JP7031710B1 - 気泡発生装置、及び液体濾過装置 - Google Patents
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Abstract
Description
即ち、気泡放出室35内での気泡放出口32aに向かう上昇空気の流れが、上昇部(36c,37c)から第2連通口(36e,37e)を通じて気泡放出室35に進入する空気の流れよりも速いとする。この場合、気泡放出室35内の空気の移動速度が、第2連通口(36e、37e)から気泡放出室35に流入する空気の移動速度よりも速いことになる。すると、気泡放出室35に負圧が生じる。この負圧により、気泡放出室35内の原水W1が空気に引き込まれて、空気と原水W1との気液混合流を発生させる。この結果、折り返し路(36,37)から第2連通口(36e,37e)を通じて気泡放出室35に進入した空気が気液混合流によって分断されて、大きな気泡に成長しなくなってしまう。
第1態様は、内部に液体(例えば原水W1)を貯留し、且つ前記液体中に供給される気体(例えば空気)を前記液体の上方に貯留する気体貯留室(例えば第1気体貯留室33、第2気体貯留室34)と、前記気体貯留室の上部に連通して下方に向けて延びた後、折り返して上方に向けて延びる折り返し路(例えば第1折り返し路36、第2折り返し路37)とを備え、前記折り返し路を経由した気体を気泡として間欠的に形成する気泡発生装置(例えば気泡発生装置30)であって、気泡を放出する気泡放出口に連通する気泡放出室(例えば気泡放出室35)を備え、前記折り返し路が、前記気体貯留室に連通する第1連通口(例えば第1連通口36d,37d)と、前記折り返し路の折り返し部よりも気体進行方向の下流側で前記気泡放出室に連通する第2連通口(例えば第2連通口36e,37e)とを備え、前記気体貯留室、及び前記気泡放出室のそれぞれが、下端に下方を向く開口(例えば下端開口39)を備え、前記気泡放出室の水平方向の断面積が、前記第2連通口の開口面積と同等以上であることを特徴とするものである。
また、気泡放出室に僅かな負圧が発生すると、気体貯留室の下端で下方を向く開口を通じて、外部の液体が気体貯留室の中に進入することで、気体貯留室内における気体と液体との界面で、液体が気体に対して押し上げる方向の力を付与する、これにより、気体貯留室から折り返し路への気体の流入が促される。
以上の結果、第2連通口から気泡放出室に流入して間もない気体と、後続の気体とが、分断することなく、一体的に連なって移動する。よって、径の大きな気泡を気泡放出室で形成して気泡放出口から濾過膜に向けて放出して、濾過膜の表面から汚濁物質を効率よく引き剥がすことができる。
第2態様は、第1態様の構成を備え、且つ、前記気体貯留室の下方を向く前記開口の開口面積が、前記気体貯留室の水平方向の断面積と同等以上であり、前記気泡放出室の下方を向く前記開口の開口面積が、前記気泡放出室の水平方向の断面積と同等以上である、ことを特徴とするものである。
また、気泡放出口からの気泡の放出時に、気体貯留室内において、気体の下方に存在する液体により、上方の気体を上方に向けて押し上げようとする力を、断面方向の一部に集中させることなく、より均一化させることが可能である。これにより、気体との界面付近に存在する液体の空気による引き込みを抑制することで、気体貯留室から第1連通口を通じた折り返し路への液体の流入を抑えることができる。
第3態様は、第1態様又は第2態様の構成を備え、且つ前記気泡放出口が、上方に向けて開口し、前記気泡放出口の形状が、略水平方向に延在する細長形状であり、前記折り返し路が、前記第1連通口から下方に向かう下降部(例えば下降部36a,37a)と、下方から上方に向けて折り返す折り返し部(例えば折り返し部36b,37b)と、前記折り返し部から上方に向かって前記第2連通口に至る上昇部(例えば上昇部36c,37c)とを備え、前記下降部、前記折り返し部、前記上昇部、及び前記気泡放出室のそれぞれの形状が、前記気泡放出口の長手方向に沿って延在する形状であり、前記第1連通口及び前記第2連通口のそれぞれの形状が、前記長手方向に沿って延在する形状であることを特徴とするものである。
