JP6938003B2

JP6938003B2 - Micro bubble generator and micro bubble generator

Info

Publication number: JP6938003B2
Application number: JP2018139092A
Authority: JP
Inventors: 成俊内田; 典孝内田; 昭宏久米; 剛史三宅; 内田　知宏; 知宏内田
Original assignee: UCHIDA KOGYO CO.,LTD.
Current assignee: UCHIDA KOGYO CO.,LTD.
Priority date: 2018-07-25
Filing date: 2018-07-25
Publication date: 2021-09-22
Anticipated expiration: 2038-07-25
Also published as: JP2020014996A

Description

本発明は、マイクロバブルを含んだ液体を生成するマイクロバブル生成具およびマイクロバブル生成装置に関する。 The present invention relates to a microbubble generator and a microbubble generator that generate a liquid containing microbubbles.

従来から、直径が数μｍ〜数十μｍ程度の気泡であるマイクロバブルを含んだ液体を生成するマイクロバブル生成具およびマイクロバブル生成装置が提案されている。例えば、下記特許文献１には、気泡を含む２つの液体を互いに逆方向に螺旋状に旋回させるとともに、これら２つの水流を衝突させてマイクロバブルを生成する方法および装置がそれぞれ開示されている。 Conventionally, microbubble generators and microbubble generators that generate a liquid containing microbubbles having a diameter of about several μm to several tens of μm have been proposed. For example, Patent Document 1 below discloses a method and an apparatus for spirally swirling two liquids containing bubbles in opposite directions and causing these two water streams to collide with each other to generate microbubbles.

特開２００９−２７４０４５号公報JP-A-2009-274045

しかしながら、上記特許文献１に記載されたマイクロバブルを生成する方法および装置においては、１つの管の内周部と外周部とにそれぞれ逆向きの螺旋溝を形成する螺旋部材を設ける必要があり、構造が複雑化および大型化するという問題がある。 However, in the method and apparatus for generating microbubbles described in Patent Document 1, it is necessary to provide spiral members forming opposite spiral grooves in the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of one pipe. There is a problem that the structure becomes complicated and large.

本発明は上記問題に対処するためなされたもので、その目的は、簡単な構成でコンパクトに構成することができるマイクロバブル生成具およびマイクロバブル生成装置を提供することにある。 The present invention has been made to address the above problems, and an object of the present invention is to provide a microbubble generator and a microbubble generator that can be compactly configured with a simple configuration.

上記目的を達成するため、本発明の特徴は、マイクロバブルを含んだ液体を生成するマイクロバブル生成具であって、直線状に延びるストレート部を有して気体を通す気体流路と、液体を通す液体流路とを備え、液体流路は、ストレート部に対して気体流路の上流側から延びて同ストレート部に対して鋭角の角度で繋がっており、ストレート部は、液体流路が繋がった接続部分の前後でそれぞれ流路の断面積が同一に形成されていることにある。
In order to achieve the above object, the feature of the present invention is a microbubble generator that generates a liquid containing microbubbles, and has a gas flow path having a straight portion extending linearly to pass a gas and a liquid. It is provided with a liquid flow path through which the liquid flow path extends from the upstream side of the gas flow path with respect to the straight portion and is connected to the straight portion at an acute angle, and the straight portion is connected to the liquid flow path. The cross-sectional area of the flow path is formed to be the same before and after the connecting portion.

このように構成した本発明の特徴によれば、マイクロバブル生成具は、気体流路が有する直線状に延びるストレート部に対して液体流路が気体流路の上流側から延びて同ストレート部に対して鋭角の角度で繋がっているという構成であるため、マイクロバブル生成具の装置構成を簡単化および小型化することができる。また、本発明の特徴によれば、マイクロバブル生成具は、ストレート部における液体流路が繋がった接続部分の前後（上流側および下流側）で流路の断面積が同一に形成されているため、本発明者らの実験によれば、この接続部分の直前（上流側）または直後（下流側）で断面積が変化している場合に比べて気泡の直径の小さいマイクロバブルを精度良く生成することができる。
According to the feature of the present invention configured as described above, in the micro-bubble generator, the liquid flow path extends from the upstream side of the gas flow path to the straight portion of the gas flow path that extends linearly. On the other hand, since it is configured to be connected at an acute angle, the device configuration of the microbubble generator can be simplified and miniaturized. Further, according to the feature of the present invention, in the microbubble generator, the cross-sectional areas of the flow paths are formed to be the same before and after (upstream side and downstream side) the connection portion where the liquid flow paths are connected in the straight portion. According to the experiments of the present inventors, microbubbles having a smaller bubble diameter are accurately generated as compared with the case where the cross-sectional area changes immediately before (upstream side) or immediately after (downstream side) of this connecting portion. be able to.

また、本発明の他の特徴は、前記マイクロバブル生成具において、液体流路は、ストレート部に対して気体流路の上流側から延びて同ストレート部に対して１５°以上かつ４５°以下の角度で繋がっていることにある。 Another feature of the present invention is that in the microbubble generator, the liquid flow path extends from the upstream side of the gas flow path with respect to the straight portion and is 15 ° or more and 45 ° or less with respect to the straight portion. It is connected at an angle.

このように構成した本発明の特徴によれば、マイクロバブル生成具は、気体流路が有する直線状に延びるストレート部に対して液体流路が気体流路の上流側から延びて同ストレート部に対して１５°以上かつ４５°以下の角度で繋がっているという構成であるため、本発明者らの実験によれば、気泡の直径が数μｍレベルのマイクロバブルを精度良く生成することができる。 According to the feature of the present invention configured as described above, in the microbubble generator, the liquid flow path extends from the upstream side of the gas flow path to the straight portion of the gas flow path that extends linearly. On the other hand, since the structure is such that they are connected at an angle of 15 ° or more and 45 ° or less, according to the experiments of the present inventors, it is possible to accurately generate microbubbles having a bubble diameter of several μm.

また、本発明の他の特徴は、前記マイクロバブル生成具において、ストレート部は、液体流路が繋がった接続部分の前後がそれぞれ直線状に延びて形成されていることにある。 Further, another feature of the present invention is that in the micro-bubble generator, the straight portion is formed so that the front and rear of the connecting portion to which the liquid flow path is connected extend linearly.

このように構成した本発明の他の特徴によれば、マイクロバブル生成具は、ストレート部における液体流路が繋がった接続部分の前後（上流側および下流側）がそれぞれ直線状に延びて形成されているため、本発明者らの実験によれば、この接続部分の直前または直後が屈曲している場合に比べて気泡の直径の小さいマイクロバブルを精度良く生成することができる。 According to another feature of the present invention configured in this way, the microbubble generator is formed so that the front and rear (upstream side and downstream side) of the connecting portion where the liquid flow paths are connected in the straight portion extend linearly, respectively. Therefore, according to the experiments of the present inventors, it is possible to accurately generate microbubbles having a smaller bubble diameter than in the case where immediately before or immediately after the connecting portion is bent.

