JPWO2001097958A1 - Fine bubble generator and fine bubble generator including the same - Google Patents

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Abstract

本発明は、水槽やプール、河川、湖沼、ダム等の水中又は養殖池や沿岸の養殖場もしくは鮮魚運搬車の水（海水）中、又は化学工場における気液反応槽の液中に微細な気泡を多量に発生させることができ、反応物や汚物の詰まりを防止することができる微細気泡発生器を提供し、また、微細な気泡を多量かつ効率的に発生させることができる生産性に優れた微細気泡発生装置を提供することを目的とする。そして、本発明の微細気泡発生器（１）は、略回転対称に形成された中空部を有する器体（１ａ）と、前記器体（１ａ）の周壁部に接線方向に開口された気液導入孔（１ｃ）と、前記中空部の回転対称軸の方向に開口して設けられた気液噴出孔（１ｄ）とを備える。The present invention provides fine bubbles in the water of a water tank, pool, river, lake, marsh, dam, or the like, or in the water (seawater) of an aquaculture pond, coastal farm, or a fresh fish carrier, or in the liquid of a gas-liquid reaction tank in a chemical factory. To provide a microbubble generator that can generate a large amount of fine particles and can prevent clogging of reactants and wastes, and has excellent productivity that can generate a large amount of fine bubbles efficiently. An object is to provide a fine bubble generation device. The microbubble generator (1) of the present invention comprises a container (1a) having a hollow portion formed substantially rotationally symmetrically, and a gas-liquid opened tangentially to a peripheral wall of the container (1a). It has an introduction hole (1c) and a gas-liquid ejection hole (1d) provided to be open in the direction of the rotational symmetry axis of the hollow portion.

