JP4945318B2 - 微細気泡発生装置 - Google Patents
微細気泡発生装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4945318B2 JP4945318B2 JP2007138713A JP2007138713A JP4945318B2 JP 4945318 B2 JP4945318 B2 JP 4945318B2 JP 2007138713 A JP2007138713 A JP 2007138713A JP 2007138713 A JP2007138713 A JP 2007138713A JP 4945318 B2 JP4945318 B2 JP 4945318B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- liquid fluid
- fine bubbles
- turbidity
- liquid
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)
Description
特に、微細気泡は浮上して消滅したり、液体中に完全に溶解して消滅したりする特性を持っているために、液体流体の一部を採取して液中パーティクルカウンタやマイクロスコープ等で液体流体を観察する方法では、サンプル採取中の時間変化に対応することが困難であったり、インライン化して微細気泡の発生量を適確に把握することが困難であったりするという問題がある。
さらに、マイクロフォンにより微細気泡の発生時の音を監視し、リニアに制御する方法も考えられるが、水中マイクロフォンは高価であるとともに、周囲の雑音の波長も把握する必要があり、調整が困難である。
すなわち、本発明は、微細気泡の発生量を正確に把握し、利用用途に応じた適切な量の微細気泡を発生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。
微細気泡の発生部よりも下流側に配置された液体流体の濁度を測定するための濁度計と、濁度計によって測定される値をもとに微細気泡の発生量を制御するための制御部と、を備えるとともに、
発生部は、気体が供給された液体流体を旋回させながら導出させるノズル部からなり、
ノズル部は、本体部および蓋部を有する筐体と、円筒部材と、を備え、
筐体における本体部は、円筒空間部と、当該円筒空間部に開口された流体導入路と、気体導入口とを有し、流体導入路の配設方向は、前記円筒空間部を上面視した場合に、円筒空間部の軸心からずらされて形成してあるとともに、気体導入口は、本体部における蓋部が装着されていない側の端部に設けてあり、
筐体における蓋部は、本体部における円筒空間部の直径よりも小さな開口を有するとともに、本体部における円筒空間部が開口する端部に装着されており、
円筒部材は、蓋部に設けられた開口から、本体部における気体導入口が設けられている側の端部に設けられた凹部まで挿入され、筐体の円筒空間部内において、周囲に所定の間隙を介して配置されるとともに、周壁には所定の間隙を通過して導入される液体流体を通過させ、当該液体流体を高速旋回流とするための孔部を有し、かつ、
ノズル部の導出口よりも下流側の流路の少なくとも一部に透明な材質で構成された透過部を備え、濁度計は、当該透過部を通過する液体流体の濁度を測定することを特徴とする微細気泡発生装置が提供され、上述した問題を解決することができる。
なお、それぞれの図中、同じ符号を付してあるものについては同一の部材を示しており、適宜説明が省略されている。
本発明にかかる第1の実施の形態は、液体流体を圧送する圧送部と、液体流体を旋回させながら導出させるノズル部と、ノズル部内で液体流体中に気体を供給する気体供給部とを備えた旋回流式の微細気泡発生装置である。
図1は、本実施形態にかかる微細気泡発生装置100の構成を概略的に表した図を示している。
この微細気泡発生装置100は、液体流体供給配管57が接続され、液体流体を圧送するポンプ103と、送液管55が接続され、ポンプ103から圧送される液体流体を送液管55内に導出する旋回流生成ノズル10とを備えている。このポンプ103と旋回流生成ノズル10との間は液体流路107によって接続されている。また、旋回流生成ノズル10には、旋回流生成ノズル10内の液体流体中に気体を供給するための気体供給装置120が接続されている。
さらに、プレパージタンク115は、液体流体中の気体を除去するためのタンクである。このプレパージタンク115には加熱手段又は冷却手段59が取り付けられており、液体流体の温度を調節できるようになっている。
このリリーフ弁89の取り付け位置を旋回流生成ノズル10に限りなく近づけることにより、リリーフ弁89から旋回流生成ノズル10までの間の距離を短くして、旋回流生成ノズル内に初期の段階で滞留する気体量を減らすことができる。
気体供給装置120は、旋回流生成ノズル10内の液体流体に混合する気体を発生させる気体発生装置123と、発生させた気体を減圧する減圧弁125と、供給する気体量を調節するための電磁弁127と、気体を冷却するための冷却装置129とを備えており、気体流路121で接続されている。この気体流路121の端部は旋回流生成ノズル10に接続されている。
