JPH04244158A - 気泡水流発生装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水槽内に気泡水流を噴
出する気泡水流発生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の気泡水流発生装置は、図４
に示すように、水槽１の水を循環ポンプ２で吸入し、こ
の循環ポンプ２の下流側に設けられた混合室３は水槽１
に開口する構成になっていた。そして上記混合室３は、
水平方向の軸をもつ噴出ノズル４と混合ノズル５、及び
その軸が前記２つのノズル軸と直行する混合空気吸入部
６とからなっていた（例えば、実開昭６３−１８８０２
７号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成においては、吸入空気は水流のジェット作用に
より噴流水の周囲から吸い込まれるため、気泡サイズは
比較的大きなものしか生成されなかった。何故ならば、
空気塊は最初流速の遅い噴流水周辺の層流拡散層で水流
と接触するため、ここでの層流剪断力により空気塊は小
さくされる。しかしながら水と空気の接触面積は小さい
ため、大きなエネルギの授受は行われず、微小化には限
界があった。

【０００４】次に空気塊は層流境界層から乱流領域に移
送され、ここで水粒子と運動量交換による乱流剪断力に
より微小化されるわけであるが、一度形成された空気塊
を壊すには非常に大きなエネルギを必要とするため、微
細化には限界があった。また、微小気泡の径を一定にす
ることも行われていなかった。

【０００５】本発明はかかる従来の課題を解消するもの
で、微小で均一な気泡を発生する気泡水流発生装置を提
供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の気泡水流発生装置は、水槽と、前記水槽の
中の水を循環させる循環回路と、前記循環回路に設けら
れた循環ポンプと、前記循環ポンプの吐出側に一端が接
続され他端が前記水槽に接続された水噴出ノズルと、前
記水噴出ノズルの下流側に設けられた空気噴出ノズルか
らなり、前記空気噴出ノズルは前記水噴出ノズルからの
噴流が衝突する傾斜面と、前記傾斜面に設けられた少な
くとも１つの空気噴出口とで構成したものである。

【０００７】

【作用】本発明は上記構成により、水噴出ノズルの下流
側に設けられた空気噴出ノズルの先端から空気を供給す
ると、供給された空気は空気噴出口より上流の傾斜面に
衝突した水流および水噴出ノズルから直接噴出した水流
の動圧エネルギにより分断され微小な気泡となる。その
後、気泡水流は空気噴出口より下流の傾斜面に沿って流
れる。気泡水流は傾斜面に沿って流れるため、キャビテ
ーションの発生が微小となり、均一な微小気泡が発生す
る。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。図１・図２において、７は水槽であり、こ
の水槽７には循環ポンプ８を有する循環回路９が接続さ
れている。循環ポンプ８の吐出側には先端が水槽７に接
続された水噴出ノズル１０及び水量調整バルブ１１が配
設されている。１２は水噴出ノズル１０からの噴流水を
示す矢印である。一方、水噴出ノズル１０の下流側には
、空気室１３及び空気噴出口１４をもつ傾斜面１５で構
成される空気噴出ノズル１６が水槽７に開放するように
設けられている。また傾斜面１５は空気噴出口１４より
水噴出ノズル１０側の傾斜面である上流傾斜面１７と空
気噴出口１４より水槽７側の傾斜面である下流傾斜面１
８とで構成されている。１９は空気室１３の内部を流れ
る噴流空気の流れを示す矢印である。２０は水と空気の
混合した気泡水流を示す矢印である。また空気噴出ノズ
ル１６には空気量調整バルブ２１を介してエアーポンプ
２２が接続されている。

【０００９】上記構成において、循環ポンプ８を運転す
ると水槽７から循環回路９を介して吸入された水は、断
面積が縮小している水噴出ノズル１０で高速の水流とな
り傾斜面１７に衝突する。それと同時にエアーポンプ２
２を運転して、空気を空気噴出口１４から水槽７に供給
する。このように供給された空気塊は上流傾斜面１７に
沿って流れる水流の動圧エネルギにより分断されて微小
な空気塊となり、上流傾斜面１７付近及び下流傾斜面１
８付近で、噴流水と混合されて、下流傾斜面１８に沿っ
て流れ、微小気泡となり水槽７へ送られる。またエアー
ポンプ２２からの空気量を空気調整バルブで２１で調整
することにより、気泡の量が変わり即ち、発生する気泡
の径を調整することができる。

