JPH02211232A - 微細気泡発生装置用気体吸入装置及び気体吸入装置付きポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は液体循環用のポンプに用いて微細気泡を発生さ
せるための気体吸入装置及び気体吸入装置付きポンプに
関するものである。

（従来の技術） 各種液体循環用システムにおいて気体を液体中に溶解さ
せて、微細気泡を発生させる装置としては特開昭６０−
１８０２６号公報が知られている。

（発明が解決しようとする問題点） 前記特開昭８０−３８０２８号公報に開示されたものは
、それ以前において一般的に行われていた滞溜槽内にポ
ンプを経て水と空気とを送り、−定圧下に一定時間維持
することによって水中に空気を溶解させるものに比較す
ると構成が簡単であるとはいえ、ポンプの吐出側におい
て、液体導入管１１Ｈに接続されている空気導入管１１
ｂヘエアポンプで空気を送り込むようにしてなる気液混
合部を設け、該気液混合部の下流側に気泡混合水中の気
泡を細分化して加圧下のもとに空気を水中に溶解させる
螺旋流路を有する気体溶解部を設けているので、前記気
体を液体中に混合溶解させるための高圧のエアポンプの
ほか螺旋流路部材を必要不可欠とするためコスト高とな
るという問題点があった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は主として高圧のエアポンプを使用することなく
微細気泡を発生させるための気体を液体中に良好に溶解
することのできる構成簡単な装置と該装置付きポンプを
提供しようとするものであって、吐出圧が５〜１０１の
液体循環用ポンプの吸入側に通じる吸入側管路を通過す
る流速より急激に速い流速で通過する如く形成した絞り
部分の通路に、該通路よりも著しく細い気体吸入細孔を
穿設した気体吸入装置を設けたこと及びポンプの吸入側
に前記気体吸入装置を取付けたこと、史書ζ、前記気体
吸入装置の気体吸入細孔の吸入側口端部にホースの一端
部を接続し、ホースの他端部には前記気体吸入細孔と同
様の細孔を有する栓体を設けたものである。

（作用） ポンプによって吸引され、吸入側管路によりポンプ近傍
に達した液体は絞り部分で急激に加速さで、この細孔か
ら絞り部分へ入った気体は高速通過する液体中に陰圧に
よって急速に引き込まれ、ポンプの吸入側から吐出側に
入ったときに、ポンプ吐出圧と吐出管路先端のレリーフ
弁状の微細気泡噴出ノズルの定圧弁によって吐出圧が保
たれながら液体中に混合溶解してポンプ吐出側管路を経
て微細気泡噴出ノズルから槽内へ噴出される。

（実施例） 本発明の一実施例を示す図面について説明すると、１は
液体２が入っている槽、３は吐出圧が５〜１０１に設定
されている液体循環用のポンプであって、前記槽１内の
液体２はこのポンプ３によって吸入口１０から吸入側管
路４、ポンプ３、吐出側管路５．気液分離槽６．微細気
泡傾出ノズル１１を経て槽１内へ噴出されるようになっ
ている。

本発明における第１の発明は、このような液体循環シス
テムにおける前記ポンプ３の吸入部に通じる吸入側管路
４に、流体の流速が吸入側管路部分における流速よりも
急激に速く通過する如く吸入側管路４の直径より約７〜
丁細く形成した絞り部分の通路７を設け、該絞り部分の
通路７へ該通路７よりも約Ｔ。−ｎはど著しく細い気体
吸入細孔８を穿設した気体吸入装置９を設けたものであ
る。また、第２の発明においては、前記気体吸入装置８
の一万端部をポンプ３の吸入側に直接取付けたものであ
る。更に、第３の発明においては、気体吸入細孔８の吸
入側口端部にホース１５の一端部を接続し、該ホース１
！の他端部に前記気体吸入細孔８と同様に細い気体吸入
細孔１４を有する栓体１２を取付けたものである。尚液
体とは水その他の一般的溶液を言い、気体とは０．■。

Ｎ、　　　ＣＯ，等の一般的難溶性気体をいう。

微細気泡噴出ノズル１１は第１図に示す如く、レリーフ
弁状になっているから槽１内へ吐出する寸前までは一定
の高圧（５〜９１）が保たれているので液体中に溶解し
得なかった一部の気体は気液分離槽及び自動排気弁によ
って外部に出るが、大部分の気体を溶解した液体は、前
記噴出ノズルから噴出する。その時、圧力が解放されて
低圧に下ると液体に溶解していた気体は、直径１０〜３
０μｍの微細気泡となって槽内に拡散し充満する。尚こ
の溶解していた気体が液体中で高圧から低圧に変化する
と微細気泡に変化するのはヘンリーの法則によるもので
ある。

