JP4960435B2 - Bubble generating valve device - Google Patents
Bubble generating valve device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4960435B2 JP4960435B2 JP2009293401A JP2009293401A JP4960435B2 JP 4960435 B2 JP4960435 B2 JP 4960435B2 JP 2009293401 A JP2009293401 A JP 2009293401A JP 2009293401 A JP2009293401 A JP 2009293401A JP 4960435 B2 JP4960435 B2 JP 4960435B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid
- valve body
- venturi tube
- tapered surface
- rear end
- 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
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 59
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 16
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 6
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 4
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 4
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 description 3
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 2
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000693 micelle Substances 0.000 description 1
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 230000002000 scavenging effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000005063 solubilization Methods 0.000 description 1
- 230000007928 solubilization Effects 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
Images
Description
本発明は、マイクロバブルのような微細なバブルを液体中に発生させるためのバブル発生用バルブ装置に関するものである。 The present invention relates to a bubble generating valve device for generating fine bubbles such as microbubbles in a liquid.
従来、マイクロからナノレベルのバブル(気泡)を発生させる装置が知られている(特許文献1〜3参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, apparatuses that generate micro to nano level bubbles (bubbles) are known (see
液体中にバブルが発生する基本的な原理は、細孔噴出による方法、流速への気体の巻き込み現象による方法、流体中に生じる圧力差によって溶存気体の溶解度を変化させる方法等に大別される。 The basic principle that bubbles are generated in a liquid is roughly divided into a method by ejecting pores, a method by entrainment of gas into the flow velocity, and a method of changing the solubility of dissolved gas by the pressure difference generated in the fluid. .
より具体的には、バブル発生方法として、多孔フィルタに気体を通過させてバブルを発生させる細孔方式、加圧タンク内で加圧して気体を液体に溶け込ませ、減圧開放してバブルを発生させる加圧溶解方式、超音波により水中の流体変動で気体を溶出させバブルを発生させる超音波方式、水と空気などの気・液二相の流体を混合せん断することによってバブルを発生させる気・液混合せん断方式、気・液二相の流体を超高速旋回させ、装置内で液体と気体の遠向心分離作用を利用して装置出口付近の旋回速度差でせん断・粉砕させてバブルを発生させる超高速旋回方式等が挙げられる。 More specifically, as a bubble generation method, a pore method in which gas is passed through a porous filter to generate bubbles, pressurizing in a pressurized tank to dissolve the gas in a liquid, and releasing the vacuum to generate bubbles Pressure-dissolving method, ultrasonic method that generates bubbles by elution of fluids in water by ultrasonic waves, and generates bubbles by mixing and shearing two-phase fluids such as water and air. Mixing shear method, gas / liquid two-phase fluid is swirled at ultra high speed, and bubbles are generated by shearing and crushing with the difference in swirling speed near the device outlet by using the centrifugal separation of liquid and gas in the device. Examples include an ultra-high speed turning method.
従来のバブル発生装置はそれぞれのバブル発生原理に応じて特有の形状から成り立っているが、いずれも複雑な仕組みによって構成されることが多く、またサイズの大きい装置を必要としているのが現状である。 Conventional bubble generators have a specific shape according to each bubble generation principle, but all of them are often configured with complicated mechanisms and require a large size device. .
また、バルブの機能を兼ね備えたコンパクトでシンプルな構成のバブル発生装置は未だ提案されていないのが現状である。 In addition, a bubble generating device having a compact and simple structure having a valve function has not been proposed yet.
本発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたものであり、コンパクトでシンプルな構成で、効率的にマイクロバブル等の微細なバブルを液体中に発生させることができ、同時に弁体により流路を遮断するバルブの機能を兼ね備えた装置を提供することを課題としている。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and with a compact and simple configuration, fine bubbles such as microbubbles can be efficiently generated in a liquid, and at the same time, flowed by a valve body. An object of the present invention is to provide an apparatus having a function of a valve for blocking a path.
