JP6526518B2 - Fine bubble generating device and fine bubble generating system - Google Patents

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Description

本発明は、水中で微細な気泡を発生させる微細気泡発生装置及び微細気泡発生システムに関する。   The present invention relates to a microbubble generator and a microbubble generation system that generate microbubbles in water.

現在、養殖場や生け簀等で水中の溶存酸素濃度を上昇させるために、微細気泡発生装置により粒径が数十μm程度の気泡であるマイクロバブルを水中で発生させて、気泡を水に溶け込ませる技術が知られている。このような技術に用いられる微細気泡発生装置は、所謂、減圧析出方式、超音波方式及び二層旋回流方式等の方式を用いる技術が知られている。   At present, in order to raise the concentration of dissolved oxygen in water in aquaculture farms and live salmon, etc., micro bubbles which are bubbles having a particle diameter of about several tens of μm are generated in water by a micro bubble generator to dissolve bubbles in water. Technology is known. As a micro-bubble generator used for such a technique, a technique using a method such as a so-called reduced pressure deposition method, an ultrasonic method, and a two-layer swirl flow method is known.

しかし、これらの方式では、微細気泡発生装置の構成が複雑となり、微細気泡発生装置が大型化となるとともに、製造コストが増加するという問題がある。   However, in these methods, the configuration of the microbubble generator becomes complicated, and the microbubble generator becomes large in size, and there is a problem that the manufacturing cost increases.

そこで、簡単な構成で気泡粒径や気泡分布が安定する微細気泡発生装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。この微細気泡発生装置は、ポンプにより圧送された水の水圧を本体内で負圧にすることで本体に接続された吸気管から気体を吸い込み、水と気体を混合させ、当該混合された水内の気泡を破砕することで微細気泡を発生させる。また、本体内で水圧を負圧とするために、微細気泡発生装置は、本体内に円錐台形状に縮径する流路の後に円筒状の流路を設け、その二次側に拡径する室を設け、当該室に吸気管を連結することで、吸気管が連結する室において負圧を発生させるエジェクターを構成する。   Therefore, there is known a micro-bubble generator that stabilizes the cell particle size and the cell distribution with a simple configuration (see, for example, Patent Document 1). This micro-bubble generator sucks gas from the intake pipe connected to the main body by making the water pressure of the water pumped by the pump negative in the main body, mixes the water and the gas, and the mixed water Crush the air bubbles to generate fine air bubbles. Further, in order to make the water pressure negative in the main body, the micro-bubble generator is provided with a cylindrical flow path after the flow path which is reduced in a truncated cone shape in the main body, and the diameter is expanded to the secondary side A chamber is provided, and an intake pipe is connected to the chamber, thereby forming an ejector that generates negative pressure in the chamber to which the intake pipe is connected.

特開2008−86868号公報JP 2008-86868 A

上述した微細気泡発生装置では、以下の問題があった。即ち、微細気泡発生装置は、養殖場や生け簀等で用いられることから、気泡発生量のさらなる増加が求められている。特許文献1に開示された技術では、負圧とすることで気体を吸い込む構成であるため、気泡発生量を増加させるためには、気体の吸い込み量を増加させる必要がある。ここで、気体の吸い込み量は、ノズル部を通過する流量に比例して増加する。   The above-described microbubble generator has the following problems. That is, since the micro-bubble generator is used in aquaculture farms, live fish cages and the like, a further increase in the amount of bubble generation is required. The technology disclosed in Patent Document 1 is configured to absorb the gas by applying a negative pressure, and therefore, in order to increase the amount of bubbles generated, it is necessary to increase the amount of absorption of the gas. Here, the amount of gas suction increases in proportion to the flow rate passing through the nozzle.

このため、微細気泡の発生量を増加させるためには、ポンプの吐出流量を増加させる必要がある。しかし、微細気泡の発生量を増加させるためには、ポンプの出力を大型化することや、モータの回転数を増加させる必要がある。結果、気泡発生量を増加させるためには、ポンプの大型化や製造コストの増加となる虞や、微細気泡発生装置のランニングコストが増加する虞がある。   For this reason, in order to increase the generation amount of the fine bubbles, it is necessary to increase the discharge flow rate of the pump. However, in order to increase the generation amount of fine bubbles, it is necessary to enlarge the output of the pump and to increase the rotational speed of the motor. As a result, in order to increase the amount of air bubbles generated, the size of the pump may increase and the manufacturing cost may increase, and the running cost of the micro air bubble generating device may increase.

そこで本発明は、簡単な構成で気体の吸い込み量を増加させることが可能な微細気泡発生装置及び微細気泡発生システムを提供することを目的としている。   Then, an object of this invention is to provide the micro-bubble generator and micro-bubble generation system which can make the suction amount of gas increase by simple structure.

前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の微細気泡発生装置及び微細気泡発生システムは次のように構成されている。   In order to solve the problems and achieve the object, the micro-bubble generating device and the micro-bubble generating system of the present invention are configured as follows.