【００１０】次に本発明の他の実施例を図３を用いて説
明する。図３において上述した一実施例と相違する点は
空気噴出ノズル２３であり、傾斜面２４に水噴出方向に
平行な複数の空気噴出口２５をもつ構成としたことにあ
る。傾斜面２４は上流傾斜面２６と複数の中流傾斜面２
７と下流傾斜面２８とで構成されている。

【００１１】この構成によれば、上流傾斜面２６に衝突
した噴流水が上流傾斜面２６に沿って流れると共に空気
噴出ノズル２３からは、空気室２９を通り空気噴出口２
５から空気が噴出される。噴出された空気は上流傾斜面
２６に沿って流れる水流の動圧エネルギによって分断さ
れて微小な空気塊となり、中流傾斜面２７に衝突する。

【００１２】次に中流傾斜面２７に衝突した気泡を含ん
だ噴流水が中流傾斜面２７に沿って流れると共に空気噴
出ノズル２３からは、空気室２９を通り下流にある他の
空気噴出口２５から空気が噴出される。噴出された空気
は中流傾斜面２７に沿って流れる水流の動圧エネルギに
よって分断されて微小な空気塊となり、下流側にある他
の中流傾斜面２７に衝突する。以後この現象が中流傾斜
面２７において複数回、下流傾斜面２８について１回起
こる。

【００１３】最後に下流傾斜面２８に衝突した気泡を含
んだ噴流水が下流傾斜面２８に沿って流れ、微小気泡と
なり水槽７へ送られる。以上のように前記空気噴出ノズ
ル２３から噴出した空気を傾斜面２４に沿って流れる水
流で分断することを繰り返すことにより、発生するバブ
ルを多量にできる。なお空気噴出口２５の内部に空気室
２９をもつことにより空気噴出の際の圧力損失による空
気噴出能力の低下を防いでいる。

【００１４】

【発明の効果】以上の説明から明らかのように、本発明
の気泡水流発生装置によれば下記の効果が得られる。

【００１５】水噴出ノズルの下流側に空気噴出ノズルを
設け、空気噴出ノズルを水噴出ノズルからの噴流が衝突
する傾斜面と、傾斜面に設けられた少なくとも１つの空
気噴出口とで構成することにより微小気泡の発生が可能
となる。即ち空気噴出ノズルを水槽内に開放し、水噴出
ノズルから噴出された水流の動圧エネルギ及び傾斜面に
より収束される水流の動圧エネルギより空気塊を分断す
ると共に、更に傾斜面に沿って気泡水流が流れることに
より、キャビテーションの発生が微小となり、均一な小
径の気泡を多く発生させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における気泡水流発生装置の
断面図

【図２】同装置の空気噴出ノズル及び水噴出ノズルの断
面図

【図３】本発明の他の実施例における気泡水流発生装置
の空気噴出ノズルの断面図

【図４】従来の気泡水流発生装置の断面図

【符号の説明】

７　　水槽 ８　　循環ポンプ ９　　循環回路 １０　　水噴出ノズル １４，２５　　空気噴出口 １５，２４　　傾斜面 １６，２３　　空気噴出ノズル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水槽と、前記水槽の水を循環させる循環回
   路と、前記循環回路に設けられた循環ポンプと、一端が
   前記循環ポンプの吐出側に接続され他端が前記水槽に接
   続された水噴出ノズルと、前記水噴出ノズルの下流側に
   設けられた空気噴出ノズルからなり、前記空気噴出ノズ
   ルは前記水噴出ノズルから噴出される噴流が衝突する傾
   斜面と、前記傾斜面に設けられた少なくとも１つの空気
   噴出口からなる気泡水流発生装置。