Description

技術分野
本発明は、水槽やプール、河川、湖沼、ダム等の水中又は養殖池や沿岸の養殖場もしくは鮮魚運搬車の水（海水）中、又は化学工場における気液反応槽の液中に微細な気泡を多量に発生させる微細気泡発生器及びそれを備えた微細気泡発生装置に関する。
背景技術
近年、微細な気泡を発生させることにより、水槽や河川等の水を浄化し、水中の溶存酸素量の増加させたり、又は化学工場の気液反応槽における反応効率を向上させたり、浴槽等において気泡を含む水流を肌面に当ててマッサージ効果を得る等の種々の微細気泡発生装置が研究、開発されている。
従来の微細気泡発生装置として例えば、特開２０００−４４７号公報（以下、イ号公報という）には、「円錐形のスペースを有する容器本体と、同スペースの内壁円周面の一部にその接線方向に開設された加圧液体導入口と、前記円錐形のスペース底部に開設された気体導入孔と、前記円錐形のスペースの頂部に開設された旋回気液導出口とから構成されてなる旋回式微細気泡発生装置」が開示されている。
また、実開昭６３−７４１２３号公報（以下、ロ号公報という）には、給液孔を混合室の周壁に沿って接線方向に設け、混合室内の後部から前部に向かって突出して配置した空気管の吐出口を混合室の噴射口に位置付けた吸引マッサージ気泡噴流装置が開示されている。
しかしながら、上記従来の技術は以下の課題を有していた。
（１）イ号公報に記載の技術は、気体が円錐形の狭いスペース内で液体と混合されるために気泡が粗大になって噴出され、処理する液体と気泡との接触面積を十分に確保できず溶存酸素量や反応効率を高めることができないという問題点を有していた。
（２）気体導入孔が円錐形のスペース底部に開設されているため、気泡を含む液体を一方向にしか吐出できず、水流の吐出状態を制御しながら河川や浄水設備等で広範囲に亘って大量の水処理を効率的に行うことができないという問題点を有していた。
（３）円錐形のスペース内で液体と気体とが混合されるので、大量の気体を供給するには限界があり、また液体と気体との混合比率を所定値に制御するのが困難であるという問題点を有していた。
（４）ポンプのＯＮ／ＯＦＦ時等に円錐形のスペース内の圧力が変動して、気体導入孔に液体が逆流し、液体中に混入している固形物により気体導入孔が詰まり易く連続運転ができないという問題点を有していた。
（５）気泡をより微細にするためにスペース内を加圧すると、気体導入孔へ液体が流入してしまい、操作性が悪くなるという問題点を有していた。
（６）ロ号公報に記載の技術は、空気管の空気吐出口が混合室の噴射口の直近に配置されているので、混合室内の旋回状態にある水流と空気とが直接接触することがなく、旋回水流と空気とを所定の接触面積を維持させながら効果的に接触させて所定の大きさや形態の微細な気泡を発生させることができないという問題点を有していた。
（７）開放端を有する空気管がノズルの出口付近に配設されているため、ノズル内の圧力変動により空気管に液体が逆流して、液体中に混入している塵埃等により空気管が詰まり易く連続運転ができないという問題点を有していた。
（８）水流中に形成される微細気泡の大きさや発生量を制御する手段がないので、空気管から必要量以上の空気が吸い込まれ、しかも大きな気泡が形成され微細気泡が得られないので充分なマッサージ効果や洗浄効果が得られないという問題点を有していた。
本発明は上記従来の課題を解決するもので、水槽やプール、河川、ダム等の水中又は養殖池や沿岸の養殖場もしくは鮮魚運搬車の水（海水）中、又は化学工場における気液反応槽の液中に気液接触面積の極めて大きな微細気泡を多量に発生させることができ、反応物や汚物の詰まりがなく安定して連続運転が可能な微細気泡発生器の提供、微細な気泡を多量にかつ効率的に発生させることができ気液接触面積が極めて大きく溶存酸素（気体）量を著しく大きくできると共に生産性に優れた微細気泡発生装置を提供することを目的とする。
発明の開示
上記課題を解決するために本発明の微細気泡発生器及びそれを備えた微細気泡発生装置は、以下の構成を有している。
本発明の請求項１に記載の微細気泡発生器は、略回転対称に形成された中空部を有する器体と、前記器体の周壁部に接線方向に開口された気液導入孔と、前記中空部の回転対称軸の方向に開口して設けられた気液噴出孔と、を備えて構成されている。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）気液導入孔から器体内に、接線方向から気液混合流体を流入させると気液混合流体は、器体の内壁に沿って旋回することにより気液が激しく混合されながら、中空部の回転対称軸の方向に設けられた気液噴出孔側へ移動していく。この際、液体と気体との比重の差によって、液体には遠心力が働き、気体には向心力が働き、大きな気泡が中心軸に収束して負圧軸（気体軸）が形成される。また、負圧軸により、気液噴出孔付近の外部の液体には、微細気泡発生器内に進入しようとする力が働く（以下、この力が働く液体を負圧液という）。一方、微細気泡発生器内の気液混合流体は、旋回しながら気液噴出孔に近づくにつれて、旋回速度が速くなるとともに圧力が高くなり、気液噴出孔付近で旋回速度及び圧力は最大となり、負圧液と押し合う状態になる。よって、負圧軸に集まった気体は、負圧液と旋回している気液混合流体とによって形成された間隙を通過し、多量の微細気泡が混ざった気液混合流体として気液噴出孔から剪断を受けながら外部の液中へ噴出される。
（２）負圧液により拡散された気液混合流体は気液噴出孔の周壁と、負圧液とにより負圧軸に集まった気液混合流体中の気体との間に剪断力が働き、負圧軸に集まった気体は極微細に分断され気液噴出孔から混合流体と共に噴出されるので、多量の微細気泡を外部の液中に発生させることができる。
（３）気体と液体とが予め混合された気液混合流体が気液導入孔に供給されるので、気体の混合比率を調整でき、しかもこれによって微細気泡の発生率を制御した状態で発生させることができる。
（４）微細気泡を含む混合流体を、処理する液体と十分に接触させることができ、溶存酸素量や反応効率等を高めることができる。
（５）微細気泡を含む混合流体を河川やダム、浄水設備等で広範囲に亘って吐出させることにより生物学的処理を極めて効率的に行うことができる。
（６）微細気泡発生器を気液反応装置や汚水処理装置等に用いた場合、ポンプのＯＮ／ＯＦＦ時等に装置内の残圧（負圧）により流体が器体内に逆流しても、微細気泡発生器には気体を取り込むための細孔等がないので、反応物や汚物により目詰まりを起こすことがなく、メンテナンスが不用で耐久性に優れる。
（７）微細気泡の粒径が著しく微小なので、気体と液体の接触面積を大きくすることができ、気液反応装置における反応や、浄化装置における浄化を促進させることができる。また、養殖池や養殖場もしくは鮮魚運搬車の水（海水）中の溶存酸素量を増加させることができる。
ここで、微細気泡発生器は、浄水場や河川の浄化、畜産排尿の浄化、活魚の輸送時や養殖時等の酸素供給、水耕栽培時の溶存酸素量増加、ヘドロ等の浮上による汚濁水処理、貯水槽のカルキ類の除去、オゾン混合による殺菌、滅菌、脱臭、入浴時の血行促進、洗濯機、発酵食品類の発酵及び培養の促進、各種薬品と各種ガスの高密度接触による溶解及び中和、化学工場の気液反応装置における気液反応の促進、顔面洗浄器等に用いられる。
液体としては、水や薬液、化学反応液、液体燃料等が用いられる。
気体としては、汚水処理槽等の場合には空気、プール等の水の殺菌の場合にはオゾン、化学反応の場合は反応ガス（ＨＣＮ、ＨＣｌ、ＳＯ２、ＮＯ２等）等が用いられる。
略回転対称に形成された中空部を有する器体は、球状、半球状、砲弾状、円錐状で半球状の底面どうしを円筒部を介してまたは介さないで連設させた形状のもの等が用いられる。円錐状又は円錐状等の底面どうしを連設させた形状の器体を用いた場合、中空部がその回転対称軸から気液噴出孔に向かって一気に収束する形状を有しているので、器体内を旋回する気液混合流体に急激な剪断力が働き、粘度が高い流体でも十分に攪拌させることができる。
また、砲弾状、円錐台状、半球状で後壁を有する場合は、液体導入管から器体内に流入した液体の一部は、後壁側に移動してから反転し、負圧軸の周囲を旋回しながら気液噴出孔側へ移動するので、直進性を持った噴出流にすることができる。
また、後壁を逆に中空部内に凹んだ形状に形成させることもでき、これによって、中空部内における混合流体の動きを変化させることができる。
気液導入孔は、器体の周壁に１以上穿設されて、その周壁の接線方向に気液混合流体や液体が導入される気液導入管が接続されている。これによって、気液導入管にポンプや水道等の供給口を接続して加圧水を流すことにより、器体内に旋回流を発生させることができる。
なお、器体に気液導入孔を介して流入させる液体の流速や液体導入管の径、器体の容積等は、必要とする旋回流の流速、気液混合流体に発生させる微細気泡の量や気泡径等の形態によって適宜選択される。
気液噴出孔は、中空部の回転対称軸の方向に開口して配置されている。気液噴出孔は、後部側から前部側に向かって収束する器体が狭まった絞り部分であり、器体の大きさや器体に供給される液体の流量、圧力等によっても変動するが、その最小径ｄは中空部の最大内径Ｄに対して１／５０〜１／３倍、好ましくは１／３０〜１／５倍程度に形成することが好ましい。これは気液噴出孔の最小径ｄが器体の最大内径Ｄの１／３０倍より小さくするにつれ、必要な液体の吐出流量を確保するのが困難となる傾向が表われ、逆に１／５倍を越えるにつれ、液体の旋回流を器体内に形成させることができず噴出水流の中心部における吸引力が不足する傾向が現われるからであり、これらの傾向は１／５０倍より小さくなるか、又は１／３倍を越えるとさらに顕著になるので好ましくない。
気液導入孔と器体の中心部とを結ぶ直線、及び、気液噴出孔と器体の中心部とを結ぶ直線の交わる角度（α）が、１０°＜α＜１７０°、好ましくは４５°＜α＜１６０°のものが用いられる。α＞１６０°になると気液導入孔から気液噴出孔へ流体がショートパスを起こす傾向が、α＜４５°になると流体にかかる剪弾力は強くなるが気泡の粒径が安定しなくなる傾向が強くなるので好ましくない。一般的には９０°前後が好適に用いられる。
請求項２に記載の微細気泡発生器は請求項１に記載の発明において、前記気液噴出孔が前記回転対称軸の左右両側にそれぞれ設けられて構成されている。
この構成によって、請求項１の作用の他、以下の作用が得られる。
（１）気液噴出孔が中空部の回転対称軸の左右両側にそれぞれ設けられているので、一つの微細気泡発生器で処理できる範囲を広くして、微細気泡発生器による水処理等を効率的に行うことができ、生産性と利便性に優れている。
（２）回転対称軸の左右両側に配置されるそれぞれの気液噴出孔の孔径を変えたりガイドを設けたりして噴出特性を異ならせることによって、微細気泡の噴出状態を所定の状態に制御することができ、これによって水処理等を効率的に行うことができる。
（３）２つの気液噴出孔を有するので、微細気泡発生器から吐出される気液混合流体の噴出量を単孔のものに比べて倍増させることができ、大量の水処理を行うことができる。
請求項３に記載の微細気泡発生器は、請求項１又は２に記載の発明において、前記気液噴出孔が噴出方向に拡径した傾斜部を備え、その傾斜角度が所定範囲に設定されて構成されている。
この構成によって、請求項１又は２の作用の他、以下の作用が得られる。
（１）気液噴出孔の内周壁に噴出側に向かって所定角度で拡径する傾斜部を有しているので、微細気泡や微細気泡になる前の気体を含む気液混合流体が拡散する範囲を所定角度内に限定して該混合流体内を減圧することができ、この部分的な減圧により微細気泡を混合流体中に効果的に発生させることができる。
（２）傾斜部における角度や噴出方向の長さを、供給する水や流体の圧力、流量、温度等に応じて、それぞれ調整することで、混合流体内に拡散させる微細気泡の大きさや気泡の集合形態等を微妙に変化させることもできる。
（３）回転対称軸の両側に気液噴出孔を配置した場合には、それぞれの傾斜部における傾斜角度を異ならせることにより、微細気泡発生器から全体的に噴出される気液混合流体に特定の方向性を付与することができ、化学反応槽や浄化層等における制御性に優れている。
ここで、傾斜部の角度θは、用いる器体の大きさや供給する水や液体の流量や圧力、傾斜部の長さによっても変動するが、３０〜１６０度、好ましく６５〜１３０度の範囲とすることが望ましい。これは傾斜部の角度θが６５度よりも小さくなるにつれ、微細気泡の生成が少なくなる傾向にあり、逆に１３０度を越えるにつれ微細気泡を含む混合流体が広範囲に拡散して、混合流体による衝撃力が低下する傾向が強まるからである。また、これらの傾向は傾斜部の角度θが３０度より小さくなるか、１６０度を越えるとさらに顕著になるので好ましくない。さらに前記気液噴出孔を器体の両側に設けた場合には、前記角度範囲のなかで左右のそれぞれの傾斜角度を異ならせることにより微細気泡発生器から吐出される吐出流の方向を制御することができる。傾斜角度を１２０度±１０度又は７５度±１０度前後に設定した場合、１２０度±１０度では、器体の中心軸（負圧軸）内を流体が移動するに従って連続的に気体量が増えていくために、強力に吸い込まれる負圧液の面に沿って噴出液が外部に出ようとして噴出液が軸と直角方向に分散される。この時最小間隙部分を通過中に最大の剪断力が働き気泡が微細になる。またその部分は最大の圧力と最大の負圧が隣り合せになって微細気泡の発生が促進される。一方、傾斜角度が７５度±１０度では、前方に向かう流体の流れが角度の大きい側より優勢となって強力に噴出される。このため、全体としては噴出流は傾斜角度の小さい側に偏って流れ、方向性を持たせることができる。
このように傾斜部の角度θは、負圧液の形を決めるパラメータとなり、このパラメータを所定の値に設定することで噴射方向を制御できる。
なお、微細気泡の発生は、最小径ｄ部分に負圧液がどのような形状で形成されるかで決まり、器体から噴出され易い状態とすることが望ましい。
気液混合流体を噴出させると流体は器体側面の球面状に沿って流れ、傾斜角度の大きい側の噴射の方が抵抗が小さくなるようである（すなわち、器体球面の接線方向への流体の流れと負圧液の発生とによる複合効果で傾斜角度の大きい側では混合流体の噴出方向とは逆の後方側に微細気泡を含む混合流体が流れる）。このようにして、目的によって混合流体の噴射方向を決めることができる。
請求項４に記載の微細気泡発生器は、請求項１乃至３の内いずれか１項において、前記気液噴出孔の前方に間隔を有して配設された蓋部と、前記蓋部に延設された延設部を前記器体の外周壁に固定された固定キャップ部を備えた構成を有している。
この構成によって、請求項１乃至３の内いずれか１項の作用の他、以下の作用が得られる。
（１）気液導入管から流入した気液混合流体は、器体の内壁に沿って旋回し、激しく気液が混合されながら気液噴出孔側へ移動して負圧軸が形成される。この、負圧軸により該キャップ部を、微細気泡発生器内に吸引しようとする力が働く。一方、器体内の混合流体は気液噴出孔付近で旋回速度が最大となり、気液噴出孔と対向した固定キャップ部の蓋部と押し合う状態になる。よって、負圧軸に集まった気体は、キャップ部の蓋部（気液噴出孔の対向面）と気液噴出孔の傾斜部との間を旋回しながら圧縮、剪断され、気液混合流体とともに多量の微細気泡として気液噴出孔から液中へ噴出される。こうして、キャップ部で外部と分断され、負圧液の形成が最小限に抑えられ、器体内からの噴出旋回抵抗が小さくなり、噴出量も増え回転数も上げることができる。
（２）外部の流体中に微細気泡を多量に発生させることができるので、気体と液体の接触面積を大きくして気液反応装置における反応や、浄化装置における浄化を促進させることができる。また、養殖池や養殖場もしくは鮮魚運搬車の水（海水）中の溶存酸素量を増加させることができる。
（３）微細気泡の粒径が著しく小さいので、気泡の表面積を極めて大きくでき、汚水や反応液、中和液に空気や反応ガスを高い吸収率や反応率で供給できる。
（４）液体や気体の流入量や旋回速度を調整するだけで微細気泡の粒径を数ｎｍ〜１００μｍの範囲に自由にコントロールできる。
ここで、固定キャップ部の配設方法としては、延設部を器体の外周壁に接着剤などで直接固定する方法、器体の外周壁にキャップ支持部を突設し該突設部に固定キャップ部を固定する方法等が用いられる。
請求項５に記載の微細気泡発生器は、請求項４に記載の発明において、基端側が前記器体の外周壁に配設され他端側で前記固定キャップ部を支持するキャップ支持部を備えて構成されている。
この構成によって、請求項４の作用の他、以下の作用が得られる。
（１）キャップ部支持部に固定キャップ部が固定されるので、固定キャップ部が気液混合流体の旋回方向に対して動かず、固定キャップ部の蓋部と噴出される気体との間で剪断力を有効に働かせることができ、粒径の著しく小さい多量の微細気泡を発生させることができる。
請求項６に記載の微細気泡発生器は、請求項５に記載の発明において、前記キャップ支持部及び／又は前記固定キャップ部が合成樹脂やゴム等の可撓性材料で形成されて構成されている。
この構成によって、請求項５の作用の他、以下の作用が得られる。
（１）キャップ支持部及び／又はキャップ部が可撓性材料からなるので、該キャップ部がキャップ支持部の撓み等の許容範囲内で各々の噴出孔に対して接離方向に移動させることができる。従って、該キャップ部は負圧軸により気液噴出孔側に吸引され気液噴出孔から噴出する気体は該キャップ部の気液噴出孔の対向面に形成された隆起部等で圧縮、剪断されるので、より微細な気泡を多量に発生させることができる。
（２）ポンプの吐出圧や気液導入孔や気液噴出孔の径、器体の形状や容積に応じて変化する気液混合流体の旋回時の流速や流量に対応して該キャップ部の蓋部の気液噴出孔との対向面と気液噴出孔との間隙の大きさが変化するので、汎用性に優れる。
請求項７に記載の微細気泡発生器は、請求項４乃至６の内何れか１項に記載の発明において、前記固定キャップ部が、前記気液噴出孔との対向面に隆起して形成された隆起部を備えて構成されている。
この構成によって、請求項４乃至６の内何れか１項の作用の他、以下の作用が得られる。
（１）固定キャップ部の裏面側に湾曲して突起した形状の隆起部を有しているので、微細気泡を有した気液混合流体を隆起部の面に沿ってガイドしながら流すことができる。
（２）該キャップ部やキャップ支持部の材質を可撓性材料で構成した場合、隆起部は負圧軸により気液噴出孔方向に吸引されて流路が狭まるので、気液噴出孔から噴出される流体中の気体は隆起部で圧縮、剪断されるので、より微細な気泡を多量に発生させることができる。
ここで、隆起部としては、半球形状、又は円錐状の気液噴出孔の外形形状に沿った形状のもの等が用いられる。
請求項８に記載の微細気泡発生器は、請求項４に記載の発明において、前記器体の外周壁に配設された枠状フレームと、前記枠状フレームと前記気液噴出孔との間に移動自在に遊嵌されて保持された球形状や卵形状等に形成されたキャップ部とを備えて構成されている。
この構成によって、請求項４の作用の他、以下の作用が得られる。
（１）キャップ部は気液噴出孔と枠状フレームとの間で移動自在に配設されているので、キャップ部は負圧により気液噴出孔方向に吸引され、気液噴出孔から噴出する気体はキャップ部により圧縮、剪断され定した場合には、キャップ部と気液噴出孔間の間隔が変化せず安定した水流状態を維持させることができる。
（２）ポンプの吐出圧や気液導入孔や気液噴出孔の径、器体の形状や容積に応じて変化する気液混合流体の旋回時の流速や流量に対応してキャップ部の気液噴出孔側の面と気液噴出孔との間隙の大きさが変化させることができ水流の安定性と制御性に優れる。
（３）器体内に負圧軸が形成されている時は、キャップ部は負圧軸の吸引力と噴出する気液混合流体の噴出方向への力とにより所定の位置で保持されるので、枠状フレームや気液噴出孔に接触することがほとんどなく、磨耗しにくく、耐久性に優れる。
（４）キャップ部を備えているので、オフ時に器体に外部の液中の異物が侵入するのを防ぐことができる。
ここで、枠状フレームは気液噴出孔の前方に所定間隔をおいて配設され、気液噴出孔の前部に球形状や卵形状に形成されたキャップ部を遊嵌、保持させるように形成された部材である。
請求項９に記載の微細気泡発生器は、請求項１乃至８の内何れか１項の発明において、前記器体の後壁に配設されたタンク部と、前記タンク部と前記器体間の壁部に貫通して形成されたタンク部気体自吸孔と、前記タンク部に設けられたタンク部気体導入管とを有して構成されている。
この構成によって、請求項１乃至８の内何れか１項の作用の他、以下の作用が得られる。
（１）タンク部を備えているので、タンク部気体自吸孔及びタンク部気体導入管を介して吸引される空気の吸引抵抗を大きくすることができるので、タンク部気体自吸孔の径を大きくしても気体が大量に吸い込まれず、安定した状態で気体を吸引できる。
（２）容量の大きいタンク部を設けることにより外部の圧力変動が緩和されるので、水流内に発生させる微細気泡の大きさや形態、発生量等の制御を容易化でき、操作性に優れる。
（３）タンク部気体自吸孔の径を大きくすることができるので、塵埃や水垢等の詰まりによる動作不良等が起こりにくく、メンテナンス性に優れる。
ここで、タンク部の形状としては円筒状、半球状等が用いられる。
タンク部気体自吸孔の孔径や数量は、必要とする吸引力や旋回流の速度、微細気泡の数量や粒径に応じて適宜選択される。
請求項１０に記載の微細気泡発生器は、請求項１乃至８の内いずれか１項に記載の発明において、前記気液噴出孔の方向に向かって設けられ前記中空部内に配設された内部ノズル部と、前記内部ノズル部の後部側に接続された内部中空部と、前記内部中空部の接線方向に開口して設けられた二次液体導入管と、を備えて構成されている。
この構成によって、請求項１乃至８の内何れか１項の作用の他、以下の作用が得られる。
（１）中空部内に二次液体を噴射する内部ノズルを備えているので、液体導入管から供給される気液混合流体とこの二次液体とを中空部内で効果的に接触させて、さらに微細な気泡を発生させることができ、水処理や化学反応等における生産性を向上させることができる。
（２）二次液体導入管から内部中空部内へ接線方向から連続的に流入した気液混合流体や液体は、旋回しながら内部ノズル部側へ移動していく。この際、液体には遠心力が働き、旋回流の中心は負圧になり液体中の気体が中心に集まって負圧軸が形成される。一方、気液導入孔から中空部内へ流入した液体は、旋回しながら気液噴出孔側へ移動していく。こうして中空部内で二次液体導入管と気液導入孔とを介して供給された流体が合流して、多量で微細な気泡を生じさせることができる。
（３）中空部内には二次液体導入管から旋回方向が気液導入孔からの流体の噴出方向とは正又は逆の気液混合流体を噴出させることができる。噴出される気液混合流体の旋回方向を中空部内の液体の旋回方向と逆にした場合は、負圧軸に収束された気体は瞬間的に微細気泡となって、中空部内の液体と混合されて気液噴出孔から噴出するので、気液噴出孔が空気中に配置されていても、微細気泡を多量に含有した液体を噴出することができる。
（４）中空部には、気体を取り込むための孔等がないので、微細気泡発生器を化学反応槽や化学石油プラントにおけるガス洗浄槽、汚水処理槽に用いる場合は、ポンプのＯＮ／ＯＦＦ時等に装置内に残圧が残っていて流体が逆流しても反応物や汚物により目詰まりを起こすことがない。
（５）微細気泡とすることができるので、気泡の表面積が極めて大きく、汚水や反応液、中和液に空気や反応ガスを高い吸収率や反応率で供給できる。
ここで、二次液体導入管に供給する液体は、気液導入孔に供給する流体と同種のものでも異種のものでもよく、水や薬液、反応液、液体燃料等が用いられる。内部ノズル部は、円錐状、球状、半球状、円錐台状、半球台状、砲弾状のもの等が用いられる。
気液噴出孔から流体となって噴出される気泡の粒径は、各液体導入管からの流体の吐出圧や各ノズルの形状に基づく旋回速度により適宜選択される。
請求項１１に記載の微細気泡発生器は、請求項１０に記載の発明において、前記内部ノズル部及び、前記内部中空部、前記二次液体導入管とを有する旋回流発生部が、前記中空部に入れ子状に多段にして設けられて構成されている。
この構成により、請求項１の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）各旋回流発生部に種類の異なる液体もしくは気体を流入させることによって、より多くの種類の液体や気体を混合することができる。
（２）混合燃料を一回の処理で高酸素率で製造でき、ボイラー等の燃焼効率を高めることができる。
（３）化学工場等の工場の種類の異なる排ガスや反応ガスを同時に中和液や洗浄液、反応液に供給することができる。
（４）養殖場等でオゾンガスを供給し、次いで空気を供給して高殺菌と高酸素含有化を同時に達成させることができる。
請求項１２に記載の微細気泡発生器は、請求項１０又は１１に記載の発明において、前記二次液体導入管が、前記内部ノズル部の後部側の前記気液導入孔と同一方向又は反対方向の接線方向に開口されて接続されている。
この構成により、請求項１０又は１１の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）内部ノズル部から中空部内へ、気液混合流体が旋回しながら進入するので、気液混合流体と液体とが効率よく混合することができる。
（２）気液混合流体の旋回力に内部ノズル部からの液体の旋回力が加わり、より強い旋回流が生じるので、勢い良く、より広範囲へ多量の微細気泡を噴出させ拡散させることができる。
（３）二次液体導入孔や直列状に接続された内部ノズル部の液体導入孔が気液導入孔と反対方向の接線方向に開口されている場合は、多段に形成された微細気泡発生器内で、液体への気体の吸収率や反応率を高めることができる。
（４）中空部内や各内部ノズル部での液体の旋回速度を調整することで、気液噴出孔から微細気泡を多量に噴出させることができる。
請求項１３に記載の微細気泡発生器は、請求項１０乃至１２の内いずれか１項に記載の発明において、前記内部中空部の後壁又は最後尾に配置された前記旋回流発生部の内部中空部の後壁に内部ノズル部気体自吸孔が配置されて構成されている。
この構成により、請求項１０乃至１２の内いずれか１項の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）二次液体導入管から内部中空部内へ接線方向から連続的に流入した気液混合流体や液体は、旋回しながら内部ノズル部側へ移動していく。この際、液体には遠心力が働き、旋回流の中心は負圧になるので、内部ノズル部気体自吸孔から気体が吸引され、吸引された気体が中心に集まって負圧軸が形成される。一方、気液導入孔から中空部内へ流入した液体は、旋回しながら気液噴出孔側へ移動していく。こうして中空部内で二次液体導入管と気液導入孔とを介して供給された流体が合流して、多量で微細な気泡を生じさせることができる。
なお、中空部内には二次液体導入管から旋回方向が気液導入孔からの流体の噴出方向とは正又は逆の気液混合流体を噴出させることができる。
内部ノズル部付近の液体には、内部ノズル部の負圧軸により内部ノズル部へ進入しようとする力が働く。一方、内部ノズル部気体自吸孔からの気体を含む気液混合流体は、内部ノズル部内を旋回しながら移動し、内部ノズル部の噴出孔に近づくにつれて旋回速度が速くなるとともに圧力が高くなり、先端の噴出孔付近で旋回速度及び圧力は最大となって負圧液と押し合う状態となる。気液混合流体は負圧液を避けるようにして、二次噴出孔の縁部付近から流出する。流出する際に、負圧軸の圧縮された気体は、微細気泡となって剪断され、中空部内へ気液混合流体とともに噴出し中空部内の液体と混合された後、気液噴出孔から噴出される。
（２）微細気泡とすることができるので、気泡の表面積が極めて大きく、汚水や反応液、中和液に空気や反応ガスを高い吸収率や反応率で供給できる。
内部ノズル部気体自吸孔に供給する気体としては、汚水処理槽等の場合には空気、プール等の水の殺菌の場合にはオゾン、化学反応の場合は反応ガス（ＨＣＮ、ＨＣｌ、ＳＯ２、ＮＯ２等）等が用いられる。
請求項１４に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置は、請求項１乃至１３の内何れか１項に記載の微細気泡発生器と、前記微細気泡発生器に気液混合液を供給するポンプと、下流側が前記ポンプの吸込口に接続された気液吸込管と、上流側が前記ポンプの吐出口に接続され下流側が前記微細気泡発生器の前記気液導入孔に接続された気液吐出管と、を有して構成されている。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）微細気泡発生器には気体を取り込むための細孔等がないので、ポンプのＯＮ／ＯＦＦ時等に装置内に残圧が残っていて流体が逆流しても流体や固形物により目詰まりを起こすことがない。
（２）ポンプ内に吸い込まれた気液混合流体は、ポンプのインペラにより液体と共に撹拌され、気泡が拡散されながらポンプの吐出口から気液吐出管に吐き出される。
（３）気液吐出管から微細気泡発生器に供給された気液混合流体は中空部内でさらに攪拌され微細な気泡にされるので、従来の技術に比べてさらに粒径の微細な気泡を発生することができる。
（４）気液吐出管から気液導入孔を経て接線方向から微細気泡発生器内に流入した気液混合流体は、中空部内で旋回することにより激しく気液混合されながら、気液噴出孔側へ移動すると共に、気泡が中心軸に収束し負圧軸が形成される。微細気泡発生器内の気液混合流体は、旋回しながら気液噴出孔に近づくにつれて、旋回速度が速くなるとともに圧力が高くなり、気液噴出孔付近で旋回速度及び圧力は最大となり、負圧液と押し合う状態になる。負圧軸に集まった気体は、負圧液と旋回している気液混合流体とによって形成された間隙で圧縮、剪断させながら通過し、多量の微細気泡を含有した流体として気液噴出孔から外部の液中へ噴出される。
ここで、微細気泡発生装置は、浄水場や河川、湖沼、ダムの浄化、畜産排尿の浄化、活魚の輸送時や養殖時等の酸素供給、水耕栽培時の溶存酸素量増加、ヘドロ等の浮上による汚濁水処理、貯水槽のカルキ類の除去、オゾン混合による殺菌、滅菌、脱臭、入浴時の血行促進、洗濯機、発酵食品類の発酵及び培養の促進、各種薬品と各種ガスの高密度接触による溶解及び中和、化学工場の気液反応装置における気液反応の促進、顔面洗浄器等に用いられる。
ポンプとしては陸上設置型や、液中ポンプ等が用いられる。種類としては遠心ポンプ、回転ポンプ、斜流ポンプ、軸流ポンプが液体の種類や流量に応じて適宜決定される。
なお、気液吸込管の管径やポンプの能力を変えることにより、気液吸込管内を流れる液体の流量が変わるので、気液吸込管内に吸い込まれる気体量を変化させることができる。
請求項１５に記載の微細気泡発生器及を備えた微細気泡発生装置は、請求項１４に記載の発明において、前記気液吸込管の所定部に穿設された吸込管部気体自吸孔を有して構成されている。
この構成により、請求項１４の作用に加えて以下のような作用が得られる。
（１）気体は吸込管部気体自吸孔から気液吸込管に吸い込まれ、微細気泡発生器には、気体を取り込むための細孔等がないので、ポンプのＯＮ／ＯＦＦ時等に装置内に残圧が残っていて流体が逆流しても目詰まりを起こすことがない。
（２）ポンプを駆動させると気液吸込管に水流が発生して、このエジェクタ効果により気液吸込管部気体自吸孔から気液吸込管内に気体が液体の随伴流として吸引される。こうして気体を含む気液混合流体が、ポンプの吸込口からポンプ内に吸い込まれる。ポンプ内に吸い込まれた気液混合流体は、ポンプのインペラにより、気泡が拡散されながらポンプの吐出口から気液吐出管内に吐き出される。
（３）吸込管部気体自吸孔から供給される気体の流量を制御できるので、微細気泡の量や大きさ等を適正に調整することができる。
請求項１６に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置は、請求項１５に記載の発明において、一端が前記吸込管部気体自吸孔に接続され他端が空気中で開口した又は反応ガス容器と連通した気体導入管を備えて構成されている。
この構成により、請求項１５の作用に加えて以下のような作用が得られる。
（１）気体導入管を所望の容器等に連通させることにより、所望の気体を気液吸込管内に流入させることができる。
ここで、気体自吸管の一端を空気中で開口させることにより、気体導入管に空気を流入させることができ、養殖池や養殖場、鮮魚運搬車の水（海水）中の溶存酸素量を増加させることができる。
気体自吸管の一端を反応ガス容器に連通させることにより、化学工場の気液反応装置における気液反応を促進させることができる。
請求項１７に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置は、請求項１６に記載の発明において、前記気体導入管の所定部に配設され前記気体導入管の開口面積を調節する気体流量調節バルブを備えて構成されている。
この構成により、請求項１６の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）気体流量調節バルブ調節することにより、液体に混入する気体量を調節することができるので、発生する微細気泡の大きさを調節することができる。
請求項１８に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置は、請求項１６又は１７に記載の発明において、前記気体導入管の所定部に配設されたエアポンプを備えて構成されている。
この構成により、請求項１６又は１７の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）エアポンプにより強制的に気体を供給することができるので、液体に混合する気体量を増加させることができる。
請求項１９に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置は、請求項１４乃至１８の内何れか１項に記載の発明において、前記ポンプが液中に全体を浸漬させて用いられる液中ポンプであるように構成されている。
この構成により、請求項１４乃至１８の内何れか１項の作用に加えて以下のような作用が得られる。
（１）液中ポンプは液中に配置されるので、陸上にポンプを配置するための場所を必要とせず、使用性に優れる。
（２）液中ポンプの吸込口から直接流体を吸い込み、気液吸込管を必要としないので、部品点数が少なくなり生産性に優れる。
（３）吸込口が液中に開口されているので、液中ポンプのＯＮ／ＯＦＦ時に残圧がかからず、気体導入管に流体が逆流せず目詰まりを起こすことがない。
請求項２０に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置は、請求項１９に記載の発明において、前記液中ポンプが、羽根車状に形成されたインペラと、前記インペラを内蔵する吸込室と、前記吸込室の周壁の接線方向に接続される前記気液吐出管と、前記インペラの回転軸部に対向して開口され周囲の液体を吸引する吸込口と、前記吸込口の近傍にその基端開口部が配置される気体導入管と、前記インペラを回転させるモータが内蔵されたモータ室と、を有して構成されている。
この構成により、請求項１９の作用に加えて以下のような作用が得られる。
（１）羽根車状に形成されたインペラを吸込室で回転させることにより、インペラの回転軸部に対向して開口した吸込口から周囲の液体を吸引して吸込室内に取り込むと共に、吸込室の周壁の接線方向に接続された気液吐出管から気液混合流体を吐出させることができる。
（２）インペラを駆動させるモータを備えたモータ室とインペラを備えた吸込室とが一体に形成されているので、全体をコンパクトにして携帯性や設置の自在性に優れ、また、浄水場や沈殿槽等に容易に適用することができる。
請求項２１に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置は、請求項２０に記載の発明において、前記液中ポンプが、前記吸込口に端部が開口して配置され前記気体導入管が接続される負圧部と、一端側が前記気液吐出管の所定部に接続されその他端側が前記負圧部に接続される分岐管と、を備えて構成されている。
この構成により、請求項２０の作用に加えて以下のような作用が得られる
（１）分岐管が液中ポンプの吸込口付近に配設されているので、分岐管内に負圧が発生し、この負圧によって気体導入管から負圧管内に気体が吸い込まれ液体中に混入させることができる。
（２）負圧管の内径が分岐管の内径より大きいので、流体が分岐管から負圧管に流入した際に、負圧管内に負圧が発生し、これにより気体導入管から負圧管内に気体が吸い込まれ液体中に混入する。
（３）分岐管が液中ポンプの吸込口付近で開口されているので、液中ポンプのＯＮ／ＯＦＦ時に残圧がかからず、気体導入管に流体が逆流せず目詰まりを起こすことがない。
請求項２２に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置は、請求項１８乃至２１の内何れか１項に記載の発明において、前記エアポンプのインペラが、前記ポンプ又は前記液中ポンプの回転軸に連動して配設されて構成されている。
この構成により、請求項１８乃至２１の内何れか１項の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）エアポンプ用のモータ等の駆動部を別途必要としないので、生産性に優れるとともに装置全体を小型化することができる。
請求項２３に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置は、請求項１４乃至２２の内何れか１項に記載の発明において、前記微細気泡発生器が複数備えられ、前記気液吐出管が各々の前記微細気泡発生器の前記気液導入孔に接続されて構成されている。
この構成により、請求項１４乃至２２の内何れか１項の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）複数の微細気泡発生器を用いてそれぞれの気液噴出孔から多量の微細気泡を所定の方向に噴出させることができるので、微細気泡をより広範囲に噴出させることができる。
（２）それぞれの気液噴出孔の傾斜部の角度を調整することにより、全体の水流の吐出状態を制御して、さらに効率的に広い範囲の水処理を行うことができる。
発明を実施するための最良の形態
（実施の形態１）
実施の形態１における微細気泡発生器について、以下図面を参照しながら説明する。
図１（ａ）は実施の形態１における微細気泡発生器の要部斜視図であり、図１（ｂ）はその要部正面図であり、図１（ｃ）はその要部側面図である。
図１において、１は実施の形態１における微細気泡発生器、１ａは球状の中空部を有する器体、１ｂは器体１ａの直径と直交するように（接線方向に）器体１ａに配設固定された気液導入管、１ｃは器体１ａに接線方向に開口された気液導入管１ｂの気液導入孔、１ｄは器体１ａの気液導入孔１ｃから中心に向けた中心と直交する直径方向の両端部に穿設された気液噴出孔である。
気液噴出孔１ｄは器体１ａの中心軸から気液導入孔１ｃ側と反対側に少しずらした位置に穿設されている。器体１ａ内に流入した気液混合流体の旋回流により気液噴出孔１ｄ、１ｄ間に形成される負圧軸が気液導入孔１ｃから流入する気液混合流体に押されて気液導入孔１ｃ側と反対側に少しずれるためである。負圧軸が形成される位置にあわせて気液噴出孔１ｄを穿設することにより微細気泡を最大限に発生させることができる。
気液導入孔１ｃと器体１ａの中心部とを結ぶ直線、及び、気液噴出孔１ｄと器体１ａの中心部とを結ぶ直線の交わる角度（α）が、１０°＜α＜１７０°、好ましくは４５°＜α＜１６０°、更に好ましくは液体の種類にもよるが６０°＜α＜１２０°のものが用いられる。α＞１２０°になるにつれ気液導入孔１ｃから気液噴出孔１ｄへ流体がショートパスを起こす傾向が見られ、α＜６０°になるにつれ流体にかかる剪弾力は強くなるが気泡の粒径が安定しなくなる傾向がみられα＞１６０°もしくはα＜４５°になるにつれ液体の種類にもよるがこれらの傾向が大きく、α＞１７０°、α＜１０°になると更に大きくなる傾向があるので好ましくない。特に好ましくは９０°に設定するとよい。
以上のように構成された実施の形態１における微細気泡発生器について、以下図面を参照しながらその動作を説明する。
図２は微細気泡発生器内部の流体の状態を示す要部断面状態図である。
図２において、１は微細気泡発生器、１ａは器体、１ｂは気液導入管、１ｃは気液導入孔、１ｄは気液噴出孔であり、これらは図１と同様のものであるので、同一の符号を付してその説明を省略する。尚、本実施の形態１における気液噴出孔１ｄの縁部は外側に拡開した湾曲面１ｄ’が形成されている。
１ｅは外部からの負圧液と器体１ａ内で旋回する気液混合流体によって形成された気液噴出孔１ｄにおける間隙、Ｘは器体１ａ内を旋回する気液混合流体により形成される負圧軸である。
気液導入孔１ｃから（接線方向から）器体１ａ内に気液混合流体を流入させると、この気液混合流体は、旋回することにより激しく気液混合されながら、気液噴出孔１ｄ側へ移動していく。この際、液体と気体との比重の差によって、液体には遠心力が働き、気体には向心力が働き、中心軸側に負圧軸Ｘが形成される。
また、負圧軸Ｘにより、気液噴出孔１ｄ付近の液相の液体には、
外部の液体が気液噴出孔１ｄ内に進入しようとする力が働く。一方、器体１ａ内の気液混合流体は、旋回しながら気液噴出孔１ｄに近づくにつれて、旋回速度が速くなり、気液噴出孔１ｄ付近で旋回速度は最大となり、負圧液と押し合う状態になる。よって、負圧軸Ｘに集まった気体は、旋回している気液混合流体と負圧液とによって形成された間隙１ｅを圧縮気体となって通過し、微細気泡発生器１の湾曲面１ｄ’に沿うようにして多量の微細気泡を含む流体となって気液噴出孔１ｄから液相中へ噴出される。
この際、気液噴出孔１ｄの縁部（側面）は湾曲面１ｄ’が形成されており、湾曲面１ｄ’において、気体にさらに圧力がかかり剪断され、より微細な多量な気泡が流体となって噴出される。
以上のように構成された実施の形態１の微細気泡発生器によれば、以下のような作用が得られる。
（１）微細気泡発生器１の器体１ａには、気液導入孔１ｃを中心として両側の対称位置の中心線に気液噴出孔１ｄが穿設されているので、微細気泡を微細気泡発生器１の両側から広範囲に噴出させることができる。
（２）微細気泡発生器１は球状であるので負圧液の圧力により、微細気泡を気液噴出孔１ｄから器体１ａの周囲に、より広範囲に噴出させることができる。
（３）負圧軸Ｘに集まった気体が噴出される際に、負圧液により圧縮されながら剪断されるので、より微細で多量の気泡を噴出させることができる。
（４）微細気泡発生器１を気液反応装置や汚水処理装置等に用いた場合、ポンプのＯＮ／ＯＦＦ時等に装置内の残圧（負圧）により液体が逆流しても、微細気泡発生器１には気体を取り込むための細孔等がないので、反応物や汚物により目詰まりを起こすことがない。
（５）微細気泡発生器１には、気体を取り込むための細孔等がないので、器体１ａ内を高圧にしても逆流を起こさないので、多量の気液混合流体を供給でき、その分より微細で多量の気泡を噴出させることができる。
（６）微細な気泡を多量に発生させるので、気体と液体の接触面積を大きくすることができ、気液反応装置における反応や、河川やダム、下水処理場等の浄化を促進させることができる。また、養殖池や養殖場もしくは鮮魚運搬車の水（海水）中の溶存酸素量を増加させることができる。
（実施の形態２）
次に、実施の形態１の微細気泡発生器とは別の形状の微細気泡発器について、以下図面を参照しながら説明する。
図３（ａ）は実施の形態２における微細気泡発生器の要部斜視図であり、図３（ｂ）はその要部正面図であり、図３（ｃ）はその要部側面図である。
図３において、１ａは器体、１ｂは気液導入管、１ｃは気液導入孔、１ｄは気液噴出孔であり、これらは実施の形態１と同様のものであるので、同一の符号を付してその説明を省略する。
２は実施の形態２における微細気泡発生器、２ａは気液噴出孔１ｄに一体に形成又は接続された円錐台状のノズルである。
以上のように構成された実施の形態２の微細気泡発生器によれば、実施の形態１の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）ノズル２ａの配設角度によって、微細気泡を所望の方向に噴出させることができる。
（２）ノズル２ａは吐出方向に向かって絞られた形状を有しているので、微細気泡をより遠くに噴出させることができる。
（実施の形態３）
図４（ａ）は実施の形態３の２連式の微細気泡発生器の要部斜視図であり、図４（ｂ）はその要部正面図であり、図４（ｃ）はその要部側面図である。
３は実施の形態３における２連式の微細気泡発生器、３ａ’は球状部３ａが２つ連設された形状を有する器体であり、この２つの球状部３ａの中空部は連通している。３ｂは一端が２つの球状部３ａの連通部に開口して接続された気液導入管、３ｃは球状部３ａの２つの連通部の接線方向に開口された気液導入管３ｂの気液導入孔、３ｄは気液導入管３ｂに直交する球状部３ａの軸方向の両端部にそれぞれ穿設された気液噴出孔である。
気液導入孔３ｃから流入した気液混合流体は器体３ａ’の各々の球状部３ａの接線方向から流入し各々の球状部３ａ内を実施の形態１と同様に移動した後、気液噴出孔３ｄから噴出される。
以上のように構成された実施の形態３の微細気泡発生器によれば、実施の形態１の作用に加え、微細気泡発生器３は４つの気液噴出孔３ｄを有するので微細気泡をより広範囲に噴出できるという作用が得られる。
（実施の形態４）
図５（ａ）は実施の形態４における微細気泡発生器の要部斜視図であり、図５（ｂ）はその要部正面図であり、図５（ｃ）はその要部側面図である。
図５において、４は実施の形態４における半球部とその半球部の後部に連設された円筒部とを有する微細気泡発生器、４ａは中空部が半球状に形成された半球部、４ａ’は有底の円筒部、４ｂは円筒部４ａ’に接線方向に配設固定された気液導入管、４ｃは円筒部４ａ’に接線方向に開口された気液噴出管４ｂの気液噴出孔、４ｄは半球部４ａの頂部に穿設された気液噴出孔である。
以上のように構成された実施の形態４の微細気泡発生器によれば、実施の形態１の作用の（２）乃至（５）に加え、噴出される気液を一方向に噴射でき、しかもコンパクトに構成できるという作用を有する。
（実施の形態５）
図６（ａ）は実施の形態５における微細気泡発生器の要部斜視図であり、図６（ｂ）はその要部正面図であり、図６（ｃ）はその要部側面図である。
図６において、５は実施の形態５における微細気泡発生器、５ａは２つの円錐形状体５ａ１が中央の円筒体部５ａ２で連通した中空部の形状を有する器体、５ｂは器体５ａの円筒体部５ａ２の接線方向に配設固定された気液導入管、５ｃは円筒体部５ａ２の接線方向に開口された気液導入管５ｂの気液導入孔、５ｄは各円錐形状体５ａ１の各頂部に穿設された気液噴出孔である。
以上のように構成された実施の形態５の微細気泡発生器によれば、実施の形態４の作用に加え、器体５ａが気液導入孔５ｃから気液噴出孔５ｄに向かって一気に収束する形状を有しているので、器体５ａ内を旋回する流体に急激な剪断力が働き、粘度が高い流体でも十分に攪拌させることができるという作用が得られる。
（実施の形態６）
実施の形態６における微細気泡発生装置について、以下図面を参照しながら説明する。
図７は実施の形態１における微細気泡発生器を装備した実施の形態６における微細気泡発生装置の使用状態図である。
図７において、１は実施の形態１における微細気泡発生器、１１は実施の形態６における微細気泡発生装置、１２は吸込口１２ａ及び吐出口１２ｂを有するポンプ、１３は下流側がポンプ１２の吸込口１２ａに接続された気液吸込管、１４は上流側がポンプ１２の吐出口１２ｂに接続され下流側が微細気泡発生器１の気液導入管１ｂに接続された気液吐出管、１５は一端側が空気中で開口され他端側が気液吸込管１３の所定部に穿設された吸込管の気体自吸孔１５ａに接続された気体導入管である。
１６は気体導入管１５の所定部に配設された気体流量調節バルブ、１７は気液吸込管１３の上流側端部に配設され異物の混入を防止するストレーナ、１８は微細気泡発生器１及びストレーナ１７が沈水された水槽や海、プール、又は化学工場における気液反応槽等の液相である。
以上のように構成された実施の形態６における微細気泡発生装置について、以下図面を参照しながらその動作を説明する。
ポンプ１２を駆動させると、液相１８の液体は、ストレーナ１７を経て気液吸込管１３に流入する。気液吸込管１３の気体自吸孔１５ａにおいて、気液吸込管１３内に気体導入管１５から気体が液体の随伴流として吸引され、気液混合流体となり、ポンプ１２の吸込口１２ａからポンプ１２内に吸い込まれる。ポンプ１２内に吸い込まれた気液混合流体は、ポンプ１２のインペラ（図示せず）により、気泡が拡散されながらポンプ１２の吐出口１２ｂから気液吐出管１４内に吐き出され、微細気泡発生器１内に流入する。
尚、微細気泡発生器１内の動作は実施の形態１と同様のものなので、その説明を省略する。
また、微細気泡発生装置１１は気液吸込管１３の気体自吸孔１５ａに気体導入管１５が接続されているが、気体導入管１５を接続せず気体自吸孔１５ａのみを気液吸込管１３に設けるか、気体導入管１５の端部を気液吸込管１３内に配置しエジェクター式にしても気体は気液吸込管１３内に自吸されるので、同様に実施可能である。
以上のように構成された実施の形態６の微細気泡発生装置によれば、以下のような作用が得られる。
（１）気液吸込管１３内に吸い込まれた器体は、ポンプ１２内でインペラにより拡散されるので、さらに微細な気泡を発生させることができる。
（２）気体流量調節バルブ１６を調節することにより、気液吸込管１３内に吸い込まれる気体量を調節することができるので、微細気泡の量を調節することができる。
尚、実施の形態６においては、実施の形態１に記載の微細気泡発生器を用いたが、実施の形態２乃至５に記載の微細気泡発生器を用いても同様に実施可能である。
（実施の形態７）
次に、実施の形態７における微細気泡発生装置について、以下図面を参照しながら説明する。
図８は実施の形態７における微細気泡発生装置の使用状態図であり、図９は実施の形態７における液中ポンプの要部構成図である。
図８及び図９において、１は実施の形態１における微細気泡発生器、１ａは器体、１ｂは気液導入管、１ｃは気液導入孔、１ｄは気液噴出孔、１６は気体流量調節バルブ、１８は液相であり、これらは実施の形態１、６と同様のものなので同一の符号を付してその説明を省略する。
２１は実施の形態７における微細気泡発生装置、２２は吸込口２２ａ及び吐出口２２ｂを有する液中ポンプ、２２ｃは液中ポンプ２２の吸込室、２２ｄは吸込室２２ｃと仕切られたモータ室、２２ｅはモータ室２２ｄに配設され回転軸が吸込室２２ｃに達するモータ、２２ｆはモータ２２ｅの回転軸に配設されたインペラ、２２ｇは液中ポンプ２２の吸込口２２ａに異物が混入することを防止するストレーナである。ストレーナ２２ｇのストレーナ孔は後述する分岐管の内径より小さく形成されている。これにより、分岐管の異物による詰まりを防止することができる。
２３は上流側が液中ポンプ２２の吐出口２２ｂに接続された気液吐出管、２４は上流側が気液吐出管２３の所定部に接続された分岐管、２５は下流側が液中ポンプ２２の吸込口２２ａ付近で開口され上流側に分岐管２４の下流側が接続され内径が分岐管２４より大きい負圧管、２６は上流側の開口端部に後述のエア流量計が配設され下流側が負圧管２５に接続された気体導入管、２７は気体導入管２６の上流側の開口端部に配設され気体導入管２６への気体の吸い込み量を確認するためのエア流量計である。
以上のように構成された実施の形態７における微細気泡発生装置について、以下図面を参照しながらその動作を説明する。
モータ２２ｅを駆動させ、インペラ２２ｆが回転すると、液相１８の液体はストレーナ２２ｇを経て吸込口２２ａから吸込室２２ｃに吸い込まれる。吸込室２２ｃに流入した液体は吐出口２２ｂから気液吐出管２３内に吐出され、この液体の内の一部は分岐管２４を経て負圧管２５に流入する。
液体が分岐管２４から負圧管２５に流入する際、負圧管２５の内径は分岐管２４の内径より大きく形成されているので、負圧管２５内の圧力は分岐管２４内の圧力より低くなり負圧力が発生する。また、負圧管２５の下流側の開口部は吸込口２２ａ付近に配設されているので、インペラ２２ｆの吸込力による負圧力も発生する。これらの負圧力により、気体導入管２６から負圧管２５内に気体が吸い込まれ液体に混入し、気液混合流が生成される。気液混合流は、負圧管２５から吸込口２２ａを経て吸込室２２ｃに流入し、インペラ２２ｆによりある程度微細な気泡が作られながら、気液吐出管２３に流入する。気液混合流は、気液吐出管２３を経て微細気泡発生器１内に流入し、気液噴出孔１ｄから多量の微細気泡が流体となって噴出される。
尚、微細気泡発生器１内の流体の動作は、実施の形態１と同様のものなので、その説明を省略する。
尚、液中ポンプ２２に連接される気体導入管２６の端部を陸上に配置されたポンプの排水部に接続し、ポンプの給水管の取水口を水中に配置して、前記給水管に空気を取り入れる吸気部を設けて、微細気泡発生器１に空気を含む水流を供給することもできる。
さらに、この液中ポンプ２２を通水管を介して複数直列に配置して、遠方や深度の深い水底に微細気泡を含む水流を多量に供給させることも可能である。
以上のように構成された実施の形態７の微細気泡発生装置によれば、以下のような作用が得られる。
（１）液中ポンプ２２は液相１８中に配置されるので、陸上にポンプを配置するための場所を必要とせず、使用性に優れる。
（２）液中ポンプ２２の吸込口２２ａから直接流体を吸い込み、気液吸込管を必要としないので、部品点数が少なくなり生産性に優れる。
（３）負圧管２５が液中ポンプ２２の吸込口２２ａ付近に配設されているので、液中ポンプ２２のＯＮ／ＯＦＦ時に残圧がかからず、気体導入管２６に流体が逆流せず目詰まりを起こすことがない。
（４）気体流量調節バルブ７を調節することにより、気液吸込管に流入する気体の量を調節することができるので、微細気泡の量を調節することができる。
（５）液中ポンプ２２のインペラ２２ｆの回転力を直接利用するので、圧力損失が少なく、効率的に微細気泡発生器１を稼動させることができる。
（６）液中ポンプ２２の２２ｃに複数の微細気泡発生器１を配設して、多量の微細気泡を発生させ、ダムや河川などの浄化を行うことができる。
尚、実施の形態７においては、実施の形態１に記載の微細気泡発生器を用いたが、実施の形態２乃至５に記載の微細気泡発生器を用いても同様に実施可能である。
（実施の形態８）
次に、実施の形態８における微細気泡発生装置について、以下図面を参照しながら説明する。
図１０は実施の形態８における微細気泡発生装置の使用状態図であり、図１１は実施の形態８におけるエアポンプ兼用液中ポンプの内部構成図である。
図１０及び図１１において、２８ａはエアポンプ兼用液中ポンプ２８の上部に配設され吸込口２８ｂ及び吐出口２８ｃを有するエア送気部、２８ｄはエア送気部２８ａの駆動室、２８ｅはモータ２２ｅの上方に突出した回転軸に配設されたインペラである。モータ２２ｅの回転軸は、実施の形態７においては下方にのみ突出していたが、本実施の形態８においては上方及び下方に突出している。
２９は下流側がエア送気部２８ａの吸込口２８ｂに接続され上流側の開口端部に後述のエア流量計が配設された第１の気体導入管、３０は第１の気体導入管２９の上流側の開口端部に配設され第１の気体導入管２９への気体の吸い込み量を確認するためのエア流量計、３１は上流側がエアポンプ兼用液中ポンプ２８の吐出口２８ｃに接続され下流側が負圧管２５の所定部に接続された第２の気体導入管、３２は分岐管２４の所定部に配設された既存の手動弁等からなる分岐流量調節バルブである。エアポンプ兼用液中ポンプ２８やインペラ２２ｆにより充分に気体が負圧管２５内に供給される場合は、分岐流量調節バルブ３２を閉弁し気液吐出管２３内の流量を確保する。
なお、図面での説明の都合上、微細気泡発生器を１基液中ポンプ２２に配設したもので説明したが、エアポンプ兼用水中ポンプ２８の吸込室２２ｃの周囲に複数基の微細気泡発生器を設けてもよい。この場合全ての気液吐出管２３に分岐管を設けてもよい。
以上のように構成された実施の形態８における微細気泡発生装置について、以下図面を参照しながらその動作を説明する。
モータ２２ｅを駆動させ、液中ポンプ２２のインペラ２２ｆが回転すると、液相１８の液体はストレーナ２２ｇを経て吸込口２２ａから吸込室２２ｃに吸い込まれる。吸込室２２ｃに流入した液体は吐出口２２ｂから気液吐出管２３内に吐出され、この液体の内の一部は分岐管２４を経て負圧管２５に流入する。
また、液体が分岐管２４から負圧管２５に流入する際、負圧管２５の内径は分岐管２４の内径より大きく形成されているので、負圧管２５内に負圧力が発生する。また、負圧管２５の下流側の開口部は吸込口２２ａ付近に配設されているので、インペラ２２ｆの吸込力による負圧力も発生する。
一方、エアポンプ兼用液中ポンプ２８のインペラ２８ｅもモータ２２ｅの回転軸に配設されているので、気体が、第１の気体導入管２９、エアポンプ兼用液中ポンプ２８、第２の気体導入管３１を経て負圧管２５内に流入する。
これらの負圧力及びエアポンプ２８による吐出力により、第１の気体導入管２９、エア送気部２８ａ、第２の気体導入管３１及びチェックバルブ２８ｆを経て負圧管２５内に気体が吸い込まれ液体に混入し、気液混合流が生成される。気液混合流は、負圧管２５から吸込口２２ａを経て吸込室２２ｃに流入し、インペラ２２ｆによりある程度微細な気泡が作られながら、気液吐出管２３に流入する。気液混合流は、気液吐出管２３を経て微細気泡発生器１内に流入し、気液噴出孔１ｄから多量の微細気泡が流体となって噴出される。
尚、微細気泡発生器１内の流体の動作は、実施の形態１と同様のものなので、その説明を省略する。
以上のように構成された実施の形態８の微細気泡発生装置によれば、実施の形態７の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）エア送気部２８ａのインペラ２８ｅが、液中ポンプ２２のモータ２２ｅの回転軸に配設されているので、別途エア送気用の駆動部を設ける必要がなく、生産性に優れるとともに小型化ができる。
（２）分岐管２４から負圧管２５への内径の変化及びインペラ２２ｆに負圧力に加え、エアポンプ兼用液中ポンプ２８の吸込力により気体を負圧管２５内に流入させるので、装置全体としての気体の吸込力が向上し、水圧が高い深海部等や比重の大きい液体中であっても微小気泡を発生させることができる。
（３）インペラ２２ｆによる負圧力及びエアポンプ兼用液中ポンプ２８の吸引力のみで、負圧管２５内に気体を流入させることができる場合は、分岐流調節バルブを調整して気液吐出管２３の流量を充分に確保することができる。
（４）複数の微細気泡発生器を液中ポンプの周囲に取付けることにより、多量の微細気泡を含んだ気液を放出できる。
尚、実施の形態８においては、実施の形態１に記載の微細気泡発生器を用いたが、実施の形態２乃至５に記載の微細気泡発生器を用いても同様に実施可能である。
（実施の形態９）
次に、実施の形態９における微細気泡発生装置について、以下図面を参照しながら説明する。
図１２（ａ）は実施の形態９における微細気泡発生装置の微細気泡発生器の接続部を示す要部平面図であり、図１２（ｂ）はその要部側面図である。
図１２において、１は微細気泡発生器、１ａは円周上に多数配列された球状の器体、１ｂは気液導入管、１ｃは気液導入孔、１ｄは気液噴出孔、１４は各気液導入管１ｂに気液を供給する気液吐出管であり、これらは実施の形態１、６と同様のものであるので、同一の符号を付してその説明を省略する。
実施の形態９の微細気泡発生装置の気液吐出管１４には複数の微細気泡発生器１の気液導入孔１ｂが連通している。気液混合流体は気液吐出管１４から各々の微細気泡発生器１に流入し各々の気液噴出孔１ｄから微細気泡を多量に含む流体が噴出される。
以上のように構成された実施の形態９の微細気泡発生装置によれば、複数の微細気泡発生器１から一気に微細気泡を含む流体が噴出され、多量の微細気泡をより広範囲に放出させることができるという作用が得られる。
（実施の形態１０）
次に、実施の形態１０における微細気泡発生装置について、以下図面を参照しながら説明する。
図１３は実施の形態１０における微細気泡発生器の要部側面断面図である。
図１３において、４０は実施の形態１０の微細気泡発生器、４１は略回転対称に形成された中空部を有する器体、４２は器体４１の周壁部に接線方向に開口された気液導入孔、４３は気液導入孔４２に接続される気液導入管、４４、４５は器体４１の回転対称軸の左右両側にそれぞれ開口した気液噴出孔、４６は気液噴出孔４４、４５の流体噴出方向に拡径して形成された傾斜部である。
実施の形態１０の微細気泡発生器４０は、器体４１の左右に開口して形成された気液噴出孔４４、４５の傾斜部４６の角度θ２、θ１を互いに異ならせている点で実施の形態１の微細気泡発生器１と相違している。
ここでは、傾斜部の角度θ１を４０〜７５度の範囲として、角度θ２を１００〜１６０度の範囲としている。
これによって、微細気泡発生器４０の左右両側に噴出される微細気泡を含む気液混合流体の流れは全体として、角度の小さい方の気液噴出孔４５側の流れが角度の大きい方の気液噴出孔４４側より優勢になる。このため、全体として気液噴出孔４４から吐出される気液混合流体の流れが気液噴出孔４５側に吸引されて全体として、気液噴出孔４５側に方向性を持たせて気液混合流体を吐出させることができる。
また、前記傾斜部４６における角度の調整に加えて、各気液噴出孔４４、４５の最小径ｄ２、ｄ１と中空部の最大径Ｄとの比（ｄ１／Ｄ又はｄ２／Ｄ）を左右で異ならせることにより、各流量をバランスさせることも可能であり、これらの設定によって、反応容器等における流動状態や撹拌状態を適正にコントロールすることもできる。
実施の形態１０の微細気泡発生器４０は以上のように構成されているので、実施の形態１の作用の他、以下の作用が得られる。
（１）気液噴出孔４４、４５の内周壁に噴出側に向かって所定角度で拡径する傾斜部４６を有しているので、微細気泡を含む水流が拡散する範囲を所定角度内に限定して水流内の圧力を変動させることができ、この部分的な圧力の変動により微細気泡を流体内に効果的に発生させることができる。
（２）傾斜部４６における角度や噴出方向の長さを、供給する水の水質や圧力、流量、温度等に応じて、それぞれ調整することで、水流に拡散させる微細気泡の大きさや気泡の集合形態等を微妙に変化させることもできる。
（３）回転対称軸の両側に気液噴出孔４４、４５を配置しているので、それぞれの傾斜部４６における傾斜角度を異ならせることにより、微細気泡発生器４０から全体的に噴出される水流に特定の方向性を付与することができ、化学反応槽や浄化槽等における制御性に優れている。
（４）傾斜部４６における角度の調整に加えて、各気液噴出孔４４、４５の最小径ｄと中空部の最大径Ｄとの比（ｄ／Ｄ）を左右で異ならせることにより、左右の流量をそれぞれ調整して、反応容器等における水流の状態や撹拌状態を適正にコントロールすることができる。
（実施の形態１１）
実施の形態１１における微細気泡発生器について、以下図面を参照しながら説明する。
図１４（ａ）は実施の形態１１における微細気泡発生器の要部斜視図であり、図１４（ｂ）はその側面図であり、図１４（ｃ）はその正面図である。
図１４において、１０１はプールや鮮魚運搬車の水や海水、反応槽の液等の液相内に配置される実施の形態１１の微細気泡発生器、１０２は後部側から前端部へ集束する形状（砲弾形状）の中空部を有する合成樹脂製や金属製の器体、１０３は器体１０２の側壁の後部に接線方向に配設固定された気液導入管、１０４は器体１０２の接線方向に開口された気液導入管１０３の気液導入孔、１０５は器体１０２の前端部に穿設され後述の固定キャップ部の隆起部の外形に合わせて縁部が器体１０２の内部に向かって湾曲した形状を有する気液噴出孔、１０６は器体１０２の気液噴出孔１０５の外周壁の近傍に等距離で３カ所突設されたキャップ支持部、１０７は気液噴出孔１０５の外形に沿った形状の隆起部１０７ａが気液噴出孔１０５に間隙１０５ａを介して遊嵌され隆起部１０７ａから放射状に延設された延設部１０７ｂがキャップ支持部１０６にネジ等により固定された固定式のキャップ部である。
キャップ部１０７の延設部１０７ｂはゴム体等の可撓性材料で形成されており、これにより、隆起部１０７ａは、延設部１０７ｂの撓みの許容範囲内で吐出方向に前後動する。これに応じて間隙１０５ａの大きさが変化する。尚、延設部１０７ｂを可撓性材料で形成しない場合もあるが、この場合は隆起部１０７ａが動くことができないので、間隙１０５ａの大きさは微細気泡の球径、気液導入孔１０４や気液噴出孔１０５の径、器体１０２の形状や容積、ポンプの吐出圧等に応じて適宜選択される。
以上のように構成された実施の形態１１における微細気泡発生器について、以下図面を参照しながらその動作を説明する。
図１５は実施の形態１１における微細気泡発生器の流体の状態を示す要部側面状態図である。
Ｖは微細気泡発生器１０１内を旋回する気液混合流体の気体に働く向心力により形成される負圧軸である。
気液導入孔１０４から（接線方向から）器体１０２内に気液混合流体を高圧で流入させると、この気液混合流体は、器体１０２の内壁面に沿って旋回し激しく気液混合されながら、気液噴出孔１０５側へ移動していく。この際、液体と気体との比重の差によって、液体には遠心力が働き、気体には向心力が働き、負圧軸Ｖが形成される。この負圧軸Ｖによりキャップ部１０７を器体１０２内に吸引しようとする力が働き、また、キャップ部１０７の延設部１０７ｂはゴム体等の可撓性材料で形成されているので、隆起部１０７ａが気液噴出孔１０５を覆うように移動し、間隙１０５ａが狭まる。一方、器体１０２内の気液混合流体は、器体１０２の内壁面に沿って、旋回しながら気液噴出孔１０５に近づくにつれて、器体１０２の内壁面が絞られているので、旋回速度が速くなり、気液噴出孔１０５付近で旋回速度は最大となり、キャップ部１０７の隆起部１０７ａと押し合う状態になる。よって、負圧軸Ｖに集まった気体は、隆起部１０７ａの気液噴出孔１０５側の曲面と旋回しながら噴出する気液混合流体との間を圧縮・剪断されながら通過し、多量の数μｍオーダーの微細気泡として気液噴出孔１０５から液相へ噴出される。気液混合流体の圧力に応じて負圧が変化するので、負圧に応じて隆起部１０７ａの気液噴出孔１０５への接近度が変化し、その変化に応じて気泡の平均粒径を調整する。
尚、本実施の形態１１においては、気液噴出孔１０５の縁部の形状は、器体１０２の内部に向かって湾曲した形状としたが、平面状でも同様に実施可能である。
以上のように構成された実施の形態１１の微細気泡発生器によれば、以下のような作用が得られる。
（１）固定式のキャップ部１０７は、気液混合流体の旋回方向に対して動かないので（回転しないので）、旋回流とキャップ部１０７の隆起部１０７ａとの間に剪断力が生じ、より微細なミクロン単位かそれ以下の気泡を発生させることができる。
（２）キャップ部１０７の延設部１０７ｂは可撓性材料からなるので隆起部１０７ａは負圧軸Ｖにより気液噴出孔１０５方向に吸引され、気液噴出孔１０５から噴出する気体は隆起部１０７ａに沿って流れ、旋回噴出流体の動きにより圧縮・剪断されるので、より微細な気泡を発生させることができる。
（３）気液噴出孔１０５の縁部の形状が、隆起部１０７ａの外形に合わせて器体１０２の内部に向かって湾曲した形状を有しているので、隆起部１０７ａが負圧軸Ｖに吸引された際に間隙１０５ａがより狭くなり、気液噴出孔１０５から噴出される気体がより強く圧縮されるので、より微細な気泡を発生できる。
（４）流体中に微細気泡を多量に有しているので、気体と液体の接触面積を大きくすることができ、気液反応装置における反応や、曝気槽や浄化装置における浄化、又は河川や湖沼、ダム等における浄化を促進させることができる。また、養殖池や養殖場もしくは鮮魚運搬車の水（海水）中の溶存酸素量を増加させることができる。
（５）延設部１０７ｂは可撓性材料からなるので、ポンプの吐出圧や気液導入孔１０４や気液噴出孔１０５の径、器体１０２の形状や容積に対応して（負圧軸Ｖの吸引力に対応して）間隙１０５ａの大きさも変化し、汎用性に優れる。
（６）気液混合流体の圧力を調整するだけで、気泡の平均粒径を調整できる。
（７）外部の液体をキャップ部によって分断しているため、負圧液の形成が最小限に抑えられ、器体内での噴出旋回抵抗が少なく、水流の回転が速くなり微細な気泡が得られる。
（実施の形態１２）
実施の形態１２における微細気泡発生器について、以下図面を参照しながら説明する。
図１６（ａ）は実施の形態１２における微細気泡発生器の斜視図であり、図１６（ｂ）はその要部正面図であり、図１６（ｃ）はその要部側面図である。
図１６において、１０６はキャップ支持部、１０７は固定キャップ部、１０７ａは隆起部、１０７ｂは延設部であり、これらは実施の形態１１と同様のものであるので同一の符号を付してその説明を省略する。
１２１はプールや鮮魚運搬車の水や海水、反応槽の液等の液相内に配置される実施の形態１２における微細気泡発生器、１２２は中間部から両端部に向かって収束する卵形状の中空部を有する器体、１２３は器体１２２の中間部に接線方向に配設固定された気液導入管、１２４は器体１２２の中間部に接線方向に開口された気液導入管１２３の気液導入孔、１２５は器体１２２の両端部に穿設された気液噴出孔、１２５ａは隆起部１０７ａの曲面と気液噴出孔１２５の縁部との間隙である。
尚、本実施の形態１２の微細気泡発生器１２１が、実施の形態１の微細気泡発生器と異なる点は器体１２２の中空部が卵形状に形成され、器体１２２の両端部の気液噴出孔１２５に固定キャップ部１０７が付いている点にある。
以上のように構成された実施の形態１２における微細気泡発生器について、以下図面を参照しながらその動作を説明する。
図１７は実施の形態１２における微細気泡発生器の流体の状態を示す要部断面状態図である。
Ｗは微細気泡発生器１２１内を旋回する気液混合流体の気体に働く向心力により形成される負圧軸である。
気液導入孔１２４から（接線方向から）器体１２２内に高圧の気液混合流体を流入させると、この気液混合流体は、器体１２２の内壁面に沿って旋回し激しく気液混合されながら、器体１２２の両端部に穿設された気液噴出孔１２５側へ各々移動していく。この際、液体と気体との比重の差によって、液体には遠心力が働き、気体には向心力が働き、負圧軸Ｗが形成される。負圧軸Ｗにより両端の固定キャップ部１０７の隆起部１０７ａを器体１２２内に吸引しようとする力が働き、また、固定キャップ部１０７の延設部１０７ｂは可撓性材料で形成されているので、隆起部１０７ａが気液噴出孔１２５を覆うように移動し間隙１２５ａが狭まる。一方、器体１２２内の気液混合流体は、器体１２２の内壁面に沿って旋回し気液噴出孔１２５に近づくにつれて、旋回速度が速くなり、気液噴出孔１２５付近で旋回速度は最大となり、固定キャップ部１０７の隆起部１０７ａと押し合う状態になる。よって、負圧軸Ｗに集まった気体は、隆起部１０７ａの気液噴出孔１２５側の曲面と旋回しながら噴出する気液混合流体との間を圧縮・剪断されながら通過し、多量の微細気泡として器体１２２の両端に穿設された気液噴出孔１２５から液相中へ噴出される。
以上のように構成された実施の形態１２の微細気泡発生器によれば、実施の形態１１の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）微細気泡発生器１２１の器体１２２には、気液導入孔１２４を中心として器体１２２の両側に気液噴出孔１２５が穿設されているので、多量の微細気泡を微細気泡発生器１２１の両側から広範囲に噴出させることができる。
（実施の形態１３）
実施の形態１３における微細気泡発生器について、以下図面を参照しながら説明する。
図１８（ａ）は実施の形態１３における微細気泡発生器の斜視図であり、図１８（ｂ）はその正面図であり、図１８（ｃ）はその側面図である。
図１８において、１０６はキャップ支持部、１２２は器体、１２３は気液導入管、１２４は気液導入孔、１２５は気液噴出孔であり、これらは実施の形態１２と同様のものであるので同一の符号を付してその説明を省略する。
１３１はプールや鮮魚運搬車の水や海水、反応槽の液等の液相内に配置される実施の形態１３における微細気泡発生器、１３２は中央に円形状の孔部１３２ｃを有する枠部１３２ａを各々の気液噴出孔１２５に対向させて枠部１３２ａの周部に延設された立ち上がり部１３２ｂが各々のキャップ支持部１０６に配設された枠状フレームである。尚、キャップ支持部１０６を配設せずに立ち上がり部１３２ｂの端部を器体１２２に直接固定して枠状フレーム１３２を配設する場合もある。１３３は一端側が枠部１３２ａの孔部１３２ｃに遊嵌され他端側が気液噴出孔１２５に遊嵌され枠部１３２ａと気液噴出孔１２５との間で移動回転自在に又は枠部１３２ａに固定して配設されたボール状のキャップ部である。キャップ部１３３が移動することによってキャップ部１３３と気液噴出孔１２５との間隙１２５ｂが変化する。キャップ部１３３は、合成樹脂製や合成ゴム製、アルミニウム合金等の金属製等の軽量で噴出する流体や負圧軸の圧力に耐えられるものが用いられる。
以上のように構成された実施の形態１３における微細気泡発生器について、以下図面を参照しながらその動作を説明する。
図１９は実施の形態１３における微細気泡発生器の流体の状態を示す要部正面状態図である。
Ｘは微細気泡発生器１３１内を旋回する気液混合流体の気体に働く向心力により形成される負圧軸である。
尚、気液混合流体が気液導入孔１２４から器体１２２内に流入し旋回しながら気液噴出孔１２５に達するまでの動作は実施の形態１２と同様なので、その説明を省略する。
器体１２２内を旋回する気液混合流体により負圧軸Ｘが形成されると、負圧軸Ｘによりボール状のキャップ部１３３を器体１２２内に吸引しようとする力が働き、また、キャップ部１３３は枠部１３２ａと気液噴出孔１２５との間を移動自在に配設されているので、キャップ部１３３は気液噴出孔１２５側へ移動し、間隙１２５ｂが狭まる。
なお、ボール状のキャップ部１３３を枠部１３２ａに固定して配設した場合には、キャップ部１３３と気液噴出孔１２５との間の間隔が変化しないので安定水流を吐出させることができる。
また、旋回しながら気液噴出孔１２５から噴出される気液混合流体によりキャップ部１３３は回転させられる。一方、器体１２２内の気液混合流体は、器体１２２の内壁に沿って旋回しながら気液噴出孔１２５に近づくにつれて、旋回速度が速くなり、気液噴出孔１２５付近で旋回速度は最大となり、キャップ部１３３と押し合う状態になる。よって、負圧軸Ｘに集まった気体は、旋回している気液混合流体と回転しているキャップ部１３３の曲面との間を圧縮・剪断されながら通過し、多量の微細気泡として器体１２２の両端に穿設された気液噴出孔１２５から液相中へ噴出される。気液混合流体の圧力に応じて負圧軸Ｘの負圧が変動し、その変動に応じてキャップ部１３３が気液噴出孔１２５側に近づたり離れたりして、それにより気泡の粒径を調整する。
なお、キャップ部１３３と気液噴出孔１２５との間隔を適正値に固定しておくことにより、所定粒径の気泡が噴出できるようにして適正状態を維持させ、安定に微細気泡発生器１３１を作動させることもできる。
以上のように構成された実施の形態１３の微細気泡発生器によれば、以下のような作用が得られる。
（１）キャップ部１３３は気液噴出孔１２５と枠部１３２ａとの間で移動、回転自在に配設されているので、負圧軸Ｘによりキャップ部１３３は気液噴出孔１２５方向に移動し間隙１２５ｂが狭まり、気液噴出孔１２５から噴出する気体はキャップ部１３３で圧縮・剪断され、より微細な気泡を発生させることができる。
（２）器体１２２内に気液混合流体が流入している時は、キャップ部１３３は負圧軸Ｘの吸引力と噴出する気液混合流体の噴出方向の力とにより所定の位置で保持されるので、枠部１３２ａや気液噴出孔１２５に接触することがほとんどなく、磨耗しにくく、耐久性に優れる。
（３）微細気泡発生器１３１の器体１２２には、気液導入孔１２４を中心として器体１２２の両側に気液噴出孔１２５が穿設されているので、多量の微細気泡を含んだ流体を微細気泡発生器１３１の両側から広範囲に噴出させることができる。
（４）微細気泡を多量に発生させるので、気体と液体の接触面積を大きくすることができ、気液反応装置における反応や、曝気槽や浄化装置における浄化を促進させることができる。また、養殖池や養殖場もしくは鮮魚運搬車の水（海水）中の溶存酸素量を増加させることができる。
（５）気液混合流体の圧力を調整するだけで、気泡の平均粒径を調整できる。
（実施の形態１４、実施の形態１５）
実施の形態１４における微細気泡発生器及びそれを備えた実施の形態１５における微細気泡発生装置について、以下図面を参照しながら説明する。
図２０（ａ）は実施の形態１４における多段式微細気泡発生器の斜視図であり、図２０（ｂ）はその背面図であり、図２１は実施の形態１５の多段式の微細気泡発生装置の構成図である。
図２０において、２０１は実施の形態１４における多段式に形成された微細気泡発生器、２０２は後部側から前端部に向かって収束する略円錐台形状の中空部を有する器体（先端ノズル）、２０３は器体２０２の前端部（頂部）に穿設された気液噴出孔（先端噴出孔）、２０４ａは器体２０２の後部側に接線方向に開口された気液導入孔（先端液体導入孔）、２０４ｂは気液導入孔２０４ａに連通して配設された液体又は気液混合流体が導入される気液導入管（先端液体導入管）、２０５は前部側が器体２０２の後部側の内部に配設され後部側から前端部に向かって収束する形状で開口された内部ノズル部、２０６は内部ノズル部２０５の前端部に開口された二次噴出孔、２０６ａは内部ノズル部２０５の背後に円筒状に形成された内部中空部、２０７ａは内部中空部２０６ａに気液導入孔２０４ａと同一方向の接線方向に開口された二次液体導入孔、２０７ｂは二次液体導入孔２０７ａに連通して配設された二次液体導入管、２０８は内部中空部２０６ａの後端部に穿設された内部ノズル部気体自吸孔（気体自吸孔）である。
図示するように器体２０２にはその内部に、内部ノズル部２０５及び、内部中空部２０６ａ、二次液体導入管２０７ｂとを備えた旋回流発生部、内部ノズル部、気体自吸孔２０８が配置されていて、これによって、器体２０２の中空部における旋回水流を加速、撹拌してより微細な気泡が発生し易いようにしている。
２０９は実施の形態１５における微細気泡発生装置、２１０は吸込口２１０ａと吐出口２１０ｂとを有し先端側液体を器体２０２内に送り込む先端ポンプ、２１１は上流側が先端ポンプ２１０の吐出口２１０ｂに接続され下流側が気液導入管２０４ｂに接続された先端側吐出管、２１２は下流側が先端ポンプ２１０の吸込口２１０ａに接続された先端側吸込管、２１３は一端が内部ノズル部気体自吸孔２０８に接続され他端が空気中等で開口された気体自吸管、２１４は吸込口２１４ａと吐出口２１４ｂとを有し二次側液体を内部ノズル部２０５内に送り込む二次ポンプ、２１５は上流側が二次ポンプ２１４の吐出口２１４ｂに接続され下流側が二次液体導入管２０７ｂに接続された二次側吐出管、２１６は下流側が二次ポンプ２１４の吸込口２１４ａに接続された二次側吸込管、２１７は気体自吸管２１３の所定部に配設された気体流量調節バルブである。
以上のように構成された実施の形態１４における微細気泡発生器及びそれを備えた実施の形態１５における微細気泡発生装置について、以下図面を参照しながらその動作を説明する。
図２２は微細気泡発生器内部の流体の状態を示す要部側面断面図である。
図２２において、２０１は微細気泡発生器、２０２は器体、２０３は気液噴出孔、２０４ａは先端流体導入孔、２０４ｂは先端流体導入管、２０５は内部ノズル部、２０６は二次噴出孔、２０７ａは二次液体導入孔、２０７ｂは二次液体導入管、２０８は内部ノズル部気体自吸孔であり、これらは図２０と同様のものであるので、同一の符号を付してその説明を省略する。
尚、説明の便宜上、先端ポンプにより吸い込まれる液体を先端側液体、二次ポンプにより吸い込まれる液体を二次側液体とする。先端側液体や二次側液体としては、同種のものでも異種のものでもよく、水や薬液、反応液、燃料等が用いられる。また、気体としては、汚水処理槽等の場合には空気、プール等の水の殺菌の場合にはオゾン、化学反応の場合は反応ガス（ＨＣＮ、ＨＣｌ、ＳＯ２、ＮＯ２等）等が用いられる。
２１８は器体２０２内へ侵入しようとする負圧液と器体２０２外へ噴出される先端側液体及び二次側液体とによって形成された気液噴出孔２０３における境界部分、Ｘは器体２０２及び内部ノズル部２０５内を旋回する気液混合流体により形成される負圧軸である。
二次ポンプ２１４を駆動させると、二次側液体は、二次側吸込管２１６、二次ポンプ２１４、二次側吐出管２１５を経て、二次液体導入管２０７ｂから内部ノズル部２０５内へ連続的に流入し、旋回し収束されながら二次噴出孔２０６側へ移動していく。この際、二次側液体には遠心力が働き、旋回流の中心は負圧になるので、内部ノズル部気体自吸孔２０８から気体が吸い込まれ、内部ノズル部気体導入孔２０８から二次噴出孔２０６にかけて負圧軸が形成される。
一方、先端ポンプ２１０を駆動させると、先端側液体は、先端側吸込管２１２、先端ポンプ２１０、先端側吐出管２１１を経て、先端流体導入管２０４ｂから器体２０２内へ連続的に流入し、旋回し収束されながら気液噴出孔２０３側へ移動していく。また、器体２０２内に二次噴出孔２０６から先端側液体と旋回方向が同一の二次側液体が進入する。この際、器体２０２内の二次側液体及び先端側液体には遠心力が働き、旋回流の中心には負圧が働くので、内部ノズル部２０５内に形成された負圧軸が気液噴出孔２０３まで延び、負圧軸Ｘが形成される。
器体２０２の外側の気液噴出孔２０３付近の流体には、負圧軸Ｘにより、気液噴出孔２０３から器体２０２内へ進入しようとする力が働く。一方、器体２０２内において、先端側液体及び二次側液体は混合・旋回しながら気液噴出孔２０３に近づくにつれて、旋回速度が速くなるとともに圧力が高くなり、気液噴出孔２０３付近で旋回速度及び圧力は最大となり、負圧液と押し合う状態となる。先端側液体及び二次側液体は負圧液を避けるようにして、気液噴出孔２０３の縁部付近から流出する。また、負圧軸Ｘに集まった気体は、負圧液と先端側液体及び二次側液体との境界部分２１８で剪断され多量の微細気泡となって気液噴出孔２０３から噴出する。
以上のように構成された実施の形態１４の微細気泡発生器及びそれを備えた実施の形態１５における微細気泡発生装置によれば、以下のような作用が得られる。
（１）二次噴出孔２０６から器体２０２内へ、二次側液体が旋回しながら進入するので、先端側液体と二次側液体とを効率よく混合させることができる。
（２）二次噴出孔２０６から器体２０２内へ、二次側液体が旋回しながら進入するので、二次側液体の旋回力に先端側液体の旋回力が加わり、より強い旋回流が生じるので、勢い良く、より広範囲へ微細気泡を噴出させることができる。
（３）気体流量調節バルブ２１７を調節することにより、液体に混入する気体量を調節することができるので、発生する微細気泡の大きさや量を調節することができる。
（４）微細気泡の粒径を１００μｍ以下に、液体や気体の流入量や旋回速度を調整するだけで自由にコントロールできる。
（５）微細気泡なので、気泡の表面積が極めて大きく、汚水や反応液、中和液に空気や反応ガスを高い吸収率や反応率で供給できる。
（６）内部ノズル部気体自吸孔２０８から気体が吸い込まれるので、汚水に高い吸収率で大気中の空気を自動的に供給でき、メンテナンスフリーで汚水処理の省力化を図ることができる。
（７）気体自吸管２１３を大気に開放したり、目的とする吸収もしくは反応ガス（例えば、ＣＯ２、ＨＣｌ、ＨＣＮ、ＳＯ２、ＣＯＣｌ２、フッ素化合物ガス等他の反応ガス）に接続するだけで液体に気体を吸収もしくは反応させることができる。
（８）多段式なので、各段に同一又は多種の液体と気体を供給することにより、高い効率で液体に気体を吸収又は反応させることができる。
（９）液体の供給量を調整するだけで気体の吸込量を調整でき、作業性、省力性に優れる。
（１０）混合される原液体の粘度や旋回量、流量に応じて、最適の液体導入管に気体を導入でき、処理や反応の自在性に優れる。
（１１）ポンプ２１０、２１４を介して多くの種類の液体や気体を一度に混合することもできる。
（実施の形態１６、実施の形態１７）
次に、実施の形態１６における微細気泡発生器及びそれを備えた実施の形態１７における微細気泡発生装置について、以下図面を参照しながら説明する。
図２３（ａ）は実施の形態１６における微細気泡発生器の斜視図であり、図２３（ｂ）はその背面図である。
図２３において、２０２は器体、２０３は気液噴出孔、２０４ａは先端液体導入孔、２０４ｂは先端液体導入管、２０５は内部ノズル部、２０６は二次噴出孔、２０７ａは二次液体導入孔、２０７ｂは二次液体導入管であり、これらは実施の形態１４と同様のものなので同一の符号を付してその説明を省略する。
２２１は実施の形態１６における微細気泡発生器である。
本実施の形態１６における微細気泡発生器２２１が実施の形態１４における微細気泡発生器２０１と異なる点は、内部ノズル部２０５の後部に内部ノズル部気体自吸孔２０８がない点である。
図２４は実施の形態１７における微細気泡発生装置の構成図である。
図２４において、２１０は先端ポンプ、２１０ａは吸込口、２１０ｂは吐出口、２１１は先端側吐出管、２１２は先端側吸込管、２１４は二次ポンプ、２１４ａは吸込口、２１４ｂは吐出口、２１５は二次側吐出管、２１６は二次側吸込管、２１７は気体流量調節バルブ、２２１は実施の形態１６における微細気泡発生器である。
２２２は実施の形態１７における微細気泡発生装置、２２３は一端側が二次側吸込管２１６に接続され他端側が空気中で開口された気体自吸管である。
実施の形態１７における微細気泡発生装置が、実施の形態１５における微細気泡発生装置と異なる点は、気体自吸管２２３が二次側吸込管２１６に接続されている点である。
以上のように構成された実施の形態１６における微細気泡発生器及びそれを備えた実施の敬体における微細気泡発生装置について、以下図面を参照しながらその動作を説明する。
尚、説明の便宜上、先端ポンプにより吸い込まれる液体を先端側液体、二次ポンプにより吸い込まれる液体を二次側液体とする。
二次ポンプ２１４を駆動させると、二次側吸込管２１６から二次側液体が吸込口２１４ａから二次ポンプ２１４内に吸い込まれる。この際、二次側吸込管２１６の気体自吸管２２３との接続部において、気体自吸管２２３から二次側吸込管２１６へ、気体が二次側液体の随伴流として吸引され、二次側液体は気液混合流体となる。気泡が混合した二次側液体は、二次ポンプ２１４内でインペラ（図示せず）により、気泡が拡散されながら吐出口２１４ｂから吐出され内部ノズル部２０５内に流入する。
尚、器体２０２及び内部ノズル部２０５内の動作は実施の形態１４と同様のものなので、その説明を省略する。
以上のように構成された実施の形態１６の微細気泡発生器及びそれを備えた実施の形態１７における微細気泡発生装置によれば、実施の形態１４、１５の（１）乃至（１０）の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）気体自吸管２２３は二次側吸込管２１６に接続されており、内部ノズル部２０５には、気体を取り込むための孔等がないので、微細気泡発生器２０１を化学反応槽や汚水処理槽等に用いる場合、先端ポンプ２１０や二次ポンプ２１４のＯＮ／ＯＦＦ時等に装置内に残圧が残っていて、流体が逆流しても反応物や汚物により目詰まりを起こすことがない。
（２）二次側液体内に混入した気体は、二次ポンプ２１４内でインペラにより、拡散されるので、さらに微細な気泡を発生することができる。
（実施の形態１８、実施の形態１９）
次に、実施の形態１８における微細気泡発生器及びそれを備えた実施の形態１９における微細気泡発生装置について、以下図面を参照しながら説明する。
図２５（ａ）は実施の形態１８における微細気泡発生器の斜視図であり、図２５（ｂ）はその背面図である。
図２５において、２０２は器体、２０３は気液噴出孔、２０４ａは先端流体導入孔、２０４ｂは先端流体導入管、２０５は内部ノズル部、２０６は二次噴出孔、２０８は内部ノズル部気体自吸孔であり、これらは実施の形態１４と同様のものなので同一の符号を付してその説明を省略する。
２３１は実施の形態１８における多段式の微細気泡発生器、２３２ｂは内部ノズル部２０５の後部側に気液導入管２０４ｂと逆方向の接線方向に開口された二次液体導入孔２３２ａ（図２７参照）に連通して配設された二次液体導入管である。
実施の形態１８における微細気泡発生器２３１が実施の形態１４における微細気泡発生器２０１と異なる点は、二次液体導入管２３２ｂの二次液体導入孔２３２ａが先端流体導入管２０４ｂの先端流体導入孔２０４ａと同一方向でなく逆方向に開口された点である。
図２６は実施の形態１９における微細気泡発生装置の構成図である。
図２６において、２０２は器体、２０３は気液噴出孔、２０４ｂは先端流体導入管、２０５は内部ノズル部、２０８は内部ノズル部気体自吸孔、２１０は先端ポンプ、２１０ａは吸込口、２１０ｂは吐出口、２１１は先端側吐出管、２１２は先端側吸込管、２１３は気体自吸管、２１４は二次ポンプ、２１４ａは吸込口、２１４ｂは吐出口、２１５は二次側吐出管、２１６は二次側吸込管、２１７は気体流量調節バルブ、２３１は実施の形態１８における多段式の微細気泡発生器、２３２ｂは二次液体導入管であり、これらは図２１又は図２５と同様のものなので、同一の符号を付してその説明を省略する。
２３３は実施の形態１９における微細気泡発生装置である。
以上のように構成された実施の形態１８における微細気泡発生器及びそれを備えた実施の形態１９における微細気泡発生装置について、以下図面を参照しながらその動作を説明する。
尚、説明の便宜上、先端ポンプにより吸い込まれる液体を先端側液体、二次ポンプにより吸い込まれる液体を二次側液体とする。
図２７は微細気泡発生器内部の流体の状態を示す要部側面断面図である。
図２７において、２０２は器体、２０３は気液噴出孔、２０４ａは先端流体導入孔、２０４ｂは先端流体導入管、２０５は内部ノズル部、２０６は二次噴出孔、２０８は内部ノズル部気体自吸孔、２３１は多段式の微細気泡発生器、２３２ａは二次液体導入孔、２３２ｂは二次液体導入管であり、これらは図２５と同様のものであるので、同一の符号を付してその説明を省略する。
Ｙは内部ノズル部２０５内を旋回する気液混合流体により形成される負圧軸である。
二次ポンプ２１４を駆動させると、二次側液体は、二次側吸込管２１６、二次ポンプ２１４、二次側吐出管２１５を経て、二次液体導入管２３２ｂから内部ノズル部２０５内へ連続的に流入し、旋回しながら二次噴出孔２０６側へ移動していく。この際、二次側液体には遠心力が働き、旋回流の中心には負圧が働いて内部ノズル部気体自吸孔２０８から気体が吸い込まれ、負圧軸Ｙが形成される。
一方、先端ポンプ２１０を駆動させると、先端側液体は、先端側吸込管２１２、先端ポンプ２１０、先端側吐出管２１１を経て、先端流体導入管２０４ｂから器体２０２内へ連続的に流入し、二次側液体の逆方向に旋回しながら気液噴出孔２０３側へ移動していく。また、器体２０２内に二次噴出孔２０６から旋回方向が先端側液体の逆の二次側液体が進入する。
二次噴出孔２０６付近の先端側液体には、内部ノズル部２０５内の負圧軸Ｙにより、二次噴出孔２０６から内部ノズル部２０５内へ進入しようとする力が働く。一方、内部ノズル部２０５内において、二次側液体は旋回しながら二次噴出孔２０６に近づくにつれて、旋回速度が速くなるとともに圧力が高くなり、二次噴出孔２０６付近で旋回速度及び圧力は最大となり、負圧液と押し合う状態となる。二次側液体は負圧液を避けるようにして、二次噴出孔２０６の縁部付近から流出する。また、負圧軸Ｙに集まった気体は、負圧液と二次側液体との間隙を圧縮気体となって通過し、器体２０２内へ二次側液体とともに多量の微細気泡となって内部ノズル部２０５の二次噴出孔２０６から噴出し先端側液体と混合された後、器体２０２の気液噴出孔２０３から噴出する。
以上のように構成された実施の形態１８の微細気泡発生器及びそれを備えた実施の形態１９の微細気泡発生装置によれば、以下のような作用が得られる。
（１）二次側液体の旋回方向は先端側液体の旋回方向と逆なので、負圧軸Ｙに収束された気体は二次噴出孔２０６から器体２０２内へ進入した瞬間に微細気泡となり、二次側液体及び微細気泡は旋回する先端側液体と効率よく混合され、気液噴出孔２０３から噴出する。よって、器体２０２及び内部ノズル部２０５が空気中に配置されていても微細気泡を多量に含有した液体を噴出できる。
（２）気体流量調節バルブ２１７を調節することにより、二次側液体に混入する気体量を調節することができるので、発生する微細気泡の大きさや量を調節することができる。
（３）微細気泡の粒径が数μｍ〜１００μｍに、液体や気体の流入量や旋回速度を調整するだけで自由にコントロールできる。
（４）微細気泡なので、気泡の表面積が極めて大きく、汚水や反応液、中和液に空気や反応ガスを高い吸収率や反応率で供給できる。
（５）気体自吸管２１３を大気に開放したり、目的とする吸収もしくは反応ガス（例えば、ＣＯ２、ＨＣｌ、ＨＣＮ、ＳＯ２、ＣＯＣｌ２、フッ素化合物ガス等他の反応ガス）に接続するだけで液体に気体を吸収もしくは反応させることができる。
（６）多段式なので、各段に同一又は異種の液体と気体を供給することにより、高い効率で液体に気体を吸収又は反応させることができる。
（７）液体の供給量を調整するだけで気体の吸込量を調整でき、作業性、省力性に優れる。
（８）混合される原液体の粘度や旋回量、流量に応じて、最適の液体導入管に気体を導入でき、処理や反応の自在性に優れる。
（実施の形態２０、実施の形態２１）
次に、実施の形態２０における微細気泡発生器及びそれを備えた実施の形態２１における微細気泡発生装置について、以下図面を参照しながら説明する。
図２８（ａ）は実施の形態２０における微細気泡発生器の斜視図であり、図２８（ｂ）はその背面図である。
図２８において、２０２は器体、２０３は気液噴出孔、２０４ａは先端流体導入孔、２０４ｂは先端流体導入管、２０５は内部ノズル部、２０６は二次噴出孔、２３２ａは二次液体導入孔、２３２ｂは二次液体導入管であり、これらは実施の形態１８と同様のものなので同一の符号を付してその説明を省略する。
２４１は実施の形態２０における微細気泡発生器である。
実施の形態２０における微細気泡発生器２４１が実施の形態１８における微細気泡発生器２３１と異なる点は、内部ノズル部２０５の後部に内部ノズル部気体自吸孔２０８がない点である。
図２９は実施の形態２１における微細気泡発生装置の構成図である。
図２９において、２０２は器体、２０３は気液噴出孔、２０４ｂは先端流体導入管、２０５は内部ノズル部、２３２ｂは二次液体導入管、２１０は先端ポンプ、２１０ａは吸込口、２１０ｂは吐出口、２１１は先端側吐出管、２１２は先端側吸込管、２１４は二次ポンプ、２１４ａは吸込口、２１４ｂは吐出口、２１５は二次側吐出管、２１６は二次側吸込管、２１７は気体流量調節バルブであり、これらは実施の形態１９と同様のものなので同一の符号を付して説明を省略する。
２４２は実施の形態２１における微細気泡発生装置、２４３は一端側が二次側吸込管２１６に接続され他端側が空気中で開口された気体自吸管である。
実施の形態２１における微細気泡発生装置２４２が実施の形態１９における微細気泡発生装置２３３と異なる点は、内部ノズル部２０５の後部に内部ノズル部気体自吸孔２０８がなく、気体自吸管２４３が二次側吸込管２１６に接続されている点である。
以上のように構成された実施の形態２０における微細気泡発生器及びそれを備えた実施の形態２１における微細気泡発生装置について、以下図面を参照しながらその動作を説明する。
尚、説明の便宜上、先端ポンプにより吸い込まれる液体を先端側液体、二次ポンプにより吸い込まれる液体を二次側液体とする。
二次ポンプ２１４を駆動させると、二次側吸込管２１６から二次側液体が吸込口２１４ａを経て二次ポンプ２１４内に吸い込まれる。この際、二次側吸込管２１６の気体自吸管２４３との接続部において、気体自吸管２４３から二次側吸込管２１６へ、気体が二次側液体の随伴流として吸引され、二次側液体は気液混合流体となる。気泡が混合した二次側液体は、二次ポンプ２１４内でインペラ（図示せず）により、気泡が拡散されながら吐出口２１４ｂから吐出され内部ノズル部内に流入する。
尚、器体２０２及び内部ノズル部２０５内の流体の動作は、実施の形態１８、１９と同様のものなので、その説明を省略する。
以上のように構成された実施の形態２０の微細気泡発生器及びそれを備えた実施の形態２１の微細気泡発生装置によれば、実施の形態１８、実施の形態１９で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）気体自吸管２４３は二次側吸込管２１６に接続されており、内部ノズル部２０５には、気体を取り込むための孔等がないので、微細気泡発生器２４１を化学反応槽や汚水処理槽等に用いる場合、二次ポンプ２１４のＯＮ／ＯＦＦ時等に装置内に残圧が残っていて、流体が逆流しても反応物や汚物により目詰まりを起こすことがない。
（２）二次側液体内に混入した気体は、二次ポンプ２１４内でインペラにより、拡散されるので、さらに微細な気泡を多量に発生することができる。
（実施の形態２２、実施の形態２３）
実施の形態２２における微細気泡発生器及びそれを備えた実施の形態２３における微細気泡発生装置について、以下図面を参照しながら説明する。
図３０（ａ）は実施の形態２２における多段式の微細気泡発生器の斜視図であり、図３０（ｂ）はその背面図である。
尚、説明の便宜上、先端ポンプにより吸い込まれる液体を先端側液体、二次ポンプに吸い込まれる液体を二次側液体、三次ポンプに吸い込まれる液体を三次側液体とする。
図３０において、２５１は実施の形態２２における微細気泡発生器、２５２は後部側から前端部に向かって収束する略円錐台形状を有する器体、２５３は器体２５２の前端部（頂部）に穿設された気液噴出孔、２５４ｂは器体２５２の後部側に接線方向に開口された気液導入孔２５４ａに連通して配設された気液導入管、２５５は前部側が器体２５２の後部側の内部に配設され後部側から前端部に向かって収束する略円錐台形状を有する内部ノズル部、２５６は内部ノズル部２５５の前端部に開口された二次噴出孔、２５７ｂは内部ノズル部２５５の後部側に気液導入孔２５４ａと逆方向の接線方向に開口された二次液体導入孔２５７ａ（図示せず）に連通して配設された二次液体導入管、２５８は前部側が内部ノズル部２５５の後部側の内部に配設され後部側から前端部に向かって収束する略円錐台形状を有する三次ノズル、２５９は三次ノズル２５８の前端部に穿設された三次噴出孔、２６０ｂは三次ノズル２５８の後部側に二次液体導入孔２５７ａと同一方向の接線方向に開口された三次液体導入孔２６０ａに連通して配設された三次液体導入管、２６１は三次ノズル２５８の後端部に穿設された気体自吸孔（内部ノズル部気体自吸孔）である。
図３１は実施の形態２３における微細気泡発生装置の構成図である。
図３１において、２６２は吸込口２６２ａと吐出口２６２ｂとを有し先端側液体を器体２５２内に送り込む先端ポンプ、２６３は上流側が先端ポンプ２６２の吐出口２６２ｂに接続され下流側が気液導入孔２５４ａに接続された先端側吐出管、２６４は下流側が先端ポンプ２６２の吸込口２６２ａに接続された先端側吸込管、２６５は吸込口２６５ａと吐出口２６５ｂとを有し、二次側液体を内部ノズル部２５５に送り込む二次ポンプ、２６６は上流側が二次ポンプ２６５の吐出口２６５ｂに接続され下流側が二次液体導入孔２５７ａに接続された二次側吐出管、２６７は下流側が二次ポンプ２６５の吸込口２６５ａに接続された二次側吸込管、２６８は吸込口２６８ａと吐出口２６８ｂとを有し三次側液体を三次ノズル２５８に送り込む三次ポンプ、２６９は上流側が三次ポンプ２６８の吐出口２６８ｂに接続され下流側が二次液体導入孔２６０ａに接続された三次側吐出管、２７０は下流側が三次ポンプ２６８の吸込口２６８ａに接続された三次側吸込管、２７１は一端が気体自吸孔２６１に接続され他端が空気中で開口され所定部に気体流量調節バルブ２１７が配設された気体自吸管である。
以上のように構成された実施の形態２２における微細気泡発生器及びそれを備えた実施の形態２３における微細気泡発生装置について、以下図面を参照しながらその動作を説明する。
図３２は微細気泡発生器内部の流体の状態を示す要部側面状態図である。
図３２において、Ｚは内部ノズル部２５５及び三次ノズル２５８内の旋回流により形成される負圧軸である。
三次ポンプ２６８を駆動させると、三次側液体は、三次側吸込管２７０、三次ポンプ２６８、三次側吐出管２６９を経て、三次液体導入管２６０ｂから三次ノズル２５８内へ連続的に流入し、旋回しながら三次噴出孔２５９側へ移動していく。この際、三次側液体には遠心力が働き、旋回流の中心には負圧が働くので、気体自吸孔２６１から気体が吸い込まれ、負圧軸が形成される。
また、二次ポンプ２６５を駆動させると、二次側液体は、二次側吸込管２６７、二次ポンプ２６５、二次側吐出管２６６を経て、二次液体導入管２５７ｂから内部ノズル部２５５内へ連続的に流入し、旋回しながら二次噴出孔２５６に近づいていく。
内部ノズル部２５５内において、三次側液体は旋回しながら二次側液体に混入する。この際、二次側液体は三次側液体と同一方向に旋回しているので、負圧軸が二次噴出孔２５６まで延び負圧軸Ｚが形成される。
一方、先端ポンプ２６２を駆動させると、先端側液体は、先端側吸込管２６４、先端ポンプ２６２、先端側吐出管２６３を経て、気液導入管２５４ｂから器体２５２内へ連続的に流入し、先端側液体は、二次側液体及び三次側液体と逆方向に旋回しながら気液噴出孔２５３側へ移動していく。
また、器体２５２内に二次噴出孔２５６から二次側液体及び三次側液体並びに微細気泡を含む流体が進入する。
二次噴出孔２５６付近の先端側液体には、内部ノズル部２５５及び三次ノズル２５８内の負圧軸Ｚにより、二次噴出孔２５６から内部ノズル部２５５内へ進入しようとする力が働く。一方、内部ノズル部２５５内において、二次側液体及び三次側液体は旋回しながら二次噴出孔２５６に近づくにつれて、旋回速度が速くなるとともに圧力が高くなり、二次噴出孔２５６付近で旋回速度及び圧力は最大となり、負圧液と押し合う状態となる。二次側液体及び三次側液体は負圧液を避けるようにして、二次噴出孔２５６の縁部付近から流出する。また、負圧軸Ｚに集まった圧縮気体は、負圧液と二次側液体と三次側液体の混合液体の間隙を剪断を受けながら通過し、器体２５２内へ二次側液体と三次側液体の混合液体とともに多量の微細気泡を伴って内部ノズル部２５５の二次噴出孔２５６から噴出し先端側液体と混合された後、器体２５２の気液噴出孔２５３から噴出する。
以上のように構成された実施の形態２２の微細気泡発生器及びそれを備えた実施の形態２３の微細気泡発生装置によれば、以下のような作用が得られる。
（１）二次側及び三次側液体の旋回方向は先端側液体の旋回方向と逆なので、負圧軸Ｚに収束された気体は二次噴出孔２５６から器体２５２内へ進入した際に剪断され微細気泡となり、二次側液体及び三次側液体並びに微細気泡は旋回する先端側液体と効率よく混合され、気液噴出孔２５３から噴出する。よって、器体２５２及び内部ノズル部２５５並びに三次ノズル２５８が空気中に配置されていても、微細気泡を多量に含有した液体を噴出することができる。
（２）気体流量調節バルブ２１７を調節することにより、三次側液体に混入する気体量を調節することができるので、発生する微細気泡の大きさや量を調節することができる。
（３）微細気泡の粒径が数μｍ〜１００μｍに、液体や気体の流入量や旋回速度を調整するだけで自由にコントロールできる。
（４）微細気泡なので、気泡の表面積が極めて大きく、汚水や反応液、中和液に空気や反応ガスを高い吸収率や反応率で供給できる。
（５）気体自吸管２７１を大気に開放し、目的とする吸収もしくは反応ガス（例えば、ＣＯ２、ＨＣｌ、ＨＣＮ、ＳＯ２、ＣＯＣｌ２、フッ素化合物ガス等他の反応ガス）に接続するだけで液体に気体を吸収もしくは反応させることができる。
（６）多段式なので、各段に同一又は異種の液体と気体を供給することにより、高い効率で液体に気体を吸収又は反応させることができる。
（７）液体の供給量を調整するだけで気体の吸込量を調整でき、作業性、省力性に優れる。
（８）混合される原液体の粘度や旋回量、流量に応じて、最適の液体導入管に気体を導入でき、処理や反応の自在性に優れる。
（９）器体２５２及び内部ノズル部２５５や三次ノズル２５８に別々の液体もしくは気体を流入させることによって、より多くの種類の液体や気体を混合することができる。
（１０）混合燃料を一回の処理で高酸素率に製造でき、ボイラーの燃焼効率を高めることができる。
（１１）化学工場等の工場の種類の異なる排ガスや反応ガスを同時に中和液や洗浄液、反応液に供給することができる。
（１２）養殖場等でオゾンガスを供給し、次いで空気を供給して高殺菌と高酸素含有化を同時に達成させることができる。
（１３）ポンプ２６２、２６５、２６８の選択が液体の種別だけで選択でき、汎用性に優れる。
尚、実施の形態２３においては、三次ノズル２５８の後部に気体自吸孔２６１を配設し気体自吸管２７１を接続したが、気体自吸管２７１を二次側吸込管２６７及び／又は三次側吸込管２７０に接続することによって、上記（１）乃至（１３）の作用に代えて、以下のような作用が得られる。
（１４）三次ノズル２５８には、気体を取り込むための孔等がないので、先端ポンプ２６２や二次ポンプ２６５、三次ポンプ２６８のＯＮ／ＯＦＦ時等に装置内に残圧が残っていて、流体が逆流しても目詰まりを起こすことがない。
（１５）二次側及び／又は三次側液体内に混入した気体は、二次ポンプ２６５及び／又は三次ポンプ２６８内でインペラにより、拡散されるので、さらに微細な気泡を多量に発生させることができる。
（実施の形態２４）
実施の形態２４における微細気泡発生器について、図面を参照しながら説明する。
図３３（ａ）は実施の形態２４における微細気泡発生器の要部斜視図であり、図３３（ｂ）はその要部側面断面図である。
図３３において、３００は実施の形態２４の微細気泡発生器、３０１は略回転対称に形成された中空部を有する器体、３０２は器体３０１の周壁部に接線方向に開口された気液導入孔３０２ａに連接される気液導入管、３０３は中空部の回転対称軸の方向に開口して設けられた気液噴出孔、３０４は器体３０１の後壁に配設されたタンク部、３０５はタンク部３０４と器体３０１間の壁部に負圧軸が若干重なるように貫通して形成されたタンク部気体自吸孔、３０６はタンク部３０４に設けられたタンク部気体導入管、３０７は気液噴出孔３０３に連接された気液噴出ガイド部、３０８は気液噴出ガイド部３０７の周縁部に開口して形成された水流の流出部、３０９は流出部３０８から流出する液体の飛散を防止するための飛散防止部である。
実施の形態２４の微細気泡発生器３００が実施の形態１の微細気泡発生器１と大きく異なる点は器体３０１がタンク部３０４及びタンク部気体導入孔３０６を有する点である。なお、微細気泡発生器３００を肌面に水流を噴出させてマッサージを行うマッサージ器として用いない場合は、気液噴出ガイド部３０７の構成を省略できる。
タンク部３０４は、器体３０１の後壁に覆設され円筒状等に形成された液体の貯留部であり、後壁に形成されたタンク部気体自吸孔３０５を介して中空部３０１ａに連通されている。タンク部３０４は、器体３０１とほぼ同径に形成され、器体３０１の容積に対して約１／２０〜１／４の容積を有している。タンク部３０４は接着剤等を介して器体３０１の後壁に接着しているが、器体に一体に成形したり、螺子部等を介して螺着することも可能である。
タンク部気体導入管３０６はタンク部３０４の上部に形成され、その孔径が約２ｍｍ〜５ｍｍであり、外部の空気等をタンク部３０４内に貯留された水を介して吸引することができる。
以上のように構成された実施の形態２４における微細気泡発生器３００について、その動作を以下図面を参照しながら説明する。
図３４は実施の形態２４の微細気泡発生器の使用状態を示す説明図である。
図３４において、Ｘは器体３０１の中空部３０１ａ内にタンク部気体自吸孔３０５から気液噴出孔３０３、肌面Ｈにかけて形成された気体軸である。
まず、水道の蛇口やポンプの吐出口側に微細気泡発生器３００の気液導入管３０２を接続させ、気液導入管３０２から器体３０１の中空部３０１ａに接線方向から液体を流入させる。
中空部３０１ａ内に流入した液体は、中空部３０１ａの壁面に沿って旋回しながら気液噴出孔３０３から気液噴出ガイド部３０７に移動し、気液噴出ガイド部３０７の内壁面に沿って旋回しながら肌面Ｈに衝突し、流出部３０８から飛散防止部３０９の内壁面を通って微細気泡発生器３００外へ流出する。
この際、液体には器体３０１の周壁に沿って旋回して遠心力が働き、この旋回流の中心付近は低圧になるので、後壁の略中央位置に配置されたタンク部気体自吸孔３０５から気体が連続して吸引されて中空部３０１ａ内に気体軸Ｘが形成されると共に、気液噴出ガイド部３０７の前方側の肌面Ｈが吸引される。
気体軸Ｘに集まった気体は、その先端部分と肌面Ｈとの間で引きちぎられ微細な気泡となって拡散し、肌面Ｈをつたって旋回流と共に流出部３０８から流出する。ここで、微細気泡発生器３００の中空部３０１ａは外気と直接連通しておらず、タンク部３０４のタンク側中空部３０４ａと連通しており、タンク側中空部３０４ａがタンク部気体導入管３０６を介して外気と連通しているため吸引抵抗が大きくして流量の調整を行うことができる。
また、タンク側中空部３０４ａに液体を貯留させることにより、タンク部気体自吸孔３０５の吸引抵抗をさらに大きくして、中空部３０１ａ内に吸い込まれる気体の流量を減らすこともできる。
微細気泡発生器３００について、その気液噴出孔３０３から噴出する水流に生じる吸引力を測定して得られた以下の結果▲１▼〜▲８▼について説明する。なお、水流の中心部だけでは吸引力が弱いが、噴出孔の周囲にガイド部を設けることによって吸引される部分が広がり、吸引力を強くできる。
なお、ポンプとしては１００Ｖ−８０Ｗのものを使用した。
▲１▼ｄ＝ ７．０ｍｍ、Ｑ＝１０．０リットル毎分：３０ｇ球◎：６０ｇ球◎
▲２▼ｄ＝ ７．５ｍｍ、Ｑ＝１０．５リットル毎分：３０ｇ球○：６０ｇ球△
▲３▼ｄ＝ ８．２ｍｍ、Ｑ＝１１．５リットル毎分：３０ｇ球○：６０ｇ球×
▲４▼ｄ＝ ９．３ｍｍ、Ｑ＝１２．５リットル毎分：３０ｇ球◎：６０ｇ球○
▲５▼ｄ＝１０．４ｍｍ、Ｑ＝１３．５リットル毎分：３０ｇ球◎：６０ｇ球◎
▲６▼ｄ＝１１．５ｍｍ、Ｑ＝１４．５リットル毎分：３０ｇ球◎：６０ｇ球◎
▲７▼ｄ＝１２．５ｍｍ、Ｑ＝１５．０リットル毎分：３０ｇ球◎：６０ｇ球○
▲８▼ｄ＝１３．５ｍｍ、Ｑ＝１５．０リットル毎分：３０ｇ球○：６０ｇ球×
ここでｄは気液噴出孔３０３の口径であり、Ｑは噴出流量である。記号◎、○、△、×は、吸引試験のための重量が３０ｇのゴムボール球及び６０ｇのゴムボール球を気液噴出孔３０３の近傍に配置したときの吸引力の評価を表しており、◎〜×の順に吸引力が低下することを示している。これらの結果から明らかなように、気液噴出孔３０３の口径が７ｍｍ及び１１ｍｍとなる範囲の近傍で吸引力が高くなるのが分かる。しかし、噴出口径ｄが大きくなると、気泡が粗大になる傾向があり、必要とする流量Ｑと合わせて適正範囲に調整することが必要である。ちなみに、７ｍｍの場合は、流量Ｑを大きくできないが、肌面等のマッサージに必要な吸引力は確保できる。また、１１ｍｍの場合は流量Ｑを大きくでき、しかも中空部内で必要な水流の旋回力を維持させることができる。
以上のように構成された実施の形態２４の微細気泡発生器３００によれば、実施の形態１で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）タンク部３０４を設けることにより、タンク部３０４内に貯留した水によりタンク部気体自吸孔３０５の部分に水圧を付与して、タンク部気体自吸孔３０５の吸引抵抗を大きくすることができ、安定して微細気泡を噴出させることができ制御性に優れている。
（２）タンク部気体自吸孔３０５の径を大きくしても気体が大量に吸い込まれず、気液噴出孔３０３における吸引力を保つことができ、微細気泡発生器３００をマッサージ器として使用する場合に高いマッサージ効果や洗浄効果を得ることができる。
（３）タンク部気体自吸孔３０５の径を大きく形成できるので、塵埃や水垢等の詰まりによる動作不良等が起こりにくくメンテナンス性に優れている。
（４）微細気泡発生器３００をマッサージ器として使用する場合、飛散防止部３０９を備えているので、流出部３０８から流出した液体が前方に飛び散ることがなく使用性に優れる。
（実施の形態２５）
実施の形態２５の微細気泡発生器について、以下図面を参照して説明する。
図３５は実施の形態２５における微細気泡発生器の要部側面断面図である。
図３５において、３３１は実施の形態２５における微細気泡発生器、３３２は後部から前端部に向かって収束する形状の中空部３３２ａを有し後壁に開口部３３２ｂを有する器体、３３２ｃは開口部３３２ｂの縁部に沿って立設された雌螺子部、３３３は雌螺子部３３２ｃに雄螺子部３３３ａが螺合し開口部３３２ｂに回動自在に覆設された回動部材、３３４は回動部材３３３に開口されたタンク部気体自吸孔、３３５は回動部材３３３の後壁に配設されタンク部気体自吸孔３３４を介して器体３３２の中空部３３２ａに連通するタンク側中空部３３５ａを有するタンク部、３３６はタンク部３３５の上部側に開口されたタンク孔を有するタンク部気体導入管である。
実施の形態２５における微細気泡発生器３３１が実施の形態２４の微細気泡発生器３００と異なる点は、回動部材３３３が器体３３２の開口部３３２ｂに覆設され、タンク部３３５が回動部材３３３に配設された点である。
なお、雌螺子部３３２ｃによって器体３３２の後壁側に段部が形成されるが、雌螺子部３３２ｃの長さを器体３３２の軸長の１／１０以下に程度に短くすることにより、器体３３２内の旋回水流を妨げることなく気泡発生状態を良好に維持させることができる。
以上のように構成された実施の形態２５における微細気泡発生器３３１について、その動作を以下図面を参照しながら説明する。
図３６は実施の形態２５におけるタンク部気体自吸孔と気体軸との重なりを説明する要部背面断面図である。
図３６において、３３３ｂは回動部材３３３の回動中心、Ｙは器体３３２の中空部３３２ａ内にタンク部気体自吸孔３３４から気液噴出孔３０３と肌面Ｈにかけて形成された気体軸である。タンク部気体自吸孔３３４は、回動中心３３３ｂから少しずらして穿設される。これにより、器体３３２内に形成される気体軸Ｙとタンク部気体自吸孔３３４とを軸方向から見たときの重なり合う部分の面積を回動部材３３３を回動させて調整することができる。この重なり部分を調節することにより、タンク部気体自吸孔３３４の吸引抵抗を調節することができ、タンク部気体自吸孔３３４から吸い込ませる気体量やその形態等を調節することができる。尚、気体自吸孔と気体軸との重なりの調節以外の動作は、実施の形態２４と同様なのでその説明を省略する。
実施の形態２５の微細気泡発生器は以上のように構成されているので、実施の形態２４で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）回動部材３３３が器体３３２の後壁にその回動軸を器体３３２の中心から偏心した位置に覆設され、タンク部気体自吸孔３３４が回動軸に対して偏心位置に形成されているので、回動部材３３３を回転又は回動させることにより、器体３３２内に形成される気体軸Ｙの後壁上への射影断面とタンク部気体自吸孔３３４とが重なり合う部分の面積を調整することができ、タンク部気体自吸孔３３４からの吸引抵抗等を変化させて、タンク部気体自吸孔３３４から吸い込ませる気体量を調節することができる。
（２）器体３３２の中心部を液体の旋回流で減圧して、器体３３２の後壁に配置されたタンク部気体自吸孔３３４から気体を吸引し、器体３３２内の中心部に気体軸を形成させることができる。この気体軸Ｙの形態は回動部材を所定角度に回動させることで調節できるので、操作性に優れる。
産業上の利用可能性
本発明の請求項１に記載の微細気泡発生器によれば、以下のような効果が得られる。
（１）気液導入孔から器体内に気液混合流体を流入させると、接線方向から流入した気液混合流体は、器体の内壁に沿って旋回することにより気液が激しく混合されながら、中空部の回転対称軸の方向に設けられた気液噴出孔側へ移動していく。この際、液体と気体との比重の差によって、液体には遠心力が働き、気体には向心力が働き、大きな気泡が中心軸に収束して負圧軸（気体軸）が形成される。また、負圧軸により、気液噴出孔付近の液中の液体には、微細気泡発生器内に進入しようとする力が働く。一方、微細気泡発生器内の気液混合流体は、旋回しながら気液噴出孔に近づくにつれて、旋回速度が速くなるとともに圧力が高くなり、気液噴出孔付近で旋回速度及び圧力は最大となり、負圧液と押し合う状態になる。よって、負圧軸に集まった気体は、負圧液と旋回している気液混合流体とによって形成された間隙を圧縮気体となって通過し、気液混合流体とともに多量の微細気泡として気液噴出孔から液中へ噴出される。
（２）負圧液と負圧軸に集まった気体との間に剪断力が働き、負圧軸に集まった気体は引きちぎられるようにして気液噴出孔から噴出されるので、多量の微細気泡を発生させることができる。
（３）気体と液体とが予め混合された気液混合流体が気液導入孔に供給されるので、気体の混合比率を調整でき、しかも微細気泡を制御された状態で発生させることができる。
（４）微細気泡を含む水流を、処理する液体と十分に接触させることができ、溶存酸素量や反応効率等を高めることができる。
（５）気泡を含む液体を所定方向に吐出させ、水流の吐出状態を制御しながら河川や浄水設備等で広範囲に亘って大量の水処理を効率的に行うことができる。
（６）微細気泡発生器を気液反応装置や汚水処理装置等に用いた場合、ポンプのＯＮ／ＯＦＦ時等に装置内の残圧（負圧）により流体が逆流しても、微細気泡発生器には気体を取り込むための細孔等がないので、反応物や汚物により目詰まりを起こすことがない。
（７）微細気泡発生器には気体を取り込むための細孔等がないので、器体内を高圧にしても逆流を起こさず、より微細で多量の気泡を噴出できる。
（８）微細気泡を多量に発生させるので、気体と液体の接触面積を大きくすることができ、気液反応装置における反応や、浄化装置における浄化を促進させることができる。また、養殖池や養殖場もしくは鮮魚運搬車の水（海水）中の溶存酸素量を増加させることができる。
請求項２に記載の微細気泡発生器よれば、請求項１の効果の他、以下の効果が得られる。
（１）気液噴出孔が中空部の回転対称軸の左右両側にそれぞれ設けられているので、一つの微細気泡発生器で処理できる範囲を広くして、水処理を効率的に行うことができ、生産性と利便性に優れている。
（２）回転対称軸の左右両側に配置されるそれぞれの気液噴出孔の噴出特性を異ならせることによって、微細気泡の噴出状態を所定の状態に制御することができ、水処理を効率的に行うことができる。
（３）２つの気液噴出孔を有するので、微細気泡発生器から吐出される気液混合流体の噴出量を単孔のものに比べて倍増させることができ、大量の水処理を行うことができる。
請求項３に記載の微細気泡発生器によれば、請求項１又は２の効果の他、以下の効果が得られる。
（１）気液噴出孔の内周壁に噴出側に向かって所定角度で拡径する傾斜部を有しているので、微細気泡や微細気泡になる前の気体を含む水流が拡散する範囲を所定角度内に限定して水流内を減圧することができ、この部分的な減圧により微細気泡を気液混合流体中に効果的に発生させることができる。
（２）傾斜部における角度や噴出方向の長さを、供給する水の水質や圧力、流量、温度等に応じて、それぞれ組み合わせて調整することで、水流に拡散させる微細気泡の大きさや気泡の集合形態等を微妙に変化させることもできる。
（３）回転対称軸の両側に気液噴出孔を配置した場合には、それぞれの傾斜部における傾斜角度を異ならせることにより、微細気泡発生器から全体的に噴出される水流に特定の方向性を付与することができ、化学反応槽や浄化層等における制御性に優れている。
請求項４に記載の微細気泡発生器によれば、請求項１乃至３の内いずれか１項の効果の他、以下の効果が得られる。
（１）気液導入孔から器体内に気液混合流体を流入させると、接線方向から流入した気液混合流体は、器体の内壁に沿って旋回し、激しく気液が混合されながら気液噴出孔側へ移動していく。この際、液体と気体との比重の差によって、液体には遠心力が働き、気体には向心力が働き、大きな気泡が中心軸に収束し負圧軸が形成される。また、負圧軸によりにキャップ部を、微細気泡発生器内に吸引しようとする力が働く。一方、器体内の気液混合流体は、旋回しながら気液噴出孔に近づくにつれて、旋回速度が速くなり、気液噴出孔付近で旋回速度は最大となり、気液噴出孔と対向したキャップ部の蓋部と押し合う状態になる。よって、負圧軸に集まった気体は、キャップ部の蓋部と旋回ながら噴出する気液混合流体との間を圧縮・剪断されながら通過し、気液混合流体とともに多量の微細気泡として気液噴出孔から液中へ噴出される。
（２）微細気泡を多量に発生させることができるので、気体と液体の接触面積を大きくして気液反応装置における反応や、浄化装置における浄化を促進させることができる。また、養殖池や養殖場もしくは鮮魚運搬車の水（海水）中の溶存酸素量を増加させることができる。
（３）微細気泡を発生でき、気泡の表面積を極めて大きくでき、汚水や反応液、中和液に空気や反応ガスを高い吸収率や反応率で供給できる。
（４）液体や気体の流入量や旋回速度を調整するだけで微細気泡の粒径を数ｎｍ〜１００μｍの範囲に自由にコントロールできる。
請求項５に記載の微細気泡発生器によれば、請求項４の効果の他、以下の効果が得られる。
（１）キャップ支持部を有してキャップ部が固定されるので、キャップ部が気液混合流体の旋回方向に対して動かず、キャップ部の蓋部と噴出される気体との間で剪断力を有効に働かせることができ、負圧軸に集まった気体は引きちぎられるようにして噴出され、多量の微細気泡を発生させることができる。
請求項６に記載の微細気泡発生器によれば、請求項５の効果の他、以下の効果が得られる。
（１）キャップ支持部及び／又はキャップ部が可撓性材料からなるので、キャップ部がキャップ支持部の撓み等の許容範囲内で各々の噴出孔に対して接離方向に移動させることができる。従って、キャップ部は負圧軸により気液噴出孔方向に吸引され気液噴出孔から噴出する気体はキャップ部の裏側に形成された隆起部等で圧縮、剪断されるので、より微細な気泡を多量に発生させることができる。
（２）ポンプの吐出圧や気液導入孔や気液噴出孔の径、器体の形状や容積に応じて変化する気液混合流体の旋回時の流速や流量に対応して隆起部の気液噴出孔側の面と気液噴出孔との間隙の大きさが変化するので、汎用性に優れる。
請求項７に記載の微細気泡発生器によれば、請求項４乃至６の内何れか１項の効果の他、以下の効果が得られる。
（１）キャップ部の裏面側に湾曲して突起した形状の隆起部を有しているので、微細気泡を有した気液混合流体を隆起部の面に沿ってガイドしながら流すことができる。
（２）キャップ部やキャップ支持部を材質を可撓性材料で構成した場合、隆起部は負圧軸により気液噴出孔方向に吸引されて流路が狭まるので、気液噴出孔から噴出される流体中の気体は隆起部で圧縮、剪断され、更に器体と外部液体とがキャップ部で分断され、負圧液の影響を最小限に抑え噴出力が強力になって、より微細な気泡を多量に発生させることができる。
請求項８に記載の微細気泡発生器によれば、請求項４の効果の他、以下の効果が得られる。
（１）キャップ部は気液噴出孔と枠状フレームとの間で移動自在に配設されている。キャップ部は負圧により気液噴出孔方向に吸引され、気液噴出孔から噴出する気体はキャップ部により圧縮、剪断されるので、より微細な気泡を多量に発生させることができる。
（２）ポンプの吐出圧や気液導入孔や気液噴出孔の径、器体の形状や容積に応じて変化する気液混合流体の旋回時の流速や流量に対応してキャップ部の気液噴出孔側の面と気液噴出孔との間隙の大きさが変化させることができ水流の安定性と制御性に優れる。
（３）器体内に負圧軸が形成されている時は、キャップ部は負圧軸の吸引力と噴出する気液混合流体の噴出方向への力とにより所定の位置で保持されるので、枠状フレームや気液噴出孔に接触することがほとんどなく、磨耗しにくく、耐久性に優れる。
請求項９に記載の微細気泡発生器によれば、請求項１乃至８の内何れか１項の効果の他、以下の効果が得られる。
（１）タンク部を備えているので、タンク部気体自吸孔及びタンク部気体導入管を介して吸引される空気の吸引抵抗を大きくすることができるので、タンク部気体自吸孔の径を大きくしても気体が大量に吸い込まれず、安定した状態で気体を吸引できる。
（２）容量の大きいタンク部を設けることにより外部の圧力変動が緩和されるので、水流内に発生させる微細気泡の大きさや形態、発生量等の制御を容易化でき、操作性に優れる。
（３）タンク部気体自吸孔の径を大きくすることができるので、塵埃や水垢等の詰まりによる動作不良等が起こりにくく、メンテナンス性に優れる。
請求項１０に記載の微細気泡発生器によれば、請求項１乃至８の内何れか１項の効果の他、以下の効果が得られる。
（１）中空部内に二次液体を噴射する内部ノズルを備えているので、液体導入管から供給される気液混合流体とこの二次液体とを中空部内で効果的に接触させて、さらに微細な気泡を発生させることができ、水処理における生産性を向上させることができる。
（２）二次液体導入管から内部中空部内へ接線方向から連続的に流入した気液混合流体や液体は、旋回しながら内部ノズル部側へ移動していく。この際、液体には遠心力が働き、旋回流の中心は負圧になるので、気体が中心に集まって負圧軸が形成される。一方、気液導入孔から中空部内へ流入した液体は、旋回しながら気液噴出孔側へ移動していく。こうして中空部内で二次液体導入管と気液導入孔とを介して供給された流体が合流して、多量で微細な気泡を生じさせることができる。
（３）噴出される気液混合流体の旋回方向を中空部内の液体の旋回方向と逆にした場合は、負圧軸に収束された気体は瞬間的に微細気泡となって、中空部内の液体と混合されて気液噴出孔から噴出するので、気液噴出孔が空気中に配置されていても、微細気泡を多量に含有した液体を噴出することができる。
（４）中空部には、気体を取り込むための孔等がないので、微細気泡発生器を化学反応槽や化学石油プラントにおけるガス洗浄槽、汚水処理槽に用いる場合は、ポンプのＯＮ／ＯＦＦ時等に装置内に残圧が残っていて流体が逆流しても反応物や汚物により目詰まりを起こすことがない。
（５）微細気泡とすることができるので、気泡の表面積が極めて大きく、汚水や反応液、中和液に空気や反応ガスを高い吸収率や反応率で供給できる。
請求項１１に記載の微細気泡発生器によれば、請求項１の効果に加え、以下のような効果が得られる。
（１）各旋回流発生部に種類の異なる液体もしくは気体を流入させることによって、より多くの種類の液体や気体を混合することができる。
（２）混合燃料を一回の処理で高酸素率に製造でき、ボイラー等の燃焼効率を高めることができる。
（３）化学工場等の工場において種類の異なる排ガスや反応ガスを同時に中和液や洗浄液、反応液に供給することができる。
（４）養殖場等でオゾンガスを供給し、次いで空気を供給して高殺菌と高酸素含有化を同時に達成させることができる。
請求項１２に記載の微細気泡発生器によれば、請求項１０又は１１の効果に加え、以下のような効果が得られる。
（１）内部ノズル部から中空部内へ、気液混合流体が旋回しながら進入するので、気液混合流体と液体とが効率よく混合することができる。
（２）気液混合流体の旋回力に内部ノズル部からの液体の旋回力が加わり、より強い旋回流が生じるので、勢い良く、より広範囲へ多量の微細気泡を噴出させることができる。
（３）二次液体導入孔や直列状に接続された内部ノズル部の液体導入孔が気液導入孔と反対方向の接線方向に開口されている場合によれば、４）中空部内や各内部ノズル部での液体の旋回速度を調整することで、気液噴出孔から微細気泡を多量に噴出させることができる。
請求項１３に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置によれば、この構成により、以下のような効果が得られる。
（１）微細気泡発生器には気体を取り込むための細孔等がないので、ポンプのＯＮ／ＯＦＦ時等に装置内に残圧が残っていて流体が逆流しても目詰まりを起こすことがない。
（２）ポンプ内に吸い込まれた気液混合流体は、ポンプのインペラにより液体と共に撹拌され、気泡が拡散されながらポンプの吐出口から気液吐出管に吐き出される。
（３）気液吐出管から微細気泡発生器に供給された気液混合流体は中空部内でさらに攪拌され微細な気泡にされるので、従来の技術に比べてさらに微細な気泡を発生することができる。
請求項１４に記載の微細気泡発生器及を備えた微細気泡発生装置によれば、請求項１３の効果に加えて以下のような効果が得られる。
（１）気体は吸込管部気体自吸孔から気液吸込管に吸い込まれ、微細気泡発生器には、気体を取り込むための細孔等がないので、ポンプのＯＮ／ＯＦＦ時等に装置内に残圧が残っていて流体が逆流しても目詰まりを起こすことがない。
（２）ポンプを駆動させると気液吸込管に水流が発生して、このエジェクタ効果により気液吸込管部気体自吸孔から気液吸込管内に気体が液体の随伴流として吸引される。こうして気体を含む気液混合流体が、ポンプの吸込口からポンプ内に吸い込まれる。ポンプ内に吸い込まれた気液混合流体は、ポンプのインペラにより、気泡が拡散されながらポンプの吐出口から気液吐出管内に吐き出される。
（３）吸込管部気体自吸孔から供給される気体の流量を制御できるので、微細気泡の量や大きさ等を適正に調整することができる。
請求項１５に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置によれば、請求項１４の効果に加えて以下のような効果が得られる。
（１）気体導入管を所望の容器等に連通させることにより、所望の気体を気液吸込管内に流入させることができる。
請求項１６に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置によれば、請求項１５の効果に加え、以下のような効果が得られる。
（１）気体流量調節バルブ調節することにより、液体に混入する気体量を調節することができるので、発生する微細気泡の大きさを調節することができる。
請求項１７に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置によれば、請求項１５又は１６の効果に加え、以下のような効果が得られる。
（１）エアポンプにより強制的に気体を供給することができるので、液体に混合する気体量を増加させることができる。
請求項１８に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置によれば、請求項１３乃至１７の内何れか１項の効果に加えて以下のような効果が得られる。
（１）液中ポンプは液中に配置されるので、陸上にポンプを配置するための場所を必要とせず、使用性に優れる。
（２）液中ポンプの吸込口から直接流体を吸い込み、気液吸込管を必要としないので、部品点数が少なくなり生産性に優れる。
（３）吸込口が液中に開口されているので、液中ポンプのＯＮ／ＯＦＦ時に残圧がかからず、気体導入管に流体が逆流せず目詰まりを起こすことがない。
請求項１９に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置によれば、請求項１８の効果に加えて以下のような効果が得られる。
（１）羽根車状に形成されたインペラを吸込室で回転させることにより、インペラの回転軸部に対向して開口した吸込口から周囲の液体を吸引して吸込室内に取り込むと共に、吸込室の周壁の接線方向に接続された気液吐出管から水流を吐出させることができる。
（２）インペラを駆動させるモータを備えたモータ室とインペラを備えた吸込室とが一体に形成されているので、全体をコンパクトにして携帯性に優れ、また、浄水場や沈殿槽等に容易に適用することができる。
請求項２０に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置によれば、請求項１９の効果に加えて以下のような効果が得られる
（１）分岐管が液中ポンプの吸込口付近に配設されているので、分岐管内に負圧が発生し、気体導入管から負圧管内に気体が吸い込まれ液体中に混入させることができる。
（２）負圧管の内径が分岐管の内径より大きいので、流体が分岐管から負圧管に流入した際に、負圧管内に負圧が発生し、気体導入管から負圧管内に気体が吸い込まれ液体中に混入する。
（３）分岐管が液中ポンプの吸込口付近で開口されているので、液中ポンプのＯＮ／ＯＦＦ時に残圧がかからず、気体導入管に流体が逆流せず目詰まりを起こすことがない。
請求項２１に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置によれば、請求項１７乃至２０の内何れか１項の効果に加えて以下の効果を生じる。
（１）エアポンプ用のモータ等の駆動部を別途必要としないので、生産性に優れるとともに装置全体を小型化することができる。
請求項２２に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置によれば、請求項１３乃至２１の内何れか１項の効果に加えて以下の効果を生じる。
（１）複数の微細気泡発生器を用いてそれぞれの気液噴出孔から多量の微細気泡を所定の方向に噴出させることができるので、微細気泡をより広範囲に噴出させることができる。
（２）それぞれの気液噴出孔の傾斜部の角度を調整することにより、全体の水流の吐出状態を制御して、さらに効率的に広い範囲の水処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ）は実施の形態１の微細気泡発生器の要部斜視図である。
第１図（ｂ）は実施の形態１の微細気泡発生器の要部正面図である。
第１図（ｃ）は実施の形態１の微細気泡発生器の要部側面図である。
第２図は微細気泡発生器内部の流体の状態を示す要部正面状態図である。
第３図（ａ）は実施の形態２の微細気泡発生器の要部斜視図である。
第３図（ｂ）は実施の形態２の微細気泡発生器の要部正面図である。
第３図（ｃ）は実施の形態２の微細気泡発生器の要部側面図である。
第４図（ａ）は実施の形態３の微細気泡発生器の要部斜視図である。
第４図（ｂ）は実施の形態３の微細気泡発生器の要部正面図である。
第４図（ｃ）は実施の形態３の微細気泡発生器の要部側面図である。
第５図（ａ）は実施の形態４の微細気泡発生器の要部斜視図である。
第５図（ｂ）は実施の形態４の微細気泡発生器の要部正面図である。
第５図（ｃ）は実施の形態４の微細気泡発生器の要部側面図である。
第６図（ａ）は実施の形態５の微細気泡発生器の要部斜視図である。
第６図（ｂ）は実施の形態５の微細気泡発生器の要部正面図である。
第６図（ｃ）は実施の形態５の微細気泡発生器の要部側面図である。
第７図は実施の形態６の微細気泡発生装置の使用状態図である。
第８図は実施の形態７の微細気泡発生装置の使用状態図である。
第９図は実施の形態７の液中ポンプの内部構成図である。
第１０図は実施の形態８の微細気泡発生装置の使用状態図である。
第１１図は実施の形態８の液中ポンプ及びエアポンプの内部構成図である。
第１２図は（ａ）実施の形態９の微細気泡発生装置の微細気泡発生器の接続部を示す要部平面図である。
第１２図は（ｂ）実施の形態９の微細気泡発生装置の微細気泡発生器の接続部を示す要部側面図である。
第１３図は実施の形態１０の微細気泡発生器の要部側面断面図である。
第１４図（ａ）は実施の形態１１の微細気泡発生器の要部斜視図である。
第１４図（ｂ）は実施の形態１１の微細気泡発生器の要部側面図である。
第１４図（ｃ）は実施の形態１１の微細気泡発生器の要部正面図である。
第１５図は実施の形態１１の微細気泡発生器の流体の状態を示す要部側面状態図である。
第１６図（ａ）は実施の形態１２の微細気泡発生器の要部斜視図である。
第１６図（ｂ）は実施の形態１２の微細気泡発生器の要部正面図である。
第１６図（ｃ）は実施の形態１２の微細気泡発生器の要部側面図である。
第１７図は実施の形態１２の微細気泡発生器の流体の状態を示す要部正面状態図である。
第１８図（ａ）は実施の形態１３の微細気泡発生器の要部斜視図である。
第１８図（ｂ）は実施の形態１３の微細気泡発生器の要部正面図である。
第１８図（ｃ）は実施の形態１３の微細気泡発生器の要部側面図である。
第１９図は実施の形態１３の微細気泡発生器の流体の状態を示す要部正面状態図である。
第２０図（ａ）は実施の形態１４の微細気泡発生器の斜視図である。
第２０図（ｂ）は実施の形態１４の微細気泡発生器の背面図である。
第２１図は実施の形態１５の微細気泡発生装置の構成図である。
第２２図は実施の形態１４、１５の微細気泡発生器内部の流体の状態を示す要部側面断面図である。
第２３図（ａ）は実施の形態１６の微細気泡発生器の斜視図である。
第２３図（ｂ）は実施の形態１６の微細気泡発生器の背面図である。
第２４図は実施の形態１７の微細気泡発生装置の構成図である。
第２５図（ａ）は実施の形態１８の微細気泡発生器の斜視図である。
第２５図（ｂ）は実施の形態１８の微細気泡発生器の背面図である。
第２６図は実施の形態１９の微細気泡発生装置の構成図である。
第２７図は実施の形態１８、１９の微細気泡発生器内部の流体の状態を示す要部側面断面図である。
第２８図（ａ）は実施の形態２０の微細気泡発生器の斜視図である。
第２８図（ｂ）は実施の形態２０の微細気泡発生器の背面図である。
第２９図は実施の形態２１の微細気泡発生装置の構成図である。
第３０図（ａ）は実施の形態２２の微細気泡発生器の斜視図である。
第３０図（ｂ）は実施の形態２２の微細気泡発生器の背面図である。
第３１図は実施の形態２３の微細気泡発生装置の構成図である。
第３２図は実施の形態２２、２３の微細気泡発生器内部の流体の状態を示す要部側面断面図である。
第３３図（ａ）は実施の形態２４の微細気泡発生器の要部斜視図である。
第３３図（ｂ）はその要部側面断面図である。
第３４図は実施の形態２４の微細気泡発生器の使用状態の説明図である。
第３５図は実施の形態２５の微細気泡発生器の要部側面断面図である。
第３６図は実施の形態２５のタンク部気体自吸孔と気体軸との重なりを説明する要部背面断面図である。Technical field
The present invention relates to fine bubbles in the water of a water tank, pool, river, lake, marsh, dam, or the like, or in the water (seawater) of an aquaculture pond, coastal farm, or a fresh fish carrier, or in the liquid of a gas-liquid reaction tank in a chemical factory. The present invention relates to a fine bubble generator that generates a large amount of air bubbles and a fine bubble generator including the same.
Background art
In recent years, by generating fine bubbles, purifying water in water tanks and rivers, increasing the amount of dissolved oxygen in water, or improving the reaction efficiency in gas-liquid reaction tanks in chemical factories, Various microbubble generators have been researched and developed, such as applying a water flow containing bubbles to the skin surface to obtain a massage effect.
As a conventional microbubble generator, for example, JP-A-2000-4747 (hereinafter referred to as “A”) discloses “a container body having a conical space and a part of the inner wall circumferential surface of the space. It is composed of a pressurized liquid inlet port opened in a tangential direction, a gas inlet port opened at the bottom of the conical space, and a swirling gas-liquid outlet port opened at the top of the conical space. A rotating microbubble generator "is disclosed.
In Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 63-74123 (hereinafter referred to as “B”), a liquid supply hole is provided tangentially along the peripheral wall of the mixing chamber, and is arranged so as to protrude from the rear of the mixing chamber toward the front. A suction massage bubble jet device in which a discharge port of a compressed air pipe is positioned at a jet port of a mixing chamber is disclosed.
However, the above conventional technology has the following problems.
(1) In the technique described in Japanese Patent Publication No. A, gas is mixed with a liquid in a narrow conical space, so that bubbles are coarsely ejected and a sufficient contact area between the liquid to be treated and the bubbles is secured. There was a problem that the amount of dissolved oxygen and the reaction efficiency could not be increased because of the failure.
(2) Since the gas introduction hole is formed at the bottom of the conical space, the liquid containing bubbles can be discharged only in one direction, and the discharge state of the water flow is controlled over a wide range in rivers and water purification facilities. There was a problem that a large amount of water treatment could not be performed efficiently.
(3) Since the liquid and the gas are mixed in the conical space, there is a limit in supplying a large amount of gas, and it is difficult to control the mixing ratio of the liquid and the gas to a predetermined value. There was a problem that.
(4) The pressure in the conical space fluctuates when the pump is turned on / off, and the liquid flows back into the gas introduction hole, and the gas introduction hole is easily clogged by solids mixed in the liquid, and the continuous operation is performed. There was a problem that it was not possible.
(5) When the space is pressurized in order to make the bubbles finer, the liquid flows into the gas introduction holes, and the operability is deteriorated.
(6) According to the technique described in Japanese Patent Application Publication No. 2000-260, since the air discharge port of the air pipe is disposed immediately adjacent to the injection port of the mixing chamber, the swirling water flow in the mixing chamber can directly come into contact with air. In addition, there has been a problem that the swirling water stream and the air cannot be effectively brought into contact with each other while maintaining a predetermined contact area to generate fine bubbles of a predetermined size and shape.
(7) Since the air pipe having an open end is disposed near the outlet of the nozzle, the liquid flows back into the air pipe due to the pressure fluctuation in the nozzle, and the air pipe is caused by dust and the like mixed in the liquid. There was a problem that it was easily clogged and continuous operation was not possible.
(8) Since there is no means for controlling the size and generation amount of the fine bubbles formed in the water flow, more air than necessary is sucked in from the air pipe, and large bubbles are formed and fine bubbles cannot be obtained. There was a problem that a good massage effect and washing effect could not be obtained.
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and is used in water (seawater) of water tanks, pools, rivers, dams and the like, or in aquaculture ponds, coastal farms or fresh fish carriers, or in gas-liquid reaction tanks in chemical factories. A microbubble generator that can generate a large amount of microbubbles with an extremely large gas-liquid contact area in the liquid and can stably operate continuously without clogging of reactants and wastes. It is an object of the present invention to provide a microbubble generator which can be generated efficiently and efficiently, has a very large gas-liquid contact area, can significantly increase the amount of dissolved oxygen (gas), and is excellent in productivity.
Disclosure of the invention
In order to solve the above problems, a microbubble generator of the present invention and a microbubble generator having the same have the following configuration.
The microbubble generator according to claim 1 of the present invention has a container having a hollow portion formed substantially rotationally symmetrically, a gas-liquid introduction hole tangentially opened in a peripheral wall portion of the container, and And a gas-liquid ejection hole provided in the hollow portion in the direction of the rotational symmetry axis.
With this configuration, the following operation is obtained.
(1) When a gas-liquid mixed fluid flows from the gas-liquid introduction hole into the container from the tangential direction, the gas-liquid mixed fluid turns along the inner wall of the container, whereby the gas-liquid mixture is violently mixed and the hollow portion is formed. Move toward the gas-liquid orifice provided in the direction of the rotational symmetry axis. At this time, due to the difference in specific gravity between the liquid and the gas, centrifugal force acts on the liquid, centripetal force acts on the gas, and large bubbles converge on the central axis to form a negative pressure axis (gas axis). In addition, a force that tries to enter the microbubble generator acts on the external liquid near the gas-liquid ejection hole due to the negative pressure axis (hereinafter, the liquid on which this force acts is referred to as a negative pressure liquid). On the other hand, as the gas-liquid mixed fluid in the microbubble generator approaches the gas-liquid orifice while swirling, the swirling speed increases and the pressure increases, and the swirling speed and pressure become maximum near the gas-liquid orifice, It becomes a state of pressing against the negative pressure liquid. Therefore, the gas collected on the negative pressure axis passes through the gap formed by the negative pressure liquid and the swirling gas-liquid mixed fluid, and from the gas-liquid ejection hole as a gas-liquid mixed fluid containing a large amount of fine bubbles mixed therein. It is squirted into the outside liquid while undergoing shearing.
(2) The gas-liquid mixed fluid diffused by the negative pressure liquid exerts a shearing force between the peripheral wall of the gas-liquid ejection hole and the gas in the gas-liquid mixed fluid collected on the negative pressure axis by the negative pressure liquid. Since the gas collected on the negative pressure axis is extremely finely divided and ejected together with the mixed fluid from the gas-liquid ejection holes, a large amount of fine bubbles can be generated in the external liquid.
(3) Since the gas-liquid mixed fluid in which the gas and the liquid are mixed in advance is supplied to the gas-liquid introduction hole, the mixing ratio of the gas can be adjusted, and thereby the generation rate of the fine bubbles is controlled. be able to.
(4) The mixed fluid containing fine bubbles can be sufficiently brought into contact with the liquid to be treated, and the amount of dissolved oxygen, the reaction efficiency, and the like can be increased.
(5) Biological treatment can be performed very efficiently by discharging a mixed fluid containing microbubbles over a wide range in rivers, dams, water purification facilities, and the like.
(6) When the microbubble generator is used for a gas-liquid reaction device or a sewage treatment device, even if the fluid flows back into the container due to the residual pressure (negative pressure) in the device when the pump is turned ON / OFF, etc. Since the microbubble generator does not have pores or the like for taking in gas, clogging does not occur due to reactants and dirt, maintenance is unnecessary, and durability is excellent.
(7) Since the particle size of the fine bubbles is extremely small, the contact area between the gas and the liquid can be increased, and the reaction in the gas-liquid reaction device and the purification in the purification device can be promoted. Further, the amount of dissolved oxygen in the water (seawater) of the culture pond, the farm, or the fresh fish carrier can be increased.
Here, the microbubble generator is used to purify water purification plants and rivers, purify livestock urine, supply oxygen during transportation of live fish and cultivation, increase the amount of dissolved oxygen during hydroponics, and pollute water caused by floating of sludge. Treatment, removal of calcium in water tank, sterilization by ozone mixing, sterilization, deodorization, promotion of blood circulation at bathing, washing machine, promotion of fermentation and culture of fermented foods, dissolution by high density contact of various chemicals and various gases and It is used for neutralization, promotion of gas-liquid reaction in gas-liquid reaction equipment in chemical factories, face washer, etc.
As the liquid, water, a chemical liquid, a chemical reaction liquid, a liquid fuel, or the like is used.
The gas is air in the case of a sewage treatment tank or the like, ozone in the case of sterilization of water in a pool or the like, and a reaction gas (HCN, HCl, SO 2 , NO 2 Etc.) are used.
The container having a hollow portion formed substantially rotationally symmetrically has a spherical shape, a hemispherical shape, a shell shape, a conical shape, and a shape in which hemispherical bottom surfaces are connected to each other with or without a cylindrical portion. Used. When a vessel having a conical shape or a conical shape or the like in which bottom surfaces are connected to each other is used, since the hollow portion has a shape that converges from the rotational symmetry axis toward the gas-liquid ejection hole at a stretch, the vessel has a shape. A sharp shearing force acts on the gas-liquid mixed fluid circling in the body, and even a fluid having a high viscosity can be sufficiently stirred.
In addition, when the shell has a rear wall in a shell shape, a truncated cone shape, or a hemispherical shape, a part of the liquid flowing into the container from the liquid inlet pipe moves to the rear wall side and then reverses, and the liquid flows around the negative pressure axis. It moves to the gas-liquid ejection hole side while turning, so that the ejection flow can be made straight.
In addition, the rear wall may be formed in a concave shape in the hollow portion, whereby the movement of the mixed fluid in the hollow portion can be changed.
One or more gas-liquid introduction holes are formed in the peripheral wall of the vessel, and a gas-liquid introduction pipe through which a gas-liquid mixed fluid or liquid is introduced is connected in a tangential direction of the peripheral wall. Thus, a swirling flow can be generated in the container by connecting a supply port such as a pump or water supply to the gas-liquid introduction pipe and flowing pressurized water.
The flow velocity of the liquid flowing into the vessel through the gas-liquid introduction hole, the diameter of the liquid introduction pipe, the volume of the vessel, etc. are determined by the required flow velocity of the swirling flow and the amount of fine bubbles generated in the gas-liquid mixed fluid. It is appropriately selected depending on the form such as the size of the gas and the bubble diameter.
The gas-liquid ejection hole is arranged so as to open in the direction of the rotational symmetry axis of the hollow portion. The gas-liquid ejection hole is a constricted portion where the body converging from the rear side toward the front side is narrowed, and varies depending on the size of the body, the flow rate of the liquid supplied to the body, the pressure, etc. The minimum diameter d is preferably 1/50 to 1/3 times, preferably about 1/30 to 1/5 times the maximum inner diameter D of the hollow portion. This shows that as the minimum diameter d of the gas-liquid ejection hole becomes smaller than 1/30 times the maximum inner diameter D of the vessel, it tends to become difficult to secure a necessary liquid discharge flow rate. The reason is that as the ratio exceeds 5 times, the swirling flow of the liquid cannot be formed in the container and the suction force at the center of the jetted water flow tends to be insufficient, and these tend to be smaller than 1/50 times. , Or more than 1/3 times, it is not preferable because it becomes more remarkable.
The angle (α) at which the straight line connecting the gas-liquid inlet and the center of the container and the straight line connecting the gas-liquid outlet and the center of the container intersects is 10 ° <α <170 °, preferably 45 °. ° <α <160 ° is used. When α> 160 °, the fluid tends to cause a short path from the gas-liquid introduction hole to the gas-liquid ejection hole, and when α <45 °, the shear force acting on the fluid increases, but the particle size of the bubbles tends to become unstable. It is not preferable because it becomes stronger. Generally, around 90 ° is suitably used.
A microbubble generator according to a second aspect is the invention according to the first aspect, wherein the gas-liquid ejection holes are provided on both left and right sides of the rotational symmetry axis.
With this configuration, the following operation is obtained in addition to the operation of the first aspect.
(1) Since the gas-liquid ejection holes are provided on both the left and right sides of the rotational symmetry axis of the hollow portion, the range that can be processed by one microbubble generator is widened, and the water treatment by the microbubble generator is efficiently performed. It can be performed in a convenient manner, and is excellent in productivity and convenience.
(2) The ejection state of the microbubbles is controlled to a predetermined state by changing the diameter of each gas-liquid ejection hole disposed on the left and right sides of the rotational symmetry axis or providing guides to make ejection characteristics different. Thus, water treatment and the like can be efficiently performed.
(3) Since it has two gas-liquid ejection holes, the ejection amount of the gas-liquid mixed fluid discharged from the microbubble generator can be doubled as compared with that of a single hole, and a large amount of water treatment can be performed. it can.
According to a third aspect of the present invention, in the microbubble generator according to the first or second aspect, the gas-liquid ejection hole includes an inclined portion whose diameter is increased in an ejection direction, and the inclination angle is set to a predetermined range. It is configured.
With this configuration, the following operation is obtained in addition to the operation of the first or second aspect.
(1) Since the inner peripheral wall of the gas-liquid ejection hole has an inclined portion that expands at a predetermined angle toward the ejection side, the gas-liquid mixed fluid containing fine bubbles or gas before becoming fine bubbles diffuses. The pressure in the mixed fluid can be reduced by limiting the range to a predetermined angle, and fine bubbles can be effectively generated in the mixed fluid by the partial pressure reduction.
(2) By adjusting the angle and the length of the ejection direction in the inclined portion according to the pressure, flow rate, temperature and the like of the supplied water and fluid, the size of the fine bubbles to be diffused in the mixed fluid and the size of the bubbles are adjusted. The form of assembly and the like can be slightly changed.
(3) When the gas-liquid ejection holes are arranged on both sides of the rotational symmetry axis, the inclination angle of each inclined portion is made different to specify the gas-liquid mixed fluid ejected entirely from the fine bubble generator. And excellent controllability in a chemical reaction tank, a purification layer and the like.
Here, the angle θ of the inclined portion varies depending on the size of the vessel used, the flow rate and pressure of the supplied water or liquid, and the length of the inclined portion, but is in the range of 30 to 160 degrees, preferably 65 to 130 degrees. It is desirable to do. This is because as the angle θ of the inclined portion becomes smaller than 65 degrees, the generation of fine bubbles tends to decrease, and conversely, as the angle exceeds 130 degrees, the mixed fluid containing the fine bubbles diffuses widely, and This is because the tendency for the impact force to decrease increases. Further, these tendencies are not preferable because the angle θ of the inclined portion becomes smaller than 30 degrees or becomes more remarkable when it exceeds 160 degrees. Further, when the gas-liquid ejection holes are provided on both sides of the container, the direction of the discharge flow discharged from the fine bubble generator is controlled by making each of the left and right inclination angles different in the above-mentioned angle range. be able to. When the inclination angle is set to around 120 degrees ± 10 degrees or around 75 degrees ± 10 degrees, at 120 degrees ± 10 degrees, the gas volume is continuously increased as the fluid moves in the central axis (negative pressure axis) of the body. In order to increase, the squirted liquid is dispersed in the direction perpendicular to the axis as the squirted liquid tries to flow out along the surface of the negative pressure liquid that is strongly sucked. At this time, the maximum shearing force acts while passing through the minimum gap portion, and the bubbles become fine. In that part, the maximum pressure and the maximum negative pressure are adjacent to each other, and the generation of fine bubbles is promoted. On the other hand, when the inclination angle is 75 degrees ± 10 degrees, the forward flow of the fluid becomes more dominant than the side having the larger angle and is ejected strongly. For this reason, as a whole, the jet flow flows to the side with a small inclination angle, and can have directionality.
As described above, the angle θ of the inclined portion is a parameter that determines the shape of the negative pressure liquid, and the injection direction can be controlled by setting this parameter to a predetermined value.
The generation of fine bubbles is determined by the shape of the negative pressure liquid formed at the minimum diameter d, and it is desirable that the bubbles be easily ejected from the container.
When the gas-liquid mixed fluid is ejected, the fluid flows along the spherical shape on the side surface of the body, and the resistance on the side with the larger inclination angle seems to have smaller resistance (ie, the fluid in the tangential direction of the spherical surface of the body). Due to the combined effect of the flow of the liquid and the generation of the negative pressure liquid, the mixed fluid containing fine bubbles flows on the rear side opposite to the jet direction of the mixed fluid on the side with a large inclination angle). In this way, the jet direction of the mixed fluid can be determined according to the purpose.
The microbubble generator according to claim 4 is the microbubble generator according to any one of claims 1 to 3, wherein the lid is provided at an interval in front of the gas-liquid ejection hole with an interval, and It has a configuration provided with a fixed cap portion that fixes the extended portion to the outer peripheral wall of the vessel.
With this configuration, the following operation is obtained in addition to the operation of any one of the first to third aspects.
(1) The gas-liquid mixed fluid flowing from the gas-liquid introduction pipe turns along the inner wall of the vessel, moves toward the gas-liquid ejection hole side while the gas-liquid is mixed violently, and forms a negative pressure axis. The negative pressure shaft exerts a force to suction the cap into the fine bubble generator. On the other hand, the mixed fluid in the vessel has a maximum swirling speed near the gas-liquid ejection hole, and is pressed against the lid of the fixed cap portion facing the gas-liquid ejection hole. Therefore, the gas collected on the negative pressure axis is compressed and sheared while rotating between the lid of the cap portion (the surface facing the gas-liquid ejection hole) and the inclined portion of the gas-liquid ejection hole, and is mixed with the gas-liquid mixed fluid. A large amount of fine bubbles are ejected into the liquid from the gas-liquid ejection hole. Thus, the cap is separated from the outside, the formation of the negative pressure liquid is minimized, the resistance of the swirl from the inside of the container is reduced, the amount of the discharge is increased, and the rotation speed can be increased.