本発明の一態様として、微細気泡発生装置は、内径が漸次縮径するテーパ部、前記テーパ部の二次側に設けられ、内径が同一径で形成されたノズル部、前記テーパ部及び前記ノズル部の間に設けられた水の流れ方向に対向する端面及び前記ノズル部の二次側に設けられ、前記ノズル部よりも内径が大径に形成された拡径部を有するボディと、前記拡径部に接続された吸気管と、前記拡径部に設けられたディフューザーと、前記拡径部の端部に設けられ、前記吸気管から吸い込まれた気体を破砕する破砕手段を有する破砕部材と、を備える。   As one aspect of the present invention, the micro-bubble generating device includes a tapered portion whose inner diameter gradually decreases, a nozzle portion provided on the secondary side of the tapered portion, and whose inner diameter is formed the same diameter, the tapered portion, and the nozzle A body having an enlarged diameter portion provided on an end face opposite to the flow direction of water provided between the portions and the secondary side of the nozzle portion and having an inner diameter larger than that of the nozzle portion; An intake pipe connected to a diameter portion, a diffuser provided to the enlarged diameter portion, and a crushing member provided at an end portion of the enlarged diameter portion and having crushing means for crushing gas sucked from the intake pipe And.

本発明の一態様として、微細気泡発生システムは、内径が漸次縮径するテーパ部、前記テーパ部の二次側に設けられ、内径が同一径で形成されたノズル部、前記テーパ部及び前記ノズル部の間に設けられた水の流れ方向に対向する端面及び前記ノズル部の二次側に設けられ、前記ノズル部よりも内径が大径に形成された拡径部を有するボディ、前記拡径部に接続された吸気管、前記拡径部に設けられたディフューザー、並びに、前記拡径部の端部に設けられ、前記吸気管から吸い込まれた気体を破砕する破砕手段を有する破砕部材を備える微細気泡発生装置と、前記ボディの一次側に接続されたポンプ装置と、を備える。   As one aspect of the present invention, the microbubble generation system includes a tapered portion whose inner diameter gradually decreases, a nozzle portion provided on the secondary side of the tapered portion, and whose inner diameter is formed with the same diameter, the tapered portion, and the nozzle A body having an enlarged diameter portion provided between an end face facing in the flow direction of water provided between the parts and a secondary side of the nozzle part and having an inner diameter larger than that of the nozzle part, the enlarged diameter An intake pipe connected to the part, a diffuser provided to the enlarged diameter part, and a crushing member provided at an end of the enlarged diameter part and having a crushing means for crushing gas sucked from the intake pipe And a pump device connected to the primary side of the body.

本発明によれば、簡単な構成で気体の吸い込み量を増加させることが可能な微細気泡発生装置及び微細気泡発生システムを提供することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the micro-bubble generator and micro-bubble generation system which can increase the suction amount of gas by easy structure.

本発明の一実施形態に係る微細気泡発生システムの構成を示す説明図。Explanatory drawing which shows the structure of the micro bubble generation system which concerns on one Embodiment of this invention. 同微細気泡発生システムに用いられる微細気泡発生装置の構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the micro bubble generation apparatus used for the micro bubble generation system. 同微細気泡発生装置の要部構成を拡大して示す断面図。Sectional drawing which expands and shows the principal part structure of the micro-bubble generator. 同微細気泡発生装置の吸気量の測定結果の一例を示す説明図。Explanatory drawing which shows an example of the measurement result of the inhalation | air-intake amount of the micro-bubble generator. 本発明の他の実施形態に係る微細気泡発生装置の構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the micro-bubble generator which concerns on other embodiment of this invention.

以下、本発明の第1の実施形態に係る微細気泡発生装置11を用いる微細気泡発生システム1を、図1乃至図4を用いて説明する。
図1に示すように、微細気泡発生システム1は、ポンプ装置10と、ポンプ装置10の二次側に接続された微細気泡発生装置11と、ポンプ装置10及び微細気泡発生装置11を接続する吐出配管12と、を備えている。微細気泡発生システム1は、微細気泡発生装置11を養殖場の水中や生け簀等の水槽に微細気泡を供給する装置である。本実施形態においては、微細気泡発生システム1は、海水101を貯留する水槽100中に微細気泡発生装置11を用いる構成を説明する。
Hereinafter, a micro-bubble generating system 1 using the micro-bubble generating device 11 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
As shown in FIG. 1, the micro-bubble generation system 1 includes a pump device 10, a micro-bubble generator 11 connected to the secondary side of the pump device 10, and a discharge connecting the pump device 10 and the micro-bubble generator 11. The piping 12 is provided. The micro-bubble generation system 1 is a device for supplying micro-bubbles to the water tank such as the water of the aquaculture farm or the live-fish bowl. In the present embodiment, the micro-bubble generation system 1 will be described using a micro-bubble generator 11 in the water tank 100 storing the seawater 101.

ポンプ装置10は、例えば、モータ及びポンプが一体に接続され、水槽100に隣接して配置されるポンプである。ポンプ装置10の吐出口には、吐出配管12が接続される。ポンプ装置10は、吐出配管12を介して微細気泡発生装置11に接続される。   The pump device 10 is, for example, a pump in which a motor and a pump are integrally connected and disposed adjacent to the water tank 100. A discharge pipe 12 is connected to the discharge port of the pump device 10. The pump device 10 is connected to the micro bubble generator 11 via the discharge pipe 12.

