JP5440151B2 - マイクロバブル濃縮装置及び生成装置並びにそれらの方法 - Google Patents
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Description
特許文献1記載の装置は、有底円筒形のスペースを有する容器本体と、同スペースの内壁円周面の一部にその接線方向に開設された加圧液体導入口と、前記円筒形のスペース底部に開設された気体導入孔と、前記円筒形スペースの先部に開設された旋回気液混合体導出口とから構成された旋回式微細気泡発生装置である。
マイクロバブルは同じ極性で有意な表面電位を持つため、相互に電気的斥力が働いて融合しないが、大きな気泡は表面電位がゼロのため、マイクロバブルと接触して融合吸収してしまうので好ましくない。ナノバブルはマイクロバブルと大きく性質が異なっているとされ、マイクロバブルの特性を活かした利用には向いていない。
従って、マイクロバブルより広い直径分布を有する気泡を含む液体からマイクロバブル、特に所望の直径のマイクロバブルが濃縮された液体を得る方法/装置が望まれる。しかも、マイクロバブルを発生させてから直径が縮小して消滅するまでの寿命は長くても数分と言われているため、その操作は数秒以内に完了する必要がある。
また、マイクロバブル濃縮方法は、マイクロバブルを含む種々の直径の気泡を含有するバブル液を発生した後、前記バブル液を螺旋状流路に流通して、螺旋状流路における螺旋の中心を中心点として半径方向の所定位置から前記バブル液の一部を分取することを特徴とする。
螺旋状流路の半径方向の内側及び外側を除く中間位置から分取することにより、大径のマイクロバブル及び小径のマイクロバブルを除いて、これらの中間の直径のマイクロバブルが濃縮されたバブル液を得ることができる。
ミリバブルなどの大きな気泡は、マイクロバブルと接触して融合吸収してしまうため、最初に一次濃縮器により大径の気泡を優先的にバブル液から除き、その後に二次濃縮器において所望の直径のマイクロバブルが濃縮されたバブル液を分取するのである。
1の螺旋状流路を有し、前記第1の螺旋状流路の出口における流路内の前記半径方向外側部分が前記二次濃縮器に連通しているものとすることができる。
また、前記一次濃縮器は、撥液性多孔膜で液面を規制し、液面に浮上した大径気泡を撥液性多孔膜から外気に逃がす気液分離槽を有し、前記気液分離槽の底面と前記撥液性多孔膜との間の流路が前記二次濃縮器に連通しているものとすることができる。
また、本発明のマイクロバブル生成方法は、マイクロバブルを含む種々の直径の気泡を含有するバブル液を発生した後、前記バブル液を螺旋状流路に流通して、螺旋状流路における螺旋の中心を中心点として半径方向の所定位置から前記バブル液の一部を分取することを特徴とする。
図1から図3は本実施形態のマイクロバブル生成装置の第1実施形態を示しており、この実施形態のマイクロバブル生成装置1は、図1に示すように、マイクロバブル発生装置2と、発生したマイクロバブルを含むバブル液から所望の直径のマイクロバブルを含むバブル液に濃縮するマイクロバブル濃縮装置3とから構成されている。
マイクロバブル濃縮装置3は、異なる二種類の径の螺旋状流路4,5が連続するように設けられており、大径の螺旋状流路4を有する一次濃縮器6と、小径の螺旋状流路5を有する二次濃縮器7とから構成されている。
図1及び図2に示す例では、一次濃縮器6の螺旋状流路4の半径方向内方位置に二次濃縮器7の螺旋状流路5が配置され、両螺旋状流路4,5の接続部において折り返すように連結されている。
一次濃縮器23の槽25の上部には、撥液性多孔膜24を通過したバブルガスの排出口27が形成され、二次濃縮器7の終端部の排出口13と合わせてマイクロバブル発生装置2に回収配管14,15によって接続されている。
上記の3例とも気泡の構成気体をオゾンとした場合も同じ結果が得られる。
2 マイクロバブル発生装置
3 マイクロバブル濃縮装置
4,5 螺旋状流路
6 一次濃縮器
7 二次濃縮器
8,9 分離板
10 抜き出し口
11 抜き出し配管
12,13 排出口
14,15 回収配管
21 マイクロバブル生成装置
22 マイクロバブル濃縮装置
23 一次濃縮器
24 撥液性多孔膜
25 気液分離槽
25a 底面
26 流路
27 排出口
31 マイクロバブル生成装置
32 螺旋状流路
33 マイクロバブル濃縮装置
34,35 分離板
36 抜き出し口
37,38 排出口
39 回収配管
Claims (9)
- マイクロバブルを含む種々の直径の気泡を含有するバブル液を流通する螺旋状流路と、前記螺旋状流路の出口で該螺旋状流路における螺旋の中心を中心点として半径方向の所定位置から流路を分岐して前記バブル液の一部を分取する抜き出し流路とを有することを特徴とするマイクロバブル濃縮装置。
- 前記半径方向の所定位置は、流路内の前記半径方向の内側部分及び外側部分を除く中間位置であることを特徴とする請求項1記載のマイクロバブル濃縮装置。
- マイクロバブルを含む種々の直径の気泡を含有するバブル液から大径気泡を含むバブル液を除去する一次濃縮器と、前記一次濃縮器を経由したバブル液を螺旋状流路に流通して、螺旋状流路における螺旋の中心を中心点とした半径方向外側部分を通るバブル液を分取する二次濃縮器とを備えるマイクロバブル濃縮装置。
- 前記一次濃縮器は、バブル液を流通する第1の螺旋状流路を有し、前記第1の螺旋状流路の出口における流路内の前記半径方向外側部分が前記二次濃縮器に連通していることを特徴とする請求項3記載のマイクロバブル濃縮装置。
- 前記一次濃縮器は、撥液性多孔膜で液面を規制し、液面に浮上した大径気泡を撥液性多孔膜から外気に逃がす気液分離槽を有し、前記気液分離槽の底面と前記撥液性多孔膜との間の流路が前記二次濃縮器に連通していることを特徴とする請求項3記載のマイクロバブル濃縮装置。
- 請求項1から5のいずれか一項に記載のマイクロバブル濃縮装置と、マイクロバブルを含む種々の直径の気泡を含有するバブル液を生成して前記マイクロバブル濃縮装置に供給するマイクロバブル発生装置とを備えることを特徴とするマイクロバブル生成装置。
- 前記マイクロバブル濃縮装置と前記マイクロバブル発生装置との間に、前記マイクロバブル濃縮装置で分取されなかったバブル液を回収し前記マイクロバブル発生装置の原料の一部とする回収流路が設けられていることを特徴とする請求項6記載のマイクロバブル生成装置。
- マイクロバブルを含む種々の直径の気泡を含有するバブル液を発生した後、前記バブル液を螺旋状流路に流通して、螺旋状流路における螺旋の中心を中心点として半径方向の所定位置から前記バブル液の一部を分取することを特徴とするマイクロバブル濃縮方法。
- マイクロバブルを含む種々の直径の気泡を含有するバブル液を発生した後、前記バブル液を螺旋状流路に流通して、螺旋状流路における螺旋の中心を中心点として半径方向の所定位置から前記バブル液の一部を分取することを特徴とするマイクロバブル生成方法。
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