(2) Since a large amount of fine bubbles can be generated in the external fluid, the contact area between the gas and the liquid can be increased to promote the reaction in the gas-liquid reaction device and the purification in the purification device. Further, the amount of dissolved oxygen in the water (seawater) of the culture pond, the farm, or the fresh fish carrier can be increased.
(3) Since the particle size of the fine bubbles is extremely small, the surface area of the bubbles can be extremely large, and air and a reactive gas can be supplied to the wastewater, the reaction liquid, and the neutralization liquid at a high absorption rate and a reaction rate.
(4) The particle size of the fine bubbles can be freely controlled in the range of several nm to 100 μm only by adjusting the inflow of liquid or gas and the swirling speed.
Here, as a method of arranging the fixed cap portion, a method of directly fixing the extended portion to the outer peripheral wall of the container with an adhesive or the like, a cap support portion projecting from the outer peripheral wall of the container, and A method of fixing the fixing cap portion or the like is used.
The microbubble generator according to a fifth aspect is the invention according to the fourth aspect, further comprising a cap supporting portion disposed on the outer peripheral wall of the body at the base end side and supporting the fixed cap portion at the other end side. It is configured.
With this configuration, the following operation is obtained in addition to the operation of the fourth aspect.
(1) Since the fixed cap portion is fixed to the cap portion support portion, the fixed cap portion does not move in the swirling direction of the gas-liquid mixed fluid, and shears between the lid portion of the fixed cap portion and the jetted gas. The force can be exerted effectively, and a large number of microbubbles having a remarkably small particle size can be generated.
According to a sixth aspect of the present invention, in the fine bubble generator according to the fifth aspect, the cap support and / or the fixed cap are formed of a flexible material such as synthetic resin or rubber. I have.
With this configuration, the following operation is obtained in addition to the operation of the fifth aspect.
(1) Since the cap support portion and / or the cap portion is made of a flexible material, the cap portion can be moved in the direction of contacting and separating from each of the ejection holes within an allowable range such as bending of the cap support portion. it can. Accordingly, the cap portion is sucked toward the gas-liquid ejection hole side by the negative pressure axis, and the gas ejected from the gas-liquid ejection hole is compressed and sheared by a ridge formed on the surface of the cap portion facing the gas-liquid ejection hole. Therefore, a large amount of finer bubbles can be generated.
(2) The cap portion corresponds to the discharge pressure of the pump, the diameter of the gas-liquid introduction hole and the gas-liquid ejection hole, and the flow velocity and flow rate of the gas-liquid mixed fluid that changes according to the shape and volume of the vessel. Since the size of the gap between the gas-liquid ejection hole and the surface of the lid facing the gas-liquid ejection hole changes, the versatility is excellent.
According to a seventh aspect of the present invention, in the fine bubble generator according to any one of the fourth to sixth aspects, the fixed cap portion is formed so as to protrude from a surface facing the gas-liquid ejection hole. It has a raised portion.
With this configuration, the following operation can be obtained in addition to the operation of any one of the fourth to sixth aspects.
(1) Since the fixed cap portion has the raised portion having a curved and projected shape on the rear surface side, the gas-liquid mixed fluid having fine bubbles can flow while guiding along the surface of the raised portion. .
(2) When the cap portion and the cap support portion are made of a flexible material, the raised portion is sucked in the direction of the gas-liquid ejection hole by the negative pressure axis to narrow the flow path. Since the gas in the fluid to be compressed is compressed and sheared at the ridge, a large amount of finer bubbles can be generated.
Here, as the protruding part, a hemispherical one or a conical one that conforms to the outer shape of the gas-liquid ejection hole is used.
The fine bubble generator according to an eighth aspect is the invention according to the fourth aspect, wherein a frame-shaped frame disposed on an outer peripheral wall of the body, and a space between the frame-shaped frame and the gas-liquid ejection hole. And a cap portion formed in a spherical shape, an egg shape, or the like, which is movably fitted to and held in a movable manner.
With this configuration, the following operation is obtained in addition to the operation of the fourth aspect.
(1) Since the cap portion is movably disposed between the gas-liquid ejection hole and the frame, the cap portion is sucked in the direction of the gas-liquid ejection hole by the negative pressure and ejects from the gas-liquid ejection hole. When the gas is compressed and sheared by the cap and fixed, the gap between the cap and the gas-liquid ejection hole does not change and a stable water flow state can be maintained.
(2) The gas in the cap portion corresponds to the flow velocity and flow rate of the gas-liquid mixed fluid that changes according to the discharge pressure of the pump, the diameter of the gas-liquid introduction hole and the gas-liquid ejection hole, and the shape and volume of the vessel. The size of the gap between the surface on the liquid ejection hole side and the gas-liquid ejection hole can be changed, and the stability and controllability of the water flow are excellent.
(3) When the negative pressure shaft is formed in the case, the cap is held at a predetermined position by the suction force of the negative pressure shaft and the force in the jetting direction of the jetting gas-liquid mixed fluid. It hardly comes into contact with the frame or the gas-liquid ejection hole, hardly wears, and has excellent durability.
(4) Since the cap portion is provided, it is possible to prevent foreign substances in the external liquid from entering the container when the container is off.
Here, the frame-shaped frame is disposed at a predetermined interval in front of the gas-liquid ejection hole, and a spherical or egg-shaped cap portion is loosely fitted and held at the front of the gas-liquid ejection hole. It is a formed member.
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided the fine bubble generator according to any one of the first to eighth aspects, wherein a tank disposed on a rear wall of the container, and a space between the tank and the container. And a tank part gas self-priming hole formed through the wall of the tank part, and a tank part gas introduction pipe provided in the tank part.
With this configuration, the following operation is obtained in addition to the operation of any one of the first to eighth aspects.
(1) Since the tank section is provided, the suction resistance of the air sucked through the tank section gas self-priming hole and the tank section gas introduction pipe can be increased. Even if it is enlarged, a large amount of gas is not sucked, and the gas can be sucked in a stable state.
(2) Since the provision of the tank portion having a large capacity alleviates external pressure fluctuations, it is easy to control the size, form, amount and the like of the fine bubbles generated in the water flow, and the operability is excellent.
(3) Since the diameter of the gas self-priming hole in the tank portion can be increased, malfunctions and the like due to clogging of dust, water scale, and the like are less likely to occur, and maintenance is excellent.
Here, the shape of the tank portion is cylindrical, hemispherical, or the like.
The diameter and the number of the gas self-priming holes in the tank are appropriately selected according to the required suction force, the speed of the swirling flow, the number and the particle size of the fine bubbles.
According to a tenth aspect of the present invention, in the microbubble generator according to any one of the first to eighth aspects, the inside is provided in a direction of the gas-liquid ejection hole and is provided in the hollow portion. It is configured to include a nozzle portion, an internal hollow portion connected to a rear side of the internal nozzle portion, and a secondary liquid introduction pipe provided to open in a tangential direction of the internal hollow portion.
With this configuration, the following operation is obtained in addition to the operation of any one of the first to eighth aspects.
(1) Since the internal nozzle for injecting the secondary liquid into the hollow portion is provided, the gas-liquid mixed fluid supplied from the liquid introduction pipe and the secondary liquid are effectively brought into contact with each other in the hollow portion, and the fineness is further improved. Air bubbles can be generated, and productivity in water treatment, chemical reaction, and the like can be improved.
(2) The gas-liquid mixed fluid or liquid continuously flowing from the secondary liquid introduction pipe into the internal hollow portion from the tangential direction moves toward the internal nozzle portion while turning. At this time, a centrifugal force acts on the liquid, and the center of the swirling flow becomes a negative pressure, and the gas in the liquid gathers at the center to form a negative pressure axis. On the other hand, the liquid flowing into the hollow portion from the gas-liquid introduction hole moves toward the gas-liquid ejection hole while rotating. In this way, the fluids supplied through the secondary liquid introduction pipe and the gas-liquid introduction hole merge in the hollow portion, and a large amount of fine bubbles can be generated.
(3) A gas-liquid mixed fluid can be ejected into the hollow portion from the secondary liquid introduction pipe, the swirling direction of which is forward or reverse to the ejection direction of the fluid from the gas-liquid introduction hole. If the swirling direction of the jetted gas-liquid mixed fluid is reversed to the swirling direction of the liquid in the hollow part, the gas converged on the negative pressure axis instantaneously becomes fine bubbles and is mixed with the liquid in the hollow part. Therefore, even if the gas-liquid ejection hole is arranged in the air, a liquid containing a large amount of fine bubbles can be ejected.
(4) Since there is no hole in the hollow part for taking in gas, etc., when the fine bubble generator is used for a gas cleaning tank or a sewage treatment tank in a chemical reaction tank or a chemical petroleum plant, when the pump is ON / OFF. For example, even if a residual pressure remains in the apparatus and the fluid flows backward, clogging does not occur due to reactants and contaminants.
(5) Since fine bubbles can be formed, the surface area of the bubbles is extremely large, and air and a reactive gas can be supplied to the wastewater, the reaction solution, and the neutralization solution at a high absorption rate and a reaction rate.
Here, the liquid supplied to the secondary liquid introduction pipe may be the same or different from the fluid supplied to the gas-liquid introduction hole, and water, a chemical solution, a reaction liquid, a liquid fuel, or the like is used. As the internal nozzle portion, a conical shape, a spherical shape, a hemispherical shape, a truncated conical shape, a truncated hemispherical shape, a shell shape, or the like is used.
The particle size of the gas bubble ejected as a fluid from the gas-liquid ejection hole is appropriately selected according to the discharge pressure of the fluid from each liquid introduction pipe and the swirling speed based on the shape of each nozzle.
According to a eleventh aspect of the present invention, in the microbubble generator according to the tenth aspect, the swirling flow generating portion having the internal nozzle portion, the internal hollow portion, and the secondary liquid introduction pipe is provided in the hollow portion. It is provided in a nested manner in multiple stages.
With this configuration, the following operation is obtained in addition to the operation of the first aspect.
(1) By allowing different types of liquids or gases to flow into the respective swirling flow generating sections, more types of liquids or gases can be mixed.
(2) It is possible to produce a mixed fuel with a high oxygen ratio in one process, and to increase the combustion efficiency of a boiler or the like.
(3) Exhaust gas and reaction gas of different types of factories such as chemical factories can be simultaneously supplied to the neutralizing solution, cleaning solution and reaction solution.
(4) Ozone gas is supplied at a farm or the like, and then air is supplied to simultaneously achieve high sterilization and high oxygen content.
According to a twelfth aspect of the present invention, in the microbubble generator according to the tenth or eleventh aspect, the secondary liquid introduction pipe has the same direction as or opposite to the gas-liquid introduction hole at the rear side of the internal nozzle portion. Are connected in a tangential direction.
With this configuration, the following operation is obtained in addition to the operation of the tenth or eleventh aspect.
(1) Since the gas-liquid mixed fluid enters the hollow portion from the internal nozzle portion while swirling, the gas-liquid mixed fluid and the liquid can be efficiently mixed.
(2) Since the swirling force of the liquid from the internal nozzle portion is added to the swirling force of the gas-liquid mixed fluid, a stronger swirling flow is generated, so that a large amount of fine bubbles can be jetted out and diffused over a wider area.
(3) When the secondary liquid introduction hole or the liquid introduction hole of the internal nozzle portion connected in series is opened in a tangential direction opposite to the gas-liquid introduction hole, a fine bubble generator formed in multiple stages Inside, the rate of gas absorption and reaction in the liquid can be increased.
(4) By adjusting the swirling speed of the liquid in the hollow portion and each internal nozzle portion, a large amount of fine bubbles can be ejected from the gas-liquid ejection hole.
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the microbubble generator according to any one of the tenth to twelfth aspects, the inside of the swirling flow generating portion is disposed at a rear wall or a tail end of the internal hollow portion. An internal nozzle gas self-priming hole is arranged on the rear wall of the hollow portion.
With this configuration, in addition to the function of any one of claims 10 to 12, the following function can be obtained.
(1) The gas-liquid mixed fluid or liquid continuously flowing from the secondary liquid introduction pipe into the internal hollow portion from the tangential direction moves toward the internal nozzle portion while turning. At this time, the centrifugal force acts on the liquid, and the center of the swirling flow becomes a negative pressure, so that the gas is sucked from the gas self-priming hole of the internal nozzle portion, and the sucked gas gathers at the center to form a negative pressure axis. You. On the other hand, the liquid flowing into the hollow portion from the gas-liquid introduction hole moves toward the gas-liquid ejection hole while turning. In this way, the fluids supplied through the secondary liquid introduction pipe and the gas-liquid introduction hole merge in the hollow portion, and a large amount of fine bubbles can be generated.
Note that a gas-liquid mixed fluid can be ejected into the hollow portion from the secondary liquid introduction pipe, the swirling direction of which is the normal or reverse direction of the fluid ejection direction from the gas-liquid introduction hole.
The liquid in the vicinity of the internal nozzle portion is subjected to a force to enter the internal nozzle portion by the negative pressure axis of the internal nozzle portion. On the other hand, the gas-liquid mixed fluid containing the gas from the internal nozzle portion gas self-priming hole moves while turning inside the internal nozzle portion, and the swirling speed increases and the pressure increases as approaching the ejection hole of the internal nozzle portion, In the vicinity of the ejection hole at the tip, the swirling speed and the pressure become maximum, and the state comes into a state of pressing against the negative pressure liquid. The gas-liquid mixed fluid flows out from the vicinity of the edge of the secondary ejection hole while avoiding the negative pressure liquid. When flowing out, the compressed gas of the negative pressure axis is sheared as fine bubbles, is jetted into the hollow portion together with the gas-liquid mixed fluid, is mixed with the liquid in the hollow portion, and is jetted out from the gas-liquid jet hole. You.
(2) Since fine bubbles can be formed, the surface area of the bubbles is extremely large, and air and a reactive gas can be supplied to the wastewater, the reaction solution, and the neutralization solution at a high absorption rate and a reaction rate.
The gas supplied to the internal nozzle gas self-priming hole is air in the case of a sewage treatment tank or the like, ozone in the case of sterilization of water in a pool or the like, and reaction gas (HCN, HCl, SO2) in the case of a chemical reaction. 2 , NO 2 Etc.) are used.
A microbubble generator provided with the microbubble generator according to claim 14, wherein the microbubble generator according to any one of claims 1 to 13 and a gas-liquid mixed liquid are supplied to the microbubble generator. A supply pump, a gas-liquid suction pipe having a downstream side connected to the suction port of the pump, and a gas-liquid suction pipe having an upstream side connected to the discharge port of the pump and a downstream side connected to the gas-liquid introduction hole of the fine bubble generator. And a liquid discharge pipe.
With this configuration, the following operation is obtained.
(1) Since the microbubble generator does not have pores for taking in gas, the residual pressure remains in the device when the pump is turned ON / OFF, etc., and even if the fluid flows backward, the fluid or solids may cause No clogging.
(2) The gas-liquid mixed fluid sucked into the pump is stirred together with the liquid by the impeller of the pump, and is discharged from the discharge port of the pump to the gas-liquid discharge pipe while diffusing bubbles.
(3) The gas-liquid mixed fluid supplied from the gas-liquid discharge pipe to the fine bubble generator is further agitated in the hollow portion and turned into fine bubbles, so that fine bubbles having a smaller particle size than the conventional technology are generated. can do.
(4) The gas-liquid mixed fluid flowing into the fine bubble generator from the gas-liquid discharge pipe through the gas-liquid introduction hole into the microbubble generator from the tangential direction is swirled in the hollow portion to be violently mixed with the gas-liquid. As the bubble moves, the bubble converges on the central axis to form a negative pressure axis. As the gas-liquid mixed fluid in the microbubble generator approaches the gas-liquid orifice while swirling, the swirling speed increases and the pressure increases, and near the gas-liquid orifice, the swirling speed and pressure become maximum, and the negative pressure It is in a state of pressing against the liquid. The gas collected on the negative pressure axis passes through the gap formed by the negative pressure liquid and the swirling gas-liquid mixed fluid while compressing and shearing, and as a fluid containing a large amount of fine bubbles from the gas-liquid ejection hole Squirted into the outside liquid.
Here, the microbubble generator is used to purify water purification plants, rivers, lakes and marshes, dams, purify livestock urine, supply oxygen during transportation of live fish and cultivation, increase the amount of dissolved oxygen during hydroponics, and reduce sludge. Treatment of polluted water by floating, removal of calcium in water tank, sterilization by ozone mixing, sterilization, deodorization, promotion of blood circulation during bathing, washing machine, promotion of fermentation and culture of fermented foods, high density of various chemicals and various gases It is used for dissolution and neutralization by contact, promotion of gas-liquid reaction in gas-liquid reaction equipment in chemical factories, face washer, etc.
As the pump, a land-mounted pump, a submerged pump, or the like is used. As the type, a centrifugal pump, a rotary pump, a mixed flow pump, and an axial flow pump are appropriately determined according to the type and flow rate of the liquid.
The flow rate of the liquid flowing in the gas-liquid suction pipe changes by changing the diameter of the gas-liquid suction pipe or the capacity of the pump, so that the amount of gas sucked into the gas-liquid suction pipe can be changed.
According to a fifteenth aspect of the present invention, there is provided a microbubble generator including the microbubble generator according to the fifteenth aspect, wherein the gas self-priming hole formed in a predetermined part of the gas-liquid suction pipe is provided. It is configured to have.
With this configuration, the following operation can be obtained in addition to the operation of the fourteenth aspect.
(1) The gas is sucked into the gas-liquid suction pipe from the gas self-priming hole of the suction pipe section, and the fine bubble generator has no pores for taking in the gas. No clogging will occur even if a residual pressure remains in the fluid and the fluid flows backward.
(2) When the pump is driven, a water flow is generated in the gas-liquid suction pipe, and the gas is sucked into the gas-liquid suction pipe from the gas self-priming hole of the gas-liquid suction pipe by the ejector effect as an accompanying flow of liquid. Thus, the gas-liquid mixed fluid containing gas is sucked into the pump from the suction port of the pump. The gas-liquid mixed fluid sucked into the pump is discharged from the discharge port of the pump into the gas-liquid discharge pipe while the bubbles are diffused by the impeller of the pump.
(3) Since the flow rate of the gas supplied from the gas self-priming hole of the suction pipe can be controlled, the amount and size of the fine bubbles can be appropriately adjusted.
In the fine bubble generator provided with the fine bubble generator according to claim 16, in the invention according to claim 15, one end is connected to the suction pipe portion gas self-suction hole and the other end is opened in air. It is provided with a gas introduction pipe communicating with the reaction gas container.
With this configuration, the following operation is obtained in addition to the operation of the fifteenth aspect.
(1) By connecting the gas introduction pipe to a desired container or the like, a desired gas can be flowed into the gas-liquid suction pipe.
Here, by opening one end of the gas self-priming tube in the air, air can flow into the gas introduction tube, increasing the amount of dissolved oxygen in the water (seawater) of the cultivation ponds, farms, and fresh fish carriers. Can be done.
By connecting one end of the gas self-priming pipe to the reaction gas container, a gas-liquid reaction in a gas-liquid reaction device in a chemical factory can be promoted.
A microbubble generator provided with the microbubble generator according to claim 17 is the gas according to claim 16, wherein the gas is disposed at a predetermined portion of the gas introduction pipe and adjusts an opening area of the gas introduction pipe. It is provided with a flow control valve.
With this configuration, the following operation is obtained in addition to the operation of the sixteenth aspect.
(1) By adjusting the gas flow control valve, the amount of gas mixed into the liquid can be adjusted, so that the size of the generated fine bubbles can be adjusted.
A microbubble generator provided with the microbubble generator according to claim 18 is the invention according to claim 16 or 17, wherein the microbubble generator is provided with an air pump provided at a predetermined portion of the gas introduction pipe. .
According to this configuration, the following operation is obtained in addition to the operation of the sixteenth or seventeenth aspect.
(1) Since the gas can be forcibly supplied by the air pump, the amount of gas mixed with the liquid can be increased.
A microbubble generator provided with a microbubble generator according to claim 19, wherein the pump according to any one of claims 14 to 18 is used by immersing the entire pump in the liquid. It is configured to be a medium pump.
With this configuration, the following operation is obtained in addition to the operation of any one of claims 14 to 18.
(1) Since the submerged pump is disposed in the liquid, it does not require a place for disposing the pump on land, and is excellent in usability.
(2) Since the fluid is sucked directly from the suction port of the submerged pump and the gas-liquid suction pipe is not required, the number of parts is reduced and the productivity is excellent.
(3) Since the suction port is opened in the liquid, no residual pressure is applied when the submerged pump is turned ON / OFF, and the fluid does not flow backward to the gas introduction pipe and clogging does not occur.
In the fine bubble generator including the fine bubble generator according to the twentieth aspect, in the invention according to the nineteenth aspect, the submerged pump includes an impeller formed in an impeller shape, and a suction having the impeller built therein. A chamber, a gas-liquid discharge pipe connected in a tangential direction to a peripheral wall of the suction chamber, a suction port opened to face a rotating shaft of the impeller, and suctioning surrounding liquid, and a suction port near the suction port. It has a gas inlet pipe in which the base end opening is arranged, and a motor chamber in which a motor for rotating the impeller is built.
With this configuration, the following operation can be obtained in addition to the operation of the nineteenth aspect.
(1) By rotating an impeller formed in the shape of an impeller in a suction chamber, surrounding liquid is sucked from a suction port opened opposite to a rotation shaft portion of the impeller and taken into the suction chamber, and the suction chamber is The gas-liquid mixed fluid can be discharged from the gas-liquid discharge pipe connected in the tangential direction of the peripheral wall.
(2) Since the motor chamber having a motor for driving the impeller and the suction chamber having the impeller are integrally formed, the whole is compact and excellent in portability and freedom of installation. It can be easily applied to a sedimentation tank and the like.
In the fine bubble generator including the fine bubble generator according to the twenty-first aspect, in the invention according to the twentieth aspect, the submerged pump is disposed such that an end of the submerged pump is opened at the suction port. And a branch pipe having one end connected to a predetermined portion of the gas-liquid discharge pipe and the other end connected to the negative pressure section.
With this configuration, the following operation is obtained in addition to the operation of the twentieth aspect.
(1) Since the branch pipe is disposed near the suction port of the submerged pump, a negative pressure is generated in the branch pipe, and this negative pressure causes gas to be sucked into the negative pressure pipe from the gas introduction pipe and mixed into the liquid. Can be done.
(2) Since the inside diameter of the negative pressure pipe is larger than the inside diameter of the branch pipe, when the fluid flows into the negative pressure pipe from the branch pipe, a negative pressure is generated in the negative pressure pipe. Is sucked and mixed into the liquid.
(3) Since the branch pipe is opened near the suction port of the submerged pump, no residual pressure is applied when the submerged pump is turned ON / OFF, and the fluid does not flow backward to the gas introduction pipe, which may cause clogging. Absent.
A fine bubble generator provided with the fine bubble generator according to claim 22 is the invention according to any one of claims 18 to 21, wherein the impeller of the air pump is a pump of the pump or the submerged pump. It is arranged so as to be linked to the rotating shaft.
With this configuration, in addition to the function of any one of claims 18 to 21, the following function can be obtained.
(1) Since a driving unit such as a motor for an air pump is not separately required, the productivity is excellent and the entire apparatus can be downsized.
A microbubble generator provided with a microbubble generator according to claim 23 is the invention according to any one of claims 14 to 22, wherein a plurality of the microbubble generators are provided, and the gas-liquid discharge is performed. A tube is connected to the gas-liquid introduction hole of each of the fine bubble generators.
With this configuration, the following operation is obtained in addition to the operation of any one of claims 14 to 22.
(1) Since a large number of fine bubbles can be ejected in a predetermined direction from each gas-liquid ejection hole using a plurality of fine bubble generators, the fine bubbles can be ejected over a wider range.
(2) By adjusting the angle of the inclined portion of each gas-liquid ejection hole, it is possible to control the entire discharge state of the water flow, and to more efficiently perform a wide range of water treatment.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(Embodiment 1)
The microbubble generator according to the first embodiment will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1A is a perspective view of a main part of the microbubble generator according to Embodiment 1, FIG. 1B is a front view of the main part, and FIG. 1C is a side view of the main part. .
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a microbubble generator according to the first embodiment, 1a denotes a vessel having a spherical hollow portion, and 1b is disposed on the vessel 1a so as to be orthogonal to the diameter of the vessel 1a (in a tangential direction). The fixed gas-liquid introduction pipe, 1c is a gas-liquid introduction hole of the gas-liquid introduction pipe 1b opened tangentially to the container 1a, and 1d is orthogonal to the center from the gas-liquid introduction hole 1c of the container 1a toward the center. Gas-liquid ejection holes formed at both ends in the diameter direction.
The gas-liquid ejection hole 1d is formed at a position slightly shifted from the central axis of the container 1a to the side opposite to the gas-liquid introduction hole 1c. Due to the swirling flow of the gas-liquid mixed fluid flowing into the container body 1a, the negative pressure axis formed between the gas-liquid ejection holes 1d, 1d is pushed by the gas-liquid mixed fluid flowing from the gas-liquid introduction hole 1c to introduce the gas-liquid. This is because it is slightly shifted to the side opposite to the hole 1c side. By forming the gas-liquid ejection hole 1d in accordance with the position where the negative pressure axis is formed, the fine bubbles can be generated to the maximum.
The angle (α) at which the straight line connecting the gas-liquid inlet 1c and the center of the container 1a and the line connecting the gas-liquid outlet 1d and the center of the container 1a intersects is 10 ° <α <170 °. Preferably, 45 ° <α <160 °, and more preferably 60 ° <α <120 °, depending on the type of liquid. As α> 120 °, the fluid tends to cause a short path from the gas-liquid introduction hole 1c to the gas-liquid ejection hole 1d, and as α <60 °, the shear force acting on the fluid increases, but the particle size of the bubbles Tend to become unstable, and as α> 160 ° or α <45 °, these tend to be large, depending on the type of liquid, and tend to become larger when α> 170 ° and α <10 °. It is not preferable. It is particularly preferable to set the angle to 90 °.
The operation of the fine bubble generator according to Embodiment 1 configured as described above will be described below with reference to the drawings.
FIG. 2 is a sectional view of a main part showing a state of a fluid inside the fine bubble generator.
In FIG. 2, 1 is a fine bubble generator, 1a is a body, 1b is a gas-liquid introduction pipe, 1c is a gas-liquid introduction hole, 1d is a gas-liquid ejection hole, and these are the same as those in FIG. , And the description thereof will be omitted. Note that the edge of the gas-liquid ejection hole 1d in the first embodiment is formed with a curved surface 1d ′ that is expanded outward.
1e is a gap in the gas-liquid ejection hole 1d formed by a negative pressure liquid from outside and a gas-liquid mixed fluid swirling in the container 1a, and X is a negative formed by a gas-liquid mixed fluid swirling in the container 1a. The pressure axis.
When the gas-liquid mixed fluid is caused to flow from the gas-liquid introduction hole 1c (from the tangential direction) into the vessel body 1a, the gas-liquid mixed fluid is violently mixed by being swirled to the gas-liquid ejection hole 1d side. Move. At this time, due to the difference in specific gravity between the liquid and the gas, a centrifugal force acts on the liquid and a centripetal force acts on the gas, so that a negative pressure axis X is formed on the central axis side.
Further, due to the negative pressure axis X, the liquid in the liquid phase near the gas-liquid ejection hole 1d
A force acts on the outside liquid to enter the gas-liquid ejection hole 1d. On the other hand, the gas-liquid mixed fluid in the vessel body 1a, while whirling, approaches the gas-liquid ejection hole 1d, the swirling speed increases, the swirling speed becomes maximum near the gas-liquid ejection hole 1d, and pushes against the negative pressure liquid. State. Accordingly, the gas collected on the negative pressure axis X passes through the gap 1 e formed by the swirling gas-liquid mixed fluid and the negative pressure liquid as compressed gas, and passes through the curved surface 1 d ′ of the fine bubble generator 1. Along the line, a fluid containing a large amount of fine bubbles is ejected from the gas-liquid ejection hole 1d into the liquid phase.
At this time, a curved surface 1d 'is formed at the edge (side surface) of the gas-liquid ejection hole 1d. On the curved surface 1d', the gas is further subjected to pressure and sheared, and a large number of fine bubbles become fluid. Is gushing.
According to the microbubble generator of the first embodiment configured as described above, the following operation can be obtained.
(1) In the body 1a of the microbubble generator 1, gas-liquid ejection holes 1d are formed at the center lines of symmetrical positions on both sides with respect to the gas-liquid introduction hole 1c, so that microbubbles are generated. A wide range can be ejected from both sides of the vessel 1.
(2) Since the microbubble generator 1 is spherical, fine bubbles can be ejected from the gas-liquid ejection holes 1d to the periphery of the container 1a over a wider range by the pressure of the negative pressure liquid.
(3) When the gas collected on the negative pressure axis X is jetted, the gas is sheared while being compressed by the negative pressure liquid, so that finer and more bubbles can be jetted.
(4) When the microbubble generator 1 is used in a gas-liquid reaction device or a sewage treatment device, even if the liquid flows backward due to the residual pressure (negative pressure) in the device when the pump is turned on / off, the microbubble is generated. Since the generator 1 has no pores or the like for taking in gas, clogging due to reactants and dirt does not occur.
(5) Since the microbubble generator 1 has no pores or the like for taking in a gas, the backflow does not occur even if the pressure in the body 1a is high, so that a large amount of gas-liquid mixed fluid can be supplied, and Finer and more bubbles can be ejected.
(6) Since a large amount of fine bubbles are generated, the contact area between gas and liquid can be increased, and the reaction in the gas-liquid reactor and the purification of rivers, dams, sewage treatment plants, and the like can be promoted. . Further, the amount of dissolved oxygen in the water (seawater) of the culture pond, the farm, or the fresh fish carrier can be increased.
(Embodiment 2)
Next, a fine bubble generator having a shape different from that of the fine bubble generator of the first embodiment will be described below with reference to the drawings.
FIG. 3A is a perspective view of a main part of a microbubble generator according to Embodiment 2, FIG. 3B is a front view of the main part, and FIG. 3C is a side view of the main part. .
In FIG. 3, reference numeral 1a denotes a body, 1b denotes a gas-liquid introduction pipe, 1c denotes a gas-liquid introduction hole, and 1d denotes a gas-liquid ejection hole. These are the same as those in the first embodiment. The description is omitted here.
Reference numeral 2 denotes a fine bubble generator according to the second embodiment, and reference numeral 2a denotes a truncated conical nozzle integrally formed or connected to the gas-liquid ejection hole 1d.
According to the microbubble generator of the second embodiment configured as described above, the following operation can be obtained in addition to the operation of the first embodiment.
(1) Fine bubbles can be ejected in a desired direction depending on the arrangement angle of the nozzle 2a.
(2) Since the nozzle 2a has a shape narrowed toward the ejection direction, fine bubbles can be ejected farther.
(Embodiment 3)
FIG. 4A is a perspective view of a main part of a double-bubble microbubble generator according to the third embodiment, FIG. 4B is a front view of the main part, and FIG. It is a side view.
Reference numeral 3 denotes a double microbubble generator according to the third embodiment, and reference numeral 3a 'denotes a vessel having a shape in which two spherical portions 3a are continuously provided. The hollow portions of the two spherical portions 3a communicate with each other. I have. 3b is a gas-liquid introduction pipe connected at one end to the communicating part of the two spherical parts 3a, and 3c is gas-liquid introduction of the gas-liquid introducing pipe 3b opened in the tangential direction of the two communicating parts of the spherical part 3a. The holes 3d are gas-liquid ejection holes respectively formed at both axial ends of the spherical portion 3a orthogonal to the gas-liquid introduction pipe 3b.
The gas-liquid mixed fluid flowing from the gas-liquid introduction hole 3c flows in the tangential direction of each spherical portion 3a of the container 3a ', moves through each spherical portion 3a in the same manner as in the first embodiment, and then jets gas-liquid. It is ejected from the hole 3d.
According to the microbubble generator of the third embodiment configured as described above, in addition to the operation of the first embodiment, the microbubble generator 3 has four gas-liquid ejection holes 3d, so that the microbubbles can be spread over a wider area. The effect of being able to spout out is obtained.
(Embodiment 4)
FIG. 5 (a) is a perspective view of a main part of a microbubble generator according to Embodiment 4, FIG. 5 (b) is a front view of the main part, and FIG. 5 (c) is a side view of the main part. .
In FIG. 5, reference numeral 4 denotes a microbubble generator having the hemispherical portion according to the fourth embodiment and a cylindrical portion connected to the rear portion of the hemispherical portion; 4a, a hemispherical portion having a hollow portion formed in a hemispherical shape; Is a bottomed cylindrical portion, 4b is a gas-liquid introduction pipe arranged and fixed tangentially to the cylindrical portion 4a ', 4c is a gas-liquid ejection hole of a gas-liquid ejection tube 4b opened tangentially to the cylinder portion 4a'. Reference numeral 4d denotes a gas-liquid ejection hole formed at the top of the hemispherical portion 4a.
According to the microbubble generator of the fourth embodiment configured as described above, in addition to the operations (2) to (5) of the first embodiment, the gas-liquid to be jetted can be jetted in one direction, and It has the effect that it can be made compact.
(Embodiment 5)
FIG. 6 (a) is a perspective view of a main part of a microbubble generator according to Embodiment 5, FIG. 6 (b) is a front view of the main part, and FIG. 6 (c) is a side view of the main part. .
In FIG. 6, 5 is a microbubble generator according to the fifth embodiment, 5a is a vessel having a hollow portion shape in which two conical bodies 5a1 communicate with each other at a central cylinder section 5a2, and 5b is a cylinder of the vessel 5a. The gas-liquid introduction pipe 5c arranged and fixed in the tangential direction of the body 5a2 is a gas-liquid introduction hole of the gas-liquid introduction pipe 5b opened in the tangential direction of the cylindrical body 5a2, and 5d is each of the conical bodies 5a1. It is a gas-liquid ejection hole drilled at the top.
According to the microbubble generator of the fifth embodiment configured as described above, in addition to the operation of the fourth embodiment, the vessel 5a converges at a stretch from the gas-liquid introduction hole 5c to the gas-liquid ejection hole 5d. Since the fluid has a shape, a sharp shearing force acts on the fluid swirling in the vessel 5a, so that the fluid having a high viscosity can be sufficiently stirred.
(Embodiment 6)
The microbubble generator according to Embodiment 6 will be described below with reference to the drawings.
FIG. 7 is a use state diagram of the fine bubble generation device according to the sixth embodiment equipped with the fine bubble generator according to the first embodiment.
7, reference numeral 1 denotes a microbubble generator according to the first embodiment, 11 denotes a microbubble generator according to the sixth embodiment, 12 denotes a pump having a suction port 12a and a discharge port 12b, and 13 denotes a suction port of the pump 12 on the downstream side. A gas-liquid suction pipe connected to 12a, a gas-liquid discharge pipe connected upstream to the discharge port 12b of the pump 12 on the upstream side and a gas-liquid discharge pipe connected downstream to the gas-liquid introduction pipe 1b of the microbubble generator 1, and one end connected to air The other end is a gas introduction pipe connected to the gas self-suction hole 15 a of the suction pipe formed at a predetermined portion of the gas-liquid suction pipe 13.
Reference numeral 16 denotes a gas flow control valve provided at a predetermined portion of the gas introduction pipe 15, reference numeral 17 denotes a strainer provided at an upstream end of the gas-liquid suction pipe 13 for preventing foreign matter from entering, and reference numeral 18 denotes a fine bubble generator 1. And the liquid phase of the strainer 17 in a submerged water tank, sea, pool, or gas-liquid reaction tank in a chemical factory.
The operation of the microbubble generator according to Embodiment 6 configured as described above will be described below with reference to the drawings.
When the pump 12 is driven, the liquid in the liquid phase 18 flows into the gas-liquid suction pipe 13 via the strainer 17. At the gas self-priming hole 15 a of the gas-liquid suction pipe 13, gas is sucked into the gas-liquid suction pipe 13 from the gas introduction pipe 15 as an accompanying flow of liquid, and becomes a gas-liquid mixed fluid. It is sucked in. The gas-liquid mixed fluid sucked into the pump 12 is discharged from the discharge port 12b of the pump 12 into the gas-liquid discharge pipe 14 while the bubbles are diffused by an impeller (not shown) of the pump 12, and the fine bubble generator 1 flows into.
The operation in the microbubble generator 1 is the same as that in the first embodiment, and the description is omitted.
In the microbubble generator 11, the gas introduction pipe 15 is connected to the gas self-priming hole 15 a of the gas-liquid suction pipe 13, but only the gas self-priming hole 15 a is connected without the gas introduction pipe 15. Alternatively, even if the end portion of the gas introduction pipe 15 is disposed in the gas-liquid suction pipe 13 and the ejector type is used, the gas is self-sucked into the gas-liquid suction pipe 13, so that the present invention can be similarly implemented.
According to the microbubble generator of the sixth embodiment configured as described above, the following operations can be obtained.
(1) The body sucked into the gas-liquid suction pipe 13 is diffused by the impeller in the pump 12, so that finer bubbles can be generated.
(2) By adjusting the gas flow control valve 16, the amount of gas sucked into the gas-liquid suction pipe 13 can be adjusted, so that the amount of fine bubbles can be adjusted.
In the sixth embodiment, the microbubble generator described in the first embodiment is used. However, the microbubble generator described in the second to fifth embodiments can be similarly used.
(Embodiment 7)
Next, a microbubble generator according to Embodiment 7 will be described below with reference to the drawings.
FIG. 8 is a diagram showing the use state of the microbubble generator according to the seventh embodiment, and FIG.
8 and 9, 1 is a microbubble generator according to the first embodiment, 1a is a body, 1b is a gas-liquid introduction pipe, 1c is a gas-liquid introduction hole, 1d is a gas-liquid ejection hole, and 16 is a gas flow rate control. The valves 18 are in the liquid phase, and are the same as those in the first and sixth embodiments.
21 is a microbubble generator in Embodiment 7, 22 is a submerged pump having a suction port 22a and a discharge port 22b, 22c is a suction chamber of the submerged pump 22, 22d is a motor chamber partitioned from the suction chamber 22c, 22e. Is a motor arranged in the motor chamber 22d and the rotating shaft reaches the suction chamber 22c. 22f is an impeller arranged on the rotating shaft of the motor 22e. 22g prevents foreign matter from entering the suction port 22a of the submerged pump 22. It is a strainer to do. The strainer hole of the strainer 22g is formed smaller than the inner diameter of a branch pipe described later. This can prevent the branch pipe from being clogged by foreign matter.
23 is a gas-liquid discharge pipe whose upstream side is connected to a discharge port 22b of the submerged pump 22, 24 is a branch pipe whose upstream side is connected to a predetermined portion of the gas-liquid discharge pipe 23, and 25 is a suction pipe of the submerged pump 22 on the downstream side. A negative pressure pipe opened near the port 22a and connected to the downstream side of the branch pipe 24 on the upstream side and having an inner diameter larger than the branch pipe 24. Reference numeral 26 denotes an air flow meter described later at the upstream open end, and a negative pressure pipe 25 on the downstream side. Is an air flow meter arranged at the opening end on the upstream side of the gas introduction pipe 26 to check the amount of gas sucked into the gas introduction pipe 26.
The operation of the microbubble generator according to Embodiment 7 configured as described above will be described below with reference to the drawings.
When the motor 22e is driven to rotate the impeller 22f, the liquid in the liquid phase 18 is sucked into the suction chamber 22c from the suction port 22a via the strainer 22g. The liquid flowing into the suction chamber 22c is discharged from the discharge port 22b into the gas-liquid discharge pipe 23, and a part of the liquid flows into the negative pressure pipe 25 via the branch pipe 24.
When the liquid flows into the negative pressure pipe 25 from the branch pipe 24, the inner diameter of the negative pressure pipe 25 is formed to be larger than the inner diameter of the branch pipe 24, so that the pressure in the negative pressure pipe 25 becomes lower than the pressure in the branch pipe 24 and becomes negative. Pressure develops. Further, since the opening on the downstream side of the negative pressure tube 25 is disposed near the suction port 22a, a negative pressure is also generated by the suction force of the impeller 22f. Due to these negative pressures, gas is sucked from the gas introduction pipe 26 into the negative pressure pipe 25 and mixed with the liquid, thereby generating a gas-liquid mixed flow. The gas-liquid mixed flow flows into the suction chamber 22c from the negative pressure pipe 25 via the suction port 22a, and flows into the gas-liquid discharge pipe 23 while some fine bubbles are formed by the impeller 22f. The gas-liquid mixed flow flows into the fine bubble generator 1 through the gas-liquid discharge pipe 23, and a large amount of fine bubbles are ejected from the gas-liquid ejection hole 1d as a fluid.
The operation of the fluid in the microbubble generator 1 is the same as that in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
In addition, the end of the gas introduction pipe 26 connected to the submerged pump 22 is connected to the drain of the pump disposed on land, and the intake of the water supply pipe of the pump is arranged in water, and air is supplied to the water supply pipe. And a water flow containing air can be supplied to the microbubble generator 1.
Further, it is also possible to arrange a plurality of the submerged pumps 22 in series via a water pipe to supply a large amount of a water flow containing fine bubbles to a distant or deep water bottom.
According to the microbubble generating device of the seventh embodiment configured as described above, the following operations can be obtained.
(1) Since the submerged pump 22 is disposed in the liquid phase 18, a place for disposing the pump on land is not required, and the usability is excellent.
(2) Since the fluid is sucked directly from the suction port 22a of the submerged pump 22 and the gas-liquid suction pipe is not required, the number of parts is reduced and the productivity is excellent.
(3) Since the negative pressure pipe 25 is disposed near the suction port 22a of the submerged pump 22, no residual pressure is applied when the submerged pump 22 is turned ON / OFF, and the fluid does not flow back to the gas introduction pipe 26. No clogging.
(4) By adjusting the gas flow control valve 7, the amount of gas flowing into the gas-liquid suction pipe can be adjusted, so that the amount of fine bubbles can be adjusted.
(5) Since the rotational force of the impeller 22f of the submerged pump 22 is directly used, the pressure loss is small and the fine bubble generator 1 can be operated efficiently.
(6) A plurality of microbubble generators 1 are arranged in the submerged pump 22c to generate a large amount of microbubbles, thereby purifying dams and rivers.
In the seventh embodiment, the microbubble generator described in the first embodiment is used. However, the microbubble generator described in the second to fifth embodiments can be similarly used.
(Embodiment 8)
Next, a microbubble generator according to Embodiment 8 will be described below with reference to the drawings.
FIG. 10 is a diagram illustrating the use state of the microbubble generating device according to the eighth embodiment. FIG.
10 and 11, reference numeral 28a denotes an air supply unit provided above the air pump / submerged pump 28 and having a suction port 28b and a discharge port 28c; 28d, a drive chamber of the air supply unit 28a; and 28e, a motor 22e. Is an impeller disposed on a rotation shaft protruding upward. The rotation shaft of the motor 22e protrudes only downward in the seventh embodiment, but protrudes upward and downward in the eighth embodiment.
Reference numeral 29 denotes a first gas introduction pipe in which the downstream side is connected to the suction port 28b of the air supply section 28a and an air flow meter to be described later is arranged at an open end on the upstream side, and 30 is a first gas introduction pipe 29. An air flow meter 31 is provided at the opening end on the upstream side and checks the amount of gas sucked into the first gas introduction pipe 29. The upstream side of the air flow meter 31 is connected to the discharge port 28c of the air pump / submerged pump 28 and the downstream side. A second gas inlet pipe connected to a predetermined portion of the negative pressure pipe 25 on the side thereof, and a branch flow control valve 32 including an existing manual valve and the like disposed at a predetermined portion of the branch pipe 24. When the gas is sufficiently supplied into the negative pressure pipe 25 by the submerged pump 28 and the impeller 22f, the branch flow control valve 32 is closed to secure the flow rate in the gas-liquid discharge pipe 23.
For convenience of description in the drawings, the microbubble generator has been described as being disposed in the single submerged pump 22. However, a plurality of microbubble generators are provided around the suction chamber 22c of the air pump and submersible pump 28. May be provided. In this case, branch pipes may be provided in all the gas-liquid discharge pipes 23.
The operation of the microbubble generator according to Embodiment 8 configured as described above will be described below with reference to the drawings.
When the motor 22e is driven and the impeller 22f of the submerged pump 22 rotates, the liquid in the liquid phase 18 is sucked into the suction chamber 22c from the suction port 22a via the strainer 22g. The liquid flowing into the suction chamber 22c is discharged from the discharge port 22b into the gas-liquid discharge pipe 23, and a part of the liquid flows into the negative pressure pipe 25 via the branch pipe 24.
Further, when the liquid flows from the branch pipe 24 into the negative pressure pipe 25, a negative pressure is generated in the negative pressure pipe 25 because the inner diameter of the negative pressure pipe 25 is formed larger than the inner diameter of the branch pipe 24. Further, since the opening on the downstream side of the negative pressure tube 25 is disposed near the suction port 22a, a negative pressure is also generated by the suction force of the impeller 22f.
On the other hand, the impeller 28e of the air pump / submersible pump 28 is also provided on the rotating shaft of the motor 22e, so that the gas is supplied to the first gas introduction pipe 29, the air pump / submersible pump 28, and the second gas introduction pipe 31. , And flows into the negative pressure tube 25.
By the negative pressure and the discharge force of the air pump 28, the gas is sucked into the negative pressure tube 25 via the first gas introduction pipe 29, the air supply section 28a, the second gas introduction pipe 31 and the check valve 28f, and becomes a liquid. And produce a gas-liquid mixed flow. The gas-liquid mixed flow flows into the suction chamber 22c from the negative pressure pipe 25 via the suction port 22a, and flows into the gas-liquid discharge pipe 23 while some fine bubbles are formed by the impeller 22f. The gas-liquid mixed flow flows into the fine bubble generator 1 through the gas-liquid discharge pipe 23, and a large amount of fine bubbles are ejected from the gas-liquid ejection hole 1d as a fluid.
The operation of the fluid in the microbubble generator 1 is the same as that in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
According to the microbubble generating device of the eighth embodiment configured as described above, the following operation can be obtained in addition to the operation of the seventh embodiment.
(1) Since the impeller 28e of the air supply unit 28a is disposed on the rotating shaft of the motor 22e of the submerged pump 22, there is no need to provide a separate drive unit for air supply, which is excellent in productivity. Can be downsized.
(2) In addition to the change in the inner diameter from the branch pipe 24 to the negative pressure pipe 25 and the negative pressure applied to the impeller 22f, the gas is caused to flow into the negative pressure pipe 25 by the suction force of the air pump / submerged pump 28. The suction force is improved, and microbubbles can be generated even in a deep sea area where the water pressure is high or in a liquid having a large specific gravity.
(3) If the gas can be flowed into the negative pressure pipe 25 only by the negative pressure of the impeller 22f and the suction force of the air pump / submerged liquid pump 28, the branch flow control valve is adjusted to adjust the gas-liquid discharge pipe 23. A sufficient flow rate can be secured.
(4) By mounting a plurality of fine bubble generators around the submerged pump, gas-liquid containing a large amount of fine bubbles can be discharged.
In the eighth embodiment, the microbubble generator described in the first embodiment is used. However, the microbubble generator described in the second to fifth embodiments can be similarly used.
(Embodiment 9)
Next, a fine bubble generation device according to Embodiment 9 will be described below with reference to the drawings.
FIG. 12A is a main part plan view showing a connection part of a fine bubble generator of the fine bubble generation device according to Embodiment 9, and FIG. 12B is a side view of the main part.
In FIG. 12, 1 is a fine bubble generator, 1a is a spherical vessel arranged in a large number on the circumference, 1b is a gas-liquid introduction pipe, 1c is a gas-liquid introduction hole, 1d is a gas-liquid ejection hole, and 14 is each These are gas-liquid discharge pipes for supplying gas-liquid to the gas-liquid introduction pipe 1b, which are the same as those in the first and sixth embodiments, and therefore, are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
The gas-liquid discharge pipe 14 of the ninth embodiment is connected to the gas-liquid introduction holes 1b of the plurality of fine bubble generators 1. The gas-liquid mixed fluid flows into each fine bubble generator 1 from the gas-liquid discharge pipe 14, and a fluid containing a large amount of fine bubbles is jetted from each gas-liquid jet hole 1d.
According to the fine bubble generator of Embodiment 9 configured as described above, the fluid containing fine bubbles is ejected from the plurality of fine bubble generators 1 at a stretch, and a large amount of fine bubbles can be released in a wider range. The effect that can be obtained is obtained.
(Embodiment 10)
Next, a fine bubble generator according to Embodiment 10 will be described below with reference to the drawings.
FIG. 13 is a side sectional view of a main part of a fine bubble generator according to Embodiment 10.
13, reference numeral 40 denotes a microbubble generator according to the tenth embodiment; 41, a vessel having a hollow portion formed substantially rotationally symmetrically; 42, a gas-liquid introduction tangentially opened in a peripheral wall of the vessel 41; The holes 43 are gas-liquid introduction pipes connected to the gas-liquid introduction holes 42, 44 and 45 are gas-liquid ejection holes opened respectively on the left and right sides of the rotational symmetry axis of the body 41, 46 are the gas-liquid ejection holes 44 and 45. The inclined portion is formed by expanding the diameter in the fluid ejection direction.
The microbubble generator 40 according to the tenth embodiment differs from the microbubble generator 40 in that the angles θ2 and θ1 of the inclined portions 46 of the gas-liquid ejection holes 44 and 45 formed by opening the left and right sides of the body 41 are different from each other. This is different from the microbubble generator 1 of the first embodiment.
Here, the angle θ1 of the inclined portion is in the range of 40 to 75 degrees, and the angle θ2 is in the range of 100 to 160 degrees.
As a result, the flow of the gas-liquid mixed fluid containing the fine bubbles ejected to the left and right sides of the fine bubble generator 40 as a whole is such that the flow of the gas-liquid ejection hole 45 having the smaller angle is the gas-liquid having the larger angle. It becomes dominant from the ejection hole 44 side. For this reason, the flow of the gas-liquid mixed fluid discharged from the gas-liquid ejection holes 44 as a whole is sucked toward the gas-liquid ejection holes 45, and the direction of the gas-liquid mixture as a whole is directed toward the gas-liquid ejection holes 45. The fluid can be discharged.
In addition to adjusting the angle in the inclined portion 46, the ratio (d1 / D or d2 / D) of the minimum diameter d2, d1 of each of the gas-liquid ejection holes 44, 45 to the maximum diameter D of the hollow portion is determined on the left and right. By making them different, it is also possible to balance each flow rate, and by these settings, it is possible to appropriately control the flow state and the stirring state in the reaction vessel and the like.
Since the microbubble generator 40 according to the tenth embodiment is configured as described above, the following operation is obtained in addition to the operation of the first embodiment.
(1) Since the inner peripheral walls of the gas-liquid ejection holes 44 and 45 have the inclined portion 46 whose diameter is increased at a predetermined angle toward the ejection side, the range in which the water flow including the fine bubbles is diffused is limited to a predetermined angle. As a result, the pressure in the water flow can be changed, and the partial change in pressure can effectively generate fine bubbles in the fluid.
(2) By adjusting the angle and the length of the jetting direction in the inclined portion 46 according to the quality of water to be supplied, the pressure, the flow rate, the temperature, and the like, the size of the fine bubbles to be diffused in the water flow and the aggregation of the bubbles. The form and the like can be slightly changed.
(3) Since the gas-liquid ejection holes 44 and 45 are arranged on both sides of the rotationally symmetric axis, by making the inclination angles of the respective inclined portions 46 different, the water flow ejected from the fine bubble generator 40 as a whole Can be given a specific direction, and is excellent in controllability in a chemical reaction tank, a septic tank, or the like.
(4) In addition to adjusting the angle of the inclined portion 46, the ratio (d / D) between the minimum diameter d of each of the gas-liquid ejection holes 44 and 45 and the maximum diameter D of the hollow portion is made different between the left and right, so that the left and right are changed. By adjusting the flow rates of the respective components, the state of the water flow and the stirring state in the reaction vessel and the like can be appropriately controlled.
(Embodiment 11)
The microbubble generator according to Embodiment 11 will be described below with reference to the drawings.
FIG. 14A is a perspective view of a main part of the fine bubble generator according to Embodiment 11, FIG. 14B is a side view thereof, and FIG. 14C is a front view thereof.
In FIG. 14, reference numeral 101 denotes a microbubble generator according to the eleventh embodiment, which is disposed in a liquid phase such as water or seawater of a pool or a fresh fish carrier, or a liquid in a reaction tank, and 102 denotes a shape that focuses from a rear side to a front end. (Shell-shaped) synthetic resin or metal container having a hollow portion, 103 is a gas-liquid introduction pipe fixed tangentially to the rear of the side wall of the container 102, 104 is tangential direction of the container 102 The gas-liquid introduction hole 105 of the gas-liquid introduction pipe 103, which is opened at the front end of the body 102, has an edge directed toward the inside of the body 102 in accordance with the outer shape of a protruding portion of a fixed cap portion described later. A gas-liquid ejection hole having a curved shape, 106 is a cap support projecting at three places equidistantly in the vicinity of the outer peripheral wall of the gas-liquid ejection hole 105 of the body 102, 107 is an outer shape of the gas-liquid ejection hole 105 A protrusion 107a shaped like a gap between the gas-liquid ejection holes 105 Extending portion 107b that extends radially from the loosely fitted to the raised section 107a via 05a is a cap part of the stationary fixed by screws or the like to the cap support 106.
The extending portion 107b of the cap portion 107 is formed of a flexible material such as a rubber body, so that the raised portion 107a moves back and forth in the ejection direction within an allowable range of the bending of the extending portion 107b. The size of the gap 105a changes accordingly. In some cases, the extending portion 107b is not formed of a flexible material. In this case, since the raised portion 107a cannot move, the size of the gap 105a depends on the sphere diameter of the fine bubble, the gas-liquid introduction hole 104, and the like. It is appropriately selected according to the diameter of the gas-liquid ejection hole 105, the shape and volume of the container 102, the discharge pressure of the pump, and the like.
The operation of the fine bubble generator according to Embodiment 11 configured as described above will be described below with reference to the drawings.
FIG. 15 is a side view showing a state of a main part of a microbubble generator according to Embodiment 11 in a state of fluid.
V is a negative pressure axis formed by a centripetal force acting on the gas of the gas-liquid mixed fluid circling in the fine bubble generator 101.
When a gas-liquid mixed fluid flows into the body 102 from the gas-liquid introduction hole 104 (from the tangential direction) at a high pressure, the gas-liquid mixed fluid turns along the inner wall surface of the body 102 and is violently mixed. While moving toward the gas-liquid ejection hole 105 side. At this time, a centrifugal force acts on the liquid and a centripetal force acts on the gas due to a difference in specific gravity between the liquid and the gas, and a negative pressure axis V is formed. The negative pressure axis V exerts a force for sucking the cap portion 107 into the container 102, and the extending portion 107b of the cap portion 107 is formed of a flexible material such as a rubber body. The portion 107a moves so as to cover the gas-liquid ejection hole 105, and the gap 105a is narrowed. On the other hand, the gas-liquid mixed fluid in the container 102 is swirled along the inner wall surface of the container 102 and the inner wall surface of the container 102 is narrowed as it approaches the gas-liquid ejection hole 105 while rotating. And the swirling speed is maximized in the vicinity of the gas-liquid ejection hole 105, and the cap 107 is pressed against the raised portion 107 a. Therefore, the gas collected on the negative pressure axis V passes while being compressed and sheared between the curved surface of the raised portion 107a on the gas-liquid ejection hole 105 side and the gas-liquid mixed fluid ejected while turning, and a large amount of several μm It is ejected from the gas-liquid ejection hole 105 to the liquid phase as fine bubbles of the order. Since the negative pressure changes according to the pressure of the gas-liquid mixed fluid, the degree of approach of the bulge 107a to the gas-liquid ejection hole 105 changes according to the negative pressure, and the average particle size of the bubbles is adjusted according to the change. I do.
In the eleventh embodiment, the shape of the edge of the gas-liquid ejection hole 105 is curved toward the inside of the container 102, but the shape can be similarly applied to a planar shape.
According to the microbubble generator of the eleventh embodiment configured as described above, the following operations can be obtained.
(1) Since the fixed cap portion 107 does not move in the swirling direction of the gas-liquid mixed fluid (because it does not rotate), a shearing force is generated between the swirling flow and the raised portion 107a of the cap portion 107, and Fine bubbles in the micron order or smaller can be generated.
(2) Since the extending portion 107b of the cap portion 107 is made of a flexible material, the raised portion 107a is sucked in the direction of the gas-liquid ejection hole 105 by the negative pressure axis V, and the gas ejected from the gas-liquid ejection hole 105 is raised. Since it flows along 107a and is compressed and sheared by the movement of the swirling jet fluid, finer bubbles can be generated.
(3) Since the shape of the edge of the gas-liquid ejection hole 105 has a shape that is curved toward the inside of the body 102 according to the outer shape of the raised portion 107a, the raised portion 107a is When sucked, the gap 105a becomes narrower, and the gas ejected from the gas-liquid ejection hole 105 is more strongly compressed, so that finer bubbles can be generated.
(4) Since the fluid has a large amount of fine bubbles, the contact area between the gas and the liquid can be increased, and the reaction in the gas-liquid reactor, the purification in the aeration tank or the purification device, or the river or lake , Dams and the like can be promoted. Further, the amount of dissolved oxygen in the water (seawater) of the culture pond, the farm, or the fresh fish carrier can be increased.
(5) Since the extending portion 107b is made of a flexible material, it corresponds to the discharge pressure of the pump, the diameter of the gas-liquid introduction hole 104 and the gas-liquid ejection hole 105, and the shape and volume of the container 102 (the negative pressure shaft). The size of the gap 105a also changes (corresponding to the suction force of V), and the versatility is excellent.
(6) The average particle size of the bubbles can be adjusted only by adjusting the pressure of the gas-liquid mixed fluid.
(7) Since the external liquid is divided by the cap portion, the formation of negative pressure liquid is minimized, the resistance to jet rotation in the container is small, the rotation of the water flow is fast, and fine bubbles are obtained. .
(Embodiment 12)
The fine bubble generator according to Embodiment 12 will be described below with reference to the drawings.
FIG. 16 (a) is a perspective view of a fine bubble generator according to Embodiment 12, FIG. 16 (b) is a front view of the main part, and FIG. 16 (c) is a side view of the main part.
In FIG. 16, reference numeral 106 denotes a cap support portion, 107 denotes a fixed cap portion, 107a denotes a raised portion, and 107b denotes an extended portion. These are the same as those in Embodiment 11, and are denoted by the same reference numerals. Description is omitted.
121 is a microbubble generator according to the twelfth embodiment which is arranged in a liquid phase such as water or seawater of a pool or a fresh fish carrier, or a liquid in a reaction tank, and 122 is an egg-shaped converging from an intermediate portion toward both ends. A vessel having a hollow portion, 123 is a gas-liquid introduction pipe arranged and fixed tangentially to the middle part of the vessel 122, and 124 is a gas-liquid introduction pipe 123 opened tangentially to the middle part of the vessel 122. A gas-liquid introduction hole, 125 is a gas-liquid ejection hole drilled at both ends of the body 122, and 125 a is a gap between the curved surface of the raised portion 107 a and an edge of the gas-liquid ejection hole 125.
The microbubble generator 121 according to the twelfth embodiment is different from the microbubble generator according to the first embodiment in that the hollow portion of the body 122 is formed in an oval shape and the gas-liquid at both ends of the body 122 is formed. The point is that the fixing cap 107 is attached to the ejection hole 125.
The operation of the fine bubble generator according to Embodiment 12 configured as above will be described below with reference to the drawings.
FIG. 17 is a cross-sectional view of a main part showing a state of a fluid in the microbubble generator according to the twelfth embodiment.
W is a negative pressure axis formed by a centripetal force acting on the gas of the gas-liquid mixed fluid circling in the fine bubble generator 121.
When a high-pressure gas-liquid mixed fluid flows into the container 122 from the gas-liquid introduction hole 124 (from the tangential direction), the gas-liquid mixed fluid turns along the inner wall surface of the container 122 and is violently mixed. While moving toward the gas-liquid ejection holes 125 formed at both ends of the container 122. At this time, due to the difference in specific gravity between the liquid and the gas, a centrifugal force acts on the liquid and a centripetal force acts on the gas, so that a negative pressure axis W is formed. The negative pressure shaft W exerts a force to attract the raised portions 107a of the fixed cap portions 107 at both ends into the body 122, and the extended portions 107b of the fixed cap portions 107 are formed of a flexible material. Therefore, the raised portion 107a moves so as to cover the gas-liquid ejection hole 125, and the gap 125a is narrowed. On the other hand, the gas-liquid mixed fluid in the container 122 turns along the inner wall surface of the container 122 and the turning speed increases as it approaches the gas-liquid outlet 125, and the turning speed becomes maximum near the gas-liquid outlet 125. , And the state is pressed against the raised portion 107a of the fixed cap portion 107. Therefore, the gas collected on the negative pressure axis W passes while being compressed and sheared between the curved surface of the raised portion 107a on the gas-liquid ejection hole 125 side and the gas-liquid mixed fluid ejected while turning, and a large amount of fine bubbles The gas is ejected into the liquid phase from gas-liquid ejection holes 125 formed at both ends of the container 122.
According to the fine bubble generator of the twelfth embodiment configured as described above, the following operation can be obtained in addition to the operation of the eleventh embodiment.
(1) Since a gas-liquid ejection hole 125 is formed in the body 122 of the fine bubble generator 121 on both sides of the body 122 with the gas-liquid introduction hole 124 as a center, a large number of fine bubbles are generated. A wide range can be ejected from both sides of the vessel 121.
(Embodiment 13)
The fine bubble generator according to Embodiment 13 will be described below with reference to the drawings.
FIG. 18 (a) is a perspective view of a fine bubble generator according to Embodiment 13, FIG. 18 (b) is a front view thereof, and FIG. 18 (c) is a side view thereof.
In FIG. 18, reference numeral 106 denotes a cap support portion, 122 denotes a vessel, 123 denotes a gas-liquid introduction tube, 124 denotes a gas-liquid introduction hole, and 125 denotes a gas-liquid ejection hole, which are the same as those in the twelfth embodiment. Therefore, the same reference numerals are given and the description is omitted.
131 is a microbubble generator according to the thirteenth embodiment which is arranged in a liquid phase such as water or seawater of a pool or a fresh fish carrier, or a liquid in a reaction tank. 132 is a frame 132a having a circular hole 132c in the center. Is a frame-shaped frame in which a rising portion 132b extending around the frame portion 132a so as to face each gas-liquid ejection hole 125 is disposed in each cap support portion 106. In some cases, the frame-shaped frame 132 is provided by fixing the end of the rising portion 132b directly to the body 122 without disposing the cap support portion 106. 133 has one end loosely fitted into the hole 132c of the frame 132a and the other end loosely fitted into the gas-liquid ejection hole 125, and is movable between the frame 132a and the gas-liquid ejection hole 125 so as to be rotatable or fixed to the frame 132a. This is a ball-shaped cap portion disposed as follows. The gap 125b between the cap portion 133 and the gas-liquid ejection hole 125 changes as the cap portion 133 moves. The cap portion 133 is made of a synthetic resin, synthetic rubber, or a metal such as an aluminum alloy, and is made of a lightweight material that can withstand a jetting fluid or a negative pressure.
The operation of the fine bubble generator according to Embodiment 13 configured as described above will be described below with reference to the drawings.
FIG. 19 is a front view of the essential part showing the state of the fluid in the microbubble generator according to the thirteenth embodiment.
X is a negative pressure axis formed by centripetal force acting on the gas of the gas-liquid mixed fluid circling in the fine bubble generator 131.
The operation until the gas-liquid mixed fluid flows into the body 122 from the gas-liquid introduction hole 124 and turns to reach the gas-liquid ejection hole 125 is the same as that of the twelfth embodiment.
When the negative pressure axis X is formed by the gas-liquid mixed fluid swirling inside the container 122, a force for sucking the ball-shaped cap portion 133 into the container 122 by the negative pressure axis X acts. Since the portion 133 is provided so as to be movable between the frame portion 132a and the gas-liquid ejection hole 125, the cap portion 133 moves to the gas-liquid ejection hole 125 side, and the gap 125b is narrowed.
When the ball-shaped cap portion 133 is fixedly disposed on the frame portion 132a, the space between the cap portion 133 and the gas-liquid ejection hole 125 does not change, so that a stable water flow can be discharged.
Further, the cap portion 133 is rotated by the gas-liquid mixed fluid ejected from the gas-liquid ejection holes 125 while turning. On the other hand, the gas-liquid mixed fluid in the container 122 rotates at a high speed as it approaches the gas-liquid ejection hole 125 while circling along the inner wall of the container 122, and has a maximum rotation speed near the gas-liquid ejection hole 125. Thus, the cap 133 is pressed against the cap 133. Accordingly, the gas collected on the negative pressure axis X passes between the swirling gas-liquid mixed fluid and the rotating curved surface of the cap 133 while being compressed and sheared, and as a large amount of fine bubbles, Are jetted into the liquid phase from gas-liquid jet holes 125 formed at both ends of the liquid crystal. The negative pressure of the negative pressure axis X fluctuates in accordance with the pressure of the gas-liquid mixed fluid, and the cap portion 133 approaches or separates from the gas-liquid ejection hole 125 side in accordance with the fluctuation, whereby the particle size of the bubbles is increased. To adjust.
By fixing the gap between the cap portion 133 and the gas-liquid ejection hole 125 at an appropriate value, it is possible to eject a bubble having a predetermined particle diameter so as to maintain an appropriate state, and to stably operate the fine bubble generator 131. It can also be activated.
According to the fine bubble generator of the thirteenth embodiment configured as described above, the following operations can be obtained.
(1) Since the cap portion 133 is disposed so as to be movable and rotatable between the gas-liquid ejection hole 125 and the frame portion 132a, the cap portion 133 moves in the direction of the gas-liquid ejection hole 125 by the negative pressure axis X. The gap 125b is narrowed, and the gas ejected from the gas-liquid ejection hole 125 is compressed and sheared by the cap 133, so that finer bubbles can be generated.
(2) When the gas-liquid mixed fluid is flowing into the container 122, the cap 133 is held at a predetermined position by the suction force of the negative pressure axis X and the force in the jetting direction of the jetted gas-liquid mixed fluid. Therefore, it hardly comes into contact with the frame 132a or the gas-liquid ejection hole 125, and is hardly worn and has excellent durability.
(3) Since the gas-liquid ejection holes 125 are formed in the body 122 of the fine bubble generator 131 on both sides of the body 122 with the gas-liquid introduction hole 124 as the center, a fluid containing a large amount of fine bubbles Can be ejected from both sides of the fine bubble generator 131 in a wide range.
(4) Since a large amount of fine bubbles are generated, the contact area between the gas and the liquid can be increased, and the reaction in the gas-liquid reactor and the purification in the aeration tank and the purification device can be promoted. Further, the amount of dissolved oxygen in the water (seawater) of the culture pond, the farm, or the fresh fish carrier can be increased.
(5) The average particle size of the bubbles can be adjusted only by adjusting the pressure of the gas-liquid mixed fluid.