上記の課題を解決するために、本発明のバブル発生用バルブ装置は、液体入口と液体出口とを液体の流路方向が垂直となるように形成した略L字型の流路が内部に設けられ、液体入口からの流路方向に沿ってテーパ状に縮径するベンチュリー管が設けられたバルブ本体と、In order to solve the above-described problems, the bubble generating valve device of the present invention has a substantially L-shaped flow path formed therein so that the liquid flow direction and the liquid flow direction are perpendicular to each other. A valve body provided with a Venturi tube that decreases in a taper shape along the flow path direction from the liquid inlet;
ベンチュリー管の後端部に対して流路の反対側よりベンチュリー管の流路方向にねじ機構により移動自在に設けられたニードル状の弁体とを備え、 A needle-like valve body provided movably by a screw mechanism in the flow direction of the venturi tube from the opposite side of the flow channel to the rear end portion of the venturi tube,
弁体の先端部に、先端に向かってベンチュリー管とは逆向きに円錐状に縮径するテーパ面を形成するとともに、ベンチュリー管の後端部に弁体の先端部のテーパ面と略平行なテーパ面を形成し、弁体の先端部の円錐状のテーパ面の少なくとも一部をベンチュリー管の後端部よりベンチュリー管内に突出させることにより、弁体の先端部のテーパ面とベンチュリー管の後端部のテーパ面との間隙によりノズル部が構成され、 A tapered surface is formed at the distal end of the valve body, the diameter of which decreases in a conical shape in the direction opposite to the venturi tube toward the distal end. A tapered surface is formed, and at least a part of the conical tapered surface at the tip of the valve body protrudes from the rear end of the venturi tube into the venturi tube. The nozzle part is constituted by the gap with the tapered surface of the end part,
ノズル部は、ベンチュリー管の後端部と弁体の先端部との間で、ねじ機構による弁体の移動により間隙の幅を調整可能であり、 The nozzle part can adjust the width of the gap between the rear end part of the venturi tube and the tip part of the valve body by moving the valve body by a screw mechanism,
液体入口から液体を流入させてベンチュリー管を通過させた後、ベンチュリー管の後端部におけるノズル部を通過させることにより液体中にバブルを発生させ、 After allowing the liquid to flow in from the liquid inlet and passing through the Venturi tube, bubbles are generated in the liquid by passing through the nozzle portion at the rear end of the Venturi tube,
次いで液体入口からの流路方向とは垂直方向の液体出口よりバブルが発生した液体を吐出させるようにしたことを特徴としている。 Next, the liquid in which bubbles are generated is discharged from the liquid outlet perpendicular to the flow direction from the liquid inlet.
本発明のバブル発生用バルブ装置によれば、ベンチュリー管およびノズルの機能をバルブとして一体化することによって、コンパクトでシンプルな構成で、効率的にバブルを発生させることができる。また同時に、弁体により流路を遮断するバルブの機能も兼ね備えているので、バブル発生の際やその前後の作業時における操作性を大幅に向上させることができる。 According to the bubble generating valve device of the present invention, it is possible to efficiently generate bubbles with a compact and simple configuration by integrating the functions of the venturi tube and the nozzle as a valve. At the same time, since it also has the function of a valve that shuts off the flow path by the valve body, it is possible to greatly improve the operability when a bubble is generated or during operations before and after the bubble.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明のバブル発生用バルブ装置の実施形態を示す断面図、図2は、図1のバブル発生用バルブ装置を液体出口側から見た図、図3は、図1のバブル発生用バルブ装置を液体入口側から見た図である。 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of the bubble generating valve device of the present invention, FIG. 2 is a view of the bubble generating valve device of FIG. 1 as viewed from the liquid outlet side, and FIG. 3 is the bubble generating of FIG. It is the figure which looked at the valve apparatus for water from the liquid inlet side.