また、第2態様によれば、気泡放出口の延在方向に延びる横長の大きな気泡を形成して、同延在方向に並ぶ複数の濾過膜を、その横長の大きな気泡によってスクラビングすることができる。
第4態様は、第3態様の構成を備え、且つ、前記気体貯留室と前記折り返し路との組を複数備え、それぞれの組の前記折り返し路が、それぞれの前記第2連通口で共通の前記気泡放出室に連通し、前記気泡放出口の開口面積が、それぞれの前記第2連通口の開口面積の合計と同等以上であることを特徴とするものである。
第5態様は、第4態様の構成を備え、且つ、複数の前記気体貯留室が、前記折り返し部よりも上の高さ位置で互いに連通することを特徴とするものである。
第6態様は、第1態様~第5態様の何れかの構成を備え、且つ、前記折り返し部の下壁に、下方を向く開口を備えることを特徴とするものである。
第7態様は、膜部(例えば濾過膜23の中空以外の部分)と、前記膜部に囲まれる中空(例えば中空23a)とを有し、液体中に配置された状態で前記中空に吸引力を受けることで、外部の液体を、前記膜部を通じて前記中空内に取り込んで濾過する濾過膜(例えば濾過膜23)と、前記濾過膜の下方に配置され、前記濾過膜に向けて気泡を放出する気泡発生装置とを備える液体濾過装置(例えば液体濾過装置50)であって、前記気泡発生装置が、第1態様~第6態様の何れかの気泡発生装置であることを特徴とするものである。
Claims (5)
- 内部に液体を貯留し、且つ前記液体中に供給される気体を前記液体の上方に貯留する気体貯留室と、前記気体貯留室の上部に連通して下方に向けて延びた後、折り返して上方に向けて延びる折り返し路とを備え、前記折り返し路を経由した気体を気泡として間欠的に形成する気泡発生装置であって、
気泡を放出する気泡放出口に連通する気泡放出室を備え、
前記気体貯留室と前記折り返し路との組を複数備え、
前記気泡放出口が、上方に向けて開口し、
前記気泡放出口の形状が、略水平方向に延在する細長形状であり、
複数の前記折り返し路のそれぞれが、前記第1連通口から下方に向かう下降部と、下方から上方に向けて折り返す折り返し部と、前記折り返し部から上方に向かって前記第2連通口に至る上昇部と、前記気体貯留室に連通する第1連通口と、前記折り返し路の折り返し部よりも気体進行方向の下流側で前記気泡放出室に連通する第2連通口とを備え、且つ前記第2連通口で共通の前記気泡放出室に連通し、
前記気泡放出室、及び複数の前記気体貯留室のそれぞれが、下端に下方を向く開口を備え、
前記下降部、前記折り返し部、前記上昇部、及び前記気泡放出室のそれぞれの形状が、前記気泡放出口の長手方向に沿って延在する形状であり、
前記第1連通口及び前記第2連通口のそれぞれの形状が、前記長手方向に沿って延在する形状であり、
前記気泡放出室の水平方向の断面積が、複数の前記折り返し路におけるそれぞれの前記第2連通口の開口面積の合計と同等以上である
ことを特徴とする気泡発生装置。 - 前記気体貯留室の下方を向く前記開口の開口面積が、前記気体貯留室の水平方向の断面積と同等以上であり、
前記気泡放出室の下方を向く前記開口の開口面積が、前記気泡放出室の水平方向の断面積と同等以上である、
ことを特徴とする請求項1に記載の気泡発生装置。 - 複数の前記気体貯留室が、前記折り返し部よりも上の高さ位置で互いに連通する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の気泡発生装置。 - 前記折り返し部の下壁に、下方を向く開口を備える
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の気泡発生装置。 - 膜部と、前記膜部に囲まれる中空とを有し、液体中に配置された状態で前記中空に吸引力を受けることで、外部の液体を、前記膜部を通じて前記中空内に取り込んで濾過する濾過膜と、
前記濾過膜の下方に配置され、前記濾過膜に向けて気泡を放出する気泡発生装置と
を備える液体濾過装置であって、
前記気泡発生装置が、請求項1乃至4の何れか1項に記載の気泡発生装置である
ことを特徴とする液体濾過装置。
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