(Embodiment 14 and Embodiment 15)
The microbubble generator according to the fourteenth embodiment and the microbubble generator according to the fifteenth embodiment having the same will be described below with reference to the drawings.
20 (a) is a perspective view of a multi-stage fine bubble generator according to Embodiment 14, FIG. 20 (b) is a rear view thereof, and FIG. 21 is a multi-stage fine bubble generator according to Embodiment 15. FIG.
In FIG. 20, 201 is a microbubble generator formed in a multi-stage manner in Embodiment 14, 202 is a vessel (tip nozzle) having a substantially frustoconical hollow portion converging from the rear side toward the front end, Reference numeral 203 denotes a gas-liquid ejection hole (tip ejection hole) drilled at the front end (top) of the container 202, and reference numeral 204a denotes a gas-liquid introduction hole (tip liquid introduction hole) opened tangentially to the rear side of the container 202. ) And 204b are gas-liquid introduction pipes (tip liquid introduction pipes) into which a liquid or a gas-liquid mixed fluid is disposed in communication with the gas-liquid introduction hole 204a, and 205 is a front part on the rear part side of the body 202. An internal nozzle portion disposed inside and opened in a shape converging from the rear side toward the front end portion, 206 is a secondary ejection hole opened at the front end portion of the internal nozzle portion 205, and 206a is behind the internal nozzle portion 205. Internal hollow formed cylindrical , 207a are secondary liquid introduction holes opened in the inner hollow portion 206a in the tangential direction in the same direction as the gas-liquid introduction holes 204a, and 207b is a secondary liquid introduction tube provided in communication with the secondary liquid introduction holes 207a. Reference numeral 208 denotes an internal nozzle gas self-priming hole (gas self-priming hole) formed at the rear end of the internal hollow portion 206a.
As shown in the figure, the container 202 has therein an internal nozzle portion 205, a swirling flow generating portion having an internal hollow portion 206a and a secondary liquid introduction pipe 207b, an internal nozzle portion, and a gas self-suction hole 208. Accordingly, the swirling water flow in the hollow portion of the container 202 is accelerated and agitated so that finer bubbles are easily generated.
209 is a microbubble generator according to the fifteenth embodiment, 210 is a tip pump that has a suction port 210a and a discharge port 210b and feeds the liquid on the tip side into the container 202, and 211 is a discharge port 210b of the tip pump 210 on the upstream side. A distal end discharge pipe connected and the downstream side connected to the gas-liquid introduction pipe 204b, a distal end side suction pipe 212 connected downstream to the suction port 210a of the distal end pump 210, and 213 has an internal nozzle portion gas self-priming hole 208 at one end. A self-priming tube 214 is connected to the other end and opened in the air or the like. A secondary pump 214 has a suction port 214a and a discharge port 214b and feeds a secondary liquid into the internal nozzle portion 205. The secondary discharge pipe 216 connected to the discharge port 214b of the secondary pump 214 and the downstream side is connected to the secondary liquid introduction pipe 207b, and the downstream side of the secondary pump 214 sucks the secondary pump 214. Secondary suction pipe connected to 214a, 217 is the gas flow control valve disposed in a predetermined portion of the gas itself 吸管 213.
The operation of the microbubble generator according to the fourteenth embodiment configured as described above and the microbubble generator according to the fifteenth embodiment including the same will be described below with reference to the drawings.
FIG. 22 is a side sectional view of a main part showing a state of a fluid inside the fine bubble generator.
In FIG. 22, 201 is a fine bubble generator, 202 is a body, 203 is a gas-liquid ejection hole, 204a is a tip fluid introduction hole, 204b is a tip fluid introduction tube, 205 is an internal nozzle portion, 206 is a secondary ejection hole, 207a is a secondary liquid introduction hole, 207b is a secondary liquid introduction tube, and 208 is an internal nozzle gas self-priming hole, which are the same as those in FIG. Omitted.
For convenience of explanation, the liquid sucked by the tip pump is referred to as a tip liquid, and the liquid sucked by the secondary pump is referred to as a secondary liquid. The liquid on the front end side or the liquid on the secondary side may be the same or different, and water, a chemical liquid, a reaction liquid, a fuel, or the like is used. The gas is air in the case of a sewage treatment tank or the like, ozone in the case of sterilization of water in a pool or the like, and the reaction gas (HCN, HCl, SO 2 , NO 2 Etc.) are used.
Reference numeral 218 denotes a boundary portion in the gas-liquid ejection hole 203 formed by the negative pressure liquid that is about to enter the container 202 and the distal-side liquid and the secondary liquid that are ejected outside the container 202, and X denotes the container 202. And a negative pressure axis formed by a gas-liquid mixed fluid that swirls inside the internal nozzle portion 205.
When the secondary pump 214 is driven, the secondary liquid continuously flows from the secondary liquid introduction pipe 207b into the internal nozzle 205 through the secondary suction pipe 216, the secondary pump 214, and the secondary discharge pipe 215. , And moves toward the secondary ejection port 206 while turning and converging. At this time, a centrifugal force acts on the secondary liquid, and the center of the swirling flow has a negative pressure. Therefore, gas is sucked from the internal nozzle portion gas self-suction hole 208, and secondary ejection is performed from the internal nozzle portion gas introduction hole 208. A negative pressure axis is formed over the hole 206.
On the other hand, when the tip pump 210 is driven, the tip liquid continuously flows from the tip fluid introduction pipe 204b into the vessel 202 via the tip suction pipe 212, the tip pump 210, and the tip discharge pipe 211, While turning and converging, it moves to the gas-liquid ejection hole 203 side. Further, the secondary liquid having the same turning direction as the liquid on the tip side enters the container 202 from the secondary ejection hole 206. At this time, a centrifugal force acts on the secondary side liquid and the tip side liquid in the container 202, and a negative pressure acts on the center of the swirling flow. The negative pressure axis X extends to the ejection hole 203.
The negative pressure axis X acts on the fluid near the gas-liquid ejection hole 203 outside the container 202 to enter the container 202 from the gas-liquid ejection hole 203. On the other hand, in the body 202, the tip side liquid and the secondary side liquid are mixed and swirled, and as they approach the gas-liquid ejection hole 203, the swirling speed increases and the pressure increases, and the liquid swirls near the gas-liquid ejection hole 203. The speed and pressure are at their maximum, and they are pressed against the negative pressure liquid. The liquid on the front end side and the liquid on the secondary side flow out from near the edge of the gas-liquid ejection hole 203 so as to avoid the negative pressure liquid. Further, the gas collected on the negative pressure axis X is sheared at a boundary portion 218 between the negative pressure liquid, the front-end liquid, and the secondary liquid, and is ejected from the gas-liquid ejection holes 203 as a large amount of fine bubbles.
According to the microbubble generator of the fourteenth embodiment configured as described above and the microbubble generator of the fifteenth embodiment including the same, the following operations can be obtained.
(1) Since the secondary liquid enters the container 202 from the secondary ejection hole 206 while rotating, the tip liquid and the secondary liquid can be efficiently mixed.
(2) Since the secondary liquid enters the container 202 from the secondary ejection hole 206 while swirling, the swirling force of the tip-side liquid is added to the swirling force of the secondary liquid and a stronger swirling flow is generated. Therefore, fine bubbles can be spouted vigorously over a wider area.
(3) By adjusting the gas flow control valve 217, the amount of gas mixed into the liquid can be adjusted, so that the size and amount of generated fine bubbles can be adjusted.
(4) It is possible to freely control the particle diameter of the fine bubbles to 100 μm or less only by adjusting the inflow of liquid or gas and the swirling speed.
(5) Since they are microbubbles, the surface area of the bubbles is extremely large, so that air and reactive gas can be supplied to the sewage, reaction liquid, and neutralization liquid at a high absorption rate and reaction rate.
(6) Since gas is sucked from the internal nozzle portion gas self-priming hole 208, air in the atmosphere can be automatically supplied to the sewage with a high absorption rate, and maintenance-free sewage treatment can be saved.
(7) The gas self-priming tube 213 is opened to the atmosphere or a target absorption or reaction gas (for example, CO2, HCl, HCN, SO 2 , COCl 2 , A fluorine compound gas or other reaction gas), the gas can be absorbed or reacted with the liquid.
(8) Since it is a multi-stage type, by supplying the same or various kinds of liquids and gases to each stage, the gas can be absorbed or reacted with the liquid with high efficiency.
(9) The gas suction amount can be adjusted only by adjusting the supply amount of the liquid, which is excellent in workability and labor saving.
(10) A gas can be introduced into an optimal liquid introduction pipe according to the viscosity, swirling amount, and flow rate of the raw liquid to be mixed, and the process and reaction are excellent in flexibility.
(11) Many kinds of liquids and gases can be mixed at once through the pumps 210 and 214.
(Embodiment 16 and Embodiment 17)
Next, a microbubble generator according to the sixteenth embodiment and a microbubble generator according to the seventeenth embodiment including the same will be described with reference to the drawings.
FIG. 23A is a perspective view of a fine bubble generator according to Embodiment 16, and FIG. 23B is a rear view thereof.
In FIG. 23, 202 is a vessel, 203 is a gas-liquid ejection hole, 204a is a tip liquid introduction hole, 204b is a tip liquid introduction tube, 205 is an internal nozzle portion, 206 is a secondary ejection hole, and 207a is a secondary liquid introduction hole. , 207b are secondary liquid introduction tubes, which are the same as those in the fourteenth embodiment, and are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
Reference numeral 221 denotes a fine bubble generator according to the sixteenth embodiment.
The microbubble generator 221 according to the sixteenth embodiment differs from the microbubble generator 201 according to the fourteenth embodiment in that there is no internal nozzle unit gas self-priming hole 208 at the rear of the internal nozzle unit 205.
FIG. 24 is a configuration diagram of a fine bubble generation device according to Embodiment 17.
In FIG. 24, 210 is a tip pump, 210a is a suction port, 210b is a discharge port, 211 is a tip side discharge pipe, 212 is a tip side suction pipe, 214 is a secondary pump, 214a is a suction port, 214b is a discharge port, 215 Is a secondary discharge pipe, 216 is a secondary suction pipe, 217 is a gas flow control valve, and 221 is the fine bubble generator in the sixteenth embodiment.
Reference numeral 222 denotes a microbubble generator according to the seventeenth embodiment, and reference numeral 223 denotes a gas self-priming tube having one end connected to the secondary-side suction tube 216 and the other end opened in the air.
The microbubble generator according to the seventeenth embodiment differs from the microbubble generator according to the fifteenth embodiment in that the gas self-priming tube 223 is connected to the secondary-side suction tube 216.
The operation of the microbubble generator configured as described above according to the sixteenth embodiment and the microbubble generator in the embodiment having the same will be described below with reference to the drawings.
For convenience of explanation, the liquid sucked by the tip pump is referred to as a tip liquid, and the liquid sucked by the secondary pump is referred to as a secondary liquid.
When the secondary pump 214 is driven, the secondary liquid is sucked from the secondary suction pipe 216 into the secondary pump 214 through the suction port 214a. At this time, at the connection between the secondary suction pipe 216 and the gas self-priming pipe 223, the gas is sucked from the gas self-priming pipe 223 to the secondary suction pipe 216 as an accompanying flow of the secondary liquid, and Becomes a gas-liquid mixed fluid. The secondary-side liquid in which the bubbles are mixed is discharged from the discharge port 214b while the bubbles are diffused by the impeller (not shown) in the secondary pump 214, and flows into the internal nozzle portion 205.
The operations in the container 202 and the internal nozzle unit 205 are the same as those in the fourteenth embodiment, and a description thereof will be omitted.
According to the microbubble generator of the sixteenth embodiment configured as described above and the microbubble generator of the seventeenth embodiment including the same, the operations of (1) to (10) of the fourteenth and fifteenth embodiments. In addition to the above, the following operation is obtained.
(1) The gas self-priming pipe 223 is connected to the secondary-side suction pipe 216, and the internal nozzle portion 205 has no hole for taking in gas. When used in a tank or the like, a residual pressure remains in the apparatus when the tip pump 210 or the secondary pump 214 is turned ON / OFF, etc., so that even if the fluid flows backward, clogging does not occur due to reactants or dirt.
(2) The gas mixed in the secondary liquid is diffused by the impeller in the secondary pump 214, so that finer bubbles can be generated.
(Embodiment 18 and Embodiment 19)
Next, a fine bubble generator according to Embodiment 18 and a fine bubble generator according to Embodiment 19 including the same will be described below with reference to the drawings.
FIG. 25A is a perspective view of a fine bubble generator according to Embodiment 18, and FIG. 25B is a rear view thereof.
In FIG. 25, 202 is a vessel, 203 is a gas-liquid ejection hole, 204a is a tip fluid introduction hole, 204b is a tip fluid introduction tube, 205 is an internal nozzle portion, 206 is a secondary ejection hole, and 208 is an internal nozzle portion gas source. The suction holes are the same as those in the fourteenth embodiment, and therefore the same reference numerals are given and the description thereof is omitted.
Reference numeral 231 denotes a multi-stage microbubble generator according to the eighteenth embodiment, and reference numeral 232b denotes a secondary liquid introduction hole 232a which is opened at the rear side of the internal nozzle 205 in a tangential direction opposite to the gas-liquid introduction tube 204b (see FIG. 27). ) Is a secondary liquid introduction pipe disposed in communication with the secondary liquid introduction pipe.
The difference between the fine bubble generator 231 of the eighteenth embodiment and the fine bubble generator 201 of the fourteenth embodiment is that the secondary liquid introduction hole 232a of the secondary liquid introduction tube 232b is different from the distal fluid introduction hole of the distal fluid introduction tube 204b. This is a point that is opened not in the same direction as 204a but in the opposite direction.
FIG. 26 is a configuration diagram of a fine bubble generation device according to the nineteenth embodiment.
In FIG. 26, 202 is a vessel, 203 is a gas-liquid ejection hole, 204b is a tip fluid introduction pipe, 205 is an internal nozzle, 208 is an internal nozzle gas self-suction hole, 210 is a tip pump, 210a is a suction port, 210b Is a discharge port, 211 is a distal discharge pipe, 212 is a distal suction pipe, 213 is a gas self-priming pipe, 214 is a secondary pump, 214a is a suction port, 214b is a discharge port, 215 is a secondary discharge pipe, and 216 is a secondary discharge pipe. The secondary side suction pipe, 217 is a gas flow control valve, 231 is a multi-stage fine bubble generator in Embodiment 18, and 232b is a secondary liquid introduction pipe, which are the same as those in FIG. 21 or FIG. 25, , And the description thereof will be omitted.
Reference numeral 233 denotes the fine bubble generator according to the nineteenth embodiment.
The operation of the microbubble generator according to the eighteenth embodiment configured as described above and the microbubble generator according to the nineteenth embodiment including the same will be described below with reference to the drawings.
For convenience of explanation, the liquid sucked by the tip pump is referred to as a tip liquid, and the liquid sucked by the secondary pump is referred to as a secondary liquid.
FIG. 27 is a side sectional view of a main part showing a state of a fluid inside the fine bubble generator.
In FIG. 27, 202 is a vessel, 203 is a gas-liquid ejection hole, 204a is a tip fluid introduction hole, 204b is a tip fluid introduction tube, 205 is an internal nozzle portion, 206 is a secondary ejection hole, and 208 is an internal nozzle portion gas source. The suction hole, 231 is a multi-stage microbubble generator, 232a is a secondary liquid introduction hole, and 232b is a secondary liquid introduction tube, which are the same as those in FIG. 25. The description is omitted.
Y is a negative pressure axis formed by a gas-liquid mixed fluid swirling inside the internal nozzle portion 205.
When the secondary pump 214 is driven, the secondary liquid continuously flows from the secondary liquid introduction pipe 232b into the internal nozzle 205 through the secondary suction pipe 216, the secondary pump 214, and the secondary discharge pipe 215. And flows toward the secondary ejection port 206 side while turning. At this time, a centrifugal force acts on the secondary liquid, and a negative pressure acts on the center of the swirling flow, so that gas is sucked from the internal nozzle portion gas self-suction hole 208 to form a negative pressure axis Y.
On the other hand, when the tip pump 210 is driven, the tip liquid continuously flows from the tip fluid introduction pipe 204b into the vessel 202 via the tip suction pipe 212, the tip pump 210, and the tip discharge pipe 211, The secondary liquid moves toward the gas-liquid ejection holes 203 while turning in the opposite direction. In addition, a secondary liquid whose turning direction is opposite to the liquid on the tip side enters the container 202 from the secondary ejection hole 206.
Due to the negative pressure axis Y in the internal nozzle portion 205, a force that attempts to enter the internal nozzle portion 205 from the secondary nozzle hole 206 acts on the liquid on the tip side near the secondary nozzle hole 206. On the other hand, in the inner nozzle portion 205, as the secondary liquid approaches the secondary ejection hole 206 while swirling, the swirling speed increases and the pressure increases, and the swirling speed and the pressure near the secondary ejection hole 206 become maximum. And the state is pressed against the negative pressure liquid. The secondary liquid flows out from the vicinity of the edge of the secondary ejection hole 206 so as to avoid the negative pressure liquid. In addition, the gas collected on the negative pressure axis Y passes through the gap between the negative pressure liquid and the secondary liquid as compressed gas, and enters into the container 202 as a large amount of fine bubbles together with the secondary liquid. After being ejected from the secondary ejection port 206 of the nozzle unit 205 and being mixed with the liquid on the tip side, it is ejected from the gas-liquid ejection port 203 of the container 202.
According to the fine bubble generator of the eighteenth embodiment configured as described above and the fine bubble generator of the nineteenth embodiment including the same, the following operations can be obtained.
(1) Since the swirling direction of the secondary-side liquid is opposite to the swirling direction of the tip-side liquid, the gas converged on the negative pressure axis Y becomes fine bubbles at the moment of entering the container 202 through the secondary ejection hole 206, The secondary liquid and the fine bubbles are efficiently mixed with the swirling tip liquid, and are ejected from the gas-liquid ejection holes 203. Therefore, even if the container 202 and the internal nozzle portion 205 are arranged in the air, it is possible to eject a liquid containing a large amount of fine bubbles.
(2) By adjusting the gas flow control valve 217, the amount of gas mixed into the secondary liquid can be adjusted, so that the size and amount of generated fine bubbles can be adjusted.
(3) The particle diameter of the fine bubbles can be freely controlled by adjusting the inflow of liquid or gas and the swirling speed to several μm to 100 μm.
(4) Since they are microbubbles, the surface area of the bubbles is extremely large, so that air and reactive gas can be supplied to the sewage, reaction liquid, and neutralization liquid at a high absorption rate and reaction rate.
(5) The gas self-priming tube 213 is opened to the atmosphere or a target absorption or reaction gas (for example, CO 2 , HCl, HCN, SO 2 , COCl 2 , A fluorine compound gas or other reaction gas), the gas can be absorbed or reacted with the liquid.
(6) Since it is a multi-stage type, by supplying the same or different liquid and gas to each stage, the gas can be absorbed or reacted with the liquid with high efficiency.
(7) The gas suction amount can be adjusted only by adjusting the supply amount of the liquid, which is excellent in workability and labor saving.
(8) Gas can be introduced into an optimal liquid introduction pipe according to the viscosity, swirling amount, and flow rate of the raw liquid to be mixed, and the process and reaction are excellent in flexibility.
(Embodiment 20 and Embodiment 21)
Next, a fine bubble generator according to Embodiment 20 and a fine bubble generator according to Embodiment 21 including the same will be described below with reference to the drawings.
FIG. 28A is a perspective view of a fine bubble generator according to Embodiment 20, and FIG. 28B is a rear view thereof.
In FIG. 28, 202 is a vessel, 203 is a gas-liquid ejection hole, 204a is a tip fluid introduction hole, 204b is a tip fluid introduction tube, 205 is an internal nozzle portion, 206 is a secondary ejection hole, and 232a is a secondary liquid introduction hole. Reference numerals 232b denote secondary liquid introduction tubes, which are the same as those in the eighteenth embodiment, and are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
Reference numeral 241 denotes the fine bubble generator according to the twentieth embodiment.
The difference between the fine bubble generator 241 in the twentieth embodiment and the fine bubble generator 231 in the eighteenth embodiment is that there is no internal nozzle part gas self-priming hole 208 behind the internal nozzle part 205.
FIG. 29 is a configuration diagram of a fine bubble generation device according to Embodiment 21.
In FIG. 29, 202 is a vessel, 203 is a gas-liquid ejection hole, 204b is a tip fluid introduction pipe, 205 is an internal nozzle section, 232b is a secondary liquid introduction pipe, 210 is a tip pump, 210a is a suction port, and 210b is a discharge port. Outlet, 211 is a tip side discharge pipe, 212 is a tip side suction pipe, 214 is a secondary pump, 214a is a suction port, 214b is a discharge port, 215 is a secondary side discharge pipe, 216 is a secondary side suction pipe, 217 is a secondary side suction pipe. Gas flow control valves, which are the same as those in the nineteenth embodiment, are denoted by the same reference numerals and will not be described.
Reference numeral 242 denotes a microbubble generator according to the twenty-first embodiment, and 243 denotes a gas self-priming pipe having one end connected to the secondary suction pipe 216 and the other end opened in the air.
The microbubble generator 242 of the twenty-first embodiment is different from the microbubble generator 233 of the nineteenth embodiment in that there is no internal nozzle gas self-priming hole 208 at the rear of the internal nozzle portion 205 and the gas This is a point connected to the secondary suction pipe 216.
The operation of the microbubble generator of Embodiment 20 configured as described above and the microbubble generator of Embodiment 21 including the same will be described below with reference to the drawings.
For convenience of explanation, the liquid sucked by the tip pump is referred to as a tip liquid, and the liquid sucked by the secondary pump is referred to as a secondary liquid.
When the secondary pump 214 is driven, the secondary liquid is sucked from the secondary suction pipe 216 into the secondary pump 214 via the suction port 214a. At this time, at the connection between the secondary suction pipe 216 and the gas self-priming pipe 243, the gas is sucked from the gas self-priming pipe 243 to the secondary suction pipe 216 as an accompanying flow of the secondary liquid, and Becomes a gas-liquid mixed fluid. The secondary-side liquid in which the bubbles are mixed is discharged from the discharge port 214b while the bubbles are diffused by the impeller (not shown) in the secondary pump 214, and flows into the internal nozzle portion.
Note that the operation of the fluid in the container 202 and the internal nozzle portion 205 is the same as that in the eighteenth and nineteenth embodiments, and thus the description thereof will be omitted.
According to the microbubble generator of Embodiment 20 configured as described above and the microbubble generator of Embodiment 21 including the same, in addition to the effects obtained in Embodiments 18 and 19, The following operation is obtained.
(1) The gas self-priming tube 243 is connected to the secondary-side suction tube 216, and the internal nozzle portion 205 has no hole for taking in gas. Therefore, the fine bubble generator 241 is connected to a chemical reaction tank or sewage treatment. When used in a tank or the like, a residual pressure remains in the apparatus when the secondary pump 214 is turned ON / OFF, etc., so that even if the fluid flows backward, clogging does not occur due to reactants or dirt.
(2) The gas mixed in the secondary liquid is diffused by the impeller in the secondary pump 214, so that a larger amount of fine bubbles can be generated.
(Embodiments 22 and 23)
The microbubble generator according to the twenty-second embodiment and the microbubble generator including the same according to the twenty-third embodiment will be described below with reference to the drawings.
FIG. 30A is a perspective view of a multistage microbubble generator according to the twenty-second embodiment, and FIG. 30B is a rear view thereof.
For convenience of description, the liquid sucked by the tip pump is referred to as a tip liquid, the liquid sucked into the secondary pump is referred to as a secondary liquid, and the liquid sucked into the tertiary pump is referred to as a tertiary liquid.
In FIG. 30, reference numeral 251 denotes a microbubble generator according to the twenty-second embodiment, reference numeral 252 denotes a body having a substantially frustoconical shape converging from the rear side toward the front end, and reference numeral 253 denotes a front end (top) of the body 252. The provided gas-liquid injection holes 254b are provided with gas-liquid introduction pipes 254a that communicate with gas-liquid introduction holes 254a opened tangentially on the rear side of the body 252, and 255 has a front side of the body 252. An internal nozzle portion having a substantially frustoconical shape disposed inside the rear portion and converging from the rear side toward the front end portion, 256 is a secondary ejection hole opened at the front end portion of the internal nozzle portion 255, and 257b is an internal nozzle portion. A secondary liquid introduction pipe 258 provided at the rear side of the part 255 in communication with a secondary liquid introduction hole 257a (not shown) opened in a tangential direction opposite to the gas-liquid introduction hole 254a, Side is the rear side of the internal nozzle part 255 A tertiary nozzle having a substantially frustoconical shape and converging from the rear side toward the front end, a tertiary nozzle 259 is provided at the front end of the tertiary nozzle 258, and a tertiary nozzle 260b is provided at the rear side of the tertiary nozzle 258. A tertiary liquid introduction pipe 261 communicated with a tertiary liquid introduction hole 260a opened in a tangential direction in the same direction as the secondary liquid introduction hole 257a, and 261 is a gas self-priming bored at the rear end of the tertiary nozzle 258. Hole (internal nozzle part gas self-priming hole).
FIG. 31 is a configuration diagram of a fine bubble generation device according to Embodiment 23.
In FIG. 31, reference numeral 262 denotes a tip pump which has a suction port 262a and a discharge port 262b and feeds the liquid on the tip side into the body 252. Reference numeral 263 denotes an upstream side connected to the discharge port 262b of the tip pump 262 and a downstream side provided with a gas-liquid introduction hole. The distal discharge pipe 264 connected to the distal end 254a is connected to the suction port 262a of the distal pump 262 on the downstream side, and the secondary discharge liquid 265b has a suction port 265a and a discharge port 265b. The secondary pump 266 that feeds into the nozzle portion 255 has a secondary discharge pipe 266 connected upstream to the discharge port 265b of the secondary pump 265 and a downstream discharge pipe connected to the secondary liquid introduction hole 257a. The secondary suction pipe 268 connected to the suction port 265a of the nozzle 268 has a suction port 268a and a discharge port 268b, and sends the tertiary liquid to the tertiary nozzle 258. The pump 269 has a tertiary discharge pipe whose upstream side is connected to the discharge port 268b of the tertiary pump 268 and whose downstream side is connected to the secondary liquid introduction hole 260a, and 270 has a tertiary side whose downstream side is connected to the suction port 268a of the tertiary pump 268. The suction pipe 271 is a gas self-priming pipe in which one end is connected to the gas self-priming hole 261 and the other end is opened in the air, and a gas flow control valve 217 is provided in a predetermined portion.
The operation of the fine bubble generator according to the twenty-second embodiment configured as described above and the fine bubble generator according to the twenty-third embodiment including the same will be described below with reference to the drawings.
FIG. 32 is a side view of a main part showing a state of a fluid inside the fine bubble generator.
In FIG. 32, Z is a negative pressure axis formed by the swirling flow in the internal nozzle portion 255 and the tertiary nozzle 258.
When the tertiary pump 268 is driven, the tertiary liquid continuously flows through the tertiary suction pipe 270, the tertiary pump 268, and the tertiary discharge pipe 269, flows into the tertiary nozzle 258 from the tertiary liquid introduction pipe 260b, and turns. While moving to the tertiary ejection hole 259 side. At this time, a centrifugal force acts on the tertiary liquid, and a negative pressure acts on the center of the swirling flow, so that the gas is sucked from the gas self-priming hole 261 to form a negative pressure axis.
Further, when the secondary pump 265 is driven, the secondary side liquid passes through the secondary side suction pipe 267, the secondary pump 265, and the secondary side discharge pipe 266, and from the secondary liquid introduction pipe 257 b to the inside of the internal nozzle part 255. To the secondary outlet 256 while turning.
In the internal nozzle portion 255, the tertiary liquid mixes with the secondary liquid while swirling. At this time, since the secondary liquid is swirling in the same direction as the tertiary liquid, the negative pressure axis extends to the secondary ejection hole 256 to form the negative pressure axis Z.
On the other hand, when the tip pump 262 is driven, the tip-side liquid continuously flows into the body 252 from the gas-liquid introduction pipe 254b via the tip-side suction pipe 264, the tip pump 262, and the tip-side discharge pipe 263, The tip-side liquid moves toward the gas-liquid ejection hole 253 while rotating in the opposite direction to the secondary-side liquid and the tertiary-side liquid.
In addition, the secondary liquid, the tertiary liquid, and the fluid containing microbubbles enter the container 252 from the secondary ejection holes 256.
Due to the negative pressure axis Z in the internal nozzle portion 255 and the tertiary nozzle 258, a force that tries to enter the internal nozzle portion 255 from the secondary nozzle hole 255 acts on the liquid on the tip side near the secondary nozzle hole 256. On the other hand, in the internal nozzle portion 255, as the secondary side liquid and the tertiary side liquid approach the secondary ejection holes 256 while rotating, the rotation speed increases and the pressure increases, and the rotation speeds near the secondary ejection holes 256. And the pressure is at a maximum and is in a state of pressing against the negative pressure liquid. The secondary side liquid and the tertiary side liquid flow out near the edge of the secondary ejection hole 256 so as to avoid the negative pressure liquid. The compressed gas collected on the negative pressure axis Z passes through the gap between the mixed liquid of the negative pressure liquid, the secondary liquid, and the tertiary liquid while being subjected to shearing, and enters the container 252 with the secondary liquid and the tertiary liquid. After being ejected from the secondary ejection port 256 of the internal nozzle portion 255 with a large amount of fine bubbles together with the liquid mixture and mixed with the liquid on the distal end side, it is ejected from the gas-liquid ejection port 253 of the body 252.
According to the fine bubble generator of the twenty-second embodiment configured as described above and the fine bubble generator of the twenty-third embodiment including the same, the following operations can be obtained.
(1) Since the swirling directions of the secondary side liquid and the tertiary side liquid are opposite to the swirling direction of the tip side liquid, the gas converged on the negative pressure axis Z is sheared when entering the container 252 from the secondary ejection hole 256. The secondary liquid, the tertiary liquid, and the fine bubbles are efficiently mixed with the swirling tip-side liquid, and are ejected from the gas-liquid ejection holes 253. Therefore, even when the container body 252, the internal nozzle part 255, and the tertiary nozzle 258 are arranged in the air, it is possible to eject a liquid containing a large amount of fine bubbles.
(2) By adjusting the gas flow control valve 217, the amount of gas mixed into the tertiary liquid can be adjusted, so that the size and amount of generated fine bubbles can be adjusted.
(3) The particle diameter of the fine bubbles can be freely controlled by adjusting the inflow of liquid or gas and the swirling speed to several μm to 100 μm.
(4) Since they are microbubbles, the surface area of the bubbles is extremely large, so that air and reactive gas can be supplied to the sewage, reaction liquid, and neutralization liquid at a high absorption rate and reaction rate.
(5) The gas self-priming tube 271 is opened to the atmosphere, and the intended absorption or reaction gas (for example, CO 2 2 , HCl, HCN, SO 2 , COCl 2 , A fluorine compound gas or other reaction gas), the gas can be absorbed or reacted with the liquid.
(6) Since it is a multi-stage type, by supplying the same or different liquid and gas to each stage, the gas can be absorbed or reacted with the liquid with high efficiency.
(7) The gas suction amount can be adjusted only by adjusting the supply amount of the liquid, which is excellent in workability and labor saving.
(8) Gas can be introduced into an optimal liquid introduction pipe according to the viscosity, swirling amount, and flow rate of the raw liquid to be mixed, and the process and reaction are excellent in flexibility.
(9) By allowing different liquids or gases to flow into the container 252, the internal nozzle portion 255, and the tertiary nozzle 258, more types of liquids and gases can be mixed.
(10) The mixed fuel can be manufactured to have a high oxygen content in one process, and the combustion efficiency of the boiler can be improved.
(11) Exhaust gas and reaction gas of different types of factories such as chemical factories can be simultaneously supplied to the neutralizing solution, cleaning solution and reaction solution.
(12) Ozone gas is supplied at a farm or the like, and then air is supplied to simultaneously achieve high sterilization and high oxygen content.
(13) The selection of the pumps 262, 265, 268 can be made only by the type of the liquid, which is excellent in versatility.
In the twenty-third embodiment, the gas self-priming hole 261 is provided at the rear of the tertiary nozzle 258 and the gas self-priming tube 271 is connected, but the gas self-priming tube 271 is connected to the secondary-side suction tube 267 and / or the tertiary-side suction tube. By connecting to the pipe 270, the following operation can be obtained instead of the operations (1) to (13).
(14) Since the tertiary nozzle 258 does not have a hole or the like for taking in gas, residual pressure remains in the apparatus when the tip pump 262, the secondary pump 265, the tertiary pump 268 is turned on / off, and the like. The clogging does not occur even if the gas flows backward.
(15) The gas mixed in the secondary and / or tertiary liquid is diffused by the impeller in the secondary pump 265 and / or the tertiary pump 268, so that a large amount of fine bubbles may be generated. it can.
(Embodiment 24)
The fine bubble generator according to Embodiment 24 will be described with reference to the drawings.
FIG. 33A is a perspective view of a main part of a fine bubble generator according to Embodiment 24, and FIG. 33B is a side sectional view of the main part.
33, reference numeral 300 denotes a microbubble generator according to the twenty-fourth embodiment, reference numeral 301 denotes a body having a hollow portion formed substantially rotationally symmetrically, and reference numeral 302 denotes a gas-liquid introduction opening tangentially to the peripheral wall of the body 301. A gas-liquid introduction pipe connected to the hole 302a, 303 is a gas-liquid ejection hole provided in the direction of the rotational symmetry axis of the hollow portion, 304 is a tank portion disposed on the rear wall of the body 301, 305 Reference numeral 307 denotes a tank gas self-priming hole formed so as to penetrate a wall portion between the tank portion 304 and the body 301 so that the negative pressure axis slightly overlaps. 306 denotes a tank gas introduction pipe provided in the tank portion 304; Is a gas-liquid ejection guide portion connected to the gas-liquid ejection hole 303, 308 is a water flow outflow portion formed at the periphery of the gas-liquid ejection guide portion 307, and 309 is scattering of liquid flowing out of the outflow portion 308. Is a scattering prevention part to prevent
The microbubble generator 300 according to the twenty-fourth embodiment is significantly different from the microbubble generator 1 according to the first embodiment in that the body 301 has a tank 304 and a tank gas inlet 306. When the microbubble generator 300 is not used as a massager for performing massage by ejecting a water flow to the skin surface, the configuration of the gas-liquid ejection guide unit 307 can be omitted.
The tank part 304 is a liquid storage part formed in a cylindrical shape and covered by the rear wall of the container 301, and communicates with the hollow part 301a through the tank part gas self-priming hole 305 formed in the rear wall. Have been. The tank portion 304 is formed to have substantially the same diameter as the container 301 and has a volume of about 1/20 to 1/4 of the volume of the container 301. The tank portion 304 is adhered to the rear wall of the container 301 via an adhesive or the like, but may be formed integrally with the container or screwed via a screw portion or the like.
The tank part gas introduction pipe 306 is formed at the upper part of the tank part 304 and has a hole diameter of about 2 mm to 5 mm, so that external air or the like can be sucked through the water stored in the tank part 304.
The operation of fine bubble generator 300 according to Embodiment 24 configured as described above will be described below with reference to the drawings.
FIG. 34 is an explanatory diagram showing a use state of the fine bubble generator of the twenty-fourth embodiment.
In FIG. 34, X is a gas axis formed in the hollow portion 301a of the container 301 from the gas self-priming hole 305 of the tank part to the gas-liquid ejection hole 303 and the skin surface H.
First, the gas-liquid introduction pipe 302 of the microbubble generator 300 is connected to the faucet of the tap or the discharge port side of the pump, and the liquid flows from the gas-liquid introduction pipe 302 into the hollow portion 301a of the body 301 from the tangential direction.
The liquid that has flowed into the hollow portion 301a moves from the gas-liquid ejection hole 303 to the gas-liquid ejection guide portion 307 while rotating along the wall surface of the hollow portion 301a, and turns along the inner wall surface of the gas-liquid ejection guide portion 307. While colliding with the skin surface H, it flows out of the fine bubble generator 300 from the outflow portion 308 through the inner wall surface of the scattering prevention portion 309.
At this time, the liquid is swirled along the peripheral wall of the vessel 301 and centrifugal force acts, and the pressure near the center of the swirling flow becomes low. Gas is continuously sucked from 305 to form the gas axis X in the hollow portion 301a, and the skin surface H on the front side of the gas-liquid ejection guide portion 307 is sucked.
The gas collected on the gas axis X is torn off between the tip portion and the skin surface H and diffuses as fine bubbles, and flows out of the outflow portion 308 along the skin surface H along with the swirling flow. Here, the hollow portion 301a of the fine bubble generator 300 does not directly communicate with the outside air, but communicates with the tank-side hollow portion 304a of the tank portion 304, and the tank-side hollow portion 304a connects the tank portion gas introduction pipe 306. Since it is in communication with the outside air via the air, the suction resistance is increased and the flow rate can be adjusted.
Further, by storing the liquid in the tank side hollow portion 304a, the suction resistance of the tank portion gas self-priming hole 305 can be further increased, and the flow rate of the gas sucked into the hollow portion 301a can be reduced.
The following results (1) to (8) obtained by measuring the suction force generated in the water flow ejected from the gas-liquid ejection holes 303 of the fine bubble generator 300 will be described. Although the suction force is weak only at the center of the water flow, the suctioned portion is widened by providing the guide portion around the ejection hole, and the suction force can be increased.
In addition, the thing of 100V-80W was used as a pump.
{Circle around (1)} d = 7.0 mm, Q = 10.0 liters per minute: 30 g sphere ◎: 60 g sphere
{Circle around (2)} d = 7.5 mm, Q = 10.5 liters per minute: 30 g sphere ○: 60 g sphere
{Circle around (3)} d = 8.2 mm, Q = 11.5 liters per minute: 30 g sphere ○: 60 g sphere ×
(4) d = 9.3 mm, Q = 12.5 liters per minute: 30 g sphere
{Circle around (5)} d = 10.4 mm, Q = 13.5 liters per minute: 30 g sphere ◎: 60 g sphere
{Circle around (6)} d = 11.5 mm, Q = 14.5 liters per minute: 30 g sphere: 60 g sphere
{Circle around (7)} d = 12.5 mm, Q = 15.0 liters per minute: 30 g ball ◎: 60 g ball
{Circle around (8)} d = 13.5 mm, Q = 15.0 liters per minute: 30 g sphere ○: 60 g sphere ×
Here, d is the diameter of the gas-liquid ejection hole 303, and Q is the ejection flow rate. Symbols ◎, ○, △, × represent the evaluation of the suction force when a rubber ball sphere having a weight of 30 g and a rubber ball sphere of 60 g were arranged near the gas-liquid ejection hole 303 for a suction test,吸引 to × indicate that the suction force decreases. As is clear from these results, it can be seen that the suction force increases near the range where the diameter of the gas-liquid ejection hole 303 is 7 mm and 11 mm. However, when the outlet diameter d increases, the bubbles tend to become coarse, and it is necessary to adjust the flow rate to an appropriate range in accordance with the required flow rate Q. By the way, in the case of 7 mm, the flow rate Q cannot be increased, but the suction force necessary for massage of the skin surface or the like can be secured. In the case of 11 mm, the flow rate Q can be increased, and the required turning force of the water flow can be maintained in the hollow portion.
According to the fine bubble generator 300 of the twenty-fourth embodiment configured as described above, the following operation is obtained in addition to the operation obtained in the first embodiment.
(1) By providing the tank section 304, the water stored in the tank section 304 applies water pressure to the portion of the tank section gas self-priming hole 305 to increase the suction resistance of the tank section gas self-priming hole 305. It is capable of stably ejecting fine bubbles and has excellent controllability.
(2) When a large amount of gas is not sucked in even when the diameter of the tank gas self-priming hole 305 is increased, the suction force at the gas-liquid ejection hole 303 can be maintained, and the fine bubble generator 300 is used as a massager. A high massage effect and cleaning effect can be obtained.
(3) Since the diameter of the tank gas self-priming hole 305 can be made large, operation failures due to clogging of dust, water scale, and the like hardly occur, and the maintenance property is excellent.
(4) When the microbubble generator 300 is used as a massager, since the scattering prevention unit 309 is provided, the liquid flowing out of the outflow unit 308 is not scattered forward, and the usability is excellent.
(Embodiment 25)
The fine bubble generator according to Embodiment 25 will be described below with reference to the drawings.
FIG. 35 is a side sectional view of a main part of a fine bubble generator according to Embodiment 25.
In FIG. 35, 331 is a microbubble generator according to the twenty-fifth embodiment, 332 is a vessel having a hollow portion 332a converging from the rear to the front end and having an opening 332b in the rear wall, and 332c is an opening. A female screw portion 333 erected along the edge of 332b has a female screw portion 332c, and a male screw portion 333a is screwed into the female screw portion 332c. The tank-side gas self-priming hole 335 opened in the member 333 is disposed on the rear wall of the rotating member 333 and communicates with the hollow portion 332a of the body 332 through the tank-portion gas self-priming hole 334. A tank portion 335 having 335a is a tank portion gas introduction pipe having a tank hole opened on the upper side of the tank portion 335.
The microbubble generator 331 according to the twenty-fifth embodiment is different from the microbubble generator 300 according to the twenty-fourth embodiment in that the rotating member 333 is covered by the opening 332b of the body 332, and the tank portion 335 is 333.
In addition, a step is formed on the rear wall side of the container 332 by the female screw portion 332c. By reducing the length of the female screw portion 332c to about 1/10 or less of the axial length of the container 332, The bubble generation state can be favorably maintained without obstructing the swirling water flow in the container 332.
The operation of microbubble generator 331 according to Embodiment 25 configured as described above will be described below with reference to the drawings.
FIG. 36 is a rear cross-sectional view of a main part for explaining the overlap between the tank gas self-priming hole and the gas axis in the twenty-fifth embodiment.
In FIG. 36, 333b is a rotation center of the rotation member 333, and Y is a gas axis formed in the hollow portion 332a of the container body 332 from the tank gas self-suction hole 334 to the gas-liquid ejection hole 303 and the skin surface H. is there. The tank gas self-priming hole 334 is formed slightly offset from the center of rotation 333b. Accordingly, the area of the overlapping portion when the gas axis Y formed in the container body 332 and the tank gas self-suction hole 334 are viewed from the axial direction can be adjusted by rotating the rotating member 333. . By adjusting the overlapping portion, the suction resistance of the tank-port gas self-priming hole 334 can be adjusted, and the amount of gas sucked from the tank-port gas self-priming hole 334 and its form can be adjusted. The operation other than the adjustment of the overlap between the gas self-priming hole and the gas axis is the same as that of the twenty-fourth embodiment, and thus the description thereof is omitted.
Since the fine bubble generator of the twenty-fifth embodiment is configured as described above, the following operation is obtained in addition to the operation obtained in the twenty-fourth embodiment.
(1) The rotating member 333 is provided on the rear wall of the body 332 such that the rotating shaft is eccentric from the center of the body 332, and the tank gas self-suction hole 334 is eccentric to the rotating shaft. When the rotating member 333 is rotated or rotated, the projected cross section on the rear wall of the gas axis Y formed in the body 332 and the tank gas self-suction hole 334 overlap each other. The area of the portion can be adjusted, and the amount of gas sucked from the tank-port gas self-priming hole 334 can be adjusted by changing the suction resistance or the like from the tank-port gas self-priming hole 334.
(2) The central part of the container 332 is depressurized by the swirling flow of the liquid, and the gas is sucked from the tank gas self-priming hole 334 arranged on the rear wall of the container 332. A gas axis can be formed. Since the shape of the gas shaft Y can be adjusted by rotating the rotating member at a predetermined angle, the operability is excellent.
Industrial applicability
According to the fine bubble generator of the first aspect of the present invention, the following effects can be obtained.
(1) When the gas-liquid mixed fluid flows into the container from the gas-liquid introduction hole, the gas-liquid mixed fluid flowing in from the tangential direction is swirled along the inner wall of the container while the gas-liquid is mixed violently. It moves to the gas-liquid ejection hole side provided in the direction of the rotational symmetry axis of the hollow portion. At this time, due to the difference in specific gravity between the liquid and the gas, centrifugal force acts on the liquid, centripetal force acts on the gas, and large bubbles converge on the central axis to form a negative pressure axis (gas axis). In addition, the negative pressure axis exerts a force on the liquid in the liquid in the vicinity of the gas-liquid ejection hole to enter the fine bubble generator. On the other hand, as the gas-liquid mixed fluid in the microbubble generator approaches the gas-liquid orifice while swirling, the swirling speed increases and the pressure increases, and the swirling speed and pressure become maximum near the gas-liquid orifice, It becomes a state of pressing against the negative pressure liquid. Therefore, the gas collected on the negative pressure axis passes through the gap formed by the negative pressure liquid and the swirling gas-liquid mixed fluid as compressed gas, and as a large amount of fine bubbles together with the gas-liquid mixed fluid as gas and liquid. It is spouted into the liquid from the spout.
(2) A shear force acts between the negative pressure liquid and the gas collected on the negative pressure axis, and the gas collected on the negative pressure axis is blown off from the gas-liquid ejection hole so as to be torn off. Can be generated.
(3) Since the gas-liquid mixed fluid in which the gas and the liquid are mixed in advance is supplied to the gas-liquid introduction hole, the mixing ratio of the gas can be adjusted, and the fine bubbles can be generated in a controlled state.
(4) The water stream containing fine bubbles can be sufficiently brought into contact with the liquid to be treated, and the amount of dissolved oxygen, the reaction efficiency, and the like can be increased.
(5) A large amount of water can be efficiently treated over a wide area in a river or a water purification facility while discharging the liquid containing bubbles in a predetermined direction and controlling the discharge state of the water flow.
(6) When the microbubble generator is used in a gas-liquid reaction device or a sewage treatment device, even if the fluid flows backward due to the residual pressure (negative pressure) in the device when the pump is turned on / off, fine bubbles are generated. Since the vessel has no pores or the like for taking in gas, clogging does not occur due to reactants and dirt.
(7) Since the microbubble generator has no pores or the like for taking in the gas, even if the inside of the container is set to a high pressure, a backflow does not occur and a finer and more bubbles can be ejected.
(8) Since a large amount of fine bubbles are generated, the contact area between the gas and the liquid can be increased, and the reaction in the gas-liquid reaction device and the purification in the purification device can be promoted. Further, the amount of dissolved oxygen in the water (seawater) of the culture pond, the farm, or the fresh fish carrier can be increased.
According to the fine bubble generator of the second aspect, the following effects can be obtained in addition to the effects of the first aspect.
(1) Since the gas-liquid ejection holes are provided on both the left and right sides of the rotationally symmetric axis of the hollow portion, the range that can be treated by one fine bubble generator can be widened, and water treatment can be performed efficiently. Excellent in productivity and convenience.
(2) By making the ejection characteristics of the gas-liquid ejection holes arranged on the left and right sides of the rotational symmetry axis different, the ejection state of the fine bubbles can be controlled to a predetermined state, and water treatment can be efficiently performed. It can be carried out.
(3) Since it has two gas-liquid ejection holes, the ejection amount of the gas-liquid mixed fluid discharged from the microbubble generator can be doubled as compared with that of a single hole, and a large amount of water treatment can be performed. it can.
According to the fine bubble generator of the third aspect, the following effects can be obtained in addition to the effects of the first or second aspect.
(1) Since the inner peripheral wall of the gas-liquid ejection hole has an inclined portion that expands at a predetermined angle toward the ejection side, the range in which the water flow containing the microbubbles or the gas before becoming the microbubbles diffuses is specified. The pressure inside the water flow can be reduced only within the angle, and fine bubbles can be effectively generated in the gas-liquid mixed fluid by this partial pressure reduction.
(2) By adjusting the angle and the length of the jetting direction in the inclined portion in accordance with the water quality, pressure, flow rate, temperature, etc. of the supplied water, the size of the fine bubbles to be diffused into the water flow and the size of the bubbles are adjusted. The form of assembly and the like can be slightly changed.
(3) When the gas-liquid ejection holes are arranged on both sides of the rotational symmetry axis, by making the inclination angles of the respective inclined portions different, a specific directionality of the water flow ejected from the fine bubble generator as a whole is obtained. And has excellent controllability in a chemical reaction tank, a purification layer, and the like.
According to the fine bubble generator of the fourth aspect, in addition to the effect of any one of the first to third aspects, the following effect can be obtained.
(1) When the gas-liquid mixed fluid flows into the container through the gas-liquid introduction hole, the gas-liquid mixed fluid flowing in from the tangential direction turns along the inner wall of the container, and the gas-liquid is mixed while vigorously mixing the gas and liquid. It moves to the orifice side. At this time, due to the difference in specific gravity between the liquid and the gas, a centrifugal force acts on the liquid, a centripetal force acts on the gas, and large bubbles converge on the central axis to form a negative pressure axis. Further, a force for suctioning the cap portion into the fine bubble generator is exerted by the negative pressure shaft. On the other hand, as the gas-liquid mixed fluid in the vessel turns and approaches the gas-liquid orifice, the swirling speed increases, and the swirling speed becomes maximum near the gas-liquid orifice. It is in a state of pressing against the lid. Therefore, the gas collected on the negative pressure axis passes while being compressed and sheared between the lid of the cap part and the gas-liquid mixed fluid ejected while turning, and is ejected as a large amount of fine bubbles together with the gas-liquid mixed fluid. It is jetted out of the hole into the liquid.
(2) Since a large amount of fine bubbles can be generated, the contact area between the gas and the liquid can be increased to promote the reaction in the gas-liquid reactor and the purification in the purifier. Further, the amount of dissolved oxygen in the water (seawater) of the culture pond, the farm, or the fresh fish carrier can be increased.
(3) Fine bubbles can be generated, the surface area of the bubbles can be extremely large, and air and reactive gas can be supplied to the wastewater, the reaction solution, and the neutralization solution at a high absorption rate and a reaction rate.
(4) The particle size of the fine bubbles can be freely controlled in the range of several nm to 100 μm only by adjusting the inflow of liquid or gas and the swirling speed.
According to the fine bubble generator of the fifth aspect, the following effects can be obtained in addition to the effects of the fourth aspect.
(1) Since the cap portion is fixed with the cap support portion, the cap portion does not move in the swirling direction of the gas-liquid mixed fluid, and a shear force is applied between the lid portion of the cap portion and the gas to be jetted. Can be effectively operated, and the gas collected on the negative pressure shaft can be expelled so as to be torn off, and a large amount of fine bubbles can be generated.
According to the fine bubble generator of the sixth aspect, the following effects can be obtained in addition to the effects of the fifth aspect.
(1) Since the cap support portion and / or the cap portion are made of a flexible material, the cap portion can be moved in the direction of contacting and separating from each of the ejection holes within an allowable range such as bending of the cap support portion. . Therefore, the cap portion is sucked in the direction of the gas-liquid ejection hole by the negative pressure axis, and the gas ejected from the gas-liquid ejection hole is compressed and sheared by a ridge formed on the back side of the cap portion, so that finer bubbles are generated. It can be generated in large quantities.
(2) The air in the bulge corresponds to the flow velocity and flow rate of the gas-liquid mixed fluid that changes according to the discharge pressure of the pump, the diameter of the gas-liquid introduction hole and the gas-liquid ejection hole, and the shape and volume of the vessel. Since the size of the gap between the surface on the liquid ejection hole side and the gas-liquid ejection hole changes, the versatility is excellent.
According to the microbubble generator of the seventh aspect, the following effects can be obtained in addition to the effects of any one of the fourth to sixth aspects.
(1) Since the projection has a raised portion having a curved shape on the rear surface side of the cap portion, the gas-liquid mixed fluid having fine bubbles can be guided and flow along the surface of the raised portion.
(2) When the cap portion and the cap supporting portion are made of a flexible material, the raised portion is sucked in the direction of the gas-liquid ejection hole by the negative pressure axis to narrow the flow path, and is thus ejected from the gas-liquid ejection hole. The gas in the fluid is compressed and sheared at the ridge, and the vessel and the external liquid are separated at the cap, minimizing the effect of the negative pressure liquid and increasing the ejection power, resulting in finer bubbles. Can be generated in a large amount.
According to the microbubble generator of the eighth aspect, the following effects can be obtained in addition to the effects of the fourth aspect.
(1) The cap portion is movably disposed between the gas-liquid ejection hole and the frame. The cap is sucked in the direction of the gas-liquid ejection hole by the negative pressure, and the gas ejected from the gas-liquid ejection hole is compressed and sheared by the cap, so that a large amount of finer bubbles can be generated.
(2) The gas in the cap portion corresponds to the flow velocity and flow rate of the gas-liquid mixed fluid that changes according to the discharge pressure of the pump, the diameter of the gas-liquid introduction hole and the gas-liquid ejection hole, and the shape and volume of the vessel. The size of the gap between the surface on the liquid ejection hole side and the gas-liquid ejection hole can be changed, and the stability and controllability of the water flow are excellent.
(3) When the negative pressure shaft is formed in the case, the cap is held at a predetermined position by the suction force of the negative pressure shaft and the force in the jetting direction of the jetting gas-liquid mixed fluid. It hardly comes into contact with the frame or the gas-liquid ejection hole, hardly wears, and has excellent durability.
According to the fine bubble generator of the ninth aspect, the following effect can be obtained in addition to the effect of any one of the first to eighth aspects.
(1) Since the tank section is provided, the suction resistance of the air sucked through the tank section gas self-priming hole and the tank section gas introduction pipe can be increased. Even if it is enlarged, a large amount of gas is not sucked, and the gas can be sucked in a stable state.
(2) Since the provision of the tank portion having a large capacity alleviates external pressure fluctuations, it is easy to control the size, form, amount and the like of the fine bubbles generated in the water flow, and the operability is excellent.
(3) Since the diameter of the gas self-priming hole in the tank portion can be increased, malfunctions and the like due to clogging of dust, water scale, and the like are less likely to occur, and maintenance is excellent.
According to the microbubble generator of the tenth aspect, the following effect can be obtained in addition to the effect of any one of the first to eighth aspects.
(1) Since the internal nozzle for injecting the secondary liquid into the hollow portion is provided, the gas-liquid mixed fluid supplied from the liquid introduction pipe and the secondary liquid are effectively brought into contact with each other in the hollow portion, and the fineness is further improved. Air bubbles can be generated, and productivity in water treatment can be improved.
(2) The gas-liquid mixed fluid or liquid continuously flowing from the secondary liquid introduction pipe into the internal hollow portion from the tangential direction moves toward the internal nozzle portion while turning. At this time, a centrifugal force acts on the liquid, and the center of the swirling flow becomes a negative pressure, so that the gas gathers at the center to form a negative pressure axis. On the other hand, the liquid flowing into the hollow portion from the gas-liquid introduction hole moves toward the gas-liquid ejection hole while turning. In this way, the fluids supplied through the secondary liquid introduction pipe and the gas-liquid introduction hole merge in the hollow portion, and a large amount of fine bubbles can be generated.
(3) When the swirling direction of the jetted gas-liquid mixed fluid is opposite to the swirling direction of the liquid in the hollow part, the gas converged on the negative pressure axis instantaneously becomes fine bubbles, and the liquid in the hollow part Is mixed with water and ejected from the gas-liquid ejection hole, so that a liquid containing a large amount of fine bubbles can be ejected even if the gas-liquid ejection hole is arranged in the air.
(4) Since there is no hole in the hollow part for taking in gas, etc., when the fine bubble generator is used for a gas cleaning tank or a sewage treatment tank in a chemical reaction tank or a chemical petroleum plant, when the pump is ON / OFF. For example, even if a residual pressure remains in the apparatus and the fluid flows backward, clogging does not occur due to reactants and contaminants.
(5) Since fine bubbles can be formed, the surface area of the bubbles is extremely large, and air and a reactive gas can be supplied to the wastewater, the reaction solution, and the neutralization solution at a high absorption rate and a reaction rate.
According to the microbubble generator of the eleventh aspect, the following effects can be obtained in addition to the effects of the first aspect.
(1) By allowing different types of liquids or gases to flow into the respective swirling flow generating sections, more types of liquids or gases can be mixed.
(2) The mixed fuel can be manufactured to have a high oxygen content by one process, and the combustion efficiency of a boiler or the like can be improved.
(3) In a factory such as a chemical factory, different types of exhaust gas and reaction gas can be simultaneously supplied to a neutralizing solution, a cleaning solution, and a reaction solution.
(4) Ozone gas is supplied at a farm or the like, and then air is supplied to simultaneously achieve high sterilization and high oxygen content.
According to the fine bubble generator of the twelfth aspect, the following effects can be obtained in addition to the effects of the tenth or eleventh aspects.
(1) Since the gas-liquid mixed fluid enters the hollow portion from the internal nozzle portion while swirling, the gas-liquid mixed fluid and the liquid can be efficiently mixed.
(2) Since the swirling force of the liquid from the internal nozzle portion is added to the swirling force of the gas-liquid mixed fluid, a stronger swirling flow is generated, so that a large amount of fine bubbles can be ejected vigorously over a wider range.
(3) According to the case where the secondary liquid introduction hole or the liquid introduction hole of the internal nozzle portion connected in series is opened in the tangential direction opposite to the gas-liquid introduction hole, 4) inside the hollow part or inside each part By adjusting the swirling speed of the liquid in the nozzle portion, a large amount of fine bubbles can be ejected from the gas-liquid ejection hole.
According to the fine bubble generator including the fine bubble generator according to the thirteenth aspect, the following effects can be obtained by this configuration.
(1) Since the microbubble generator does not have pores or the like for taking in gas, residual pressure remains in the device when the pump is turned ON / OFF and clogging may occur even if the fluid flows backward. Absent.
(2) The gas-liquid mixed fluid sucked into the pump is stirred together with the liquid by the impeller of the pump, and is discharged from the discharge port of the pump to the gas-liquid discharge pipe while diffusing bubbles.
(3) Since the gas-liquid mixed fluid supplied from the gas-liquid discharge pipe to the fine bubble generator is further stirred in the hollow portion to be fine bubbles, finer bubbles can be generated as compared with the conventional technology. it can.
According to the fine bubble generator including the fine bubble generator according to the fourteenth aspect, the following effects can be obtained in addition to the effects of the thirteenth aspect.
(1) The gas is sucked into the gas-liquid suction pipe from the gas self-priming hole of the suction pipe section, and the fine bubble generator has no pores for taking in the gas. No clogging will occur even if a residual pressure remains in the fluid and the fluid flows backward.
(2) When the pump is driven, a water flow is generated in the gas-liquid suction pipe, and the gas is sucked into the gas-liquid suction pipe from the gas self-priming hole of the gas-liquid suction pipe by the ejector effect as an accompanying flow of liquid. Thus, the gas-liquid mixed fluid containing gas is sucked into the pump from the suction port of the pump. The gas-liquid mixed fluid sucked into the pump is discharged from the discharge port of the pump into the gas-liquid discharge pipe while the bubbles are diffused by the impeller of the pump.
(3) Since the flow rate of the gas supplied from the gas self-priming hole of the suction pipe can be controlled, the amount and size of the fine bubbles can be appropriately adjusted.
According to the microbubble generator provided with the microbubble generator of claim 15, the following effects can be obtained in addition to the effects of claim 14.
(1) By connecting the gas introduction pipe to a desired container or the like, a desired gas can be flowed into the gas-liquid suction pipe.
According to the microbubble generator provided with the microbubble generator according to claim 16, the following effects can be obtained in addition to the effects of claim 15.
(1) By adjusting the gas flow control valve, the amount of gas mixed into the liquid can be adjusted, so that the size of the generated fine bubbles can be adjusted.
According to the microbubble generator provided with the microbubble generator according to claim 17, the following effects can be obtained in addition to the effects of claim 15 or 16.
(1) Since the gas can be forcibly supplied by the air pump, the amount of gas mixed with the liquid can be increased.
According to the microbubble generator provided with the microbubble generator of the eighteenth aspect, the following effects can be obtained in addition to the effects of any one of the thirteenth to seventeenth aspects.
(1) Since the submerged pump is disposed in the liquid, it does not require a place for disposing the pump on land, and is excellent in usability.
(2) Since the fluid is sucked directly from the suction port of the submerged pump and the gas-liquid suction pipe is not required, the number of parts is reduced and the productivity is excellent.
(3) Since the suction port is opened in the liquid, no residual pressure is applied when the submerged pump is turned ON / OFF, and the fluid does not flow backward to the gas introduction pipe and clogging does not occur.
According to the microbubble generator provided with the microbubble generator according to claim 19, the following effects can be obtained in addition to the effects of claim 18.
(1) By rotating an impeller formed in the shape of an impeller in a suction chamber, surrounding liquid is sucked from a suction port opened opposite to a rotation shaft portion of the impeller and taken into the suction chamber, and the suction chamber is A water stream can be discharged from a gas-liquid discharge pipe connected in a tangential direction of the peripheral wall.
(2) Since the motor chamber having a motor for driving the impeller and the suction chamber having the impeller are integrally formed, the whole is compact and excellent in portability, and is easily installed in a water purification plant, a sedimentation tank, and the like. Can be applied to
According to the microbubble generator provided with the microbubble generator according to claim 20, the following effects can be obtained in addition to the effects of claim 19.
(1) Since the branch pipe is disposed near the suction port of the submerged pump, a negative pressure is generated in the branch pipe, and gas is sucked from the gas introduction pipe into the negative pressure pipe and mixed into the liquid. .
(2) Since the inside diameter of the negative pressure pipe is larger than the inside diameter of the branch pipe, when fluid flows into the negative pressure pipe from the branch pipe, a negative pressure is generated in the negative pressure pipe, and gas is sucked into the negative pressure pipe from the gas introduction pipe. Mixed into liquid.
(3) Since the branch pipe is opened near the suction port of the submerged pump, no residual pressure is applied when the submerged pump is turned ON / OFF, and the fluid does not flow backward to the gas introduction pipe, which may cause clogging. Absent.
According to the microbubble generator provided with the microbubble generator according to the twenty-first aspect, the following effect is produced in addition to the effect of any one of the seventeenth to twentieth aspects.
(1) Since a driving unit such as a motor for an air pump is not separately required, the productivity is excellent and the entire apparatus can be downsized.
According to the microbubble generator provided with the microbubble generator according to claim 22, the following effect is produced in addition to the effect of any one of claims 13 to 21.
(1) Since a large number of fine bubbles can be ejected in a predetermined direction from each gas-liquid ejection hole using a plurality of fine bubble generators, the fine bubbles can be ejected over a wider range.
(2) By adjusting the angle of the inclined portion of each gas-liquid ejection hole, it is possible to control the entire discharge state of the water flow, and to more efficiently perform a wide range of water treatment.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a perspective view of a main part of the microbubble generator according to the first embodiment.
FIG. 1B is a front view of a main part of the fine bubble generator according to the first embodiment.
FIG. 1 (c) is a side view of a main part of the microbubble generator according to the first embodiment.
FIG. 2 is a front view of an essential part showing a state of a fluid inside the fine bubble generator.
FIG. 3 (a) is a perspective view of a main part of the microbubble generator according to the second embodiment.
FIG. 3 (b) is a front view of a main part of the microbubble generator according to the second embodiment.
FIG. 3 (c) is a side view of a main part of the microbubble generator according to the second embodiment.
FIG. 4 (a) is a perspective view of a main part of the microbubble generator according to the third embodiment.
FIG. 4 (b) is a front view of a main part of the microbubble generator according to the third embodiment.
FIG. 4 (c) is a side view of a main part of the microbubble generator according to the third embodiment.
FIG. 5 (a) is a perspective view of a main part of a microbubble generator according to the fourth embodiment.
FIG. 5 (b) is a front view of a main part of the microbubble generator according to the fourth embodiment.
FIG. 5C is a side view of a main part of the fine bubble generator according to the fourth embodiment.
FIG. 6 (a) is a perspective view of a main part of a microbubble generator according to the fifth embodiment.
FIG. 6 (b) is a front view of a main part of the fine bubble generator according to the fifth embodiment.
FIG. 6 (c) is a side view of a main part of the fine bubble generator according to the fifth embodiment.
FIG. 7 is a use state diagram of the microbubble generator according to the sixth embodiment.
FIG. 8 is a use state diagram of the microbubble generator according to the seventh embodiment.
FIG. 9 is an internal configuration diagram of the submerged pump according to the seventh embodiment.
FIG. 10 is a diagram showing the use state of the microbubble generator according to the eighth embodiment.
FIG. 11 is an internal configuration diagram of a submerged pump and an air pump according to the eighth embodiment.
FIG. 12 (a) is a main part plan view showing a connection part of a fine bubble generator of the fine bubble generator according to the ninth embodiment.
FIG. 12 (b) is a side view of a main part showing a connection part of a fine bubble generator of the fine bubble generator according to the ninth embodiment.
FIG. 13 is a side sectional view of a main part of a fine bubble generator according to Embodiment 10.
FIG. 14 (a) is a perspective view of a main part of a fine bubble generator according to Embodiment 11.
FIG. 14 (b) is a side view of a main part of the microbubble generator according to the eleventh embodiment.
FIG. 14 (c) is a main part front view of the fine bubble generator of the eleventh embodiment.
FIG. 15 is a side view showing a state of a main part of a microbubble generator according to Embodiment 11 in a state of fluid.
FIG. 16 (a) is a perspective view of a main part of a fine bubble generator according to Embodiment 12.
FIG. 16 (b) is a front view of a main part of the microbubble generator according to the twelfth embodiment.
FIG. 16 (c) is a side view of a main part of the microbubble generator according to the twelfth embodiment.
FIG. 17 is a main part front view showing the state of the fluid in the microbubble generator according to the twelfth embodiment.
FIG. 18 (a) is a perspective view of a main part of a fine bubble generator according to Embodiment 13.
FIG. 18 (b) is a main part front view of the fine bubble generator of the thirteenth embodiment.
FIG. 18 (c) is a side view of main parts of the fine bubble generator according to Embodiment 13.
FIG. 19 is a front view of the essential part showing the state of the fluid in the fine bubble generator of the thirteenth embodiment.
FIG. 20 (a) is a perspective view of a fine bubble generator according to Embodiment 14.
FIG. 20 (b) is a rear view of the fine bubble generator according to Embodiment 14.
FIG. 21 is a configuration diagram of a fine bubble generation device according to Embodiment 15.
FIG. 22 is a side sectional view of a main part showing a state of a fluid inside the fine bubble generators of Embodiments 14 and 15.
FIG. 23 (a) is a perspective view of the fine bubble generator of the sixteenth embodiment.
FIG. 23 (b) is a rear view of the fine bubble generator of the sixteenth embodiment.
FIG. 24 is a configuration diagram of a microbubble generator according to the seventeenth embodiment.
FIG. 25 (a) is a perspective view of the fine bubble generator of the eighteenth embodiment.
FIG. 25 (b) is a rear view of the fine bubble generator of the eighteenth embodiment.
FIG. 26 is a configuration diagram of a microbubble generator according to the nineteenth embodiment.
FIG. 27 is a side sectional view of a main part showing a state of a fluid inside the microbubble generator of the eighteenth and nineteenth embodiments.
FIG. 28 (a) is a perspective view of a fine bubble generator according to Embodiment 20.
FIG. 28 (b) is a rear view of the fine bubble generator according to Embodiment 20.
FIG. 29 is a configuration diagram of a fine bubble generation device according to Embodiment 21.
FIG. 30 (a) is a perspective view of a fine bubble generator according to Embodiment 22.
FIG. 30 (b) is a rear view of the fine bubble generator of the twenty-second embodiment.
FIG. 31 is a configuration diagram of a fine bubble generator according to Embodiment 23.
FIG. 32 is a side sectional view of a main part showing a state of a fluid inside the microbubble generator of Embodiments 22 and 23.
FIG. 33 (a) is a perspective view of a main part of a fine bubble generator according to Embodiment 24.
FIG. 33 (b) is a side sectional view of the main part.
FIG. 34 is an explanatory diagram of a use state of the fine bubble generator of Embodiment 24.
FIG. 35 is a side sectional view of a main part of a fine bubble generator according to Embodiment 25.
FIG. 36 is a rear cross-sectional view of a main part, illustrating an overlap between the tank gas self-priming hole and the gas axis in the twenty-fifth embodiment.

