JPH03161034A - 微細気泡発生装置 - Google Patents
微細気泡発生装置Info
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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。
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、気泡塔等の気体と液体との接触を利用する化
学反応装置、空気浮上法や泡沫分離法等による懸濁物や
油分を分離する分離装置、溶存酸素供給のための曝気装
置等に用いられ、かつ中空糸を用いた微細気泡発生装置
に関するものである。
学反応装置、空気浮上法や泡沫分離法等による懸濁物や
油分を分離する分離装置、溶存酸素供給のための曝気装
置等に用いられ、かつ中空糸を用いた微細気泡発生装置
に関するものである。
液体中で微細気泡を製造する方法として最も一般的に行
なわれているのは、加圧液体の減圧により、気体の溶解
度を物理的に変化させて気泡を発生させる方法であるが
、この方法は、例えば、水処理における溶解空気浮上法
（加圧浮上法）に利用されている。例えば、水道協会雑
誌第５３巻第１２号（第６０３号）丹保憲二他による「
フローテーションテスタによる溶解空気浮上法と沈降分
離の比較」において、加圧（ ４ ｋｇ ／ ｃｄ Ｇ
） Ｌ．．た水に空気を溶解し、それを常圧（ Ｏ
ｋｇ ／ ｃｊ Ｇ ）に減圧して微細気泡を発生させ
、その粒径分布を測定している。この場合の平均気泡径
は０ ． ０ ５ ５ ａｍであり、大きいもので０
． ０ ８ ｍｍ程度、小さいもので０ ． ０ ３
ｍｒｓ程度と報告されている。
なわれているのは、加圧液体の減圧により、気体の溶解
度を物理的に変化させて気泡を発生させる方法であるが
、この方法は、例えば、水処理における溶解空気浮上法
（加圧浮上法）に利用されている。例えば、水道協会雑
誌第５３巻第１２号（第６０３号）丹保憲二他による「
フローテーションテスタによる溶解空気浮上法と沈降分
離の比較」において、加圧（ ４ ｋｇ ／ ｃｄ Ｇ
） Ｌ．．た水に空気を溶解し、それを常圧（ Ｏ
ｋｇ ／ ｃｊ Ｇ ）に減圧して微細気泡を発生させ
、その粒径分布を測定している。この場合の平均気泡径
は０ ． ０ ５ ５ ａｍであり、大きいもので０
． ０ ８ ｍｍ程度、小さいもので０ ． ０ ３
ｍｒｓ程度と報告されている。
一方、多孔質固体等を材料とした通常の気体分散器を利
用して、これに加圧気体を供給する方法では、上記した
ような粒径の微細気泡を生成させることはできなかった
。
用して、これに加圧気体を供給する方法では、上記した
ような粒径の微細気泡を生成させることはできなかった
。
ところが、最近になって、高分子材料製の中空糸を利用
して微細気泡を発生させる方法が開発されて実用に供さ
れるようになった。
して微細気泡を発生させる方法が開発されて実用に供さ
れるようになった。
この場合、中空糸内部に加圧気体を供給し、中空糸外側
表面に接触する液体に流速を与えることにより、加圧水
の減圧に匹敵する程の微小気泡の製造を可能としている
。
表面に接触する液体に流速を与えることにより、加圧水
の減圧に匹敵する程の微小気泡の製造を可能としている
。
上記のように中空糸表面に接触する液体と中：′空糸と
の間に相対運動を与えることにより、中空糸表面の微細
孔より発生する気泡が中空糸の表面で大きく戊長する前
に剥離させて、中空糸と液体の相対運動がない場合より
も小さい径の気泡を発生させることが知られていたが、
中空糸と液体に相対運動を与えるためにボンブ等の機械
的動力を利用する必要があり、ランニングコストが高く
なっていた。
の間に相対運動を与えることにより、中空糸表面の微細
孔より発生する気泡が中空糸の表面で大きく戊長する前
に剥離させて、中空糸と液体の相対運動がない場合より
も小さい径の気泡を発生させることが知られていたが、
中空糸と液体に相対運動を与えるためにボンブ等の機械
的動力を利用する必要があり、ランニングコストが高く