また、本発明の他の特徴は、前記マイクロバブル生成具において、ストレート部は、液体流路が繋がった接続部分から下流側に向かって少なくとも５０ｍｍ以上延びて形成されていることにある。 Further, another feature of the present invention is that in the micro-bubble generator, the straight portion is formed so as to extend at least 50 mm or more toward the downstream side from the connecting portion to which the liquid flow path is connected.

このように構成した本発明の他の特徴によれば、マイクロバブル生成具は、ストレート部における液体流路が繋がった接続部分から下流側に向かって少なくとも５０ｍｍ以上延びて形成されているため、本発明者らの実験によれば、この接続部分から下流側に向かって５０ｍｍ未満に形成した場合に比べて気泡の直径の小さいマイクロバブルを安定的に生成することができる。 According to another feature of the present invention configured as described above, the microbubble generator is formed so as to extend at least 50 mm or more toward the downstream side from the connecting portion where the liquid flow path in the straight portion is connected. According to the experiments of the inventors, it is possible to stably generate microbubbles having a smaller bubble diameter than when the bubbles are formed to be less than 50 mm from this connecting portion toward the downstream side.

なお、上記目的を達成するため、本発明の特徴は、マイクロバブルを含んだ液体を生成するマイクロバブル生成具であって、直線状に延びるストレート部を有して気体を通す気体流路と、液体を通す液体流路とを備え、液体流路は、ストレート部に対して気体流路の上流側から延びて同ストレート部に対して鋭角の角度で繋がっていてもよい。
In order to achieve the above object, the feature of the present invention is a microbubble generator for generating a liquid containing microbubbles, which has a straight portion extending linearly and a gas flow path through which a gas is passed. A liquid flow path for passing a liquid may be provided, and the liquid flow path may extend from the upstream side of the gas flow path with respect to the straight portion and be connected to the straight portion at an acute angle.

このように構成した本発明の特徴によれば、マイクロバブル生成具は、気体流路が有する直線状に延びるストレート部に対して液体流路が気体流路の上流側から延びて同ストレート部に対して鋭角の角度で繋がっているという構成であるため、マイクロバブル生成具の装置構成を簡単化および小型化することができる。 According to the feature of the present invention configured as described above, in the micro-bubble generator, the liquid flow path extends from the upstream side of the gas flow path to the straight portion of the gas flow path that extends linearly. On the other hand, since it is configured to be connected at an acute angle, the device configuration of the microbubble generator can be simplified and miniaturized.

また、本発明の他の特徴は、前記マイクロバブル生成具において、さらに、ストレート部における下流側の端部に設けられて液体が吐出される向き、勢いおよび断面形状のうちの少なくとも１つを調整する吐出具を備えることにある。 Another feature of the present invention is that the microbubble generator is further provided at the downstream end of the straight portion to adjust at least one of the direction, momentum and cross-sectional shape of the liquid being discharged. It is to provide a discharge tool to be used.

このように構成した本発明の他の特徴によれば、マイクロバブル生成具は、さらに、ストレート部における下流側の端部に液体が吐出される向き、勢いおよび断面形状のうちの少なくとも１つを調整する吐出具が設けられているため、マイクロバブルが必要な箇所に適切にマイクロバブルを供給することができる。この場合、吐出具は、液体の吐出口が円形、楕円形、方形またはスリット形状に形成することができるほか、吐出口に至る管部分の向きや形状を自由に設定することができるアジャストホースで構成することができる。 According to another feature of the present invention thus configured, the microbubble generator further has at least one of a direction, momentum and cross-sectional shape in which the liquid is discharged to the downstream end of the straight portion. Since the discharge tool for adjusting is provided, the microbubbles can be appropriately supplied to the place where the microbubbles are required. In this case, the discharge tool is an adjust hose in which the liquid discharge port can be formed in a circular, oval, square or slit shape, and the direction and shape of the pipe portion leading to the discharge port can be freely set. Can be configured.

また、本発明の他の特徴は、前記マイクロバブル生成具において、吐出具は、可撓性を有するチューブ状に形成されていることにある。 Further, another feature of the present invention is that in the micro-bubble generator, the discharge tool is formed in a flexible tube shape.

このように構成した本発明の他の特徴によれば、マイクロバブル生成具は、吐出具が可撓性を有するチューブ状に形成されているため、複雑な入り込んだ場所にマイクロバブルを供給することができる。また、このマイクロバブル生成具によれば、吐出具が可撓性を有するチューブ状に形成されているため、回転する刃物や砥石に接触することがあっても直ちに破損することがないため、これらの刃物や砥石に極力近づけて配置、または僅かに接触した状態で配置することもでき、マイクロバブルを確実にまたは効果的に供給することができる。 According to another feature of the present invention configured in this way, the micro-bubble generator is formed in the shape of a flexible tube, so that the micro-bubble generator can supply the micro-bubbles to a complicated invaded place. Can be done. Further, according to this micro-bubble generator, since the discharge tool is formed in a flexible tube shape, it is not immediately damaged even if it comes into contact with a rotating blade or a grindstone. It can be arranged as close as possible to the blade or grindstone, or in a state of being slightly in contact with the blade, and the microbubbles can be reliably or effectively supplied.

また、本発明はマイクロバブル生成具として実施できるばかりでなく、マイクロバブル生成装置の発明としても実施できるものである。 Further, the present invention can be implemented not only as a micro-bubble generator but also as an invention of a micro-bubble generator.

具体的には、マイクロバブル生成装置は、マイクロバブルを含んだ液体を生成するマイクロバブル生成装置であって、請求項１ないし請求項６のうちのいずれか１つに記載のマイクロバブル生成具と、気体をマイクロバブル生成具に送り出す圧縮機と、液体をマイクロバブル生成具に送り出す液体ポンプとを備えることにある。これによれば、マイクロバブル生成装置は、上記マイクロバブル生成具と同様の作用効果を期待できる。 Specifically, the microbubble generator is a microbubble generator that generates a liquid containing microbubbles, and is the microbubble generator according to any one of claims 1 to 6. , A compressor that sends gas to the micro-bubble generator and a liquid pump that sends liquid to the micro-bubble generator. According to this, the micro-bubble generator can be expected to have the same effect as the above-mentioned micro-bubble generator.

この場合、マイクロバブル生成装置は、圧縮機は、マイクロバブル生成具に０．３ＭＰａ以上かつ０．６ＭＰａ以下の圧縮空気を送り出すものであり、液体ポンプは、５Ｌ／分以上かつ３０Ｌ／分以下の流量で液体を送り出すとよい。これによれば、マイクロバブル生成装置は、直径が数μ〜数十μのマイクロバブルを精度良くかつ安定的に生成して吐出することができる。 In this case, in the micro-bubble generator, the compressor sends compressed air of 0.3 MPa or more and 0.6 MPa or less to the micro-bubble generator, and the liquid pump is 5 L / min or more and 30 L / min or less. It is good to pump the liquid at a flow rate. According to this, the microbubble generator can accurately and stably generate and discharge microbubbles having a diameter of several μ to several tens of μ.