このバブル発生用バルブ装置1は、バルブ本体2と、ニードル状の弁体10とを備え、バルブ本体2は、液体入口4と液体出口5とを液体の流路方向が垂直となるように形成した略L字型の流路3が内部に設けられている。
The bubble
流路3には、液体入口4からの流路方向に沿って円錐状に縮径するテーパ面7を有するベンチュリー管6が設けられている。
The
弁体10は、ベンチュリー管6の後端部8に対して液体入口4からの流路3の反対側よりベンチュリー管6の流路方向に移動自在に設けられている。なお、図示は省略しているが、弁体10とバルブ本体2との間には、弁体10をねじ機構により移動させるためのねじ機構と、密閉性を保持するためのシール機構が設けられている。
The
弁体10の先端部11には、先端に向かってベンチュリー管6とは逆向きに縮径する円錐状のテーパ面12が形成され、一方、ベンチュリー管6の後端部8には、弁体10の先端部11のテーパ面12と略平行なテーパ面9が形成されている。そして弁体10の先端部11のテーパ面12とベンチュリー管6の後端部8のテーパ面9との間隙13によりノズル部14が構成されている。このノズル部14の間隙13の幅は、弁体10の移動により調整可能とされている。
A conical tapered
なお、ニードル状の弁体10は、ねじ込みによって最終的にはベンチュリー管6の後端部8を塞ぎ、ゲートとして作用することができる。
The needle-
次に、以上の構成を備えた本実施形態のバブル発生用バルブ装置1によるバブル発生機構について説明する。
Next, a bubble generating mechanism by the bubble generating
バブルを発生させる液体としては、水等の任意の液体を用いることができる。液体に気体が混在していればバブル発生は可能であり、必ずしも気体の圧縮溶解を必要としない。液体入口4から流入させる液体にバブルを発生させるために混在させる気体としては、空気の他、O2、N2、CO2、H2等を用いることができる。
As the liquid for generating bubbles, any liquid such as water can be used. Bubbles can be generated if gas is mixed in the liquid, and it is not always necessary to compress and dissolve the gas. In addition to air, O 2 , N 2 , CO 2 , H 2, or the like can be used as the gas mixed to generate bubbles in the liquid flowing in from the
液体入口4から流入させる液体は、バブルを発生させるためには水道水レベルの流速、水圧があればよいが、バブル量を増やすには気体を混在させることが必要となる。
The liquid flowing in from the
なお、バブル発生用バルブ装置1の使用時には、液体入口4および液体出口5に設けた螺合部15、16により配管に接続することができる。
In addition, when the bubble generating
液体を流体入口4から流入させると、テーパ状のベンチュリー管6の広口径から狭口径に向けて流れ、テーパ先端の狭口径の後端部8に達する。
When the liquid flows in from the
液体がベンチュリー管6のテーパを通過する際、ベルヌーイの定理より大きい口径を通過するとき、流速(流速方向の圧力成分の動圧)は小さく、静圧(流速方向に垂直な圧力成分)は大きくなり、小さい口径を通過するときは、流速は大きくなり、静圧は小さくなる。従って、液体が大きい口径を通過する際には気体は液体に良く溶ける条件下にあり、一方、小さい口径を通過する際には気体は液体に溶けにくい状態となり、気泡が発生する。
When the liquid passes through the taper of the
そして、ベンチュリー管6の後端部8に達した液体は、微小な間隙13のノズル部14を通過する。ベンチュリー管6で発生した気泡は、さらに狭い口径のノズル部14を潜り抜けるときに、せん断応力と圧力差(動圧の急激な減少)により、より小さなバブル化が促進される。従って、バブルの径はノズル部14の間隙13に依存し、ニードル状の弁体10のねじ込みの程度によってバブルの径や分布状態を制御することができる。
Then, the liquid that has reached the
ノズル部14を通過させることによりバブルを発生した液体は、次いで液体入口4からの流路方向とは垂直方向の液体出口5より吐出される。
The liquid in which bubbles are generated by passing through the
このように、本実施形態のバブル発生用バルブ装置1は、ベンチュリー管6とノズル部14を組み合わせて、さらに弁体10を設けてベンチュリー管6の流路方向に移動可能としねじ込みによりノズル部14の間隙13を調整できるようにしたので、コンパクトでシンプルな構成で、加圧、圧縮、流速変化等による合理的な発泡メカニズムによりバブルを発生させることができる。また、弁体10による操作時の制御も容易である。すなわち、バブルの径は1μmから数十μmに広く分布することができるが、弁体10のねじ込みの程度によってノズル部14の間隙13を調整し、バブルの径の分布状態を制御することができる。