【０００３】
発明の開示
上記課題を解決するために本発明の微細気泡発生器及びそれを備えた微細気泡発生装置は、以下の構成を有している。
本発明の請求項１に記載の微細気泡発生器は、略回転対称に形成され回転対称軸の軸方向の一方又は双方に向かって縮径した中空部を有する器体と、前記器体の周壁部に接線方向に開口された気液導入孔と、前記中空部の回転対称軸の方向に開口して前記中空部の縮径部分に設けられた気液噴出孔と、を備え、前記気液噴出孔が前記器体の中心軸から前記気液導入孔側と反対側に少しずらした位置に穿設されて構成されている。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）気液導入孔から器体内に、接線方向から気液混合流体を流入させると気液混合流体は、器体の内壁に沿って旋回することにより気液が激しく混合されながら、中空部の回転対称軸の方向に設けられた気液噴出孔側へ移動していく。この際、液体と気体との比重の差によって、液体には遠心力が働き、気体には向心力が働き、大きな気泡が中心軸に収束して負圧軸（気体軸）が形成される。また、負圧軸により、気液噴出孔付近の外部の液体には、微細気泡発生器内に進入しようとする力が働く（以下、この力が働く液体を負圧液という）。一方、微細気泡発生器内の気液混合流体は、旋回しながら気液噴出孔に近づくにつれて、旋回速度が速くなるとともに圧力が高くなり、気液噴出孔付近で旋回速度及び圧力は最大となり、負圧液と押し合う状態になる。よって、負圧軸に集まった気体は、負圧液と旋回している気液混合流体とによって形成された間隙を通過し、多量の微細気泡が混ざった気液混合流体として気液噴出孔から剪断を受けながら外部の液中へ噴出される。
（２）負圧液により拡散された気液混合流体は気液噴出孔の周壁と、負圧液とにより負圧軸に集まった気液混合流体中の気体との間に剪断力が働き、負圧軸に集まった気体は極微細に分断され気液噴出孔から混合流体と共に噴出されるので、多量の微細気泡を外部の液中に発生させることができる。
（３）気体と液体とが予め混合された気液混合流体が気液導入孔に供給されるので、気体の混合比率を調整でき、しかもこれによって微細気泡の発生率を制御した状態で発生させることができる。
（４）微細気泡を含む混合流体を、処理する液体と十分に接触させることができ[0003]
DISCLOSURE OF THE INVENTION In order to solve the above problems, a microbubble generator of the present invention and a microbubble generator provided with the same have the following configurations.
A microbubble generator according to claim 1 of the present invention has a body having a hollow portion formed substantially rotationally symmetric and reduced in diameter toward one or both of the rotationally symmetric axes, and a peripheral wall of the body. A gas-liquid introduction hole opened tangentially to the portion, and a gas-liquid ejection hole opened in the direction of the rotational symmetry axis of the hollow portion and provided in a reduced diameter portion of the hollow portion, An ejection hole is formed at a position slightly displaced from the central axis of the vessel toward the side opposite to the gas-liquid introduction hole side.
With this configuration, the following operation is obtained.
(1) When a gas-liquid mixed fluid flows from the gas-liquid introduction hole into the container from the tangential direction, the gas-liquid mixed fluid turns along the inner wall of the container, whereby the gas-liquid mixture is violently mixed and the hollow portion is formed. Move toward the gas-liquid orifice provided in the direction of the rotational symmetry axis. At this time, due to the difference in specific gravity between the liquid and the gas, centrifugal force acts on the liquid, centripetal force acts on the gas, and large bubbles converge on the central axis to form a negative pressure axis (gas axis). In addition, a force that tries to enter the microbubble generator acts on the external liquid near the gas-liquid ejection hole due to the negative pressure axis (hereinafter, the liquid on which this force acts is referred to as a negative pressure liquid). On the other hand, as the gas-liquid mixed fluid in the microbubble generator approaches the gas-liquid orifice while swirling, the swirling speed increases and the pressure increases, and the swirling speed and pressure become maximum near the gas-liquid orifice, It becomes a state of pressing against the negative pressure liquid. Therefore, the gas collected on the negative pressure axis passes through the gap formed by the negative pressure liquid and the swirling gas-liquid mixed fluid, and from the gas-liquid ejection hole as a gas-liquid mixed fluid containing a large amount of fine bubbles mixed therein. It is squirted into the outside liquid while undergoing shearing.
(2) The gas-liquid mixed fluid diffused by the negative pressure liquid exerts a shearing force between the peripheral wall of the gas-liquid ejection hole and the gas in the gas-liquid mixed fluid collected on the negative pressure axis by the negative pressure liquid. Since the gas collected on the negative pressure axis is extremely finely divided and ejected together with the mixed fluid from the gas-liquid ejection holes, a large amount of fine bubbles can be generated in the external liquid.
(3) Since the gas-liquid mixed fluid in which the gas and the liquid are mixed in advance is supplied to the gas-liquid introduction hole, the mixing ratio of the gas can be adjusted, and thereby the generation rate of the fine bubbles is controlled. be able to.
(4) The mixed fluid containing fine bubbles can be sufficiently brought into contact with the liquid to be treated.