なっていた。
また、上記の利用分野で、例えば培養装置では、ポンプ
等の機械的撹拌によって、細胞、微生物等が損傷を受け
る可能性があり、また他の分野で、従来の気体分散器に
比較してポンプ等の動力費が加算されることが欠点とな
り、適用が困難な場合があった。
等の機械的撹拌によって、細胞、微生物等が損傷を受け
る可能性があり、また他の分野で、従来の気体分散器に
比較してポンプ等の動力費が加算されることが欠点とな
り、適用が困難な場合があった。
本発明は上記のことにかんがみなされたちので、ポンプ
名の機械的動力を利用することなしに、中空糸に接触す
る液体に流速を与えることができ、これにより中空糸か
ら発生する気泡を微細化することができ、微細気泡発生
のためのランニングコストを低くすることができ、また
細胞、微生物、動植物の培養、飼育装置への溶存酸素供
給装置として用いる場合に、液体槽内の細胞、微生物等
に損傷を与えることが少ないようにした微細気泡発生装
置を提供することを目的とするものである。
名の機械的動力を利用することなしに、中空糸に接触す
る液体に流速を与えることができ、これにより中空糸か
ら発生する気泡を微細化することができ、微細気泡発生
のためのランニングコストを低くすることができ、また
細胞、微生物、動植物の培養、飼育装置への溶存酸素供
給装置として用いる場合に、液体槽内の細胞、微生物等
に損傷を与えることが少ないようにした微細気泡発生装
置を提供することを目的とするものである。
上記目的を達成するために、本発明に係る微細気泡発生
装置は、筒体にて形成され、かつ両端を開放した幅が狭
い通路内に、この通路の内面から離間させて中空糸を挿
入保持し、この中空糸を挿入保持した通路を、液体槽の
液体中に、上下方向に、かつ下端を液体槽の底面から離
間して配置し、中空糸に加圧気体供給パイプを接続し、
これの開放端を閉じた構成となっている。
装置は、筒体にて形成され、かつ両端を開放した幅が狭
い通路内に、この通路の内面から離間させて中空糸を挿
入保持し、この中空糸を挿入保持した通路を、液体槽の
液体中に、上下方向に、かつ下端を液体槽の底面から離
間して配置し、中空糸に加圧気体供給パイプを接続し、
これの開放端を閉じた構成となっている。
上総中空糸は上記通路の長手方向に対して５〜９０°の
角度に配置する。
角度に配置する。
上記通路は同心状に配置される内簡の外周面と外簡の内
周面との間に管状に構成し、この通路内に中空糸を蝿旋
状に配置してもよい。
周面との間に管状に構成し、この通路内に中空糸を蝿旋
状に配置してもよい。
また上記構成において、内簡の両端を閉じて機密状にし
、この内筒を介して中空糸に加圧気体を中空糸に供給し
てもよい。
、この内筒を介して中空糸に加圧気体を中空糸に供給し
てもよい。
さらに上記中空糸を挿入保持した通路を、細胞、微生物
、動植物の培養、飼育装置、あるいは懸濁物の油分の浮
上分離装置、気液反応装置の液体槽内の液体中に、上下
方向に、かつ下端を液体槽の底面から離間して配置した
構成となっている。
、動植物の培養、飼育装置、あるいは懸濁物の油分の浮
上分離装置、気液反応装置の液体槽内の液体中に、上下
方向に、かつ下端を液体槽の底面から離間して配置した
構成となっている。
本発明で利用する中空糸は静止した水中で０．１〜０．
３ｍ＋ｅ前後の気泡を発生する高分子材料製のものであ
り、このような中空糸は、例えば、以下に説明するプロ
セスで紡糸することができる。なお、このプロセスはそ
の一例であって、本発明に係る微細空気発生装置に利用
する中空糸の紡糸法を規定するものではない。
３ｍ＋ｅ前後の気泡を発生する高分子材料製のものであ
り、このような中空糸は、例えば、以下に説明するプロ
セスで紡糸することができる。なお、このプロセスはそ
の一例であって、本発明に係る微細空気発生装置に利用
する中空糸の紡糸法を規定するものではない。
ドープ（中空糸材とその溶媒）には、ボリスルホンＰ
− １７００ （ユニオンカーバイト社製）をＮ−メチ
ル−２−ピロリドン（三菱化成製）中に２５ｖｔ％溶解
し、増孔剤としてエチレングリコール（以下ＥＧという