As described above, in the bubble generating
さらに、本実施形態のバブル発生用バルブ装置1は、弁体10により流路を遮断するバルブの機能も兼ね備えているので、液体の開放・停止の操作や、圧力調整、流量調整等の操作も行うことができ、バブル発生の際やその前後の作業時における操作性を大幅に向上させることができる。
Furthermore, since the bubble generating
本発明のバブル発生用バルブ装置1は、コンパクトでシンプルな構成で、効率的にバブルを発生させることができるので、気/液の均一な溶解、可溶化、乳化を可能とし、例えば、食品、化粧品、健康飲料の製造や、還元性水素水のように抗酸化能、活性酸素消去能を有する輸液や薬液等の医薬品の製造、その他、濃度制御されたオゾン水のような抗菌、殺菌、抗カビを目的とした衛生材料の製造、環境分野の用途等に用いることができる。
Since the bubble generating
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
<実施例1>炭酸水の製造
図1に示す構成を備えたバブル発生用バルブ装置1(バルブ本体2の長さ80mm、流体入口4と流体出口5の口径約25mm、ベンチュリー管6の最大径32mm、ベンチュリー管6の後端部8のテーパ面9における最小径8mm、最大径10mm)を作製した。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples at all.
<Example 1> Manufacture of carbonated water Bubble
3.7KWモータ搭載の加圧遠心ポンプ(米原技研社製)と、バブル発生用バルブ装置1と、チャンバとをステンレスパイプ(SUS32)を用いて繋ぎ、サンプル液を循環させる循環部を構成した。
A pressurized centrifugal pump (manufactured by Yonehara Giken Co., Ltd.) equipped with a 3.7 KW motor, the bubble generating
チャンバに30Lの水を入れ、三相200V、周波数60Hzで、インバータを介して回転数4000にて起動した。 30 L of water was put into the chamber, and it was started at a rotation speed of 4000 through an inverter at a three-phase 200 V, frequency 60 Hz.
循環流量は約100L/minとし、バブル発生用バルブ装置1のノズル部14の間隙13を弁体10により調節して加圧遠心ポンプの吐出側の静圧を0.4MPaに保った。
The circulation flow rate was about 100 L / min, and the
加圧遠心ポンプの吸入口側のアスピレータより炭酸ガス(CO2)を3L/minの流量で循環部に注入した。これにより炭酸ガスと水とが加圧遠心ポンプ内で圧縮、攪拌等を受けてチャンバ側に吐出され、途中のバブル発生用バルブ装置1を経て発泡しチャンバに至り、この過程で炭酸ガスが水に溶解した。
Carbon dioxide (CO 2 ) was injected into the circulation section at a flow rate of 3 L / min from the aspirator on the suction port side of the pressurized centrifugal pump. As a result, carbon dioxide gas and water are compressed and stirred in the pressurized centrifugal pump and discharged to the chamber side, and are bubbled through the bubble generating
本実施例ではチャンバの蓋を開けた状態で、大気開放下の条件で循環を行った。このような条件下では、溶解した炭酸ガスの一部は大気中に逃げることができる。サンプルはチャンバを通過し加圧遠心ポンプに戻っていくが、ポンプ直前にて再びアスピレータから炭酸ガスが補給される。このサイクルを一循環とするため、1分間に30Lのサンプル液が約3.3回循環することになる。 In this example, the chamber was circulated under the condition of opening to the atmosphere with the lid of the chamber opened. Under such conditions, part of the dissolved carbon dioxide gas can escape into the atmosphere. The sample passes through the chamber and returns to the pressurized centrifugal pump, but carbon dioxide is replenished from the aspirator again immediately before the pump. In order to make this cycle one cycle, 30L of sample liquid will circulate about 3.3 times per minute.