また、冷却装置129は、液体流体中に供給する気体を冷却するために用いられ、気体の温度を液体流体の蒸気圧よりも十分に低く保って、液体流体の蒸気圧の影響を無視できるようになっている。なお、この気体の冷却装置129は、使用環境、使用条件によって省略することが可能である。
図3は、本実施形態の微細気泡発生装置に備えられた旋回流生成ノズルの構成例を示している。図3(a)は旋回流生成ノズル10の斜視図であり、図3(b)は旋回流生成ノズル10を軸方向に沿って切断した断面図であり、図3(c)は孔部23が形成された位置で旋回流生成ノズル10を軸方向と直交する方向に沿って切断した断面図である。また、図3の旋回流生成ノズル10を構成する筐体11及び円筒部材21をそれぞれ図4及び図5に示す。
このように本実施形態の旋回流生成ノズル10では、本体部13の円筒空間部11a内に円筒部材21が挿入され、一方の端部側に装着された蓋部12の開口部15及び本体部13内部の凹部16によって、円筒部材21が保持、固定されている。
ただし、導入する液体流体の組成が変わることを防止したり、効率的に高速旋回流を発生させたりするためには、導入する液体流体との濡れ性や発生させる旋回流の程度を考慮し、さらに、液体流体や供給される気体と反応しにくい材料を選択して用いることが好ましい。
濁度計51は、旋回流生成ノズル10から導出される液体流体の濁度を計測し、液体流体中における微細気泡の発生度合いを把握するために用いられるものである。濁度計51によって計測される液体流体の濁度の情報は、濁度信号として制御コントロールユニット53に送信される。そして、制御コントロールユニット53では、受信した濁度情報に基づいて、微細気泡の発生度合いのフィードバック制御が行われるようになっている。
以下、図1に示す微細気泡発生装置10の動作の一例について説明する。
まず、ポンプ103を作動させることによって、液体流体供給配管57から送られる液体流体が旋回流生成ノズル10側に圧送される。このときポンプ103に送られる液体流体中の異物はフィルタ111によって捕集されるとともに、プレパージタンク115内で気体成分が除去される。また、送られる液体流体の流量は、ポンプ103の出力及びフィルタ111の下流側の電磁弁113によって調節されている。このとき同時に、気体供給装置120を作動させておく。
参考実施の形態は、流路を流れる液体流体中に気体を供給する気体供給部と、気体が混合された気液混合流体を圧送する圧送部と、気体を液体流体中に溶解させる溶解部と、気体が溶解させられた液体流体を導出させるノズル部とを備えた加圧溶解式の微細気泡発生装置である。
図7は、本実施形態にかかる微細気泡発生装置200の構成を概略的に表した図を示している。
この微細気泡発生装置200は、液体流体供給配管257が接続され、液体流体を圧送するポンプ203と、ポンプ203によって圧送された液体流体が流入する溶解タンク205と、送液管255が接続され、圧送される液体流体を送液管255内に導出する旋回流生成ノズル30とを備えている。ポンプ203、溶解タンク205、旋回流生成ノズル30それぞれの間は液体流路207c〜207eによって接続されている。このうち旋回流生成ノズル30には、流路断面積が小さくされる孔部(図8中の43)が設けられており、ポンプ203と旋回流生成ノズル30との間の液体流路207c〜207eが高圧になるようにされている。また、ポンプ203の上流側の液体流体供給配管257には、液体流体中に気体を供給するための気体供給装置220が接続されている。
さらに、プレパージタンク215は、気体供給装置220から供給される気体が混合される前の段階で、液体流体中の気体を除去するためのタンクであり、このプレパージタンク215には後述する循環流路209が接続されている。このプレパージタンク215には加熱手段又は冷却手段259が取り付けられており、液体流体の温度を調節できるようになっている。
また、三方向弁217の取り付け位置を旋回流生成ノズル30に限りなく近づけることにより、旋回流生成ノズル内に初期の段階で滞留する気体量を減らすことができる。
本実施形態の微細気泡発生装置200に用いられる気体供給装置220の構成は、第1の実施の形態で説明した気体供給装置と同様に、液体流体に混合する気体を発生させる気体発生装置223と、発生させた気体を減圧する減圧弁225と、供給する気体量を調節するための電磁弁227と、気体を冷却するための冷却装置229とを備えており、気体流路221で接続されている。この気体流路221の端部は液体流体供給配管257に接続されている。この気体供給装置220の構成は第1の実施の形態の気体供給装置と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
なお、本実施形態の気体供給装置220の構成要素となる減圧弁225や電磁弁227、冷却装置229についても、上述の制御コントロールユニット253から制御信号が出力され、駆動されるようになっている。
溶解タンク205は、ポンプ203と旋回流生成ノズル30との間で高圧化された液体流体を保持し、気体が混合された液体流体中の気体を溶解させる箇所として備えられている。