本発明に係るマイクロバブル生成装置の構成の概略を示すシステム構成図である。It is a system block diagram which shows the outline of the structure of the micro-bubble generation apparatus which concerns on this invention. 図１に示すマイクロバブル生成装置が備えるマイクロバブル生成具の外観構成および内部構成の概略を示す側面図である。FIG. 5 is a side view showing an outline of an external configuration and an internal configuration of the micro-bubble generator included in the micro-bubble generator shown in FIG. 1. 気体と液体との２つの態様におけるクーラント液内に含まれるマイクロバブルの直径の最小値、最大値および平均値をそれぞれ示めした実験結果である。It is an experimental result which showed the minimum value, the maximum value and the average value of the diameter of the microbubbles contained in a coolant liquid in two aspects of a gas and a liquid, respectively. 混流角度ごとのクーラント液内に含まれるマイクロバブルの直径の最小値、最大値および平均値をそれぞれ示めした実験結果である。These are the experimental results showing the minimum, maximum, and average values of the diameters of the microbubbles contained in the coolant for each mixing angle. 本発明の変形例に係るマイクロバブル生成具を備えたマイクロバブル生成装置の構成の概略を示すシステム構成図である。It is a system block diagram which shows the outline of the structure of the micro-bubble generator provided with the micro-bubble generator which concerns on the modification of this invention.

以下、本発明に係るマイクロバブル生成具およびマイクロバブル生成装置の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係るマイクロバブル生成装置１００の構成の概略を示すシステム構成図である。また、図２は、図１に示すマイクロバブル生成装置１００が備えるマイクロバブル生成具１０１の外観構成および内部構成の概略を示す側面図である。このマイクロバブル生成装置１００は、金属を研削する砥石ＷＫに対してマイクロバブルを含むクーラント液（研削液）Ｃを吹き掛ける機械装置である。 Hereinafter, an embodiment of the micro-bubble generator and the micro-bubble generator according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a system configuration diagram showing an outline of the configuration of the micro-bubble generator 100 according to the present invention. Further, FIG. 2 is a side view showing an outline of an external configuration and an internal configuration of the micro-bubble generator 101 included in the micro-bubble generator 100 shown in FIG. The micro-bubble generation device 100 is a mechanical device that sprays a coolant liquid (grinding liquid) C containing micro-bubbles on a grindstone WK that grinds metal.

（マイクロバブル生成装置１００の構成）
マイクロバブル生成装置１００は、マイクロバブル生成具１０１を備えている。マイクロバブル生成具１０１は、図２に示すように、マイクロバブルを含んだ液体を生成する器具であり、ステンレス材などの金属材料に気体流路１０２および液体流路１０６がそれぞれ形成されて構成されている。本実施形態においては、マイクロバブル生成具１０１は、ステンレス材からなるブロック体に気体流路１０２および液体流路１０６がそれぞれ形成されて構成されている。なお、マイクロバブル生成具１０１は、金属材料以外の材料、例えば、樹脂材料やセラミック材料で構成することもできる。 (Configuration of Micro Bubble Generator 100)
The micro-bubble generator 100 includes a micro-bubble generator 101. As shown in FIG. 2, the microbubble generator 101 is an instrument for generating a liquid containing microbubbles, and is configured by forming a gas flow path 102 and a liquid flow path 106 in a metal material such as stainless steel, respectively. ing. In the present embodiment, the micro-bubble generator 101 is configured by forming a gas flow path 102 and a liquid flow path 106 in a block body made of stainless steel, respectively. The microbubble generator 101 may be made of a material other than the metal material, for example, a resin material or a ceramic material.

気体流路１０２は、マイクロバブルを構成する気体としての空気を流通させるための流路であり、断面形状が円形の貫通孔で構成されている。ここで、マイクロバブルは、直径が数μｍ〜数十μｍ程度の気泡である。この気体流路１０２は、流路の両端部に上流側接続部１０３および下流側接続部１０４がそれぞれ形成されているとともに、これらの上流側接続部１０３と下流側接続部１０４との間にストレート部１０５が形成されている。 The gas flow path 102 is a flow path for flowing air as a gas constituting microbubbles, and is composed of through holes having a circular cross-sectional shape. Here, the microbubbles are bubbles having a diameter of about several μm to several tens of μm. In this gas flow path 102, an upstream side connection portion 103 and a downstream side connection portion 104 are formed at both ends of the flow path, and a straight line is formed between the upstream side connection portion 103 and the downstream side connection portion 104. Part 105 is formed.

上流側接続部１０３は、エア配管１１１が着脱自在な状態で接続される部分であり、円筒部に雌ネジが形成されて構成されている。また、下流側接続部１０４は、ノズル１１０が着脱自在な状態で接続される部分であり、円筒部に雌ネジが形成されて構成されている。 The upstream side connecting portion 103 is a portion to which the air pipe 111 is detachably connected, and is configured by forming a female screw in the cylindrical portion. Further, the downstream connection portion 104 is a portion to which the nozzle 110 is detachably connected, and is configured by forming a female screw in the cylindrical portion.

ストレート部１０５は、前記空気が流れる流路が同一の内径を維持して直線状に形成された部分である。この場合、ストレート部１０５の内径は、特に限定されるものではないが、機械加工用のクーラント液Ｃを吐出する場合には、内径が５ｍｍ以上かつ１０ｍｍ以下が好適である。このストレート部１０５には、液体流路１０６が繋がっている。 The straight portion 105 is a portion in which the flow path through which the air flows is formed in a straight line while maintaining the same inner diameter. In this case, the inner diameter of the straight portion 105 is not particularly limited, but when the coolant liquid C for machining is discharged, the inner diameter is preferably 5 mm or more and 10 mm or less. A liquid flow path 106 is connected to the straight portion 105.

この場合、ストレート部１０５は、液体流路１０６が接続された部分から下流側の長さＬが少なくとも５０ｍｍの長さで延びて形成されている。ここで、ストレート部１０５における下流側の長さＬは、ストレート部１０５の中心軸に対して液体流路１０６の中心軸が交わる部分から流路が直線状に延びる部分の長さである。本実施形態においては、下流側の長さＬは、ストレート部１０５の下流側の端部までの長さが５０ｍｍに設定されているが、ストレート部１０５と同一の内径で直線状に延びる流路であればストレート部１０５の下流側端部から更に延びる部分を含めた長さであってもよい。 In this case, the straight portion 105 is formed so that the length L on the downstream side extends from the portion to which the liquid flow path 106 is connected to a length of at least 50 mm. Here, the length L on the downstream side of the straight portion 105 is the length of the portion where the flow path extends linearly from the portion where the central axis of the liquid flow path 106 intersects the central axis of the straight portion 105. In the present embodiment, the length L on the downstream side is set to 50 mm to the end on the downstream side of the straight portion 105, but the flow path extends linearly with the same inner diameter as the straight portion 105. If this is the case, the length may include a portion further extending from the downstream end portion of the straight portion 105.