へンリーの法則による空気の水への溶解は、比較的溶解
し難い気体に対しては一般にヘンリーの法則が成立する
。空気の水への溶解の場合はこれに相当する。

ヘンリーの法則は次のように表わされる。

−ＥＸ ここに。

Ｘ：液相中の溶質ガスのモル分率ｍｏｌ　ａｉｒ／ｆｎ
ｏｌ水ｐ：この液体と平衡状態にある気相の圧力ａｔｍ
Ｅ：ヘンリー常数　ａｔｍ１モル分率 水に含まれる空気は、Ｈｅｎｒｙ　−Ｄａｌｔｏｎの法
則によれば、一定温度の下では液体はそれに接している
気体の一定体積を吸収する。

従って水は、一定温度の下では常に一定体積の空気を含
んでいる。そして温度が異なれば、上表のように含まれ
る空気の体積も異なるのである。

しかるに空気の体積は圧力が変化すれば、それに反比例
して変化する。従って、水に吸収される空気の体積が一
定であるためには、吸収される空気の重量は異なること
になる。このために、水が高圧の所から低圧の所へ移る
場合、空気の一部は水から遊離して直径１０〜３０μｍ
の微細気泡となって水中に拡散する。

（発明の効果） 本発明は、吐出圧が５〜１０１に設定の液体循環用のポ
ンプの吸入側管路の直径よりも細い絞り部分の通路に、
該通路よりも著しく細い気体吸入細孔が穿設されている
ので、ポンプで吸引された液体は絞り部分で流速が急激
に速くなると共に、この絞り部分を急速に通過する液体
中に著しく小さい孔である気体吸入細孔から陰圧によっ
て気体が引き込まれる。引き込まれた気体は、ポンプの
吐出側の高圧に於いて液体中に混合溶解し、ポンプ内を
経て吐出側管路５、微細気泡噴出ノズル１１から槽内へ
噴出される。従りで、第１の発明においては液体循環用
ポンプに至るまでの吸入側管路中に本発明に係る気体吸
入装置を接続することにより、また、第２の発明におい
ては、液体循環用のポンプとして本発明に係る気体吸入
装置付きポンプを使用することによって、従来品の如く
、別途高圧のエアポンプを使用することなく陰圧吸気手
段とレリーフ弁状の微細気泡噴出ノズルの高圧保持とに
よって微細気泡を発生させることができる。また、気体
吸入細孔８から入る気体が液体流速とのバランスがとれ
ず瞬間的に気体が入りすぎた場合、ポンプに回転ムラを
生じさせるが、第４図に示すように気体吸入細孔８にホ
ース１３の一端部を接続し、ホース１３の他端部に前記
気体吸入細孔８同様の気体吸入細孔１４を有する栓体１
２を取付けた第５の発明においては、ホース１５内に溜
っている気体が抵抗となって気体吸入細孔８からの気体
の瞬間的な入り過ぎを防止できるためポンプの回転が安
定するという効果を奏するので、かかる構造の装置を吸
入側管路中に設けること又はかかる装置をポンプに取付
けることはより一層好ましい。而して、本発明は従来品
の如く、エアポンプの必要性はなくなり、構造が簡単と
なり安価に提供し得るので、各種水処理装置や洗浄装置
、浄水装置等に広く利用されるものとして極めて有効で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は液体循環システムに本発明に係る微細気泡発生
装置用気体吸入装置を実施した一実施例の概略図、第２
図は要部拡大断面図、第３図は気体吸入装置付きポンプ
の概略図、第４図は気体吸入装置の他の実施例を示す要
部拡大断面図である。 ３・・・ポンプ、　　　　　　４・・・吸入側管路、５
・・・吐出側管路、　　　　７・・・絞り部分の通路、
８・・・気体吸入細孔、　　　９・・・気体吸入装置、
１２・・・栓体、　　　　　　１３・・・ホース。 １４・・・栓体の気体吸入細孔。 −Ｊ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）吐出圧が５ｋｍ／ｃｍ＾２以上の比較的高圧の液
   体循環用ポンプの吸入部に通じる吸入側管路を通過する
   流速よりも急激に速い流速で通過する如く形成した絞り
   部分の通路に、該通路よりも著しく細い気体吸入細孔を
   穿設してなるを特徴とする微細気泡発生装置用気体吸入
   装置
2. （２）ポンプの吸入部に通じる吸入側管路の直径より細
   く形成した絞り部分の通路に、該通路よりも著しく細い
   気体吸入細孔を穿設した気体吸入装置の一端部が液体循
   環用のポンプの吸入側に取付けられてなるを特徴とする
   気体吸入装置付きポンプ
3. （３）請求項１又は２記載の気体吸入細孔の吸入側口端
   部にホースの一端部を接続し、該ホースの他端部には前
   記気体吸入細孔と同様に細い気体吸入細孔を有する栓体
   を設けてなるを特徴とする微細気泡発生装置用気体吸入
   装置又は気体吸入装置付きポンプ