）を１〜１０ｖｔ％望ましくは３〜５ｖｔ％添加した。
− １７００ （ユニオンカーバイト社製）をＮ−メチ
ル−２−ピロリドン（三菱化成製）中に２５ｖｔ％溶解
し、増孔剤としてエチレングリコール（以下ＥＧという
）を１〜１０ｖｔ％望ましくは３〜５ｖｔ％添加した。
次にこのＥＧを添加したドーブを真空状態に保ち、脱泡
を行ない、その後通常の２重管型の紡糸金口により紡糸
した。このとき内部凝固液及び外部凝固液には水を用い
た。
を行ない、その後通常の２重管型の紡糸金口により紡糸
した。このとき内部凝固液及び外部凝固液には水を用い
た。
上記紡糸は外部凝固液である水を満たした浴槽中で行な
われるが、この浴檜水面と紡糸金具との間の乾式距離は
Ｏ〜ｉｏａｍ程度、望ましくは５ｃｌＴ１程度が操作上
好ましい。
われるが、この浴檜水面と紡糸金具との間の乾式距離は
Ｏ〜ｉｏａｍ程度、望ましくは５ｃｌＴ１程度が操作上
好ましい。
外部凝固液から引き上げられた中空糸はドラムに巻き取
られるが、このときの巻き取りを早くすると中空糸は延
伸されて高分子の配向が進むため、気泡が発生しにくい
緻密な構造の中空糸ができる。本プロセスでは巻きとり
ドラムを２台直列に配置し、最初のドラムの巻き取りで
は延伸作用がないようにドラフト倍率（実際の巻き取り
線速度／延伸作用がない場合に金口から押し出される中
空糸の線速度）を１．０とし、このドラムでスリップが
ないように中空糸を１巻きした後、次のドラムでは延伸
率が１．１〜１．４となるように巻き取り速度を調整し
た。
られるが、このときの巻き取りを早くすると中空糸は延
伸されて高分子の配向が進むため、気泡が発生しにくい
緻密な構造の中空糸ができる。本プロセスでは巻きとり
ドラムを２台直列に配置し、最初のドラムの巻き取りで
は延伸作用がないようにドラフト倍率（実際の巻き取り
線速度／延伸作用がない場合に金口から押し出される中
空糸の線速度）を１．０とし、このドラムでスリップが
ないように中空糸を１巻きした後、次のドラムでは延伸
率が１．１〜１．４となるように巻き取り速度を調整し
た。
これは紡糸開始後に凝固作用がある程度進むが、完全に
凝固するまでには到らない状態で中空糸を延伸するため
である。
凝固するまでには到らない状態で中空糸を延伸するため
である。
次にこの中空糸を充分に水洗し、完全に凝固した後、乾
燥させ、その後、さらに１．１〜１．３倍の延伸を施し
た。
燥させ、その後、さらに１．１〜１．３倍の延伸を施し
た。
このようにして製造された中空糸は、その内表面及び外
表面が緻密層となっていて、その中間はスポンジ状の支
持体からなっている。そして内表面の緻密層には孔径１
００λ以下の、また外表面には孔径数ミクロン以下の多
数の微細孔ができている。
表面が緻密層となっていて、その中間はスポンジ状の支
持体からなっている。そして内表面の緻密層には孔径１
００λ以下の、また外表面には孔径数ミクロン以下の多
数の微細孔ができている。
上記のようにして製造された中空糸内に、これを静止し
た水等の液中に浸漬状態で加圧気体を供給することによ
り、これの外表面に０，１〜０．３ｍｍ前後の気泡が発
生する。
た水等の液中に浸漬状態で加圧気体を供給することによ
り、これの外表面に０，１〜０．３ｍｍ前後の気泡が発
生する。
本発明に係る微細気泡発生装置では、中空糸に加圧気体
供給パイプより加圧気体の供給を開始すると、中空糸の
表面気泡が発生し、所定の大きさになると中空糸表面か
ら離れて通路内を上昇する。これにより通路内には上記
気泡の上昇によるエアリフト現象により上昇流が生じ、
通路内の中空糸はこの上昇流にさらされ、中空糸の表面
に形或される気泡は加圧気体の供給開始時ほど大きく成
長する前に剥離されて微細な気泡となって上昇する。
供給パイプより加圧気体の供給を開始すると、中空糸の
表面気泡が発生し、所定の大きさになると中空糸表面か
ら離れて通路内を上昇する。これにより通路内には上記
気泡の上昇によるエアリフト現象により上昇流が生じ、
通路内の中空糸はこの上昇流にさらされ、中空糸の表面
に形或される気泡は加圧気体の供給開始時ほど大きく成
長する前に剥離されて微細な気泡となって上昇する。