また、この溶解タンク205は、例えば、図8に示すように、下方に向けて断面積が小さくされたテーパ状の容器本体81と、配置方向が中心からずらされて容器本体81の上部壁面に設けられた液体流体の導入口83と、容器本体81の底部に設けられた液体流体の流出口85とを備えた構成とすることができる。この溶解タンク205は、いわゆるサイクロン方式を利用したものであり、溶解タンク205内を移動する液体流体は旋回させられるため、混合された気体の溶解効率を著しく高めることができるようになっている。
このように溶解効率を高めるためには、溶解タンク内の壁面の一部に衝突板を設けたり、あるいは、容器本体の水平断面形状を矩形にした領域を設けたりすることによって、液体流体の衝突箇所を形成することもできる。
なお、液体流体の流れ方向が、下部から上部にかけて旋回しながら流れるようにしてもよい。
これ以外にも、気体排出通路208を槽201やプレパージタンク215に接続することによっても、装置外への水漏れを防ぐことができる。
図9は、本実施形態の微細気泡発生装置200に備えられた旋回流生成ノズル30の構成例を示している。図9(a)は旋回流生成ノズル30の斜視図であり、図9(b)は旋回流生成ノズル30を軸方向に沿って切断した断面図であり、図9(c)は孔部43が形成された位置で旋回流生成ノズル30を軸方向と直交する方向に沿って切断した断面図である。この旋回流生成ノズル30の形態は、筐体31の開口された端部とは反対側の端部に気体導入口が設けられていない点において第1の実施の形態の旋回流生成ノズルと異なっており、それ以外の点については同様の形態とすることができる。
本実施形態の微細気泡発生装置200に備えられた濁度計251及び制御コントロールユニット253は、基本的には第1の実施の形態で説明したものと同様とすることができる。ただし、本実施形態では、濁度計251によって液体流体の濁度を計測する測定箇所は、旋回流生成ノズル30の円筒部材41に設けられた孔部43を通過することにより減圧され、液体流体中で微細気泡が発生する円筒部材41内部とされている。
以下、図7に示す微細気泡発生装置200の動作の一例について説明する。
まず、溶解タンク201と旋回流生成ノズル30との間の三方向弁217のうち、旋回流生成ノズル30側を閉じる一方、循環流路209側を開いておく。この状態でポンプ203を作動させることによって、液体流体供給配管257から送られる液体流体が圧送されて、循環流路209側に供給される。このとき液体流体中の異物はフィルタ211によって捕集されるとともに、プレパージタンク215内で気体成分が除去される。また、液体流体の流量は、ポンプ203の出力及びフィルタ211の下流側の電磁弁213によって調節されている。
Claims (4)
- 液体流体中に気体を供給し微細気泡を発生させる微細気泡発生装置であって、
前記微細気泡の発生部よりも下流側に配置された前記液体流体の濁度を測定するための濁度計と、前記濁度計によって測定される値をもとに前記微細気泡の発生量を制御するための制御部と、を備えるとともに、
前記発生部は、前記気体が供給された前記液体流体を旋回させながら導出させるノズル部からなり、
前記ノズル部は、本体部および蓋部を有する筐体と、円筒部材と、を備え、
前記筐体における本体部は、円筒空間部と、当該円筒空間部に開口された流体導入路と、気体導入口とを有し、前記流体導入路の配設方向は、前記円筒空間部を上面視した場合に、前記円筒空間部の軸心からずらされて形成してあるとともに、前記気体導入口は、前記本体部における蓋部が装着されていない側の端部に設けてあり、
前記筐体における蓋部は、前記本体部における円筒空間部の直径よりも小さな開口を有するとともに、前記本体部における円筒空間部が開口する端部に装着されており、
前記円筒部材は、前記蓋部に設けられた開口から、前記本体部における前記気体導入口が設けられている側の端部に設けられた凹部まで挿入され、前記筐体の円筒空間部内において、周囲に所定の間隙を介して配置されるとともに、周壁には前記所定の間隙を通過して導入される液体流体を通過させ、当該液体流体を高速旋回流とするための孔部を有し、かつ、
前記ノズル部の導出口よりも下流側の流路の少なくとも一部に透明な材質で構成された透過部を備え、前記濁度計は、当該透過部を通過する前記液体流体の濁度を測定することを特徴とする微細気泡発生装置。 - 前記濁度計は、赤外線照射方式、レーザー照射方式、超音波発生方式、又は発光ダイオード式のうちのいずれか一つであることを特徴とする請求項1に記載の微細気泡発生装置。
- 前記制御部は、前記液体流体の流量、前記液体流体の圧力、前記液体流体の温度、前記気体の量、前記気体の圧力又は前記気体の温度のうちの少なくともいずれか一つを調節することにより、前記微細気泡の発生量を制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の微細気泡発生装置。