水中に溶解した炭酸ガスの量を水溶液のpHを測定して(HORIBA pH METER F-52)、検量線から見積もった。その結果を表1に示す。 The amount of carbon dioxide dissolved in water was estimated from the calibration curve by measuring the pH of the aqueous solution (HORIBA pH METER F-52). The results are shown in Table 1.
このように、サンプル液の循環とともに炭酸ガスの溶解量が次第に増加し、約15分後には、すなわち30Lのサンプルが50回程度循環する状態において、平衡状態に達することが明らかとなった。チャンバを密閉状態として駆動すれば、大気圧への炭酸ガスの逃げがなくなり、より効率良く高濃度の炭酸水の製造が可能なると予測される。
<実施例2> 酸素水の製造
実施例1と同様の処理装置を用いて、チャンバに30Lの水を入れ、三相200V、周波数60Hzで、インバータを介して回転数4000にて起動した。
Thus, it became clear that the amount of dissolved carbon dioxide gradually increased with the circulation of the sample solution, and reached an equilibrium state after about 15 minutes, that is, in a state where a 30 L sample was circulated about 50 times. If the chamber is driven in a sealed state, the escape of carbon dioxide gas to atmospheric pressure is eliminated, and it is expected that high-concentration carbonated water can be produced more efficiently.
<Example 2> Manufacture of oxygen water Using the same processing apparatus as in Example 1, 30 L of water was placed in a chamber and started at three-phase 200 V and a frequency of 60 Hz through an inverter at a rotational speed of 4000.
循環流量は約100L/minとし、バブル発生用バルブ装置1のノズル部14の間隙13を弁体10により調節して加圧遠心ポンプの吐出側の静圧を0.4MPaに保った。
The circulation flow rate was about 100 L / min, and the
加圧遠心ポンプの吸入口側のアスピレータより酸素ガス(O2)を2L/minの流量で循環部に注入した。これにより酸素ガスと水とが加圧遠心ポンプ内で圧縮、攪拌等を受けてチャンバ側に吐出され、途中のバブル発生用バルブ装置1を経て発泡しチャンバに至り、この過程で酸素ガスが水に溶解した。
Oxygen gas (O 2 ) was injected into the circulation section at a flow rate of 2 L / min from the aspirator on the suction port side of the pressurized centrifugal pump. As a result, oxygen gas and water are compressed and agitated in a pressurized centrifugal pump and discharged to the chamber side, then bubbled through the bubble generating
水中に溶解した酸素ガスの量を水溶液のpHを測定して(HORIBA DO METER OM-51)検量線から見積もった。その結果を表2に示す。 The amount of oxygen gas dissolved in water was estimated from a calibration curve by measuring the pH of the aqueous solution (HORIBA DO METER OM-51). The results are shown in Table 2.
このように、サンプル液は循環とともに酸素ガスの溶解量が次第に増加し、約18分後には、計測器のスケールオーバーとなった。溶解平衡状態は未だ先にあるものと考えられる。本実施例ではチャンバの蓋を開けた状態で、大気開放下の条件で循環を行ったが、チャンバを密閉状態として駆動し、注入酸素量を増やせばより高濃度の酸素水製造が可能になると予測される。
<実施例3> 水素水の製造
実施例1と同様の処理装置を用いて、チャンバに30Lの水を入れ、三相200V、周波数60Hzで、インバータを介して回転数4000にて起動した。
Thus, the dissolved amount of oxygen gas gradually increased with the circulation of the sample solution, and the scale of the measuring instrument was over after about 18 minutes. It is considered that the dissolution equilibrium state is still ahead. In this embodiment, the chamber was circulated under open conditions with the chamber lid open. However, if the chamber is driven in a sealed state and the amount of injected oxygen is increased, higher concentration oxygen water can be produced. is expected.