なお、液体に流速を与えた場合でも、中空糸表面に形或
される境界層が気泡の剥離により微細化を妨害するが、
液体と中空糸の接触する角度を５〜９０°にすることに
より境界層の影響を小さくすることができる。
される境界層が気泡の剥離により微細化を妨害するが、
液体と中空糸の接触する角度を５〜９０°にすることに
より境界層の影響を小さくすることができる。
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図中１は外径が３０ｍｍ，長さ１ ４ ０ ｍｍの円筒
状で、かつ上下両端を閉じた内筒であり、これの外周面
に棒材２が円周方向の等間隔の４個所に長手方向に沿わ
せて接着してある。この各棒材２の外側面には、直径１
．２ｍ＋ｓの半円形の溝が５關のピッチで切削加工して
あり、この溝に沿って中空糸３が螺旋状に巻き付けられ
、各満に接着剤で固定してある。これにより、中空糸３
は内筒１の外周面から捧材２の厚さの間隔をあけた部分
で螺旋状に配置される。このときの中空糸３の長さは約
３ｍであった。
状で、かつ上下両端を閉じた内筒であり、これの外周面
に棒材２が円周方向の等間隔の４個所に長手方向に沿わ
せて接着してある。この各棒材２の外側面には、直径１
．２ｍ＋ｓの半円形の溝が５關のピッチで切削加工して
あり、この溝に沿って中空糸３が螺旋状に巻き付けられ
、各満に接着剤で固定してある。これにより、中空糸３
は内筒１の外周面から捧材２の厚さの間隔をあけた部分
で螺旋状に配置される。このときの中空糸３の長さは約
３ｍであった。
４は上記内筒１より２０闘大きい内径をもち、長さ１５
０關の外筒であり、この外筒４内に上記中空糸３を巻き
付けた内筒１を挿入し、この両筒１，４が同心状になる
ようにステ−５にて固定した。外筒４の上下両端は開放
されており、この外筒４の内側と内筒１との間に、上下
端を開放した環状の通路６が構成される。
０關の外筒であり、この外筒４内に上記中空糸３を巻き
付けた内筒１を挿入し、この両筒１，４が同心状になる
ようにステ−５にて固定した。外筒４の上下両端は開放
されており、この外筒４の内側と内筒１との間に、上下
端を開放した環状の通路６が構成される。
上記中空糸３の一端部（または両端部）には加圧空気供
給パイプ７が気密状に接続してあり、非接続側の他端部
は接着剤等のシール部材にて閉じられている。
給パイプ７が気密状に接続してあり、非接続側の他端部
は接着剤等のシール部材にて閉じられている。
なおこの構成においては、上記したように、中空糸３の
一端部に加圧空気供給パイプ６を接続した構成としたが
、この構成の他例として、内筒１内に加圧空気を供給し
、この内筒１に巻き付けた中空糸３をこの内筒１内に接
続するようにしてもよい。この場合、１個所ではなく、
複数個所で接続してもよい。
一端部に加圧空気供給パイプ６を接続した構成としたが
、この構成の他例として、内筒１内に加圧空気を供給し
、この内筒１に巻き付けた中空糸３をこの内筒１内に接
続するようにしてもよい。この場合、１個所ではなく、
複数個所で接続してもよい。
上記構或の微細気泡発生装置を直径約１５０關、高さ３
０ ０ 關の水を満たした容器８の中心に、かつ下端
を容器８の底面から約１５１Ｉｌ■離間した状態に、図
示しない適宜の保持手段にて保持した。
０ ０ 關の水を満たした容器８の中心に、かつ下端
を容器８の底面から約１５１Ｉｌ■離間した状態に、図
示しない適宜の保持手段にて保持した。
加圧空気供給パイブ７に圧力調整器が付いたコンプレッ
サ（図示せず）より加圧空気を供給し、この加圧空気の
圧力を徐々に上げていくと、約１ ． ５ ｋｇ ／
ｃｄ Ｇから中空糸３の表゛面に気泡の発生が認めら
れた。この気泡は徐々に大きくなり、ある大きさになる
と、中空糸３の表面から離れて一斉に上昇を始める。こ
の気泡は内筒１と外筒４の間に構戊された通路６内を上
昇していく。このとき、多くの気泡の上昇により、通路
６内には気泡によるエアリフト現象により、通路６の下
端から上端に向けて水の流れが生じる。
サ（図示せず）より加圧空気を供給し、この加圧空気の