したがって、本実施形態においては、下流側の長さＬは、ストレート部１０５の中心軸に対して液体流路１０６の中心軸が交わる部分からノズル１１０の上流側端部までの長さであってもよい。なお、この場合、ストレート部１０５と同一の内径とは、完全同一のみを意味するものではなく、多少異なっていても実質的に同一とみることできる大きさの違いを含むものである。 Therefore, in the present embodiment, the length L on the downstream side is the length from the portion where the central axis of the liquid flow path 106 intersects the central axis of the straight portion 105 to the upstream end portion of the nozzle 110. May be good. In this case, the same inner diameter as the straight portion 105 does not mean only exactly the same, but includes a difference in size that can be regarded as substantially the same even if it is slightly different.

液体流路１０６は、液体であるクーラント液Ｃを気体流路１０２に流通させるための流路であり、断面形状が円形の貫通孔で構成されている。本実施形態においては、液体流路１０６は、気体流路１０２と同じ内径に形成されているが、気体流路１０２とは異なる大きさの内径に形成されていてもよいものである。この液体流路１０６は、流路の両端部のうちの一方（図示右側）に上流側接続部１０７が形成されるとともに下流側となる他方（図示左側）の端部がストレート部１０５に連通している。 The liquid flow path 106 is a flow path for flowing the coolant liquid C, which is a liquid, through the gas flow path 102, and is composed of through holes having a circular cross-sectional shape. In the present embodiment, the liquid flow path 106 is formed to have the same inner diameter as the gas flow path 102, but may be formed to have an inner diameter different from that of the gas flow path 102. In this liquid flow path 106, an upstream side connecting portion 107 is formed at one of both ends of the flow path (right side in the drawing), and the other end (left side in the drawing) communicating with the straight portion 105. ing.

上流側接続部１０７は、液体配管１１３が着脱自在な状態で接続される部分であり、円筒部に雌ネジが形成されて構成されている。一方、液体流路１０６における前記他方の端部は、気体流路１０２のストレート部１０５に対して上流側接続部１０３側から延びて同ストレート部１０５に対して所定の混流角度αで連通している。本実施形態においては、混流角度は、３０°に設定されている。 The upstream side connecting portion 107 is a portion to which the liquid pipe 113 is detachably connected, and is configured by forming a female screw in the cylindrical portion. On the other hand, the other end portion of the liquid flow path 106 extends from the upstream side connecting portion 103 side with respect to the straight portion 105 of the gas flow path 102 and communicates with the straight portion 105 at a predetermined mixing angle α. There is. In this embodiment, the mixing flow angle is set to 30 °.

ノズル１１０は、ストレート部１０５を流通した空気のマクロバブルを含むクーラント液Ｃを噴射させるための部品であり、ステンレス材などの金属材料を筒状に形成して構成されている。この場合、ノズル１１０には、断面形状が円形でストレート部１０５よりも小径の貫通孔からなるノズル孔１１０ａが形成されている。なお、ノズル１１０は、金属材料以外の材料、例えば、樹脂材料やセラミック材料で構成することもできる。 The nozzle 110 is a component for injecting the coolant liquid C containing macrobubbles of air flowing through the straight portion 105, and is configured by forming a metal material such as a stainless steel material into a cylindrical shape. In this case, the nozzle 110 is formed with a nozzle hole 110a having a circular cross-sectional shape and a through hole having a diameter smaller than that of the straight portion 105. The nozzle 110 may be made of a material other than the metal material, for example, a resin material or a ceramic material.

エア配管１１１は、圧縮機１１２から出力された空気をマイクロバブル生成具１０１の気体流路１０２に導くための管路を構成する部品である。このエア配管１１１は、本実施形態においては可撓性を有する樹脂製のチューブで構成されているが、可撓性を有しない樹脂製や金属製の管で構成することもできる。なお、エア配管１１１には、エア配管１１１内を流通する空気の流量を増減させるための流通弁を設けてもよい。 The air pipe 111 is a component that constitutes a pipe for guiding the air output from the compressor 112 to the gas flow path 102 of the microbubble generator 101. In the present embodiment, the air pipe 111 is made of a flexible resin tube, but the air pipe 111 may also be made of a non-flexible resin or metal tube. The air pipe 111 may be provided with a flow valve for increasing or decreasing the flow rate of the air flowing through the air pipe 111.

圧縮機１１２は、マイクロバブルを構成する気体としての空気を送り出す機械装置である。この圧縮機１１２は、本実施形態においては、外気から取り込んだ空気を１８００〜２７００Ｌ／分の流量、および０．３〜０．６ＭＰａの圧力で送り出すが、圧縮機１１２の仕様は必要なマイクロバブルまたはマイクロバブル生成具１０１の仕様に応じて適宜選定されるものである。 The compressor 112 is a mechanical device that sends out air as a gas that constitutes microbubbles. In the present embodiment, the compressor 112 sends out the air taken in from the outside air at a flow rate of 1800 to 2700 L / min and a pressure of 0.3 to 0.6 MPa, but the specifications of the compressor 112 are necessary microbubbles. Alternatively, it is appropriately selected according to the specifications of the microbubble generator 101.

液体配管１１３は、液体ポンプ１１４から出力された液体であるクーラント液Ｃをマイクロバブル生成具１０１の液体流路１０６に導くための管路を構成する部品である。この液体配管１１３は、本実施形態においては可撓性を有する樹脂製のチューブで構成されているが、可撓性を有しない樹脂製や金属製の管で構成することもできる。なお、液体配管１１３には、液体配管１１３内を流通するクーラント液Ｃの流量を増減させるための流通弁を設けてもよい。 The liquid pipe 113 is a component that constitutes a pipeline for guiding the coolant liquid C, which is a liquid output from the liquid pump 114, to the liquid flow path 106 of the microbubble generator 101. In the present embodiment, the liquid pipe 113 is made of a flexible resin tube, but the liquid pipe 113 may also be made of a non-flexible resin or metal tube. The liquid pipe 113 may be provided with a flow valve for increasing or decreasing the flow rate of the coolant liquid C flowing in the liquid pipe 113.

液体ポンプ１１４は、マイクロバブルを構成する液体としてのクーラント液Ｃを送り出す機械装置である。この液体ポンプ１１４は、本実施形態においては、クーラント槽１１５からクーラント液Ｃを汲み上げて１０〜５０Ｌ／分の流量で送り出すが、液体ポンプ１１４の仕様は必要なマイクロバブルまたはマイクロバブル生成具１０１の仕様に応じて適宜選定されるものである。 The liquid pump 114 is a mechanical device that delivers the coolant liquid C as a liquid constituting the microbubbles. In the present embodiment, the liquid pump 114 pumps the coolant liquid C from the coolant tank 115 and sends it out at a flow rate of 10 to 50 L / min, but the specifications of the liquid pump 114 are the required microbubbles or the microbubble generator 101. It is appropriately selected according to the specifications.