<Example 3> Manufacture of hydrogen water Using the same processing apparatus as in Example 1, 30 L of water was placed in a chamber and started at three-phase 200 V and a frequency of 60 Hz through an inverter at a rotational speed of 4000.
循環流量は約100L/minとし、バブル発生用バルブ装置1のノズル部14の間隙13を弁体10により調節して加圧遠心ポンプの吐出側の静圧を0.3MPaに保った。
The circulating flow rate was about 100 L / min, and the
加圧遠心ポンプの吸入口側のアスピレータより水素ガス(H2)を1.5L/minの流量で循環部に注入した。これにより水素ガスと水とが加圧遠心ポンプ内で圧縮、攪拌等を受けてチャンバ側に吐出され、途中のバブル発生用バルブ装置1を経て発泡しチャンバに至り、この過程で水素ガスが水に溶解した。
Hydrogen gas (H 2 ) was injected into the circulation section at a flow rate of 1.5 L / min from the aspirator on the suction port side of the pressurized centrifugal pump. As a result, hydrogen gas and water are compressed and agitated in a pressurized centrifugal pump and discharged to the chamber side, and are bubbled through the bubble generating
水中に溶解した水素ガスの量を共栄電子研究所製KM2100 DHを用いて測定し、その時の酸化還元電位(ORP)の値をHORIBA ORP METER F-52を用いて測定した。その結果を表3に示す。 The amount of hydrogen gas dissolved in water was measured using KM2100 DH manufactured by Kyoei Electronics Research Laboratory, and the value of the oxidation-reduction potential (ORP) at that time was measured using HORIBA ORP METER F-52. The results are shown in Table 3.
このように、サンプル液の循環とともに水素ガスの溶解量が次第に増加し、約10分後には、溶解平衡に達することが明らかとなった。本実施例ではチャンバの蓋を開けた状態で、大気開放下の条件で循環を行ったが、チャンバを密閉状態として駆動すれば、大気圧への水素ガスの逃げが少なくなり、より効率の良い高濃度の水素水の製造が可能になると予測される。
<実施例4> 軽油/水/空気エマルジョンの製造
実施例1と同様の処理装置を用いて、チャンバに30Lの軽油と約100mLの水を入れ、三相200V、周波数60Hzで、インバータを介して回転数4000にて起動した。
Thus, it became clear that the dissolved amount of hydrogen gas gradually increased with the circulation of the sample solution, and reached a dissolution equilibrium after about 10 minutes. In this embodiment, the chamber was circulated under the condition of opening the atmosphere with the lid of the chamber open. However, if the chamber is driven in a sealed state, the escape of hydrogen gas to the atmospheric pressure is reduced and more efficient. It is expected that high concentration hydrogen water can be produced.
<Example 4> Production of light oil / water / air emulsion Using the same processing apparatus as in Example 1, 30 L of light oil and about 100 mL of water were placed in a chamber, and three-phase 200 V, frequency 60 Hz, via an inverter It started at a rotational speed of 4000.
循環流量は約100L/minとし、バブル発生用バルブ装置1のノズル部14の間隙13を弁体10により調節して加圧遠心ポンプの吐出側の静圧を0.4MPaに保った。
The circulation flow rate was about 100 L / min, and the
加圧遠心ポンプの吸入口側のアスピレータより空気を3L/minの流量で循環部に注入した。これにより軽油と水と空気とが加圧遠心ポンプ内で圧縮、攪拌等を受けてチャンバ側に吐出され、途中のバブル発生用バルブ装置1を経て発泡しチャンバに至り、この循環が繰り返されて2〜3分後には軽油と水と空気がエマルジョンとなり乳白化した。
Air was injected into the circulation section at a flow rate of 3 L / min from the aspirator on the suction port side of the pressurized centrifugal pump. As a result, light oil, water, and air are compressed and stirred in the pressurized centrifugal pump and discharged to the chamber side, foamed through the bubble generating
この乳白状態は安定で半日程度保たれた。これに対して、本実施例の処理装置によるエマルジョン化によらず、攪拌によって(10分程手動で激しく振る)作製したエマルジョンは、10分程度の時間経過で元の相分離状態に戻った。従って、軽油と水と空気とのより微小な小胞化(エマルジョン化)が起こったものと推定された。このエマルジョンの構成成分はO/W/Oのミセルと気泡との混濁乳化したものからなると推測される。 This milky state was stable and maintained for about half a day. In contrast, the emulsion prepared by stirring (shaking vigorously manually for about 10 minutes) was restored to the original phase separation state after about 10 minutes regardless of emulsification by the processing apparatus of this example. Therefore, it was estimated that finer vesicles (emulsification) of light oil, water, and air occurred. It is presumed that the constituents of this emulsion consist of turbid emulsification of O / W / O micelles and bubbles.