圧力を徐々に上げていくと、約１ ． ５ ｋｇ ／
ｃｄ Ｇから中空糸３の表゛面に気泡の発生が認めら
れた。この気泡は徐々に大きくなり、ある大きさになる
と、中空糸３の表面から離れて一斉に上昇を始める。こ
の気泡は内筒１と外筒４の間に構戊された通路６内を上
昇していく。このとき、多くの気泡の上昇により、通路
６内には気泡によるエアリフト現象により、通路６の下
端から上端に向けて水の流れが生じる。
上記作用により通路６内に位置する中空糸３の外表面は
上記水の流れにさらされることになり、この中空糸３の
表面に発生する気泡は大きく発達する前に、極めて微細
な状態のときに中空糸３の表面から剥離されて上昇をは
じめる。
上記水の流れにさらされることになり、この中空糸３の
表面に発生する気泡は大きく発達する前に、極めて微細
な状態のときに中空糸３の表面から剥離されて上昇をは
じめる。
外筒４を透明体にて構成して上記作用を外部から観察し
たところ、中空糸３から発生する気泡の径は分布がある
が、径が小さく浮力による水中での上昇速度が小さい気
泡は、それ自体が水の流れを可視化するトレーサとして
作用し、気泡発生量が多くエアリフト効果による通路６
内での上昇流速が大きくなった２ ｋｇ ／ ｃｊ Ｇ
以上の圧力では、通路６の上部の気泡水流出口から出た
気泡の中で、特に微細なものが循環流によって微細気泡
発生装置の外側を下降し、再び通路６の下端の流入口に
吸い込まれる様子が観察された。
たところ、中空糸３から発生する気泡の径は分布がある
が、径が小さく浮力による水中での上昇速度が小さい気
泡は、それ自体が水の流れを可視化するトレーサとして
作用し、気泡発生量が多くエアリフト効果による通路６
内での上昇流速が大きくなった２ ｋｇ ／ ｃｊ Ｇ
以上の圧力では、通路６の上部の気泡水流出口から出た
気泡の中で、特に微細なものが循環流によって微細気泡
発生装置の外側を下降し、再び通路６の下端の流入口に
吸い込まれる様子が観察された。
この実施例では、加圧空気圧を３ ｋｇ ／ ｃｊ Ｇ
以上にすると、増加した気泡の発生流量に対して、エア
リフト効果による上昇流量が不足して気泡の合体が進み
、気泡径を小さくする本来の目的が達戊されなかった。
以上にすると、増加した気泡の発生流量に対して、エア
リフト効果による上昇流量が不足して気泡の合体が進み
、気泡径を小さくする本来の目的が達戊されなかった。
これはエアリフト効果による上昇流速に限界があるため
で、平均気泡径をできるだけ小さくするためには、中空
糸自体の気泡発生能と微細気泡発生装置の構造に起因す
る最適加圧空気圧で操作することが必要である。
で、平均気泡径をできるだけ小さくするためには、中空
糸自体の気泡発生能と微細気泡発生装置の構造に起因す
る最適加圧空気圧で操作することが必要である。
上記実施例において、加圧空気圧力が１．７ｋｇ／ｃ−
Ｇのときの気泡発生流量は２ ９ ｃｃ／ｍｌｎであり
、その平均気泡径は０．１９ｍであった。
Ｇのときの気泡発生流量は２ ９ ｃｃ／ｍｌｎであり
、その平均気泡径は０．１９ｍであった。
この平均気泡径は、実体顕微鏡による写真撮影から５０
０個のサンプルより求めた第５図に示す気泡径分布より
求めた。
０個のサンプルより求めた第５図に示す気泡径分布より
求めた。
また、加圧空気圧力が２ ． ２ ｋｇ ／ ｃｄ
Ｇのときの気泡発生流量は６ ８ ｃｃ／ｍｉｎで、こ
のときの平均気泡径は０．０８６ｍｍであった。この平
均気泡径は第５図と同様にして作或した第６図から求め
た。
Ｇのときの気泡発生流量は６ ８ ｃｃ／ｍｉｎで、こ
のときの平均気泡径は０．０８６ｍｍであった。この平
均気泡径は第５図と同様にして作或した第６図から求め
た。
一方、加圧空気圧力を３．４ｋｇ／ｃｏｔＧとしたとき
の気泡発生流量は１ ９ ７ ｃｃ／ｍｉｎで、平均気
泡径は０．３２ｍ−と大きくなった。このときの気泡径
分布は第７図に示すようになった。
の気泡発生流量は１ ９ ７ ｃｃ／ｍｉｎで、平均気
泡径は０．３２ｍ−と大きくなった。このときの気泡径
分布は第７図に示すようになった。
一般に、中空糸の周囲の液体に流速を与えることにより