- 前記制御部は、前記気体が供給される前の前記液体流体の濁度又は固体濃度を予め記憶し、前記微細気泡を発生させた前記液体流体の濁度から前記気体が供給される前の前記液体流体の濁度及び固体濃度あるいはいずれか一方を差し引いて求められる値をもとに前記微細気泡の発生量を制御することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の微細気泡発生装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007138713A JP4945318B2 (ja) | 2007-05-25 | 2007-05-25 | 微細気泡発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007138713A JP4945318B2 (ja) | 2007-05-25 | 2007-05-25 | 微細気泡発生装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008290011A JP2008290011A (ja) | 2008-12-04 |
JP4945318B2 true JP4945318B2 (ja) | 2012-06-06 |
Family
ID=40165296
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007138713A Active JP4945318B2 (ja) | 2007-05-25 | 2007-05-25 | 微細気泡発生装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4945318B2 (ja) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6067201B2 (ja) * | 2009-08-03 | 2017-01-25 | パナソニック株式会社 | 微細気泡発生方法、および微細気泡発生装置等 |
JP4563496B1 (ja) * | 2009-10-22 | 2010-10-13 | 株式会社H&S | 微細気泡発生装置 |
JP2011218308A (ja) * | 2010-04-12 | 2011-11-04 | Asupu:Kk | 気体溶解液生成装置及び生成方法 |
JP5717245B2 (ja) * | 2010-11-15 | 2015-05-13 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | 微細バブル含有液体生成装置及び微細バブル含有液体生成方法 |
JP6018440B2 (ja) * | 2012-07-04 | 2016-11-02 | 本田技研工業株式会社 | 気泡混入液生成供給装置、気泡混入液供給システム、気泡混入液供給方法、及びそのプログラム |
JP6317680B2 (ja) * | 2013-01-31 | 2018-04-25 | 株式会社横田製作所 | 気液溶解タンク及び微細気泡発生装置 |
KR101438722B1 (ko) * | 2014-02-03 | 2014-09-05 | 김현태 | 미세세정을 위한 트위스터 분사 시스템 |
JP5802878B2 (ja) * | 2014-03-06 | 2015-11-04 | 有限会社トリビオックス・ラボラトリーズ | マイクロナノバブル発生装置 |
NL2014178B1 (en) * | 2015-01-22 | 2017-01-05 | Tide Microfluidics B V | System and method for controlled manufacturing of mono-disperse microbubbles. |
WO2016205744A1 (en) | 2015-06-17 | 2016-12-22 | Flodesign Sonics, Inc. | Turbidity sensor with improved flow path |
JP2021511963A (ja) * | 2018-01-22 | 2021-05-13 | ジュン, インハJUNG, Inha | 微細気泡のサイズの調節が可能なバブル水製造装置およびこれを用いたバブル水の微細気泡発生方法 |
JP2020104074A (ja) * | 2018-12-28 | 2020-07-09 | 日本製鉄株式会社 | ファインバブル供給装置、冷却装置、ファインバブルの供給方法及び冷却方法 |
JP7278801B2 (ja) * | 2019-02-28 | 2023-05-22 | キヤノン株式会社 | ウルトラファインバブル生成装置、及びウルトラファインバブルの製造方法 |
JP7304275B2 (ja) * | 2019-11-21 | 2023-07-06 | 株式会社荏原製作所 | 微小気泡個数制御システム |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS582419Y2 (ja) * | 1977-07-26 | 1983-01-17 | 株式会社小松製作所 | 流体混合器 |
JP3287349B2 (ja) * | 2000-01-05 | 2002-06-04 | 野村電子工業株式会社 | 気水混合器 |
JP2001259395A (ja) * | 2000-03-22 | 2001-09-25 | Nittetsu Mining Co Ltd | エアレータ |
JP2001276593A (ja) * | 2000-03-29 | 2001-10-09 | Toto Ltd | 超音波溶解装置 |