1 バブル発生用バルブ装置
2 バルブ本体
3 流路
4 液体入口
5 液体出口
6 ベンチュリー管
7 テーパ面
8 後端部
9 テーパ面
10 弁体
11 先端部
12 テーパ面
13 間隙
14 ノズル部
15 螺合部
16 螺合部
DESCRIPTION OF
Claims (1)
ベンチュリー管の後端部に対して流路の反対側よりベンチュリー管の流路方向にねじ機構により移動自在に設けられたニードル状の弁体とを備え、
弁体の先端部に、先端に向かってベンチュリー管とは逆向きに円錐状に縮径するテーパ面を形成するとともに、ベンチュリー管の後端部に弁体の先端部のテーパ面と略平行なテーパ面を形成し、弁体の先端部の円錐状のテーパ面の少なくとも一部をベンチュリー管の後端部よりベンチュリー管内に突出させることにより、弁体の先端部のテーパ面とベンチュリー管の後端部のテーパ面との間隙によりノズル部が構成され、
ノズル部は、ベンチュリー管の後端部と弁体の先端部との間で、ねじ機構による弁体の移動により間隙の幅を調整可能であり、
液体入口から液体を流入させてベンチュリー管を通過させた後、ベンチュリー管の後端部におけるノズル部を通過させることにより液体中にバブルを発生させ、
次いで液体入口からの流路方向とは垂直方向の液体出口よりバブルが発生した液体を吐出させるようにしたことを特徴とするバブル発生用バルブ装置。 A Venturi having a substantially L-shaped flow path in which a liquid inlet and a liquid outlet are formed so that a liquid flow direction is perpendicular to each other, and having a tapered diameter along the flow direction from the liquid inlet. A valve body provided with a pipe;
A needle-like valve body provided movably by a screw mechanism in the flow direction of the venturi tube from the opposite side of the flow channel to the rear end portion of the venturi tube,
A tapered surface is formed at the distal end of the valve body, the diameter of which decreases in a conical shape in a direction opposite to the venturi tube toward the distal end, and is substantially parallel to the tapered surface of the distal end portion of the valve body at the rear end portion of the venturi tube. A tapered surface is formed, and at least a part of the conical tapered surface at the tip of the valve body protrudes from the rear end of the venturi tube into the venturi tube. The nozzle part is constituted by the gap with the tapered surface of the end part,
The nozzle part can adjust the width of the gap between the rear end part of the venturi tube and the tip part of the valve body by moving the valve body by a screw mechanism,
After allowing the liquid to flow in from the liquid inlet and passing through the Venturi tube, bubbles are generated in the liquid by passing through the nozzle portion at the rear end of the Venturi tube,
Next, the bubble generating valve device is characterized in that the liquid in which bubbles are generated is discharged from the liquid outlet in a direction perpendicular to the flow path direction from the liquid inlet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009293401A JP4960435B2 (en) | 2009-12-24 | 2009-12-24 | Bubble generating valve device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009293401A JP4960435B2 (en) | 2009-12-24 | 2009-12-24 | Bubble generating valve device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011131171A JP2011131171A (en) | 2011-07-07 |
JP4960435B2 true JP4960435B2 (en) | 2012-06-27 |
Family
ID=44344489
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009293401A Active JP4960435B2 (en) | 2009-12-24 | 2009-12-24 | Bubble generating valve device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4960435B2 (en) |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61149237A (en) * | 1984-12-21 | 1986-07-07 | Daicel Chem Ind Ltd | Homogenization of fine crystal chitin suspension |
JP2974236B2 (en) * | 1994-09-30 | 1999-11-10 | 和泉電気株式会社 | Gas-liquid dissolution mixing method and apparatus |
WO2002081068A1 (en) * | 2001-04-05 | 2002-10-17 | Toyo-Sun Machinery Co.,Ltd | Mixer and mixer controller |