図1及び図2に示すように、微細気泡発生装置11は、ボディ21と、ボディ21に取り付けられたディフューザー22と、ボディ21に取り付けられた破砕部材23と、ボディ21に接続された吸気管24と、を備えている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the micro-bubble generator 11 includes a body 21, a diffuser 22 attached to the body 21, a crushing member 23 attached to the body 21, and an intake pipe connected to the body 21. And 24.

図2に示すように、ボディ21は、異なる内径で形成された筒状に形成される。ボディ21は、所謂ジェットボディと呼ばれ、エジェクターを構成する。ボディ21は、ステンレス鋼材等の金属材料で形成される。   As shown in FIG. 2, the body 21 is formed in a tubular shape formed with different inner diameters. The body 21 is called a so-called jet body and constitutes an ejector. The body 21 is formed of a metal material such as stainless steel.

ボディ21は、一端側から他端側に向かって、流入口31と、テーパ部32と、ノズル部33と、拡径部34と、を備えている。図2及び図3に示すように、ボディ21は、テーパ部32及びノズル部33の間に、円筒状の段差部35を有している。   The body 21 includes an inflow port 31, a tapered portion 32, a nozzle portion 33, and an enlarged diameter portion 34 from one end side to the other end side. As shown in FIGS. 2 and 3, the body 21 has a cylindrical stepped portion 35 between the tapered portion 32 and the nozzle portion 33.

ボディ21は、拡径部34側の端面に、破砕部材23を取り付け可能に形成されている。例えば、ボディ21は、破砕部材23を取り付ける螺子等の締結部材99と螺合する雌螺子部が複数箇所に形成される。また、ボディ21は、その外面の一部であって、拡径部34と対向する位置に吸気管24を取り付ける取付部36を有している。   The body 21 is formed such that the crushing member 23 can be attached to the end face on the enlarged diameter portion 34 side. For example, the body 21 is formed with a plurality of female screw portions that are screwed with the fastening member 99 such as a screw to which the crushing member 23 is attached. Further, the body 21 has a mounting portion 36 for mounting the intake pipe 24 at a position facing the enlarged diameter portion 34, which is a part of the outer surface thereof.

流入口31は、吐出配管12と接続される。流入口31は、例えば、その内周面に吐出配管12と螺合する雌螺子部31aが形成されている。   The inlet 31 is connected to the discharge pipe 12. The inflow port 31 has, for example, a female screw portion 31 a screwed with the discharge pipe 12 on the inner peripheral surface thereof.

テーパ部32は、流入口31から二次側に向かって漸次縮径する、断面が円形状の流路を形成する。換言すると、テーパ部32は、流入口31からノズル部33に向かって漸次縮径する円錐台形状の開口である。   The tapered portion 32 forms a channel having a circular cross section whose diameter gradually decreases from the inlet 31 toward the secondary side. In other words, the tapered portion 32 is a truncated cone-shaped opening whose diameter gradually decreases from the inlet 31 toward the nozzle portion 33.

ノズル部33は、内径が一定に形成された円柱状の開口である。ノズル部33は、テーパ部32の端部に接続され、その全長に渡って一定の内径で形成された断面が円形状の流路を形成する。   The nozzle portion 33 is a cylindrical opening having a constant inner diameter. The nozzle portion 33 is connected to an end portion of the tapered portion 32 and forms a channel having a circular cross section formed with a constant inner diameter over the entire length.

拡径部34は、ノズル部33の二次側に形成され、ノズル部33よりも大径に形成された断面が円形状の室(空間)を構成する。換言すると、拡径部34は、ノズル部33よりも大径に形成された二つの異なる内径を有する円柱状の開口である。   The enlarged diameter portion 34 is formed on the secondary side of the nozzle portion 33, and a cross section formed larger in diameter than the nozzle portion 33 constitutes a circular chamber (space). In other words, the enlarged diameter portion 34 is a cylindrical opening having a diameter different from that of the nozzle portion 33 and having two different inner diameters.

具体的には、拡径部34は、ノズル部33と隣接して配置された第1拡径部34aと、第1拡径部34aの二次側に設けられた第2拡径部34bと、を備えている。   Specifically, the enlarged diameter portion 34 includes a first enlarged diameter portion 34a disposed adjacent to the nozzle portion 33, and a second enlarged diameter portion 34b provided on the secondary side of the first enlarged diameter portion 34a. And.

第1拡径部34aは、ノズル部33の内径よりも大径に形成された内径を有する。第1拡径部34aは、その内周面の一部に取付部36と連通する連通孔34cが形成されている。   The first enlarged diameter portion 34 a has an inner diameter that is larger than the inner diameter of the nozzle portion 33. A communication hole 34c communicating with the mounting portion 36 is formed in a part of the inner circumferential surface of the first enlarged diameter portion 34a.

第2拡径部34bは、第1拡径部34aの内径よりも大径に形成された内径を有する。第2拡径部34bは、その開口端がボディ21の開口端を構成する。   The second enlarged diameter portion 34 b has an inner diameter that is larger than the inner diameter of the first enlarged diameter portion 34 a. The open end of the second enlarged diameter portion 34 b constitutes an open end of the body 21.

段差部35は、テーパ部32及びノズル部33の間に、流入口31側と対向する端面35a、換言すると、水の流れ方向と逆の方向に配置される端面35aを構成する。段差部35は、例えば、テーパ部32のノズル部33側の端部を座繰り加工等によりテーパ部32及びノズル部33の間に設けられた円柱状の溝である。段差部35は、その端面の外径が、換言するとその内径がノズル部33の内径よりも大径に形成される。   The stepped portion 35 constitutes an end surface 35 a facing the inflow port 31 between the tapered portion 32 and the nozzle portion 33, in other words, an end surface 35 a disposed in a direction opposite to the water flow direction. The stepped portion 35 is, for example, a cylindrical groove provided between the tapered portion 32 and the nozzle portion 33 by countersinking the end of the tapered portion 32 on the nozzle portion 33 side. The outer diameter of the end face of the stepped portion 35 is formed, in other words, the inner diameter thereof is larger than the inner diameter of the nozzle portion 33.

取付部36は、内周面に雌螺子部36aが設けられた開口である。取付部36は、その端面に連通孔34cが配置されることで、第1拡径部34aと連通する。   The attachment portion 36 is an opening provided with a female screw portion 36 a on the inner peripheral surface. The mounting portion 36 communicates with the first enlarged diameter portion 34 a by arranging the communication hole 34 c on the end surface thereof.

このようなボディ21は、流入口31、テーパ部32、ノズル部33及び拡径部34により、水の流路を形成する。また、ボディ21は、テーパ部32及びノズル部33で流速を高めることで、拡径部34での水圧を大気圧よりも低い負圧とする、エジェクター機能を有する。   Such a body 21 forms a water flow path by the inflow port 31, the tapered portion 32, the nozzle portion 33 and the enlarged diameter portion 34. Further, the body 21 has an ejector function of making the water pressure in the enlarged diameter portion 34 a negative pressure lower than the atmospheric pressure by increasing the flow velocity by the tapered portion 32 and the nozzle portion 33.

ディフューザー22は、円筒状に形成された第1筒部41と、第1筒部41の一方の端部の外周面に形成された円環板状の第1フランジ部42と、を有している。第1筒部41は、その内径がノズル部33の内径よりも大径に形成される。   The diffuser 22 has a first cylindrical portion 41 formed in a cylindrical shape, and an annular plate-shaped first flange portion 42 formed on the outer peripheral surface of one end of the first cylindrical portion 41. There is. The inner diameter of the first cylindrical portion 41 is larger than the inner diameter of the nozzle portion 33.

第1筒部41は、その外径が第1拡径部34aの内径よりも小径に形成される。なお、第1筒部41の外径は、第1拡径部34aの内径と気体の流路を構成する所定の隙間を形成可能な径に形成されている。また、第1筒部41は、第1フランジ部42側の内周面と端面との稜部が例えば軸方向に対して45°に傾斜する面取部41aを有する。   The outer diameter of the first cylindrical portion 41 is smaller than the inner diameter of the first enlarged diameter portion 34a. The outer diameter of the first cylindrical portion 41 is formed to be a diameter that can form a predetermined gap forming the gas flow path with the inner diameter of the first enlarged diameter portion 34a. Further, the first cylindrical portion 41 has a chamfered portion 41a in which the ridge portion between the inner peripheral surface on the side of the first flange portion 42 and the end surface is inclined at 45 ° with respect to the axial direction, for example.

第1フランジ部42は、その外径が第2拡径部34bの内径と略同一径又は若干小径に形成されている。第1フランジ部42は、第1筒部41が第1拡径部34aに配置されたときに、第1筒部41が第1拡径部34aの端面と所定の隙間を有して離間可能に、第2拡径部34bの端面と当接可能な厚さに形成される。   The outer diameter of the first flange portion 42 is formed to be substantially the same as or slightly smaller than the inner diameter of the second enlarged diameter portion 34 b. The first flange portion 42 can be separated from the end surface of the first enlarged diameter portion 34a when the first cylindrical portion 41 is disposed in the first enlarged diameter portion 34a, with a predetermined gap The thickness of the second enlarged diameter portion 34 b can be abutted with the end surface of the second enlarged diameter portion 34 b.

換言すると、ディフューザー22は、第1フランジ部42が第2拡径部34bの端面と当接したときに、第1筒部41が第1拡径部34aと離間する形状に形成される。   In other words, the diffuser 22 is formed in such a shape that the first cylindrical portion 41 is separated from the first enlarged diameter portion 34a when the first flange portion 42 abuts on the end face of the second enlarged diameter portion 34b.

破砕部材23は、円筒状に形成された第2筒部51と、第2筒部51の一方の端部を覆う第2フランジ部52と、を備えている。   The crushing member 23 includes a second cylindrical portion 51 formed in a cylindrical shape, and a second flange portion 52 covering one end of the second cylindrical portion 51.

第2筒部51は、その外径が第2拡径部34bの内径よりも大径に形成されるとともに、その内径が第1拡径部34aの内径よりも大径に形成されている。第2筒部51の第2フランジ部52から端部までの長さは、第2拡径部34bの端面から拡径部34内に設けられたディフューザー22の端面までの長さと略同一長さに形成される。換言すると、第2筒部51の端部は、破砕部材23がボディ21に固定されたときに、例えば、ディフューザー22と当接することで、ディフューザー22の軸方向の移動を規制する。   The outer diameter of the second cylindrical portion 51 is larger than the inner diameter of the second enlarged diameter portion 34b, and the inner diameter is larger than the inner diameter of the first enlarged diameter portion 34a. The length from the second flange 52 to the end of the second cylindrical portion 51 is substantially the same as the length from the end face of the second enlarged diameter portion 34b to the end face of the diffuser 22 provided in the enlarged diameter portion 34 Is formed. In other words, when the crushing member 23 is fixed to the body 21, the end of the second tubular portion 51 abuts the diffuser 22, for example, to restrict the axial movement of the diffuser 22.

第2フランジ部52は、締結部材99によりボディ21に固定される。第2フランジ部52は、第2筒部51の内部空間にその先端が配置される複数の螺子61と、第2筒部51の内部空間と連通する複数の開口部62と、を備えている。なお、図2中、開口部62は一つのみ示す。螺子61は、先端が鋭角に形成されている。螺子61は、その先端により気泡を破砕し微細気泡とする破砕手段である。開口部62は、微細気泡発生装置11の吐出口を構成する。   The second flange 52 is fixed to the body 21 by the fastening member 99. The second flange portion 52 includes a plurality of screws 61 whose tips are disposed in the internal space of the second cylindrical portion 51, and a plurality of openings 62 communicating with the internal space of the second cylindrical portion 51. . Only one opening 62 is shown in FIG. The screw 61 has a tip formed at an acute angle. The screw 61 is a crushing means for crushing air bubbles with its tip to form fine air bubbles. The opening 62 constitutes a discharge port of the micro-bubble generator 11.

吸気管24は、一方の端部に形成された接続部71と、他方の端部に形成された吸気弁72と、を備えている。吸気管24は、例えば、可撓性を有するチューブである。   The intake pipe 24 includes a connection portion 71 formed at one end and an intake valve 72 formed at the other end. The intake pipe 24 is, for example, a flexible tube.

接続部71は、その外周面に雄螺子部が形成され、取付部36の雌螺子部36aと螺合することで、ボディ21に固定される。接続部71は、吸気管24内の流路を、連通孔34cを介して第1拡径部34aに連通させる。   The connection portion 71 has a male screw portion formed on the outer peripheral surface thereof and is fixed to the body 21 by screwing with the female screw portion 36 a of the attachment portion 36. The connection portion 71 causes the flow passage in the intake pipe 24 to communicate with the first enlarged diameter portion 34 a via the communication hole 34 c.

吸気弁72は、空気の吸入量を調整可能に形成されている。吸気弁72は、少なくとも水面より上に配置される。   The intake valve 72 is formed to be capable of adjusting the amount of intake of air. The intake valve 72 is disposed at least above the water surface.

このように構成された微細気泡発生システム1によれば、ポンプ装置10を駆動することで、水が微細気泡発生装置11に供給されると、水はテーパ部32及びノズル部33を通過して、拡径部34に移動する。   According to the micro bubble generation system 1 configured as described above, when water is supplied to the micro bubble generation device 11 by driving the pump device 10, the water passes through the taper portion 32 and the nozzle portion 33. , Move to the enlarged diameter portion 34.

このとき、水はテーパ部32からノズル部33に移動することで、流速が増加する。これら流路径の変化及び流速の変化により、第1拡径部34aにおいて、水圧は大気圧より低い負圧となる。このため、吸気管24を介して空気が第1拡径部34a内に吸い込まれる。   At this time, the water moves from the tapered portion 32 to the nozzle portion 33 to increase the flow velocity. Due to the change in the flow passage diameter and the change in the flow velocity, the water pressure becomes negative pressure lower than the atmospheric pressure in the first enlarged diameter portion 34a. Therefore, air is sucked into the first enlarged diameter portion 34 a through the intake pipe 24.

その後、吸い込まれた空気の気泡が拡散しながら水と混合し、ディフューザー22を通過して、破砕部材23に移動する。破砕部材23に移動した気泡を含む水は、気泡が螺子61の先端に衝突することで、気泡が破砕され、微細化する。その後、開口部62から微細化された気泡と水が吐出され、水槽100内の海水101に気泡が供給される。   Thereafter, the air bubbles of the sucked air are mixed with the water while being diffused, pass through the diffuser 22 and move to the crushing member 23. When the air bubbles collide with the tip of the screw 61, the air bubbles are crushed and the water containing the air bubbles moved to the crushing member 23 is miniaturized. Thereafter, the finely divided air bubbles and water are discharged from the opening 62, and the air bubbles are supplied to the seawater 101 in the water tank 100.

このように構成された微細気泡発生装置11によれば、テーパ部32及びノズル部33の間に段差部35を形成することにより水の流れを阻害する端面35aを設けることで、吸気量を増加させることが可能となる。   According to the micro-bubble generator 11 configured in this way, the intake amount is increased by providing the end face 35a that inhibits the flow of water by forming the step 35 between the taper 32 and the nozzle 33. It is possible to

次に、実施例である端面35aを有する微細気泡発生装置11、及び、図3中に二点鎖線で示すように、比較例である段差部35を有さない微細気泡発生装置を用いて吸気量を測定したときの吸気量の測定結果について、図4を用いて説明する。   Next, as shown by a two-dot chain line in FIG. 3, the fine air bubble generating device 11 having the end face 35a which is the embodiment and the fine air bubble generating device which does not have the step portion 35 which is the comparative example The measurement result of the inspiratory flow when the amount is measured will be described with reference to FIG.

なお、比較例の微細気泡発生装置は、段差部35を有さない構成を除き、微細気泡発生装置11と寸法及び形状は同一とする。また、吸気量の測定方法としては、図1中に示すように、ポンプ装置10及び微細気泡発生装置11の間の吐出配管12に、水の流量検出装置200を配置し、所定の吸気量における流量を検出した。また、図1中に示す吸気弁72を取り外して流量検出装置を配置し、吸気量を検出した。   The micro-bubble generator of the comparative example has the same size and shape as the micro-bubble generator 11 except for the configuration without the stepped portion 35. Further, as a method of measuring the intake amount, as shown in FIG. 1, the water flow rate detection device 200 is disposed in the discharge pipe 12 between the pump device 10 and the micro bubble generation device 11 to measure a predetermined intake amount. The flow rate was detected. Further, the intake valve 72 shown in FIG. 1 was removed to arrange the flow rate detection device, and the intake amount was detected.

このような条件で測定した実施例の微細気泡発生装置11及び比較例の微細気泡発生装置の吸気量及び水の流量の関係は以下の通りとなった。   The relationship between the amount of intake air and the flow rate of water of the micro-bubble generator 11 of the example and the micro-bubble generator of the comparative example measured under such conditions is as follows.

吸気量が0.5L/minのときの流量は、実施例の微細気泡発生装置11においては、25.3L/minであり、比較例の微細気泡発生装置おいては、30.4L/minであった。   The flow rate when the intake amount is 0.5 L / min is 25.3 L / min in the micro-bubble generator 11 of the embodiment, and 30.4 L / min in the micro-bubble generator of the comparative example. there were.

吸気量が0.8L/minの時の流量は、実施例の微細気泡発生装置11においては、26.1L/minであり、比較例の微細気泡発生装置おいては、31.8L/minであった。   The flow rate when the intake amount is 0.8 L / min is 26.1 L / min in the micro-bubble generator 11 of the embodiment, and 31.8 L / min in the micro-bubble generator of the comparative example. there were.

吸気量が1.0L/minの時の流量は、実施例の微細気泡発生装置11においては、26.7L/minであり、比較例の微細気泡発生装置おいては、32.7L/minであった。   The flow rate at an intake amount of 1.0 L / min is 26.7 L / min in the micro-bubble generator 11 of the embodiment, and 32.7 L / min in the micro-bubble generator of the comparative example. there were.

吸気量が3.0L/minの時の流量は、実施例の微細気泡発生装置11においては、32.4L/minであり、比較例の微細気泡発生装置おいては、43.0L/minであった。   The flow rate when the intake amount is 3.0 L / min is 32.4 L / min in the micro-bubble generator 11 of the embodiment, and 43.0 L / min in the micro-bubble generator of the comparative example. there were.

吸気量が5.0L/minの時の流量は、実施例の微細気泡発生装置11においては、36.2L/minであり、比較例の微細気泡発生装置おいては、51.2L/minであった。   The flow rate when the intake amount is 5.0 L / min is 36.2 L / min in the micro-bubble generator 11 of the embodiment, and 51.2 L / min in the micro-bubble generator of the comparative example. there were.

吸気量が7.0L/minの時の流量は、実施例の微細気泡発生装置11においては、39.8L/minであり、比較例の微細気泡発生装置おいては、56.3L/minであった。   The flow rate when the intake amount is 7.0 L / min is 39.8 L / min in the micro-bubble generator 11 of the embodiment, and 56.3 L / min in the micro-bubble generator of the comparative example. there were.

吸気量が9.0L/minの時の流量は、実施例の微細気泡発生装置11においては、43.2L/minであり、比較例の微細気泡発生装置おいては、65.2L/minであった。   The flow rate when the intake amount is 9.0 L / min is 43.2 L / min in the micro-bubble generator 11 of the embodiment, and 65.2 L / min in the micro-bubble generator of the comparative example. there were.

また、実施例の微細気泡発生装置11においては、吸気量11L/minのときの流量が45.6L/min、吸気量13L/minのときの流量が47.5L/min、吸気量が14.9L/minのときの流量が58.3L/minであった。   In the micro-bubble generator 11 of the embodiment, the flow rate at an intake amount of 11 L / min is 45.6 L / min, the flow rate at an intake amount of 13 L / min is 47.5 L / min, and the intake amount is 14.4. The flow rate at 9 L / min was 58.3 L / min.

これに対し、比較例の微細気泡発生装置においては、吸気量11.2L/minが最大吸気量であり、そのときの流量は72.3L/minであった。   On the other hand, in the micro-bubble generating device of the comparative example, the intake amount 11.2 L / min was the maximum intake amount, and the flow rate at that time was 72.3 L / min.

これらの測定結果から明らかなように、段差部35により端面35aを設けた微細気泡発生装置11は、段差部35を有さない微細気泡発生装置に比べ、吸気量が増加するとともに、最大吸気量が増加した。   As is clear from these measurement results, the micro-bubble generator 11 provided with the end face 35a by the step 35 has an increase in intake amount compared to the micro-bubble generator without the step 35, and the maximum intake amount increased.

このように構成された微細気泡発生装置11を用いた微細気泡発生システム1によれば、段差部35をテーパ部32及びノズル部33の間に設けることで、テーパ部32及びノズル部33の間に水の流れ方向に対向する端面35aが形成される。この端面35aにより、水の流れを阻害することで、吸気量、及び、最大吸気量を増加させることが可能となる。   According to the micro-bubble generation system 1 using the micro-bubble generator 11 configured as above, the step 35 is provided between the taper 32 and the nozzle 33 so that the space between the taper 32 and the nozzle 33 can be obtained. The end surface 35a which opposes in the flow direction of water is formed. By inhibiting the flow of water by the end face 35a, it is possible to increase the intake amount and the maximum intake amount.

結果、所定の吸気量を得るための流量を低減することが可能となることから、所定の吸気量を得るためのポンプ装置10のモータの回転数が減少することから、ランニングコストを低下することが可能となる。   As a result, since it becomes possible to reduce the flow rate for obtaining a predetermined intake amount, the number of rotations of the motor of the pump device 10 for obtaining a predetermined intake amount decreases, thereby reducing the running cost. Is possible.

また、ノズル部33の内径よりも大径の円環状の端面35aをテーパ部32及びノズル部33の間に設ける簡単な構成でよく微細気泡発生装置11の製造コストを増加させることもない。   Further, the annular end face 35a having a diameter larger than the inner diameter of the nozzle portion 33 may be simply provided between the tapered portion 32 and the nozzle portion 33 so that the manufacturing cost of the micro bubble generating device 11 is not increased.

また、吸気量が増加することから、流量が少なくて良く、ポンプの出力を小さくすることが可能となり、ポンプ装置10及び微細気泡発生システム1の製造コストの低減及び小型化が可能となる。   In addition, since the amount of intake air increases, the flow rate can be small, the output of the pump can be reduced, and the manufacturing cost and the size of the pump device 10 and the micro bubble generation system 1 can be reduced.

上述したように本発明の一実施形態に係る微細気泡発生システム1によれば、ボディ21のテーパ部32及びノズル部33の間に段差部35を形成することで水の流れに対向する端面35aを設ける簡単な構成で吸気量を増加させることが可能となる。   As described above, according to the micro-bubble generating system 1 according to the embodiment of the present invention, the stepped portion 35 is formed between the tapered portion 32 and the nozzle portion 33 of the body 21 to thereby form the end surface 35a opposed to the flow of water. It is possible to increase the intake amount with a simple configuration in which

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上述した例では、気泡を破砕するための破砕手段に螺子61を用いる構成を説明したがこれに限定されない。即ち、先端が鋭角の針状部材であって気泡を破砕可能であれば、他の破砕手段を用いる構成でもよい。   The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above-mentioned example, although the composition which uses screw 61 for fracturing means for fracturing air bubbles was explained, it is not limited to this. That is, as long as the tip is a needle-like member having an acute angle and it is possible to crush the air bubbles, another crusher may be used.

また、微細気泡発生システム1は、海水に限らず、淡水に用いる構成であってもよく、また、生け簀や水槽100以外に用いる構成であってもよい。   Further, the micro-bubble generation system 1 may be configured not only for seawater but also for fresh water, or may be configured for use other than in a cage or aquarium 100.

また、微細気泡発生装置11は、端面35aを設ける構成に限定されず、水の流れに対向する面を形成可能な構成であれば適宜設定可能である。即ち、端面35aを設けるために、段差部35を座繰り加工により形成する構成には限定されない。例えば、図5に示す他の実施形態の微細気泡発生装置11に示すように、内径がテーパ部32と同一径に形成された円柱状の開口を有する中空円錐台形状の部材35Aをテーパ部32に挿入する構成であってもよい。この構成では、テーパ部32に段差部35を設けるための座繰り加工を行う必要がなく、上述した一実施形態の微細気泡発生装置11と同様の効果を奏する。   Further, the micro-bubble generating device 11 is not limited to the configuration in which the end face 35a is provided, and can be appropriately set as long as it can form a surface facing the flow of water. That is, in order to provide the end surface 35a, it is not limited to the structure which forms the level | step-difference part 35 by countersinking. For example, as shown in the micro-bubble generating device 11 of another embodiment shown in FIG. 5, the hollow frusto-conical member 35A having a cylindrical opening with the same inner diameter as the tapered portion 32 is tapered. It may be inserted into the In this configuration, it is not necessary to perform the counterboring process for providing the stepped portion 35 in the tapered portion 32, and the same effect as the micro air bubble generating device 11 according to the above-described embodiment can be obtained.

また、端面35aは円環状の面である旨を説明したがこれに限定されず、吸気量が増加される構成であれば、他の形状の端面であってもよく、凹凸や突起により水の流れに対向する面が部分的に形成されていてもよい。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。   Although the end face 35a has been described as being an annular face, the present invention is not limited to this, and it may be an end face of another shape as long as the intake amount is increased. The surface facing the flow may be partially formed. Besides the above, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

1…微細気泡発生システム、10…ポンプ装置、11…微細気泡発生装置、12…吐出配管、21…ボディ、22…ディフューザー、23…破砕部材、24…吸気管、31…流入口、31a…雌螺子部、32…テーパ部、33…ノズル部、34…拡径部、34a…第1拡径部、34b…第2拡径部、34c…連通孔、35…段差部、35a…端面、35A…部材、36…取付部、36a…雌螺子部、41…第1筒部、41a…面取部、42…第1フランジ部、51…第2筒部、52…第2フランジ部、61…螺子(破砕手段)、62…開口部、71…接続部、72…吸気弁、99…締結部材、100…水槽、101…海水、200…流量検出装置。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... micro bubble generation system, 10 ... pump apparatus, 11 ... micro bubble generator, 12 ... discharge piping, 21 ... body, 22 ... diffuser, 23 ... crushing member, 24 ... intake pipe, 31 ... inlet, 31a ... female Screw portion 32, Taper portion 33, Nozzle portion 34, Expanded diameter portion 34a: First enlarged diameter portion 34b: Second expanded diameter portion 34c: Communication hole, 35: Stepped portion, 35a: End surface, 35A ... member, 36 ... mounting portion, 36a ... female screw portion, 41 ... first cylindrical portion, 41a ... chamfered portion 42 ... first flange portion, 51 ... second cylindrical portion, 52 ... second flange portion, 61 ... Screw (crushing means), 62 ... opening, 71 ... connection, 72 ... intake valve, 99 ... fastening member, 100 ... water tank, 101 ... sea water, 200 ... flow rate detection device.

Claims (4)

内径が漸次縮径するテーパ部、前記テーパ部の二次側に設けられ、内径が同一径で形成されたノズル部、前記テーパ部及び前記ノズル部の間に設けられた水の流れ方向に対向する端面及び前記ノズル部の二次側に設けられ、前記ノズル部よりも内径が大径に形成された拡径部を有するボディと、
前記拡径部に接続された吸気管と、
前記拡径部に設けられたディフューザーと、
前記拡径部の端部に設けられ、前記吸気管から吸い込まれた気体を破砕する破砕手段を有する破砕部材と、
を備えることを特徴とする微細気泡発生装置。
A tapered portion whose internal diameter is gradually reduced, a nozzle portion provided on the secondary side of the tapered portion and having the same internal diameter, and a flow direction of water provided between the tapered portion and the nozzle portion A body having an enlarged end portion provided on the secondary side of the end surface and the nozzle portion and having an inner diameter larger than that of the nozzle portion;
An intake pipe connected to the enlarged diameter portion;
A diffuser provided at the enlarged diameter portion;
A crushing member provided at an end of the enlarged diameter portion and having crushing means for crushing gas sucked from the intake pipe;
A micro-bubble generator comprising:
前記端面は、前記テーパ部の前記ノズル部に連続する部位を前記ノズル部の内径よりも大径の円環状に座繰り加工することにより形成され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。   The fine structure according to claim 1, wherein the end face is formed by countering a portion of the tapered portion continuing to the nozzle portion into an annular shape having a diameter larger than the inner diameter of the nozzle portion. Air bubble generator. 前記端面は、円錐台形状であって、前記ノズル部の内径と同一径の開口を有する部材により形成され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。   The micro-bubble generating device according to claim 1, wherein the end face is formed of a member having a truncated cone shape and an opening having the same diameter as the inner diameter of the nozzle portion. 内径が漸次縮径するテーパ部、前記テーパ部の二次側に設けられ、内径が同一径で形成されたノズル部、前記テーパ部及び前記ノズル部の間に設けられた水の流れ方向に対向する端面及び前記ノズル部の二次側に設けられ、前記ノズル部よりも内径が大径に形成された拡径部を有するボディ、前記拡径部に接続された吸気管、前記拡径部に設けられたディフューザー、並びに、前記拡径部の端部に設けられ、前記吸気管から吸い込まれた気体を破砕する破砕手段を有する破砕部材を備える微細気泡発生装置と、
前記ボディの一次側に接続されたポンプ装置と、
を備えることを特徴とする微細気泡発生システム。
A tapered portion whose internal diameter is gradually reduced, a nozzle portion provided on the secondary side of the tapered portion and having the same internal diameter, and a flow direction of water provided between the tapered portion and the nozzle portion A body having an enlarged diameter portion provided on the secondary side of the end surface and the nozzle portion and having an inner diameter larger than that of the nozzle portion, an intake pipe connected to the enlarged diameter portion, the enlarged diameter portion A micro bubble generation device comprising: a diffuser provided; and a crushing member provided at an end of the enlarged diameter portion and having crushing means for crushing gas sucked from the intake pipe.
A pump device connected to the primary side of the body;
A micro bubble generation system comprising:
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