クーラント槽１１５は、クーラント液Ｃを貯留するための容器である。このクーラント槽１１５は、砥石ＷＫに吹き掛けられたクーラント液Ｃが図示しないポンプおよび管路を介して回収されて戻るように構成されている。 The coolant tank 115 is a container for storing the coolant liquid C. The coolant tank 115 is configured such that the coolant liquid C sprayed on the grindstone WK is collected and returned through a pump and a pipeline (not shown).

（マイクロバブル生成装置１００の作動）
次に、上記のように構成したマイクロバブル生成装置１００の作動について説明する。このマイクロバブル生成装置１００は、金属材料に対して研削加工を行う研削加工機（図示せず）における砥石ＷＫまたは研削対象である金属材料に対してクーラント液Ｃを吐出するように設けられる。本実施形態においては、マイクロバブル生成具１０１は、砥石ＷＫに対してクーラント液Ｃを吹き掛けるように対向配置されている。 (Operation of micro-bubble generator 100)
Next, the operation of the micro-bubble generator 100 configured as described above will be described. The micro-bubble generator 100 is provided so as to discharge the coolant liquid C to the grindstone WK or the metal material to be ground in a grinding machine (not shown) that grinds the metal material. In the present embodiment, the micro-bubble generator 101 is arranged so as to spray the coolant liquid C on the grindstone WK.

マイクロバブル生成装置１００の使用者は、回転する砥石ＷＫに対してマイクロバブルを含むクーラント液Ｃを吹き掛ける。具体的には、使用者は、圧縮機１１２および液体ポンプ１１４の作動を開始させる。これにより、圧縮機１１２は、外気から吸入した空気をマイクロバブル生成具１０１における気体流路１０２に連続的に供給する。また、液体ポンプ１１４は、クーラント槽１１５から汲み上げたクーラント液Ｃを液体流路１０６に連続的に供給する。なお、図１においては、砥石ＷＫの回転駆動を破線矢印で示している。 The user of the micro-bubble generator 100 sprays the coolant liquid C containing the micro-bubbles on the rotating grindstone WK. Specifically, the user initiates the operation of the compressor 112 and the liquid pump 114. As a result, the compressor 112 continuously supplies the air sucked from the outside air to the gas flow path 102 in the microbubble generator 101. Further, the liquid pump 114 continuously supplies the coolant liquid C pumped from the coolant tank 115 to the liquid flow path 106. In FIG. 1, the rotational drive of the grindstone WK is indicated by a broken line arrow.

この場合、マイクロバブル生成具１０１は、圧縮機１１２から供給された空気がストレート部１０５内の直線状に流通する際に液体ポンプ１１４から供給されたクーラント液Ｃを３０°の入射角で混流させる。これにより、マイクロバブル生成具１０１は、ストレート部１０５において空気をマイクロバブル化した後、このマクロバブルを含んだクーラント液Ｃをノズル１１０から直線状に噴射させる。 In this case, the micro-bubble generator 101 mixes the coolant liquid C supplied from the liquid pump 114 at an incident angle of 30 ° when the air supplied from the compressor 112 flows linearly in the straight portion 105. .. As a result, the microbubble generator 101 makes the air into microbubbles in the straight portion 105, and then injects the coolant liquid C containing the macrobubbles linearly from the nozzle 110.

ノズル１１０から噴射されたクーラント液Ｃは、砥石ＷＫに吹き付けられて砥石ＷＫの洗浄および冷却を行う。この場合、マクロバブルを含んだクーラント液Ｃは、回転する砥石ＷＫに纏わり付くように付着して砥石ＷＫの洗浄および冷却を行う。砥石ＷＫに付着したクーラント液Ｃは、砥石ＷＫから離脱して最終的にクーラント槽１１５に回収される。 The coolant liquid C injected from the nozzle 110 is sprayed onto the grindstone WK to clean and cool the grindstone WK. In this case, the coolant liquid C containing the macrobubbles adheres to the rotating grindstone WK so as to cling to the rotating grindstone WK to clean and cool the grindstone WK. The coolant liquid C adhering to the grindstone WK separates from the grindstone WK and is finally collected in the coolant tank 115.

次に、使用者は、砥石ＷＫへのクーラント液Ｃの吹き付けを終了する場合には、圧縮機１１２および液体ポンプ１１４の作動を停止させる。これにより、マイクロバブル生成装置１００は、気体流路１０２への空気の供給が停止するとともに液体流路１０６へのクーラント液Ｃの供給が停止するため、ストレート部１０５内にてマイクロバブルの生成が行なわれなくなるとともにノズル１１０からのクーラント液Ｃの噴射も停止される。 Next, when the user finishes spraying the coolant liquid C onto the grindstone WK, the operation of the compressor 112 and the liquid pump 114 is stopped. As a result, the microbubble generation device 100 stops the supply of air to the gas flow path 102 and the supply of the coolant liquid C to the liquid flow path 106, so that the microbubbles are generated in the straight portion 105. At the same time, the injection of the coolant liquid C from the nozzle 110 is also stopped.

ここで、本発明の発明者らが行なった実験について説明する。まず、本発明者らは、直進する空気の流れに対して斜め方向から液体が合流する態様と、直進する液体の流れに対して斜め方向から気体が合流する態様とでマイクロバブルの発生の相違について確認した。具体的には、本発明者らは、本実施形態に係るマイクロバブル生成具１０１が噴射するクーラント液Ｃ内に含まれるマイクロバブルの直径の最小値、最大値および平均値をそれぞれ測定した。また、本発明者らは、マイクロバブル生成具１０１における気体流路１０２に液体配管１１３を接続するとともに液体流路１０６にエア配管１１１を接続してマイクロバブル生成具１０１が噴射するクーラント液Ｃ内に含まれるマイクロバブルの直径の最小値、最大値および平均値をそれぞれ測定した。図３は、上記２つの態様におけるクーラント液Ｃ内に含まれるマイクロバブルの直径の最小値、最大値および平均値をそれぞれ示めしている。 Here, the experiments performed by the inventors of the present invention will be described. First, the present inventors differ in the generation of microbubbles between a mode in which liquids merge diagonally with respect to a straight-ahead air flow and a mode in which gases merge diagonally with respect to a straight-ahead liquid flow. I confirmed about. Specifically, the present inventors measured the minimum value, the maximum value, and the average value of the diameters of the microbubbles contained in the coolant liquid C injected by the microbubble generator 101 according to the present embodiment, respectively. Further, the present inventors connect the liquid pipe 113 to the gas flow path 102 in the micro-bubble generator 101 and connect the air pipe 111 to the liquid flow path 106 to inject the coolant liquid C in the micro-bubble generator 101. The minimum value, maximum value, and average value of the diameter of the microbubbles contained in the above were measured, respectively. FIG. 3 shows the minimum value, the maximum value, and the average value of the diameters of the microbubbles contained in the coolant liquid C in the above two aspects, respectively.

本実験結果によれば、本発明に係るマイクロバブル生成具１０１、すなわち、直進する空気の流れに対して上流側から鋭角に液体が合流する態様のマイクロバブル生成具１０１によれば、気泡の直径が小さい数μレベルのマイクロバブルを生成することができる。また、直進する液体の流れに対して斜め方向から空気が合流する態様のマイクロバブル生成具１０１によれば、気泡の直径が比較的大きい数十μレベルのマイクロバブルを生成することができる。なお、クーラント液Ｃ中のマイクロバブルの直径は、可視化法、光散乱法、レーザー回折・散乱法、干渉画像法、コールター・カウンター法または動的光散乱法などの各種測定方法を用いて測定することができる。 According to the results of this experiment, according to the micro-bubble generator 101 according to the present invention, that is, the micro-bubble generator 101 in which the liquid merges at an acute angle from the upstream side with respect to the straight air flow, the diameter of the bubbles. Can generate small microbubbles on the order of several μs. Further, according to the microbubble generator 101 in which air merges from an oblique direction with respect to the flow of the liquid traveling straight, it is possible to generate microbubbles having a relatively large diameter of several tens of μ. The diameter of the microbubbles in the coolant liquid C is measured by using various measuring methods such as a visualization method, a light scattering method, a laser diffraction / scattering method, an interference imaging method, a Coulter counter method, or a dynamic light scattering method. be able to.

次に、本発明者らは、ストレート部１０５における液体流路１０６が接続された部分から下流側の長さＬについて最短長さの検証を行った。具体的には、本発明者らは、ストレート部１０５における下流側の長さＬが０ｍｍ，３０ｍｍおよび５０ｍｍのマイクロバブル生成具１０１をそれぞれ用意してクーラント液Ｃ内に含まれるマイクロバブルの直径の最小値、最大値および平均値をそれぞれ測定した。 Next, the present inventors verified the shortest length L on the downstream side from the portion of the straight portion 105 to which the liquid flow path 106 was connected. Specifically, the present inventors prepare microbubble generators 101 having lengths L of 0 mm, 30 mm, and 50 mm on the downstream side of the straight portion 105, respectively, and have the diameter of the microbubbles contained in the coolant liquid C. The minimum value, maximum value and average value were measured, respectively.

本実験結果によれば、下流側の長さＬが０ｍｍのマイクロバブル生成具１０１ではマイクロバブルが生成されなかったとともに、下流側の長さＬが３０ｍｍのマイクロバブル生成具１０１ではマイクロバブルの生成が不安定であった。一方、下流側の長さＬが５０ｍｍのマイクロバブル生成具１０１では数μレベルのマイクロバブルが安定的に生成されることを確認した。したがって、マイクロバブル生成具１０１は、下流側の長さＬが少なくとも５０ｍｍの長さで延びていることが好ましい。 According to the results of this experiment, microbubbles were not generated by the microbubble generator 101 having a length L on the downstream side of 0 mm, and microbubbles were generated by the microbubble generator 101 having a length L on the downstream side of 30 mm. Was unstable. On the other hand, it was confirmed that the microbubble generator 101 having a length L of 50 mm on the downstream side stably generates microbubbles at a level of several μs. Therefore, it is preferable that the length L on the downstream side of the microbubble generator 101 extends at least 50 mm.

なお、マイクロバブル生成具１０１は、ストレート部１０５における液体流路１０６が接続された部分から下流側の長さＬ以降の管路については、直線状に延びていてもよいし、屈曲していてもよいことを確認した。この場合、ストレート部１０５における液体流路１０６が接続された部分から下流側の長さＬ以降の管路は、長さが長くなるほど数μレベルのマイクロバブルが少なくなるとともに数十μレベルのマイクロバブルが増加し、さらに管路が長くなると数十μレベルのマイクロバブルが少なくなるとともに数十μレベル以上のマイクロバブルが増加する。したがって、ストレート部１０５における液体流路１０６が接続された部分から下流側の長さＬ以降の管路は、数μレベルのマイクロバブルを維持するには１５００ｍｍ以下、より好ましくは１０００ｍｍ以下の長さがよく、数十μレベルのマイクロバブルを維持するは２５００ｍｍ以下がよい。 The micro-bubble generator 101 may extend linearly or bend in the straight portion 105 from the portion where the liquid flow path 106 is connected to the pipeline having a length L or later on the downstream side. I confirmed that it was also good. In this case, in the straight portion 105, in the pipeline having a length L or later on the downstream side from the portion where the liquid flow path 106 is connected, the longer the length, the smaller the microbubbles at the several μ level and the micro at the several tens μ level. As the number of bubbles increases and the length of the pipeline becomes longer, the number of microbubbles at the level of several tens of μ decreases and the number of microbubbles at the level of several tens of μ or more increases. Therefore, the length L or later of the straight portion 105 on the downstream side from the portion to which the liquid flow path 106 is connected has a length of 1500 mm or less, more preferably 1000 mm or less in order to maintain microbubbles of several μ level. It is preferable that the microbubbles at the level of several tens of μm are maintained at 2500 mm or less.

次に、本発明者らは、気体流路１０２のストレート部１０５に対して液体流路１０６が接続される混流角度αの最適値について検証した。具体的には、本発明者らは、混流角度αが１５°，３０°，４５°，９０°に形成されたマイクロバブル生成具１０１をそれぞれ用意してクーラント液Ｃ内に含まれるマイクロバブルの直径の最小値、最大値および平均値をそれぞれ測定した。図４は、上記各混流角度αにおけるクーラント液Ｃ内に含まれるマイクロバブルの直径の最小値、最大値および平均値をそれぞれ示めしている。 Next, the present inventors verified the optimum value of the mixing flow angle α in which the liquid flow path 106 is connected to the straight portion 105 of the gas flow path 102. Specifically, the present inventors prepare microbubble generators 101 having mixed flow angles α of 15 °, 30 °, 45 °, and 90 °, respectively, and prepare microbubbles contained in the coolant liquid C. The minimum, maximum and average diameters were measured, respectively. FIG. 4 shows the minimum value, the maximum value, and the average value of the diameters of the microbubbles contained in the coolant liquid C at each of the mixed flow angles α.

本実験結果によれば、マイクロバブル生成具１０１は、直進する空気の流れに対して上流側から鋭角に液体が合流する混流角度に構成することで気泡の直径が小さい数μレベルのマイクロバブルを生成することができるが、混流角度αが１５°以上かつ４５°以下の範囲で設定することで安定的にマイクロバブルを容易に生成することができる。一方、混流角度αが４５°よりも大きくなるに従って数μレベルのマイクロバブルが減少するとともに数十μレベル以上のマイクロバブルが増加する。また、混流角度αが４５°よりも大きくなるに従って気体流路１０２内の空気圧によって液体流路１０６内の液体の気体流路１０２内への流出が滞ってマイクロバブルが安定的に生成されない傾向が確認された。したがって、マイクロバブル生成具１０１は、数十μレベルまたはそれ以上のマイクロバブルを生成した場合には混流角度αが４５°以上かつ９０°未満に設定するとよい。 According to the results of this experiment, the microbubble generator 101 creates microbubbles with a small bubble diameter of several μ level by configuring the microbubble generator 101 at a mixed flow angle at which the liquid merges at an acute angle from the upstream side with respect to the straight air flow. Although it can be generated, microbubbles can be easily generated stably by setting the mixing angle α in the range of 15 ° or more and 45 ° or less. On the other hand, as the mixing angle α becomes larger than 45 °, the microbubbles at the level of several μ decrease and the microbubbles at the level of several tens μ or more increase. Further, as the mixing angle α becomes larger than 45 °, the air pressure in the gas flow path 102 tends to prevent the liquid in the liquid flow path 106 from flowing out into the gas flow path 102, and microbubbles tend not to be stably generated. confirmed. Therefore, when the microbubble generator 101 generates microbubbles at the level of several tens of μs or more, the mixing angle α may be set to 45 ° or more and less than 90 °.

上記作動説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、マイクロバブル生成装置１００は、マイクロバブル生成具１０１における気体流路１０２が有する直線状に延びるストレート部１０５に対して液体流路１０６が気体流路１０２の上流側から延びて同ストレート部１０５に対して３０°の角度で繋がっているという構成であるため、マイクロバブル生成具１０１の装置構成を簡単化および小型化することができる。 As can be understood from the above operation description, according to the above embodiment, the microbubble generator 100 has a liquid flow path 106 with respect to the linearly extending straight portion 105 of the gas flow path 102 in the microbubble generator 101. Is configured to extend from the upstream side of the gas flow path 102 and be connected to the straight portion 105 at an angle of 30 °, so that the device configuration of the microbubble generator 101 can be simplified and miniaturized. ..

さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。なお、変形例の説明においては、新たに符号を付さない上記実施形態と同様の部分については同じ符号を付している。 Furthermore, the practice of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made as long as the object of the present invention is not deviated. In the description of the modified example, the same reference numerals are given to the same parts as those in the above embodiment that are not newly given a reference numeral.

例えば、上記実施形態においては、マイクロバブル生成具１０１は、ストレート部１０５における液体流路１０６が接続される部分の前後の流路が直線状に形成されている。これにより、本発明者らの実験によれば、この接続部分の直前（上流側）または直後（下流側）が屈曲している場合に比べて気泡の直径の小さいマイクロバブルを精度良く生成することができる。しかし、マイクロバブル生成具１０１は、ストレート部１０５における液体流路１０６が接続される部分の直前（上流側）または直後（下流側）が屈曲していてもマイクロバブルの生成自体は可能である。この場合、マイクロバブル生成具１０１は、ストレート部１０５における液体流路１０６が接続される部分の直後（下流側）が直線状に延びて形成されていることが好ましい。 For example, in the above embodiment, in the micro-bubble generator 101, the flow paths before and after the portion of the straight portion 105 to which the liquid flow path 106 is connected are formed in a straight line. As a result, according to the experiments of the present inventors, it is possible to accurately generate microbubbles having a smaller diameter of bubbles as compared with the case where immediately before (upstream side) or immediately after (downstream side) of this connection portion is bent. Can be done. However, the microbubble generator 101 can generate microbubbles even if the straight portion 105 is bent immediately before (upstream side) or immediately after (downstream side) the portion where the liquid flow path 106 is connected. In this case, it is preferable that the micro-bubble generator 101 is formed so as to extend linearly immediately after (downstream side) the portion of the straight portion 105 to which the liquid flow path 106 is connected.

また、上記実施形態においては、マイクロバブル生成具１０１は、ストレート部１０５における液体流路１０６が接続される部分の前後の流路の断面積が同一に形成されている。これにより、本発明者らの実験によれば、この接続部分の直前（上流側）または直後（下流側）で断面積が変化している場合に比べて気泡の直径の小さいマイクロバブルを精度良く生成することができる。しかし、マイクロバブル生成具１０１は、ストレート部１０５における液体流路１０６が接続される部分の前後の流路の断面積が互いに異なる大きさに形成されていても同一に形成されていてもマイクロバブルの生成自体は可能である。 Further, in the above embodiment, the micro-bubble generator 101 has the same cross-sectional area of the flow paths before and after the portion of the straight portion 105 to which the liquid flow path 106 is connected. As a result, according to the experiments by the present inventors, microbubbles having a smaller diameter of bubbles can be accurately generated as compared with the case where the cross-sectional area changes immediately before (upstream side) or immediately after (downstream side) of this connection portion. Can be generated. However, in the microbubble generator 101, the microbubbles may be formed regardless of whether the cross-sectional areas of the flow paths before and after the portion of the straight portion 105 to which the liquid flow path 106 is connected are formed to have different sizes or the same. The generation itself is possible.

また、上記実施形態においては、マイクロバブル生成具１０１は、気体流路１０２および液体流路１０６の各断面形状を円形に形成した。しかし、マイクロバブル生成具１０１は、気体流路１０２および液体流路１０６の各断面形状を円形（楕円を含む）以外の形状、例えば、三角形、四角形または六角形などの多角形の各形状に形成することができる。 Further, in the above embodiment, the micro-bubble generator 101 forms the cross-sectional shapes of the gas flow path 102 and the liquid flow path 106 in a circular shape. However, the microbubble generator 101 forms each cross-sectional shape of the gas flow path 102 and the liquid flow path 106 into a shape other than a circle (including an ellipse), for example, a polygonal shape such as a triangle, a quadrangle, or a hexagon. can do.

また、上記実施形態においては、マイクロバブル生成具１０１は、ストレート部１０５よりも小径の貫通孔からなるノズル孔１１０ａが形成されたノズル１１０を備えてクーラント液Ｃが勢いよく噴射するように構成した。すなわち、ノズル１１０は、本願発明に係る吐出具に相当する。この場合、吐出具は、ストレート部１０５における下流側の端部に液体が吐出される向き、勢いおよび断面形状のうちの少なくとも１つを調整するように構成することができる。例えば、吐出具は、液体の吐出口が円形、楕円形、方形またはスリット形状に形成することができるほか、吐出口に至る管部分の向きや形状を自由に設定することができるアジャストホースで構成することができる。 Further, in the above embodiment, the micro-bubble generator 101 is provided with a nozzle 110 having a nozzle hole 110a formed of a through hole having a diameter smaller than that of the straight portion 105, and is configured to vigorously inject the coolant liquid C. .. That is, the nozzle 110 corresponds to the discharge tool according to the present invention. In this case, the discharge tool can be configured to adjust at least one of the direction, momentum and cross-sectional shape of the liquid being discharged to the downstream end of the straight portion 105. For example, the discharge tool is composed of an adjust hose in which the liquid discharge port can be formed in a circular, oval, square or slit shape, and the direction and shape of the pipe portion leading to the discharge port can be freely set. can do.

また、マイクロバブル生成装置１００は、図５に示すように、吐出具１２０を可撓性を有するチューブ状またはホース状に形成することもできる。これによれば、吐出具１２０は、複雑な入り込んだ場所にマイクロバブルを供給することができる。また、この吐出具１２０によれば、吐出具１２０が可撓性を有するチューブ状に形成されているため、回転する刃物や砥石に接触することがあっても直ちに破損することがないため、これらの刃物や砥石に極力近づけて配置、または僅かに接触した状態で配置することもでき、マイクロバブルを確実にまたは効果的に供給して洗浄効果または冷却効果を向上させることができる。なお、マイクロバブル生成具１０１は、ノズル１１０を含むこれらの吐出具を省略して構成することもできる。なお、図５においては、砥石ＷＫの回転駆動を破線矢印で示している。 Further, as shown in FIG. 5, the micro-bubble generator 100 can also form the discharge tool 120 in the shape of a flexible tube or hose. According to this, the discharge tool 120 can supply the microbubbles to a complicated invaded place. Further, according to the discharge tool 120, since the discharge tool 120 is formed in a flexible tube shape, it is not immediately damaged even if it comes into contact with a rotating blade or a grindstone. It can be arranged as close as possible to the blade or grindstone, or in a state of being slightly in contact with the blade, and the microbubbles can be reliably or effectively supplied to improve the cleaning effect or the cooling effect. The micro-bubble generator 101 may be configured by omitting these discharge tools including the nozzle 110. In FIG. 5, the rotational drive of the grindstone WK is indicated by a broken line arrow.

また、上記実施形態においては、マイクロバブル生成具１０１は、ブロック状の金属材の内部に気体流路１０２および液体流路１０６をそれぞれ形成して構成した。しかし、マイクロバブル生成具１０１は、気体流路１０２および液体流路１０６をそれぞれパイプ材で構成するとともにこれらを互いに連結して構成することもできる。 Further, in the above embodiment, the micro-bubble generator 101 is configured by forming a gas flow path 102 and a liquid flow path 106 inside a block-shaped metal material, respectively. However, in the micro-bubble generator 101, the gas flow path 102 and the liquid flow path 106 are each made of a pipe material, and these can also be connected to each other.

また、上記実施形態においては、マイクロバブル生成装置１００は、金属材料に対して研削加工を行う研削加工機における砥石ＷＫに対してクーラント液Ｃを吐出するように構成した。しかし、マイクロバブル生成装置１００は、金属材料または金属材料以外の材料に対して機械加工を行う各種工作機械における加工液の供給装置として実施することができる。また、マイクロバブル生成装置１００は、半導体ウェハに対して洗浄液を供給する供給装置として実施することもできる。また、マイクロバブル生成装置１００は、食器や自動車を洗浄する冷水、温水または熱水を供給する供給装置としても実施できる。すなわち、マイクロバブル生成装置１００は、用途に拘らずマイクロバブルを含む液体を生成する機械装置として実施することができる。 Further, in the above embodiment, the micro-bubble generator 100 is configured to discharge the coolant liquid C to the grindstone WK in the grinding machine that grinds the metal material. However, the micro-bubble generator 100 can be implemented as a processing liquid supply device in various machine tools that perform machining on a metal material or a material other than the metal material. Further, the micro-bubble generation device 100 can also be implemented as a supply device for supplying a cleaning liquid to the semiconductor wafer. In addition, the micro-bubble generation device 100 can also be implemented as a supply device for supplying cold water, hot water, or hot water for washing dishes and automobiles. That is, the micro-bubble generation device 100 can be implemented as a mechanical device that generates a liquid containing micro-bubbles regardless of the application.

Ｌ…ストレート部における液体流路が接続された部分から下流側の長さ、Ｃ…クーラント液、α…混流角度、ＷＫ…砥石、
１００…マイクロバブル生成装置、
１０１…マイクロバブル生成具、１０２…気体流路、１０３…上流側接続部、１０４…下流側接続部、１０５…ストレート部、１０６…液体流路、１０７…上流側接続部、
１１０…ノズル、１１０ａ…ノズル孔、１１１…エア配管、１１２…圧縮機、１１３…液体配管、１１４…液体ポンプ、１１５…クーラント槽、
１２０…吐出具。 L ... Length on the downstream side from the part where the liquid flow path is connected in the straight part, C ... Coolant liquid, α ... Mixing angle, WK ... Grindstone,
100 ... Micro bubble generator,
101 ... Microbubble generator, 102 ... Gas flow path, 103 ... Upstream side connection part, 104 ... Downstream side connection part, 105 ... Straight part, 106 ... Liquid flow path, 107 ... Upstream side connection part,
110 ... Nozzle, 110a ... Nozzle hole, 111 ... Air piping, 112 ... Compressor, 113 ... Liquid piping, 114 ... Liquid pump, 115 ... Coolant tank,
120 ... Discharge tool.

Claims

It is a micro-bubble generator that generates a liquid containing micro-bubbles.
A gas flow path that has a straight part that extends linearly and allows gas to pass through,
Equipped with a liquid flow path for passing liquid
The liquid flow path is
It extends from the upstream side of the gas flow path to the straight portion and is connected to the straight portion at an acute angle.
The straight part
A micro-bubble generator characterized in that the cross-sectional areas of the flow paths are formed to be the same before and after the connection portion to which the liquid flow paths are connected.

In the microbubble generator according to claim 1,
The liquid flow path is
A microbubble generator characterized in that it extends from the upstream side of the gas flow path to the straight portion and is connected to the straight portion at an angle of 15 ° or more and 45 ° or less.

In the microbubble generator according to claim 1 or 2.
The straight part
A micro-bubble generator characterized in that the front and rear of a connecting portion to which the liquid flow paths are connected are formed so as to extend linearly.

In the microbubble generator according to any one of claims 1 to 3.
The straight part
A micro-bubble generator characterized in that the liquid flow path is formed so as to extend at least 50 mm or more toward the downstream side from the connected portion.

In the microbubble generator according to any one of claims 1 to 4, further
A micro-bubble generator provided at a downstream end portion of the straight portion, comprising a discharge tool for adjusting at least one of the direction, momentum, and cross-sectional shape of the liquid to be discharged.

In the microbubble generator according to claim 5,
The discharge tool
A microbubble generator characterized in that it is formed in a flexible tubular shape.

A micro-bubble generator that generates a liquid containing micro-bubbles.
The microbubble generator according to any one of claims 1 to 6.
A compressor that sends gas to the micro-bubble generator,
A micro-bubble generating device including a liquid pump that sends a liquid to the micro-bubble generating device.

In the microbubble generator according to claim 7.
The compressor
Compressed air of 0.3 MPa or more and 0.6 MPa or less is sent to the micro-bubble generator.
The liquid pump
A microbubble generator characterized by delivering the liquid at a flow rate of 5 L / min or more and 30 L / min or less.