JP2004141868A (en) * | 2002-09-17 | 2004-05-20 | Chuya Ishibashi | Dispersion method |
JP2005199252A (en) * | 2004-01-13 | 2005-07-28 | Chuya Ishibashi | Method for producing and operating functionalized water flow |
JP4094633B2 (en) * | 2005-11-30 | 2008-06-04 | ナノバブル株式会社 | Ultra-fine bubble generator |
JP2008023435A (en) * | 2006-07-19 | 2008-02-07 | Kansai Automation Kiki Kk | Microbubble generator |
JP2012040448A (en) * | 2008-11-14 | 2012-03-01 | Yasutaka Sakamoto | Microbubble generator |
EP2492002A4 (en) * | 2009-10-22 | 2015-08-19 | Eureka Lab Inc | Treatment device for dispersing, dissolving, compatibilizing, or emusifying gas/liquid or liquid/liquid |
-
2009
- 2009-12-24 JP JP2009293401A patent/JP4960435B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011131171A (en) | 2011-07-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6384765B2 (en) | Microbubble forming method and microbubble forming apparatus | |
JP5380545B2 (en) | Processing equipment for gas / liquid or liquid / liquid dispersion, dissolution, solubilization or emulsification | |
JP6167373B2 (en) | Ultra fine bubble manufacturing method by vacuum cavitation | |
JP6310359B2 (en) | Microbubble generator and method for generating the same | |
JP5283013B2 (en) | Gas-liquid mixing device | |
JP3139460U (en) | Mass production equipment for gas-dissolved liquid by continuous pressurized flow system | |
JP2011062669A (en) | Drinking water, using method of drinking water, refining method of drinking water and drinking water generating device | |
JP6334434B2 (en) | Fine bubble generating apparatus and fine bubble generating method | |
JP4150533B2 (en) | Disinfection water production equipment | |
JP2011152513A (en) | Gas-liquid mixture liquid generating apparatus | |
JP4914399B2 (en) | Nanobubble generating method and nanobubble generating apparatus | |
WO2008029525A1 (en) | Process and equipment for mass production of liquid containing gas dissolved therein by continuous pressure flowing method | |
JP2011088076A (en) | Method and apparatus for generating gas-liquid mixed liquid | |
JP2011004990A (en) | Apparatus and method for ozone sterilization | |
WO2015072461A1 (en) | Microbicidal liquid-generating device | |
JP2008023435A (en) | Microbubble generator | |
JP2002052330A (en) | Gas and liquid supply device | |
JP2018008230A (en) | Hydrogen-containing water and method of producing the same | |
JP2013107060A (en) | Nanobubble generator | |
JP4960435B2 (en) | Bubble generating valve device | |
JP2017104841A (en) | Fine bubble generator, and production method of water containing fine bubble | |
JP2016002533A (en) | Production apparatus and method of ozone water using dissolved oxygen contained in raw water as raw material | |
JP2010029774A (en) | Fine bubble generating apparatus | |
WO2010134551A1 (en) | Gas-liquid mixture | |
JP2010269218A (en) | Method of generating gas/liquid mixed solution |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20111117 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111129 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120130 |
|
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: 20120322 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150330 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150330 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 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |