適用できることは勿論である。 In the above embodiment, the water supply facility is a bathtub that injects fine bubbles for white turbidity, but the present invention can of course be applied to a flush toilet that injects fine bubbles for bowl cleaning. .
1 浴槽
2 吸込口
3 吐出口
8 気体溶解装置
12a 上流側ベンチュリ管(減圧手段)
12b 下流側ベンチュリ管(減圧手段)
12c 渦流生成用のエッジ(変流生成手段)
30 吐出ノズル
37 ホルダー
38 流路狭小形成部材(気化促進手段)
131 気泡発生流路領域部
132 気化流路領域部
133 気泡分裂流路領域部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
12b Venturi pipe on the downstream side (pressure reduction means)
12c Edge for eddy current generation (current generation means)
30
131 Bubble
Claims (2)
前記吐出ノズルに、気泡発生流路領域部と、この気泡発生流路領域部の下流側に配設された気泡分裂流路領域部と、この気泡分裂流路領域部の下流側に配設された気化流路領域部とが設けられ、
前記気泡発生流路領域部には、前記減圧手段としての上流側ベンチュリ管が設けられ、前記上流側ベンチュリ管には、当該上流側ベンチュリ管内を流れる気液溶解流体に渦流又は旋回流を起こさせる変流生成手段が設けられることにより、この気泡発生流路領域部で気液溶解流体から気泡が発生可能とされ、
前記変流生成手段は、前記上流側ベンチュリ管の内周壁に、径方向の内側に突設された渦流生成用のエッジ又は旋回流生成用の突起から構成され、
気泡分裂流路領域部には、減圧手段が設けられることにより、前記気泡発生流路領域部で発生した気泡を分裂させて分裂気泡が生成可能とされ、
前記気化流路領域部は、気化促進手段によって、前記気液溶解流体に溶解した溶解気体の気化を促進し得るように構成されることにより、前記分裂気泡を、その分裂気泡よりも外径の大きいものに成長させることができるようにしたものであって、前記気化流路領域部の下流側端部における断面積をその上流側の流路断面積よりも小さくして流路を狭めるための流路狭小形成部材を備えたものであることを特徴とする微細気泡発生装置。 A gas-liquid dissolving fluid in which a gas is pressurized and dissolved in a liquid is released by a decompression means, and a fine bubble generating device that ejects and discharges from a discharge nozzle while generating fine bubbles,
The discharge nozzle is provided with a bubble generating channel region, a bubble splitting channel region disposed downstream of the bubble generating channel region, and downstream of the bubble splitting channel region. Vaporization flow path region portion is provided,
The bubble generation flow path region is provided with an upstream venturi pipe as the pressure reducing means, and the upstream venturi pipe causes a vortex or a swirl flow in the gas-liquid dissolved fluid flowing in the upstream venturi pipe . By providing the current generation means, it is possible to generate bubbles from the gas-liquid dissolved fluid in this bubble generation flow path region,
The current generating means is composed of a vortex generating edge or a swirling flow generating protrusion projecting radially inwardly on the inner peripheral wall of the upstream venturi tube,
The bubble splitting channel region is provided with a decompression means, so that the bubbles generated in the bubble generating channel region can be split to generate split bubbles.
The vaporization channel region is configured to be capable of promoting the vaporization of the dissolved gas dissolved in the gas-liquid dissolution fluid by the vaporization promoting means, so that the split bubbles have an outer diameter larger than that of the split bubbles. what der that to be able to grow into larger, to narrow the flow path is made smaller than the flow path cross-sectional area of the upstream cross-sectional area at the downstream end of the vaporization flow path region portion A microbubble generator characterized by comprising a flow path narrowing member .
前記吐出ノズルに設けられた気泡発生流路領域部に設けられた上流側ベンチュリ管により形成される気泡発生領域で、前記上流側ベンチュリ管の内周壁に径方向の内側に突設された渦流生成用のエッジ又は旋回流生成用の突起から構成された変流生成手段によって前記上流側ベンチュリ管を流れる気液溶解流体に渦流又は旋回流を起こさせることにより、前記気液溶解流体が前記上流側ベンチュリ管を流れる際にその気液溶解流体から気泡を発生させ、
その後、前記発生された気泡を、前記吐出ノズルにおける前記気泡発生流路領域部の下流側に設けられた気泡分裂流路領域部により形成される気泡分裂領域で、前記発生された気泡を分裂させて分裂気泡を生成させ、
次に、前記吐出ノズルにおける前記気泡分裂流路領域部の下流側に、前記気化流路領域部の下流側端部における流路断面積を、流路狭小形成部材によってその上流側の流路断面積よりも小さくして流路を狭めた気化促進手段により気液溶解流体に溶解した溶解気体の気化を促進し得るように設けられた気化流路領域部により形成される気化領域で、前記分裂気泡を、気化流路領域部を流れる間に、その分裂気泡よりも外径の大きいものに成長させることを特徴とする微細気泡発生方法。 A fine bubble generating method using the fine bubble generating device according to claim 1 to release the pressure of a gas-liquid dissolving fluid in which a gas is pressurized and dissolved in a liquid, and ejecting and discharging from the discharge nozzle while generating fine bubbles. There,
In the bubble generation region formed by the upstream venturi tube provided in the bubble generation flow channel region provided in the discharge nozzle, the vortex flow projecting radially inwardly on the inner peripheral wall of the upstream venturi tube The gas-liquid dissolving fluid is caused to flow into the upstream side by causing a vortex or a swirling flow in the gas-liquid dissolving fluid flowing through the upstream venturi pipe by the current generating means constituted by the edge or the swirling flow generating projection. When flowing through the Venturi tube , bubbles are generated from the gas-liquid dissolving fluid,
Thereafter, the generated bubbles are split in a bubble splitting region formed by a bubble splitting channel region provided downstream of the bubble generating channel region in the discharge nozzle. To generate split bubbles,
Next, on the downstream side of the bubble splitting flow channel region in the discharge nozzle, the flow channel cross-sectional area at the downstream end of the vaporization flow channel region is separated by a flow channel narrowing member. In the vaporization region formed by the vaporization flow channel region provided so as to promote the vaporization of the dissolved gas dissolved in the gas-liquid dissolution fluid by the vaporization promoting means smaller than the area and narrowing the flow channel, A method of generating fine bubbles, characterized in that bubbles are grown to have a larger outer diameter than the split bubbles while flowing in the vaporization flow path region.
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