、中空糸から発生する気泡を微細化しようとしても、中
空糸表面に境界層が形或され、これにより中空糸表面に
発生した気泡の剥離が妨害され、あまり気泡径が小さく
ならないが、上記液体を中空糸と所定の角度（５〜９０
°）で接触させることにより、この境界層の影響を小さ
くすることができる。
、中空糸から発生する気泡を微細化しようとしても、中
空糸表面に境界層が形或され、これにより中空糸表面に
発生した気泡の剥離が妨害され、あまり気泡径が小さく
ならないが、上記液体を中空糸と所定の角度（５〜９０
°）で接触させることにより、この境界層の影響を小さ
くすることができる。
上記実施例では、中空糸３を内筒１に螺旋状に巻き付け
た構成となっているので、通路６を上昇する水の流れに
対して中空糸３は略直交する姿勢となり、上昇流に対し
て効率よくさらされる。
た構成となっているので、通路６を上昇する水の流れに
対して中空糸３は略直交する姿勢となり、上昇流に対し
て効率よくさらされる。
なおこの中空糸の配置姿勢は上記上昇流に対して５〜９
０’好ましくは４５〜９０″ さらに好ましくは７５〜
９０°の角度の範囲にあれば上昇流による気泡の剥離効
果による気泡径の微細化が期待できる。
０’好ましくは４５〜９０″ さらに好ましくは７５〜
９０°の角度の範囲にあれば上昇流による気泡の剥離効
果による気泡径の微細化が期待できる。
比較例
上記実施例にて用いたものと同一時に製造された中空糸
３を、第４図に示すように長さ２５（７）の環状にして
アクリルパイプ９に気密状に接続して気泡発生装置を構
成し、このアクリルパイプ９へ、これに接続した加圧気
体供給パイプ１０より中空糸３内に加圧空気を供給した
。
３を、第４図に示すように長さ２５（７）の環状にして
アクリルパイプ９に気密状に接続して気泡発生装置を構
成し、このアクリルパイプ９へ、これに接続した加圧気
体供給パイプ１０より中空糸３内に加圧空気を供給した
。
中空糸３が水中で静止した状態でアクリルパイプ９に、
１ ． ７ ｋｇ ／ ｃｌ Ｇ ， ２ ． ２ ｋ
ｇ ／ ｃｄ Ｇ ，３ ． ４ ｋｇ ／ ｃｄ Ｇ
の加圧空気をそれぞれ供給したときに発生する気泡の平
均径はそれぞれ０． ２ｍｍ，０．２４ｍｍ，０．２
７ｍｍであった。
１ ． ７ ｋｇ ／ ｃｌ Ｇ ， ２ ． ２ ｋ
ｇ ／ ｃｄ Ｇ ，３ ． ４ ｋｇ ／ ｃｄ Ｇ
の加圧空気をそれぞれ供給したときに発生する気泡の平
均径はそれぞれ０． ２ｍｍ，０．２４ｍｍ，０．２
７ｍｍであった。
上記各加圧空気圧力時の気泡径分布を第８図から第１０
図に示す。
図に示す。
上記実施例は本発明の一例にすぎないもので、その形状
及び寸法はこの実施例に示したものに限るものではなく
、特１．こその大きさは装置の規模によって異なる。
及び寸法はこの実施例に示したものに限るものではなく
、特１．こその大きさは装置の規模によって異なる。
またその構成も内筒１及び外筒４は必ずしも円筒状でな
くてもよい。ただし両筒１、４はｔ目似形であることが
望ましい。
くてもよい。ただし両筒１、４はｔ目似形であることが
望ましい。
さらに上記内筒１を用いない構成のものであってもよい
。第２図、第３図はその構成の一例を示す。
。第２図、第３図はその構成の一例を示す。
すなわち、上下端を開放した断面形状が偏平になってい
る筒体１１内に中空糸３をはしご状に挿入し、この中空
糸３の外側と筒体１１の内側との間で上下方向に開放さ
れる通路６ａを構成するようにしてもよい。
る筒体１１内に中空糸３をはしご状に挿入し、この中空
糸３の外側と筒体１１の内側との間で上下方向に開放さ
れる通路６ａを構成するようにしてもよい。
この構成における中空糸３への加圧空気の供給は両側の
柱部分から供給してもよく、片方の柱部分の端部を閉じ
一方の注部分より供給するようにしてもよい。
柱部分から供給してもよく、片方の柱部分の端部を閉じ
一方の注部分より供給するようにしてもよい。
上記各実施例に示した本発明に係る微細気泡発生装置の
使用例として、細胞、微生物、動植物の培養、飼育装置
への溶存酸素供給用として用いることができる。
使用例として、細胞、微生物、動植物の培養、飼育装置