【０００４】
、溶存酸素量や反応効率等を高めることができる。
（５）微細気泡を含む混合流体を河川やダム、浄水設備等で広範囲に亘って吐出させることにより生物学的処理を極めて効率的に行うことができる。
（６）微細気泡発生器を気液反応装置や汚水処理装置等に用いた場合、ポンプのＯＮ／ＯＦＦ時等に装置内の残圧（負圧）により流体が器体内に逆流しても、微細気泡発生器には気体を取り込むための細孔等がないので、反応物や汚物により目詰まりを起こすことがなく、メンテナンスが不用で耐久性に優れる。
（７）微細気泡の粒径が著しく微小なので、気体と液体の接触面積を大きくすることができ、気液反応装置における反応や、浄化装置における浄化を促進させることができる。また、養殖池や養殖場もしくは鮮魚運搬車の水（海水）中の溶存酸素量を増加させることができる。
（８）器体内に流入した気液混合流体の旋回流により形成される負圧軸は、気液導入孔から流入する気液混合流体に押されて気液導入孔側と反対側に少しずれるので、負圧軸が形成される位置にあわせて気液噴出孔を穿設することにより微細気泡を最大限に発生させることができる。
ここで、微細気泡発生器は、浄水場や河川の浄化、畜産排尿の浄化、活魚の輸送時や養殖時等の酸素供給、水耕栽培時の溶存酸素量増加、ヘドロ等の浮上による汚濁水処理、貯水槽のカルキ類の除去、オゾン混合による殺菌、滅菌、脱臭、入浴時の血行促進、洗濯機、発酵食品類の発酵及び培養の促進、各種薬品と各種ガスの高密度接触による溶解及び中和、化学工場の気液反応装置における気液反応の促進、顔面洗浄器等に用いられる。
液体としては、水や薬液、化学反応液、液体燃料等が用いられる。
気体としては、汚水処理槽等の場合には空気、プール等の水の殺菌の場合にはオゾン、化学反応の場合は反応ガス（ＨＣＮ、ＨＣｌ、ＳＯ２、ＮＯ２等）等が用いられる。
略回転対称に形成された中空部を有する器体は、球状、半球状、砲弾状、円錐状で半球状の底面どうしを円筒部を介してまたは介さないで連設させた形状のもの等が用いられる。円錐状又は円錐状等の底面どうしを連設させた形状の器体を用いた場合、中空部がその回転対称軸から気液噴出孔に向かって一気に収束する形状を有しているので、器体内を旋回する気液混合流体に急激な剪断力が働き、粘度が高い流体でも十分に攪拌させることができる。
また、砲弾状、円錐台状、半球状で後壁を有する場合は、液体導入管から器体内に流入した液体の一部は、後壁側に移動してから反転し、負圧軸の周囲を旋回[0004]
, The amount of dissolved oxygen, the reaction efficiency and the like can be increased.
(5) Biological treatment can be performed very efficiently by discharging a mixed fluid containing microbubbles over a wide range in rivers, dams, water purification facilities, and the like.
(6) When the microbubble generator is used for a gas-liquid reaction device or a sewage treatment device, even if the fluid flows back into the container due to the residual pressure (negative pressure) in the device when the pump is turned ON / OFF, etc. Since the microbubble generator does not have pores or the like for taking in gas, clogging does not occur due to reactants and dirt, maintenance is unnecessary, and durability is excellent.
(7) Since the particle size of the fine bubbles is extremely small, the contact area between the gas and the liquid can be increased, and the reaction in the gas-liquid reaction device and the purification in the purification device can be promoted. Further, the amount of dissolved oxygen in the water (seawater) of the culture pond, the farm, or the fresh fish carrier can be increased.
(8) The negative pressure axis formed by the swirling flow of the gas-liquid mixed fluid that has flowed into the container is slightly shifted to the side opposite to the gas-liquid introducing hole side by being pushed by the gas-liquid mixed fluid flowing from the gas-liquid introducing hole. Therefore, by forming the gas-liquid ejection hole in accordance with the position where the negative pressure axis is formed, it is possible to generate the fine bubbles to the maximum.
Here, the microbubble generator is used to purify water purification plants and rivers, purify livestock urine, supply oxygen during transportation of live fish and cultivation, increase the amount of dissolved oxygen during hydroponics, and pollute water caused by floating of sludge. Treatment, removal of calcium in water tank, sterilization by ozone mixing, sterilization, deodorization, promotion of blood circulation at bathing, washing machine, promotion of fermentation and culture of fermented foods, dissolution by high density contact of various chemicals and various gases and It is used for neutralization, promotion of gas-liquid reaction in gas-liquid reaction equipment in chemical factories, face washer, etc.
As the liquid, water, a chemical liquid, a chemical reaction liquid, a liquid fuel, or the like is used.
As the gas, air is used for a sewage treatment tank or the like, ozone is used for sterilizing water in a pool or the like, and a reaction gas (HCN, HCl, SO 2 , NO 2, etc.) is used for a chemical reaction.
The container having a hollow portion formed substantially rotationally symmetrically has a spherical shape, a hemispherical shape, a shell shape, a conical shape, and a shape in which hemispherical bottom surfaces are connected to each other with or without a cylindrical portion. Used. When a vessel having a conical shape or a conical shape or the like in which bottom surfaces are connected to each other is used, since the hollow portion has a shape that converges from the rotational symmetry axis toward the gas-liquid ejection hole at a stretch, the vessel has a shape. A sharp shearing force acts on the gas-liquid mixed fluid circling in the body, and even a fluid having a high viscosity can be sufficiently stirred.
In addition, when the shell has a rear wall in a shell shape, a truncated cone shape, or a hemispherical shape, a part of the liquid flowing into the container from the liquid introduction pipe moves to the rear wall side and then reverses around the negative pressure axis. Swirl

