JPH0731902A - 気泡混入ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水流中に極微小の気泡を混入して気体の溶解
を促進する気泡混入ノズルである。 【構成】 このノズルは導入管１と排出管２と吸入管３
を備えている。導入管１と排出管２の間にはオリフィス
として固定リング４が設けられ、固定リング４はその内
径の中央に分岐部材４ａを有する。固定リング４と排出
管２の間の隙間から気体を吸引し、水流に気泡として混
入させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、水流中に極微小な気
泡を混入させるための気泡混入ノズルに関する。

【０００２】

【従来の技術】気泡を水流中に混入させることは、水に
酸素を溶解させて活性化を図り、水中の生物を保護した
り、あるいは水中のバクテリアの発生を促進させるなど
種々の効果があるため、これを積極的に利用する研究が
行なわれている。

【０００３】このような水流中に気泡を混入させる装置
として、内部に無数の小さな孔を有数発泡石に小型の圧
縮ポンプを用いて空気を送り込み、発泡石を通過する際
に小さな気泡を作り出す装置が知られている。

【０００４】この気泡混入装置では圧送された空気が水
中に気泡として排出されると気泡が膨張して大きくなる
ため、圧縮空気でなく負圧空気を混入するノズルで気泡
を発生させる気泡発生器を特開平４−１２６５４２号公
報により本出願人は提案している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報による気泡発生器では、水流を螺旋状に回転させなが
らその中心に負圧空気を送り込んで極微粒子状の気泡を
発生させるようにしているため機器が大きくなり、構造
も複雑であるため、例えば観賞魚用等の小さな水槽中で
水流に気泡を混入する場合などには適さない。

【０００６】この発明は、上述した従来の気泡発生器の
問題点に留意して、極めてシンプルな構成で負圧の極微
小な気泡を水流中に混入できる気泡混入ノズルを提供す
ることを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
としてこの発明は、水流の通る管路途中に断面を変化さ
せて減圧する減圧部分を設けると共にこの減圧部分に気
体の取入口を形成し、断面が変化する境界位置付近に管
路内の水流を分流する分岐部材を設けて減圧部分の外周
と管路中心から水流に気体を混入自在とした気泡混入ノ
ズルとしたのである。

【０００８】かかる構成の気泡混入ノズルにおいては、
前記管路を導入管と、内径が異径の拡大断面を有する排
出管から形成し、その断面が変化する位置付近に固定リ
ングと気体の取入口を設け、固定リングはその中央に分
岐部材を有するものとすることができる。

【０００９】あるいは、前記管路を導入管と内径が同径
の排出管から形成し、両者の境界付近に内径が上記管路
内径より小さいオリフィスの役目をする固定リングと気
体の取入口を設け、固定リングはその中央付近に分岐部
材を有するとしてもよい。

【００１０】

【作用】上記構成の気泡混入ノズルに所要の流水を供給
すると、管路の流入側から排出側へ移動する際に流速が
減小し動圧が減少した分流水は負圧となり、この負圧に
よって断面が変化する付近に設けた気体の取入口から気
体を吸引する。

【００１１】吸引された気体は小さな負圧の気泡として
流水中に混入される。この気泡の大きさは、取入口の上
方に例えば絞り弁のようなバルブを設けて吸引される気
体の状態を調整することによって変化させることがで
き、得られる気泡の最も小さいものは目視では見分けら
れない程極微小のものであり、小さい点のようになって
長時間水中に浮遊し、水中から簡単には浮上はしない。

【００１２】このため長時間のうちに自然と水中に気体
が溶解して水に解け込み、消滅する。このノズルでは気
体は、エアー、オゾン、炭酸ガスなどのその使用目的に
よって種々のものが吸引され水中に混入できる。

【００１３】

【実施例】以下この発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１４】図１は実施例の気泡混入ノズルの原理的な
構造を示す図である。入口側の導入管１の内径より出口
側の排出管２の内径は拡大されており、管路を拡大する
ことによって管路内を流れる水流の動圧が減小し減圧部
分を構成している。

【００１５】この減圧部分となる境界部付近には気体の
取入口３ａを有する吸入管３が設けられ、かつ水流の流
れを分流するための分岐部材４ａを有する固定リング４
が設けられている。固定リング４は、内径が導入管１の
内径とほぼ同じで排出管２の内径に等しい径のリング状
部材でありかつ内径の中央に流路を２つに分流するため
の分岐部材４ａが設けられている。

【００１６】なお、固定リング４は、分岐部材４ａを管
路内に固定するためのものであり、導入管１、排出管２
のいずれかに一体に形成できれば固定リング４は必ずし
も設けなくてもよい。又、導入管１の内径は排出管２の
内径より小径である必要はなく、固定リング４をオリフ
ィスとして設けることによって両者の内径を同じにして
もよい。

【００１７】図２は第二実施例の気泡混入ノズルを示
す。（ａ）は組立状態での主要断面図、（ｂ）は矢視Ｂ
−Ｂから見た断面図、（ｃ）は分解斜視図である。第一
実施例のものと基本的な構造は同一である。