への溶存酸素供給用として用いることができる。
本発明によれば、液体槽内に配置した微細気泡発生装置
の中空糸３に加圧空気を供給するだけで、液体槽内の液
体がエアリフト現象により循環されて、中空糸３はこの
ときの循環流にさらされ、ポンプ等の機械的動力を利用
することなしに、中空糸３に接触する液体に流速を与え
ることができ、上記ポンプ等の機械的動力を利用するこ
となしに中空糸３より微細な気泡を発生することができ
、ランニングコストを低することができる。
の中空糸３に加圧空気を供給するだけで、液体槽内の液
体がエアリフト現象により循環されて、中空糸３はこの
ときの循環流にさらされ、ポンプ等の機械的動力を利用
することなしに、中空糸３に接触する液体に流速を与え
ることができ、上記ポンプ等の機械的動力を利用するこ
となしに中空糸３より微細な気泡を発生することができ
、ランニングコストを低することができる。
また本発明に係る微細気泡装置による液体槽内の液体の
循環はポンプ等の機械的動力を用いて撹拌する機械と比
較してゆるやかに行なわれるので、本発明に係る微細気
泡発生装置を細胞、微生物、動植物の培養、飼育装置へ
の溶存酸素供給装置として用いた場合、液体槽内の細胞
、微生物等に損傷を与えることが少ないという効果を有
する。
循環はポンプ等の機械的動力を用いて撹拌する機械と比
較してゆるやかに行なわれるので、本発明に係る微細気
泡発生装置を細胞、微生物、動植物の培養、飼育装置へ
の溶存酸素供給装置として用いた場合、液体槽内の細胞
、微生物等に損傷を与えることが少ないという効果を有
する。
第１図は本発明の実施例を示す一部破断斜視図、第２図
は本発明の他の実施例を示す断面図、第３図は第２図の
■−■線に沿う断面図である。 第４図は比較例を示す斜視図である。第５図から第７図
は本発明の実施例において発生した微細気泡径を累積個
数分布で表わした線図、第８図から第１０図は比較例に
おいて発生した微細気泡の累積個数分布を表わした線図
である。 １は内筒、３は中空糸、４は外筒、６は通路、７は加圧
空気供給パイプ、８は液体槽。
は本発明の他の実施例を示す断面図、第３図は第２図の
■−■線に沿う断面図である。 第４図は比較例を示す斜視図である。第５図から第７図
は本発明の実施例において発生した微細気泡径を累積個
数分布で表わした線図、第８図から第１０図は比較例に
おいて発生した微細気泡の累積個数分布を表わした線図
である。 １は内筒、３は中空糸、４は外筒、６は通路、７は加圧
空気供給パイプ、８は液体槽。
Claims (5)
- （１）筒体にて形成され、かつ両端を開放した幅が狭い
通路内に、この通路の内面から離間させて中空糸を挿入
保持し、この中空糸を挿入保持した通路を、液体槽の液
体中に、上下方向に、かつ下端を液体槽の底面から離間
して配置し、中空糸に加圧気体供給パイプを接続し、こ
れの開放端を閉じたことを特徴とする微細気泡発生装置
。 - （２）中空糸は通路の長手方向に対して５〜９０゜の角
度に配置したことを特徴とする請求項（１）記載の微細
気泡発生装置。 - （３）通路は同心状に配置される内筒の外周面と外筒の
内周面との間に環状に構成し、この通路内に中空糸を螺
旋状に配置したことを特徴とする請求項（１）記載の微
細気泡発生装置。 - （４）内筒の両端を閉じて気密状にし、この内筒を介し
て中空糸を加圧気体供給パイプに接続したことを特徴と
する請求項（３）記載の微細気泡発生装置。 - （５）中空糸を挿入保持した通路を、細胞、微生物、動
植物の培養、飼育装置の液体槽内の液体中に、上下方向
に、かつ下端を液体槽の底面から離間して配置したこと
を特徴とする請求項（１）〜（５）記載の微細気泡発生
装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1299413A JP2762372B2 (ja) | 1989-11-17 | 1989-11-17 | 微細気泡発生装置 |
| EP19900916806 EP0454864A4 (en) | 1989-11-17 | 1990-11-16 | Device for fine foaming |