【０００６】
この構成によって、請求項１の作用の他、以下の作用が得られる。
（１）気液噴出孔が中空部の回転対称軸の左右両側にそれぞれ設けられているので、一つの微細気泡発生器で処理できる範囲を広くして、微細気泡発生器による水処理等を効率的に行うことができ、生産性と利便性に優れている。
（２）回転対称軸の左右両側に配置されるそれぞれの気液噴出孔の孔径を変えたりガイドを設けたりして噴出特性を異ならせることによって、微細気泡の噴出状態を所定の状態に制御することができ、これによって水処理等を効率的に行うことができる。
（３）２つの気液噴出孔を有するので、微細気泡発生器から吐出される気液混合流体の噴出量を単孔のものに比べて倍増させることができ、大量の水処理を行うことができる。
請求項３に記載の微細気泡発生器は、請求項１に記載の発明において、前記気液噴出孔が噴出方向に拡径した傾斜部を備え、その傾斜角度が所定範囲に設定されて構成されている。
この構成によって、請求項１の作用の他、以下の作用が得られる。
（１）気液噴出孔の内周壁に噴出側に向かって所定角度で拡径する傾斜部を有しているので、微細気泡や微細気泡になる前の気体を含む気液混合流体が拡散する範囲を所定角度内に限定して該混合流体内を減圧することができ、この部分的な減圧により微細気泡を混合流体中に効果的に発生させることができる。
（２）傾斜部における角度や噴出方向の長さを、供給する水や流体の圧力、流量、温度等に応じて、それぞれ調整することで、混合流体内に拡散させる微細気泡の大きさや気泡の集合形態等を微妙に変化させることもできる。
（３）回転対称軸の両側に気液噴出孔を配置した場合には、それぞれの傾斜部における傾斜角度を異ならせることにより、微細気泡発生器から全体的に噴出される気液混合流体に特定の方向性を付与することができ、化学反応槽や浄化層等における制御性に優れている。
ここで、傾斜部の角度θは、用いる器体の大きさや供給する水や液体の流量や圧力、傾斜部の長さによっても変動するが、３０〜１６０度、好ましく６５〜１３０度の範囲とすることが望ましい。これは傾斜部の角度θが６５度よりも小さ[0006]
With this configuration, the following operation is obtained in addition to the operation of the first aspect.
(1) Since the gas-liquid ejection holes are provided on both the left and right sides of the rotational symmetry axis of the hollow portion, the range that can be processed by one microbubble generator is widened, and the water treatment by the microbubble generator is efficiently performed. It can be performed in a convenient manner, and is excellent in productivity and convenience.
(2) The ejection state of the microbubbles is controlled to a predetermined state by changing the diameter of each gas-liquid ejection hole disposed on the left and right sides of the rotational symmetry axis or providing guides to make ejection characteristics different. Thus, water treatment and the like can be efficiently performed.
(3) Since it has two gas-liquid ejection holes, the ejection amount of the gas-liquid mixed fluid discharged from the microbubble generator can be doubled as compared with that of a single hole, and a large amount of water treatment can be performed. it can.
According to a third aspect of the present invention, in the microbubble generator according to the first aspect, the gas-liquid ejection hole includes an inclined portion whose diameter is increased in an ejection direction, and the inclination angle is set to a predetermined range. ing.
With this configuration, the following operation is obtained in addition to the operation of the first aspect.
(1) Since the inner peripheral wall of the gas-liquid ejection hole has an inclined portion that expands at a predetermined angle toward the ejection side, the gas-liquid mixed fluid containing fine bubbles or gas before becoming fine bubbles diffuses. The pressure in the mixed fluid can be reduced by limiting the range to a predetermined angle, and fine bubbles can be effectively generated in the mixed fluid by the partial pressure reduction.
(2) By adjusting the angle and the length of the ejection direction in the inclined portion according to the pressure, flow rate, temperature and the like of the supplied water and fluid, the size of the fine bubbles to be diffused in the mixed fluid and the size of the bubbles are adjusted. The form of assembly and the like can be slightly changed.
(3) When the gas-liquid ejection holes are arranged on both sides of the rotational symmetry axis, the inclination angle of each inclined portion is made different to specify the gas-liquid mixed fluid ejected entirely from the fine bubble generator. And excellent controllability in a chemical reaction tank, a purification layer and the like.
Here, the angle θ of the inclined portion varies depending on the size of the vessel used, the flow rate and pressure of the supplied water or liquid, and the length of the inclined portion, but is in the range of 30 to 160 degrees, preferably 65 to 130 degrees. It is desirable to do. This is because the angle θ of the slope is smaller than 65 degrees.