AU2003226694B2 (en) * | 2003-03-21 | 2010-08-26 | Kemira Oyj | Device and method for continuously producing emulsions or dispersions |
JP2006272091A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Matsushita Electric Works Ltd | 微細気泡発生装置 |
JP4250163B2 (ja) * | 2005-09-16 | 2009-04-08 | シャープ株式会社 | 水処理方法および水処理装置 |
-
2007
- 2007-05-25 JP JP2007138713A patent/JP4945318B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008290011A (ja) | 2008-12-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4945318B2 (ja) | 微細気泡発生装置 | |
JP6483303B2 (ja) | 気液溶解タンク及び微細気泡発生装置 | |
JP4916496B2 (ja) | 流体混合装置 | |
EP2711345A1 (en) | Process for treating wastewater | |
EP2881167A1 (en) | Liquid supply device and biological cleaning device | |
US20100300968A1 (en) | Membrane cleaning with pulsed gas slugs | |
US9243653B2 (en) | Vortex generator with vortex chamber | |
JP6353147B2 (ja) | 閉鎖循環濾過養殖システム | |
WO2008147050A1 (en) | Apparatus and method for generating micro bubbles | |
US7833410B2 (en) | Bio tank/gas replenishment system | |
JP2008237996A (ja) | 微細気泡発生装置及びそれを用いた洗浄装置、シャワリング装置、生簀 | |
JP4293829B2 (ja) | オゾン水供給装置と流体混合装置 | |
JP5242193B2 (ja) | 水素還元水の製造方法 | |
JP4980765B2 (ja) | 微細気泡発生装置及びそれを用いた洗浄装置、シャワリング装置、生簀 | |
KR20200141326A (ko) | 나노버블수 생성장치 | |
JP4742106B2 (ja) | ナノバブル発生用ノズルおよびナノバブル発生装置 | |
JP2010246493A (ja) | 水供給システム | |
JP2019055384A (ja) | 微細気泡殺菌システム、ならびに、魚介類、飲料および食品の殺菌方法 | |
JP6652958B2 (ja) | バラスト水の製造方法及びバラスト水処理システム | |
JP5797874B2 (ja) | 排水処理装置および排水処理方法 | |
JP2009291681A (ja) | 微小気泡生成装置、微小気泡生成方法および基板処理装置 | |
JP2012176396A (ja) | 膜分離活性汚泥装置 | |
KR101443798B1 (ko) | 해수를 이용한 용존산소수 제조장치 및 그 방법 | |
JP2021158965A (ja) | 微細気泡発生システム及び微細気泡発生方法 | |
WO2023157060A1 (ja) | 飼育水浄化システム及び配管浄化装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20081020 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20091215 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110621 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110704 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110829 |
|
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: 20120228 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120305 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4945318 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150309 Year of fee payment: 3 |
|
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 |