| CA002045123A CA2045123A1 (en) | 1989-11-17 | 1990-11-16 | Fine bubble generating apparatus |
| US07/721,499 US5230838A (en) | 1989-11-17 | 1990-11-16 | Fine bubble generating apparatus |
| KR1019910700753A KR920700750A (ko) | 1989-11-17 | 1990-11-16 | 미세 기포 발생장치 |
| PCT/JP1990/001504 WO1991007222A1 (fr) | 1989-11-17 | 1990-11-16 | Dispositif de production de structures microporeuses |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1299413A JP2762372B2 (ja) | 1989-11-17 | 1989-11-17 | 微細気泡発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03161034A true JPH03161034A (ja) | 1991-07-11 |
| JP2762372B2 JP2762372B2 (ja) | 1998-06-04 |
Family
ID=17872239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1299413A Expired - Lifetime JP2762372B2 (ja) | 1989-11-17 | 1989-11-17 | 微細気泡発生装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5230838A (ja) |
| EP (1) | EP0454864A4 (ja) |
| JP (1) | JP2762372B2 (ja) |
| KR (1) | KR920700750A (ja) |
| CA (1) | CA2045123A1 (ja) |
| WO (1) | WO1991007222A1 (ja) |
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| JP2021098173A (ja) * | 2019-12-23 | 2021-07-01 | 株式会社ナノバブル研究所 | 微細バブル発生装置 |
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-
1989
- 1989-11-17 JP JP1299413A patent/JP2762372B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-11-16 KR KR1019910700753A patent/KR920700750A/ko not_active Application Discontinuation
- 1990-11-16 CA CA002045123A patent/CA2045123A1/en not_active Abandoned
- 1990-11-16 EP EP19900916806 patent/EP0454864A4/en not_active Withdrawn
- 1990-11-16 WO PCT/JP1990/001504 patent/WO1991007222A1/ja not_active Application Discontinuation
- 1990-11-16 US US07/721,499 patent/US5230838A/en not_active Expired - Fee Related
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