【００１８】導入管と、排出管２の内径は同一とし、固
定リング４はオリフィスとして設けられると共に分岐部
材４ａによって流れを分流する。（ｃ）図に示すよう
に、固定リング４と排出管２は導入管１の内側に嵌合し
て組立てるように別の部材として形成されている。

【００１９】固定リング４は、その内径の中央に分岐部
材４ａを有すると共に、流路方向に延びる４つに分割
（分割数はこれに限らず２つ、３つ、又は５つ以上でも
よい）された円筒部４ｂを有する。固定リング４と排出
管２を組立てた時に固定リング４と排出管２の間にわず
かな環状の隙間４Ｘが形成され、気体の吸入管３の取入
口３ａがこの隙間４Ｘの位置に一致するように設けられ
ている。

【００２０】以上のように構成したいずれの実施例もそ
の基本的な作用は同じである。導入管１から水流が排出
管２へ送られると、排出管２の内径が固定リング４の内
径より拡大されているため、流速が低下し動圧が小さく
なった分だけ水流は圧力が低下する。このため、断面が
拡大された位置付近に設けた吸入管３の取入口３ａから
気体が吸入される。この気体はわずかであるが負圧の状
態で吸入される。

【００２１】吸入された気体は、図１の（ｂ）に矢印で
示すように、固定リング４の表面に沿って環状にかつ中
央の分岐部材４ａに沿って流れの中央位置に送られて流
れに混入される。

【００２２】混入された気体は、管路の径が拡大するこ
とによって流れが乱流となり渦などが発生した水流中に
混入されるため、気体は微小な気泡となって混入され
る。そしてこの気泡は吸入管の上方に設けたバルブ（図
示省略）を調節することによってある程度大きさを調整
することができる。

【００２３】この調整によって得られる極微小な気泡
は、例えば目視では気泡とは見分けられず、じっとしば
らく凝視して始めて気泡であると気付く程小さく、白い
にごりの様なものに見える場合があり、例えば水槽内の
ある程度の深さに含まれると簡単には浮上しないような
気泡が得られる。

【００２４】第二実施例の場合も同様であるが、内部構
造が若干異なるため気体の混入経路がやや異なっている
ことだけであり、作用、効果としてはほぼ同じものが得
られる。この実施例では、吸入管３からの気体は取入口
３ａ→固定リング４と排出管２の間の隙間４Ｘ→固定リ
ング４の円筒部４ｂの分割された隙間→円筒部４ｂの内
側→排出管２内へと取り込まれる。

【００２５】図３は上記第二実施例の気泡混入ノズル１
０と、観賞魚用水槽内の水を活性化するため水槽用ポン
プに組合せて使用する例を示している。循環ポンプ１１
にモータ１２を一体に組込んだ水槽用ポンプは、下端に
フィルタ１３を有する吸引管１４から水槽内の水を吸引
し、その水流を気泡混入ノズル１０へ送る。

【００２６】気泡混入ノズル１０ではバルブ１５を調整
して気泡の微粒度を調整し、水流中にこの極微小な気泡
を混入して水槽内へ排出する。排出された水は極微小な
気泡が長時間に亘って含まれるため気泡から、例えば気
体がエアーであれば酸素が水中に溶解される。

【００２７】

【効果】以上詳細に説明したように、この発明の気泡混
入ノズルは管路の断面が変化する位置に気体の取入口を
設けて極微粒子状の気泡を水流中に混入し得る極めてシ
ンプルな構成のノズルとしたから、水流中に必要な気体
を極微粒子状で含ませて溶解させることができ、水質の
活性化、あるいはオゾン、炭酸ガスなど種々の気体を必
要に応じて水中に溶解させることができるなどそれぞれ
の用途に応じて気体を混入することができるという極め
て顕著な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一実施例の気泡混入ノズルの断面図

【図２】第二実施例の気泡混入ノズルの断面図及び分解
斜視図

【図３】観賞魚の水槽用ポンプに組合わせた応用例の概
略図

【符号の説明】

１ 導入管 ２ 排出管 ３ 吸入管 ３ａ 取入口 ４ 固定リング ４ａ 分岐部材 ４Ｘ 環状の隙間

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水流の通る管路途中に断面を変化させて
   減圧する減圧部分を設けると共にこの減圧部分に気体の
   取入口を形成し、断面が変化する境界位置付近に管路内
   の水流を分流する分岐部材を設けて減圧部分の外周と管
   路中心から水流に気体を混入自在とした気泡混入ノズ
   ル。
2. 【請求項２】 前記管路を導入管と、内径が異径の拡大
   断面を有する排出管から形成し、その断面が変化する位
   置付近に固定リングと気体の取入口を設け、固定リング
   はその中央に分岐部材を有することを特徴とする請求項
   １に記載の気泡混入ノズル。
3. 【請求項３】 前記管路を導入管と内径が同径の排出管
   から形成し、両者の境界付近に内径が上記管路内径より
   小さいオリフィスの役目をする固定リングと気体の取入
   口を設け、固定リングはその中央付近に分岐部材を有す
   ることを特徴とする請求項１に記載の気泡混入ノズル。