【０００７】
くなるにつれ、微細気泡の生成が少なくなる傾向にあり、逆に１３０度を越えるにつれ微細気泡を含む混合流体が広範囲に拡散して、混合流体による衝撃力が低下する傾向が強まるからである。また、これらの傾向は傾斜部の角度θが３０度より小さくなるか、１６０度を越えるとさらに顕著になるので好ましくない。さらに前記気液噴出孔を器体の両側に設けた場合には、前記角度範囲のなかで左右のそれぞれの傾斜角度を異ならせることにより微細気泡発生器から吐出される吐出流の方向を制御することができる。傾斜角度を１２０度±１０度又は７５度±１０度前後に設定した場合、１２０度±１０度では、器体の中心軸（負圧軸）内を流体が移動するに従って連続的に気体量が増えていくために、強力に吸い込まれる負圧液の面に沿って噴出液が外部に出ようとして噴出液が軸と直角方向に分散される。この時最小間隙部分を通過中に最大の剪断力が働き気泡が微細になる。またその部分は最大の圧力と最大の負圧が隣り合せになって微細気泡の発生が促進される。一方、傾斜角度が７５度±１０度では、前方に向かう流体の流れが角度の大きい側より優勢となって強力に噴出される。このため、全体としては噴出流は傾斜角度の小さい側に偏って流れ、方向性を持たせることができる。
このように傾斜部の角度θは、負圧液の形を決めるパラメータとなり、このパラメータを所定の値に設定することで噴射方向を制御できる。
なお、微細気泡の発生は、最小径ｄ部分に負圧液がどのような形状で形成されるかで決まり、器体から噴出され易い状態とすることが望ましい。
気液混合流体を噴出させると流体は器体側面の球面状に沿って流れ、傾斜角度の大きい側の噴射の方が抵抗が小さくなるようである（すなわち、器体球面の接線方向への流体の流れと負圧液の発生とによる複合効果で傾斜角度の大きい側では混合流体の噴出方向とは逆の後方側に微細気泡を含む混合流体が流れる）。このようにして、目的によって混合流体の噴射方向を決めることができる。
請求項４に記載の微細気泡発生器は、請求項１乃至３，２４の内いずれか１項において、前記気液噴出孔の前方に間隔を有して配設された蓋部と、可撓性材料で形成され前記蓋部に延設された延設部とを有し、前記器体の外周壁に固定された固定キャップ部を備えた構成を有している。
この構成によって、請求項１乃至３，２４の内いずれか１項の作用の他、以下の作用[0007]
This is because the generation of microbubbles tends to decrease as the temperature increases, and conversely, as the temperature exceeds 130 degrees, the mixed fluid containing the microbubbles diffuses over a wide range, and the impact force of the mixed fluid tends to decrease. Further, these tendencies are not preferable because the angle θ of the inclined portion becomes smaller than 30 degrees or becomes more remarkable when it exceeds 160 degrees. Further, when the gas-liquid ejection holes are provided on both sides of the container, the direction of the discharge flow discharged from the fine bubble generator is controlled by making each of the left and right inclination angles different in the above-mentioned angle range. be able to. When the inclination angle is set to around 120 degrees ± 10 degrees or around 75 degrees ± 10 degrees, at 120 degrees ± 10 degrees, the gas volume is continuously increased as the fluid moves in the central axis (negative pressure axis) of the body. In order to increase, the squirted liquid is dispersed in the direction perpendicular to the axis as the squirted liquid tries to flow out along the surface of the negative pressure liquid that is strongly sucked. At this time, the maximum shearing force acts while passing through the minimum gap portion, and the bubbles become fine. In that part, the maximum pressure and the maximum negative pressure are adjacent to each other, and the generation of fine bubbles is promoted. On the other hand, when the inclination angle is 75 degrees ± 10 degrees, the forward flow of the fluid becomes more dominant than the side having the larger angle and is ejected strongly. For this reason, as a whole, the jet flow flows to the side with a small inclination angle, and can have directionality.
As described above, the angle θ of the inclined portion is a parameter that determines the shape of the negative pressure liquid, and the injection direction can be controlled by setting this parameter to a predetermined value.
The generation of fine bubbles is determined by the shape of the negative pressure liquid formed at the minimum diameter d, and it is desirable that the bubbles be easily ejected from the container.
When the gas-liquid mixed fluid is ejected, the fluid flows along the spherical shape on the side surface of the body, and the resistance on the side with the larger inclination angle seems to have smaller resistance (ie, the fluid in the tangential direction of the spherical surface of the body). Due to the combined effect of the flow of the liquid and the generation of the negative pressure liquid, the mixed fluid containing fine bubbles flows on the rear side opposite to the jet direction of the mixed fluid on the side with a large inclination angle). In this way, the jet direction of the mixed fluid can be determined according to the purpose.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the microbubble generator according to any one of the first to third aspects, wherein the lid is provided at an interval in front of the gas-liquid ejection hole with an interval, and And an extension portion formed of a conductive material and extending from the lid portion, and having a fixed cap portion fixed to the outer peripheral wall of the vessel.
With this configuration, in addition to the operation of any one of claims 1 to 3, 24, the following operation

【０００９】
気泡を発生させることができる。
請求項６に記載の微細気泡発生器は、請求項５に記載の発明において、前記キャップ支持部及び／又は前記固定キャップ部が合成樹脂やゴム等の可撓性材料で形成されて構成されている。
この構成によって、請求項５の作用の他、以下の作用が得られる。
（１）キャップ支持部及び／又はキャップ部が可撓性材料からなるので、該キャップ部がキャップ支持部の撓み等の許容範囲内で各々の噴出孔に対して接離方向に移動させることができる。従って、該キャップ部は負圧軸により気液噴出孔側に吸引され気液噴出孔から噴出する気体は該キャップ部の気液噴出孔の対向面に形成された隆起部等で圧縮、剪断されるので、より微細な気泡を多量に発生させることができる。
（２）ポンプの吐出圧や気液導入孔や気液噴出孔の径、器体の形状や容積に応じて変化する気液混合流体の旋回時の流速や流量に対応して該キャップ部の蓋部の気液噴出孔との対向面と気液噴出孔との間隙の大きさが変化するので、汎用性に優れる。
請求項７に記載の微細気泡発生器は、請求項４に記載の発明において、前記固定キャップ部が、前記気液噴出孔との対向面に隆起して形成された隆起部を備えて構成されている。
この構成によって、請求項４の作用の他、以下の作用が得られる。
（１）固定キャップ部の裏面側に湾曲して突起した形状の隆起部を有しているので、微細気泡を有した気液混合流体を隆起部の面に沿ってガイドしながら流すことができる。
（２）該キャップ部やキャップ支持部の材質を可撓性材料で構成した場合、隆起部は負圧軸により気液噴出孔方向に吸引されて流路が狭まるので、気液噴出孔から噴出される流体中の気体は隆起部で圧縮、剪断されるので、より微細な気泡を多量に発生させることができる。
ここで、隆起部としては、半球形状、又は円錐状の気液噴出孔の外形形状に沿った形状のもの等が用いられる。[0009]
Bubbles can be generated.
According to a sixth aspect of the present invention, in the fine bubble generator according to the fifth aspect, the cap support and / or the fixed cap are formed of a flexible material such as synthetic resin or rubber. I have.
With this configuration, the following operation is obtained in addition to the operation of the fifth aspect.
(1) Since the cap support portion and / or the cap portion is made of a flexible material, the cap portion can be moved in the direction of contacting and separating from each of the ejection holes within an allowable range such as bending of the cap support portion. it can. Accordingly, the cap portion is sucked toward the gas-liquid ejection hole side by the negative pressure axis, and the gas ejected from the gas-liquid ejection hole is compressed and sheared by a ridge formed on the surface of the cap portion facing the gas-liquid ejection hole. Therefore, a large amount of finer bubbles can be generated.
(2) The cap portion corresponds to the discharge pressure of the pump, the diameter of the gas-liquid introduction hole and the gas-liquid ejection hole, and the flow velocity and flow rate of the gas-liquid mixed fluid that changes according to the shape and volume of the vessel. Since the size of the gap between the gas-liquid ejection hole and the surface of the lid facing the gas-liquid ejection hole changes, the versatility is excellent.
According to a seventh aspect of the present invention, in the microbubble generator according to the fourth aspect, the fixed cap portion includes a raised portion formed by being raised on a surface facing the gas-liquid ejection hole. ing.
With this configuration, the following operation is obtained in addition to the operation of the fourth aspect.
(1) Since the fixed cap portion has the raised portion having a curved and projected shape on the rear surface side, the gas-liquid mixed fluid having fine bubbles can flow while guiding along the surface of the raised portion. .
(2) When the cap portion and the cap support portion are made of a flexible material, the raised portion is sucked in the direction of the gas-liquid ejection hole by the negative pressure axis to narrow the flow path. Since the gas in the fluid to be compressed is compressed and sheared at the ridge, a large amount of finer bubbles can be generated.
Here, as the protruding part, a hemispherical one or a conical one that conforms to the outer shape of the gas-liquid ejection hole is used.

【００１０】
請求項８に記載の微細気泡発生器は、請求項４に記載の発明において、前記器体の外周壁に配設された枠状フレームと、前記枠状フレームと前記気液噴出孔との間に移動自在に遊嵌されて保持された球形状や卵形状等に形成されたキャップ部とを備えて構成されている。
この構成によって、請求項４の作用の他、以下の作用が得られる。
（１）キャップ部は気液噴出孔と枠状フレームとの間で移動自在に配設されているので、キャップ部は負圧により気液噴出孔方向に吸引され、気液噴出孔から噴出する気体はキャップ部により圧縮、剪断され定した場合には、キャップ部と気液噴出孔間の間隔が変化せず安定した水流状態を維持させることができる。
（２）ポンプの吐出圧や気液導入孔や気液噴出孔の径、器体の形状や容積に応じて変化する気液混合流体の旋回時の流速や流量に対応してキャップ部の気液噴出孔側の面と気液噴出孔との間隙の大きさが変化させることができ水流の安定性と制御性に優れる。
（３）器体内に負圧軸が形成されている時は、キャップ部は負圧軸の吸引力と噴出する気液混合流体の噴出方向への力とにより所定の位置で保持されるので、枠状フレームや気液噴出孔に接触することがほとんどなく、磨耗しにくく、耐久性に優れる。
（４）キャップ部を備えているので、オフ時に器体に外部の液中の異物が侵入するのを防ぐことができる。
ここで、枠状フレームは気液噴出孔の前方に所定間隔をおいて配設され、気液噴出孔の前部に球形状や卵形状に形成されたキャップ部を遊嵌、保持させるように形成された部材である。
請求項９に記載の微細気泡発生器は、請求項１乃至３，５乃至８，２４乃至２６の内何れか１項の発明において、前記器体の後壁に配設されたタンク部と、前記タンク部と前記器体間の壁部に貫通して形成されたタンク部気体自吸孔と、前記タンク部に設けられたタンク部気体導入管とを有して構成されている。
この構成によって、請求項１乃至３，５乃至８，２４乃至２６の内何れか１項の作用の他、以下の作用が得られる。
（１）タンク部を備えているので、タンク部気体自吸孔及びタンク部気体導入管[0010]
The fine bubble generator according to an eighth aspect is the invention according to the fourth aspect, wherein a frame-shaped frame disposed on an outer peripheral wall of the body, and a space between the frame-shaped frame and the gas-liquid ejection hole. And a cap portion formed in a spherical shape, an egg shape, or the like, which is movably fitted to and held in a movable manner.
With this configuration, the following operation is obtained in addition to the operation of the fourth aspect.
(1) Since the cap portion is movably disposed between the gas-liquid ejection hole and the frame, the cap portion is sucked in the direction of the gas-liquid ejection hole by the negative pressure and ejects from the gas-liquid ejection hole. When the gas is compressed and sheared by the cap and fixed, the gap between the cap and the gas-liquid ejection hole does not change and a stable water flow state can be maintained.
(2) The gas in the cap portion corresponds to the flow velocity and flow rate of the gas-liquid mixed fluid that changes according to the discharge pressure of the pump, the diameter of the gas-liquid introduction hole and the gas-liquid ejection hole, and the shape and volume of the vessel. The size of the gap between the surface on the liquid ejection hole side and the gas-liquid ejection hole can be changed, and the stability and controllability of the water flow are excellent.
(3) When the negative pressure shaft is formed in the case, the cap is held at a predetermined position by the suction force of the negative pressure shaft and the force in the jetting direction of the jetting gas-liquid mixed fluid. It hardly comes into contact with the frame or the gas-liquid ejection hole, hardly wears, and has excellent durability.
(4) Since the cap portion is provided, it is possible to prevent foreign substances in the external liquid from entering the container when the container is off.
Here, the frame-shaped frame is disposed at a predetermined interval in front of the gas-liquid ejection hole, and a spherical or egg-shaped cap portion is loosely fitted and held at the front of the gas-liquid ejection hole. It is a formed member.
The fine bubble generator according to claim 9 is the tank according to any one of claims 1 to 3, 5 to 8, and 24 to 26, wherein the tank is disposed on a rear wall of the container. It is configured to have a tank part gas self-priming hole formed to penetrate a wall part between the tank part and the vessel, and a tank part gas introduction pipe provided in the tank part.
With this configuration, the following operation is obtained in addition to the operation of any one of claims 1 to 3, 5 to 8, and 24 to 26.
(1) Since the tank section is provided, the tank section gas self-priming hole and the tank section gas inlet pipe

【００１１】
を介して吸引される空気の吸引抵抗を大きくすることができるので、タンク部気体自吸孔の径を大きくしても気体が大量に吸い込まれず、安定した状態で気体を吸引できる。
（２）容量の大きいタンク部を設けることにより外部の圧力変動が緩和されるので、水流内に発生させる微細気泡の大きさや形態、発生量等の制御を容易化でき、操作性に優れる。
（３）タンク部気体自吸孔の径を大きくすることができるので、塵埃や水垢等の詰まりによる動作不良等が起こりにくく、メンテナンス性に優れる。
ここで、タンク部の形状としては円筒状、半球状等が用いられる。
タンク部気体自吸孔の孔径や数量は、必要とする吸引力や旋回流の速度、微細気泡の数量や粒径に応じて適宜選択される。
請求項１０に記載の微細気泡発生器は、請求項１乃至３，５乃至８，２４乃至２６の内いずれか１項に記載の発明において、前記気液噴出孔の方向に向かって設けられ前記中空部内に配設された内部ノズル部と、前記内部ノズル部の後部側に接続された内部中空部と、前記内部中空部の接線方向に開口して設けられた二次液体導入管と、を備えて構成されている。
この構成によって、請求項１乃至３，５乃至８，２４乃至２６の内何れか１項の作用の他、以下の作用が得られる。
（１）中空部内に二次液体を噴射する内部ノズルを備えているので、液体導入管から供給される気液混合流体とこの二次液体とを中空部内で効果的に接触させて、さらに微細な気泡を発生させることができ、水処理や化学反応等における生産性を向上させることができる。
（２）二次液体導入管から内部中空部内へ接線方向から連続的に流入した気液混合流体や液体は、旋回しながら内部ノズル部側へ移動していく。この際、液体には遠心力が働き、旋回流の中心は負圧になり液体中の気体が中心に集まって負圧軸が形成される。一方、気液導入孔から中空部内へ流入した液体は、旋回しながら気液噴出孔側へ移動していく。こうして中空部内で二次液体導入管と気液導入孔とを介して供給された流体が合流して、多量で微細な気泡を生じさせることができる。[0011]
Therefore, even if the diameter of the tank gas self-priming hole is increased, a large amount of gas is not sucked in, and the gas can be sucked in a stable state.
(2) Since the provision of the tank portion having a large capacity alleviates external pressure fluctuations, it is easy to control the size, form, amount and the like of the fine bubbles generated in the water flow, and the operability is excellent.
(3) Since the diameter of the gas self-priming hole in the tank portion can be increased, malfunctions and the like due to clogging of dust, water scale, and the like are less likely to occur, and maintenance is excellent.
Here, the shape of the tank portion is cylindrical, hemispherical, or the like.
The diameter and the number of the gas self-priming holes in the tank are appropriately selected according to the required suction force, the speed of the swirling flow, the number and the particle size of the fine bubbles.
The microbubble generator according to claim 10 is the invention according to any one of claims 1 to 3, 5 to 8, and 24 to 26, wherein the microbubble generator is provided toward a direction of the gas-liquid ejection hole. An internal nozzle portion provided in the hollow portion, an internal hollow portion connected to the rear side of the internal nozzle portion, and a secondary liquid introduction pipe provided to be opened in a tangential direction of the internal hollow portion, It is provided with.
With this configuration, the following operation is obtained in addition to the operation of any one of claims 1 to 3, 5 to 8, and 24 to 26.
(1) Since the internal nozzle for injecting the secondary liquid into the hollow portion is provided, the gas-liquid mixed fluid supplied from the liquid introduction pipe and the secondary liquid are effectively brought into contact with each other in the hollow portion, and the fineness is further improved. Air bubbles can be generated, and productivity in water treatment, chemical reaction, and the like can be improved.
(2) The gas-liquid mixed fluid or liquid continuously flowing from the secondary liquid introduction pipe into the internal hollow portion from the tangential direction moves toward the internal nozzle portion while turning. At this time, a centrifugal force acts on the liquid, and the center of the swirling flow becomes a negative pressure, and the gas in the liquid gathers at the center to form a negative pressure axis. On the other hand, the liquid flowing into the hollow portion from the gas-liquid introduction hole moves toward the gas-liquid ejection hole while turning. In this way, the fluids supplied through the secondary liquid introduction pipe and the gas-liquid introduction hole merge in the hollow portion, and a large amount of fine bubbles can be generated.

【００１２】
（３）中空部内には二次液体導入管から旋回方向が気液導入孔からの流体の噴出方向とは正又は逆の気液混合流体を噴出させることができる。噴出される気液混合流体の旋回方向を中空部内の液体の旋回方向と逆にした場合は、負圧軸に収束された気体は瞬間的に微細気泡となって、中空部内の液体と混合されて気液噴出孔から噴出するので、気液噴出孔が空気中に配置されていても、微細気泡を多量に含有した液体を噴出することができる。
（４）中空部には、気体を取り込むための孔等がないので、微細気泡発生器を化学反応槽や化学石油プラントにおけるガス洗浄槽、汚水処理槽に用いる場合は、ポンプのＯＮ／ＯＦＦ時等に装置内に残圧が残っていて流体が逆流しても反応物や汚物により目詰まりを起こすことがない。
（５）微細気泡とすることができるので、気泡の表面積が極めて大きく、汚水や反応液、中和液に空気や反応ガスを高い吸収率や反応率で供給できる。
ここで、二次液体導入管に供給する液体は、気液導入孔に供給する流体と同種のものでも異種のものでもよく、水や薬液、反応液、液体燃料等が用いられる。内部ノズル部は、円錐状、球状、半球状、円錐台状、半球台状、砲弾状のもの等が用いられる。
気液噴出孔から流体となって噴出される気泡の粒径は、各液体導入管からの流体の吐出圧や各ノズルの形状に基づく旋回速度により適宜選択される。
請求項１１に記載の微細気泡発生器は、請求項１０に記載の発明において、前記内部ノズル部及び、前記内部中空部、前記二次液体導入管とを有する旋回流発生部が、前記中空部に入れ子状に多段にして設けられて構成されている。
この構成により、請求項１０の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）各旋回流発生部に種類の異なる液体もしくは気体を流入させることによって、より多くの種類の液体や気体を混合することができる。
（２）混合燃料を一回の処理で高酸素率で製造でき、ボイラー等の燃焼効率を高めることができる。
（３）化学工場等の工場の種類の異なる排ガスや反応ガスを同時に中和液や洗浄液、反応液に供給することができる。
（４）養殖場等でオゾンガスを供給し、次いで空気を供給して高殺菌と高酸素含[0012]
(3) A gas-liquid mixed fluid can be ejected into the hollow portion from the secondary liquid introduction pipe, the swirling direction of which is forward or reverse to the ejection direction of the fluid from the gas-liquid introduction hole. If the swirling direction of the jetted gas-liquid mixed fluid is reversed to the swirling direction of the liquid in the hollow part, the gas converged on the negative pressure axis instantaneously becomes fine bubbles and is mixed with the liquid in the hollow part. Therefore, even if the gas-liquid ejection hole is arranged in the air, a liquid containing a large amount of fine bubbles can be ejected.
(4) Since there is no hole in the hollow part for taking in gas, etc., when the fine bubble generator is used for a gas cleaning tank or a sewage treatment tank in a chemical reaction tank or a chemical petroleum plant, when the pump is ON / OFF. For example, even if a residual pressure remains in the apparatus and the fluid flows backward, clogging does not occur due to reactants and contaminants.
(5) Since fine bubbles can be formed, the surface area of the bubbles is extremely large, and air and a reactive gas can be supplied to the wastewater, the reaction solution, and the neutralization solution at a high absorption rate and a reaction rate.
Here, the liquid supplied to the secondary liquid introduction pipe may be the same or different from the fluid supplied to the gas-liquid introduction hole, and water, a chemical solution, a reaction liquid, a liquid fuel, or the like is used. As the internal nozzle portion, a conical shape, a spherical shape, a hemispherical shape, a truncated conical shape, a truncated hemispherical shape, a shell shape, or the like is used.
The particle size of the gas bubble ejected as a fluid from the gas-liquid ejection hole is appropriately selected according to the discharge pressure of the fluid from each liquid introduction pipe and the swirling speed based on the shape of each nozzle.
According to a eleventh aspect of the present invention, in the microbubble generator according to the tenth aspect, the swirling flow generating portion having the internal nozzle portion, the internal hollow portion, and the secondary liquid introduction pipe is provided in the hollow portion. It is provided in a nested manner in multiple stages.
With this configuration, the following operation can be obtained in addition to the operation of the tenth aspect.
(1) By allowing different types of liquids or gases to flow into the respective swirling flow generating sections, more types of liquids or gases can be mixed.
(2) It is possible to produce a mixed fuel with a high oxygen ratio in one process, and to increase the combustion efficiency of a boiler or the like.
(3) Exhaust gas and reaction gas of different types of factories such as chemical factories can be simultaneously supplied to the neutralizing solution, cleaning solution and reaction solution.
(4) Supply ozone gas at a farm, and then supply air to achieve high sterilization and high oxygen content.

【００１３】
有化を同時に達成させることができる。
請求項１２に記載の微細気泡発生器は、請求項１０に記載の発明において、前記二次液体導入管が、前記内部ノズル部の後部側の前記気液導入孔と同一方向又は反対方向の接線方向に開口されて接続されている。
この構成により、請求項１０の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）内部ノズル部から中空部内へ、気液混合流体が旋回しながら進入するので、気液混合流体と液体とが効率よく混合することができる。
（２）気液混合流体の旋回力に内部ノズル部からの液体の旋回力が加わり、より強い旋回流が生じるので、勢い良く、より広範囲へ多量の微細気泡を噴出させ拡散させることができる。
（３）二次液体導入孔や直列状に接続された内部ノズル部の液体導入孔が気液導入孔と反対方向の接線方向に開口されている場合は、多段に形成された微細気泡発生器内で、液体への気体の吸収率や反応率を高めることができる。
（４）中空部内や各内部ノズル部での液体の旋回速度を調整することで、気液噴出孔から微細気泡を多量に噴出させることができる。
請求項１３に記載の微細気泡発生器は、請求項１０に記載の発明において、前記内部中空部の後壁又は最後尾に配置された前記旋回流発生部の内部中空部の後壁に内部ノズル部気体自吸孔が配置されて構成されている。
この構成により、請求項１０の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）二次液体導入管から内部中空部内へ接線方向から連続的に流入した気液混合流体や液体は、旋回しながら内部ノズル部側へ移動していく。この際、液体には遠心力が働き、旋回流の中心は負圧になるので、内部ノズル部気体自吸孔から気体が吸引され、吸引された気体が中心に集まって負圧軸が形成される。一方、気液導入孔から中空部内へ流入した液体は、旋回しながら気液噴出孔側へ移動していく。こうして中空部内で二次液体導入管と気液導入孔とを介して供給された流体が合流して、多量で微細な気泡を生じさせることができる。[0013]
Materialization can be achieved at the same time.
According to a twelfth aspect of the present invention, in the fine bubble generator according to the tenth aspect, the secondary liquid introduction pipe has a tangent in the same direction as or opposite to the gas-liquid introduction hole on the rear side of the internal nozzle portion. It is opened and connected in the direction.
With this configuration, the following operation can be obtained in addition to the operation of the tenth aspect.
(1) Since the gas-liquid mixed fluid enters the hollow portion from the internal nozzle portion while swirling, the gas-liquid mixed fluid and the liquid can be efficiently mixed.
(2) Since the swirling force of the liquid from the internal nozzle portion is added to the swirling force of the gas-liquid mixed fluid, a stronger swirling flow is generated, so that a large amount of fine bubbles can be jetted out and diffused over a wider area.
(3) When the secondary liquid introduction hole or the liquid introduction hole of the internal nozzle portion connected in series is opened in a tangential direction opposite to the gas-liquid introduction hole, a fine bubble generator formed in multiple stages Inside, the rate of gas absorption and reaction in the liquid can be increased.
(4) By adjusting the swirling speed of the liquid in the hollow portion and each internal nozzle portion, a large amount of fine bubbles can be ejected from the gas-liquid ejection hole.
The fine bubble generator according to claim 13 is the invention according to claim 10, wherein an internal nozzle is provided at a rear wall of the internal hollow portion or at a rear wall of the internal hollow portion of the swirling flow generator disposed at the rear end. The gas self-priming holes are arranged.
With this configuration, the following operation can be obtained in addition to the operation of the tenth aspect.
(1) The gas-liquid mixed fluid or liquid continuously flowing from the secondary liquid introduction pipe into the internal hollow portion from the tangential direction moves toward the internal nozzle portion while turning. At this time, the centrifugal force acts on the liquid, and the center of the swirling flow becomes a negative pressure, so that the gas is sucked from the gas self-priming hole of the internal nozzle portion, and the sucked gas gathers at the center to form a negative pressure axis. You. On the other hand, the liquid flowing into the hollow portion from the gas-liquid introduction hole moves toward the gas-liquid ejection hole while turning. In this way, the fluids supplied through the secondary liquid introduction pipe and the gas-liquid introduction hole merge in the hollow portion, and a large amount of fine bubbles can be generated.

【００１４】
なお、中空部内には二次液体導入管から旋回方向が気液導入孔からの流体の噴出方向とは正又は逆の気液混合流体を噴出させることができる。
内部ノズル部付近の液体には、内部ノズル部の負圧軸により内部ノズル部へ進入しようとする力が働く。一方、内部ノズル部気体自吸孔からの気体を含む気液混合流体は、内部ノズル部内を旋回しながら移動し、内部ノズル部の噴出孔に近づくにつれて旋回速度が速くなるとともに圧力が高くなり、先端の噴出孔付近で旋回速度及び圧力は最大となって負圧液と押し合う状態となる。気液混合流体は負圧液を避けるようにして、二次噴出孔の縁部付近から流出する。流出する際に、負圧軸の圧縮された気体は、微細気泡となって剪断され、中空部内へ気液混合流体とともに噴出し中空部内の液体と混合された後、気液噴出孔から噴出される。
（２）微細気泡とすることができるので、気泡の表面積が極めて大きく、汚水や反応液、中和液に空気や反応ガスを高い吸収率や反応率で供給できる。
内部ノズル部気体自吸孔に供給する気体としては、汚水処理槽等の場合には空気、プール等の水の殺菌の場合にはオゾン、化学反応の場合は反応ガス（ＨＣＮ、ＨＣｌ、ＳＯ２、ＮＯ２等）等が用いられる。
請求項１４に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置は、請求項１乃至１３，２４乃至３２の内何れか１項に記載の微細気泡発生器と、前記微細気泡発生器に気液混合液を供給するポンプと、下流側が前記ポンプの吸込口に接続された気液吸込管と、上流側が前記ポンプの吐出口に接続され下流側が前記微細気泡発生器の前記気液導入孔に接続された気液吐出管と、を有して構成されている。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）微細気泡発生器には気体を取り込むための細孔等がないので、ポンプのＯＮ／ＯＦＦ時等に装置内に残圧が残っていて流体が逆流しても流体や固形物により目詰まりを起こすことがない。
（２）ポンプ内に吸い込まれた気液混合流体は、ポンプのインペラにより液体と共に撹拌され、気泡が拡散されながらポンプの吐出口から気液吐出管に吐き出される。
（３）気液吐出管から微細気泡発生器に供給された気液混合流体は中空部内でさ[0014]
Note that a gas-liquid mixed fluid can be ejected into the hollow portion from the secondary liquid introduction pipe, the swirling direction of which is the normal or reverse direction of the fluid ejection direction from the gas-liquid introduction hole.
The liquid in the vicinity of the internal nozzle portion is subjected to a force to enter the internal nozzle portion by the negative pressure axis of the internal nozzle portion. On the other hand, the gas-liquid mixed fluid containing the gas from the internal nozzle portion gas self-priming hole moves while turning inside the internal nozzle portion, and the swirling speed increases and the pressure increases as approaching the ejection hole of the internal nozzle portion, In the vicinity of the ejection hole at the tip, the swirling speed and the pressure become maximum, and the state comes into a state of pressing against the negative pressure liquid. The gas-liquid mixed fluid flows out from the vicinity of the edge of the secondary ejection hole while avoiding the negative pressure liquid. When flowing out, the compressed gas of the negative pressure axis is sheared as fine bubbles, is jetted into the hollow portion together with the gas-liquid mixed fluid, is mixed with the liquid in the hollow portion, and is jetted out from the gas-liquid jet hole. You.
(2) Since fine bubbles can be formed, the surface area of the bubbles is extremely large, and air and a reactive gas can be supplied to the wastewater, the reaction solution, and the neutralization solution at a high absorption rate and a reaction rate.
The gas supplied to the internal nozzle gas self-priming hole is air in the case of a sewage treatment tank or the like, ozone in the case of sterilization of water in a pool or the like, and reaction gas (HCN, HCl, SO 2) in the case of a chemical reaction. , NO 2, etc.) and the like.
A microbubble generator provided with the microbubble generator according to claim 14 is provided with a microbubble generator according to any one of claims 1 to 13 and 24 to 32 and the microbubble generator. A pump for supplying a liquid mixture, a gas-liquid suction pipe connected downstream to the suction port of the pump, and an upstream connected to the discharge port of the pump, and a downstream connected to the gas-liquid introduction hole of the fine bubble generator. And a connected gas-liquid discharge pipe.
With this configuration, the following operation is obtained.
(1) Since the microbubble generator does not have pores for taking in gas, the residual pressure remains in the device when the pump is turned ON / OFF, etc., and even if the fluid flows backward, the fluid or solids may cause No clogging.
(2) The gas-liquid mixed fluid sucked into the pump is stirred together with the liquid by the impeller of the pump, and is discharged from the discharge port of the pump to the gas-liquid discharge pipe while diffusing bubbles.
(3) The gas-liquid mixed fluid supplied from the gas-liquid discharge pipe to the fine bubble generator

【００１８】
請求項２１に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置は、請求項２０に記載の発明において、前記液中ポンプが、前記吸込口に端部が開口して配置され前記気体導入管が接続される負圧部と、一端側が前記気液吐出管の所定部に接続されその他端側が前記負圧部に接続される分岐管と、を備えて構成されている。
この構成により、請求項２０の作用に加えて以下のような作用が得られる
（１）分岐管が液中ポンプの吸込口付近に配設されているので、分岐管内に負圧が発生し、この負圧によって気体導入管から負圧管内に気体が吸い込まれ液体中に混入させることができる。
（２）負圧管の内径が分岐管の内径より大きいので、流体が分岐管から負圧管に流入した際に、負圧管内に負圧が発生し、これにより気体導入管から負圧管内に気体が吸い込まれ液体中に混入する。
（３）分岐管が液中ポンプの吸込口付近で開口されているので、液中ポンプのＯＮ／ＯＦＦ時に残圧がかからず、気体導入管に流体が逆流せず目詰まりを起こすことがない。
請求項２２に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置は、請求項１８に記載の発明において、前記エアポンプのインペラが、前記ポンプ又は前記液中ポンプの回転軸に連動して配設されて構成されている。
この構成により、請求項１８の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）エアポンプ用のモータ等の駆動部を別途必要としないので、生産性に優れるとともに装置全体を小型化することができる。
請求項２３に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置は、請求項１４乃至１７，２０乃至２２，３３乃至３６の内何れか１項に記載の発明において、前記微細気泡発生器が複数備えられ、前記気液吐出管が各々の前記微細気泡発生器の前記気液導入孔に接続されて構成されている。
この構成により、請求項１４乃至１７，２０乃至２２，３３乃至３６の内何れか１項の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）複数の微細気泡発生器を用いてそれぞれの気液噴出孔から多量の微細気泡[0018]
In the fine bubble generator including the fine bubble generator according to the twenty-first aspect, in the invention according to the twentieth aspect, the submerged pump is disposed such that an end of the submerged pump is opened at the suction port. And a branch pipe having one end connected to a predetermined portion of the gas-liquid discharge pipe and the other end connected to the negative pressure section.
According to this configuration, the following operation can be obtained in addition to the operation of the twentieth aspect. (1) Since the branch pipe is disposed near the suction port of the submerged pump, a negative pressure is generated in the branch pipe, This negative pressure allows gas to be sucked into the negative pressure tube from the gas introduction tube and mixed into the liquid.
(2) Since the inside diameter of the negative pressure pipe is larger than the inside diameter of the branch pipe, when the fluid flows into the negative pressure pipe from the branch pipe, a negative pressure is generated in the negative pressure pipe. Is sucked and mixed into the liquid.
(3) Since the branch pipe is opened near the suction port of the submerged pump, no residual pressure is applied when the submerged pump is turned ON / OFF, and the fluid does not flow backward to the gas introduction pipe, which may cause clogging. Absent.
In the fine bubble generating device provided with the fine bubble generator according to claim 22, in the invention according to claim 18, the impeller of the air pump is disposed in conjunction with the rotation axis of the pump or the submerged pump. It is configured.
With this configuration, the following operation is obtained in addition to the operation of the eighteenth aspect.
(1) Since a driving unit such as a motor for an air pump is not separately required, the productivity is excellent and the entire apparatus can be downsized.
The fine bubble generator provided with the fine bubble generator according to claim 23 is the invention according to any one of claims 14 to 17, 20 to 22, 33 to 36, wherein the fine bubble generator is A plurality of gas-liquid discharge pipes are connected to the gas-liquid introduction holes of each of the fine bubble generators.
With this configuration, the following operation is obtained in addition to the operation of any one of claims 14 to 17, 20 to 22, and 33 to 36.
(1) A large amount of fine bubbles from each gas-liquid orifice using multiple fine bubble generators

【００１９】
を所定の方向に噴出させることができるので、微細気泡をより広範囲に噴出させることができる。
（２）それぞれの気液噴出孔の傾斜部の角度を調整することにより、全体の水流の吐出状態を制御して、さらに効率的に広い範囲の水処理を行うことができる。 請求項２４に記載の微細気泡発生器は、請求項２に記載の発明において、前記気液噴出孔が噴出方向に拡径した傾斜部を備え、その傾斜角度が所定範囲に設定されて構成されている。
この構成によって、請求項２の作用の他、以下の作用が得られる。
（１）気液噴出孔の内周壁に噴出側に向かって所定角度で拡径する傾斜部を有しているので、微細気泡や微細気泡になる前の気体を含む気液混合流体が拡散する範囲を所定角度内に限定して該混合流体内を減圧することができ、この部分的な減圧により微細気泡を混合流体中に効果的に発生させることができる。
（２）傾斜部における角度や噴出方向の長さを、供給する水や流体の圧力、流量、温度等に応じて、それぞれ調整することで、混合流体内に拡散させる微細気泡の大きさや気泡の集合形態等を微妙に変化させることもできる。
（３）回転対称軸の両側に気液噴出孔を配置した場合には、それぞれの傾斜部における傾斜角度を異ならせることにより、微細気泡発生器から全体的に噴出される気液混合流体に特定の方向性を付与することができ、化学反応槽や浄化層等における制御性に優れている。
請求項２５に記載の微細気泡発生器は、請求項５に記載の発明において、前記固定キャップ部が、前記気液噴出孔との対向面に隆起して形成された隆起部を備えて構成されている。
この構成によって、請求項５の作用の他、以下の作用が得られる。
（１）固定キャップ部の裏面側に湾曲して突起した形状の隆起部を有しているので、微細気泡を有した気液混合流体を隆起部の面に沿ってガイドしながら流すことができる。
（２）該キャップ部やキャップ支持部の材質を可撓性材料で構成した場合、隆起部は負圧軸により気液噴出孔方向に吸引されて流路が狭まるので、気液噴出孔から噴出される流体中の気体は隆起部で圧縮、剪断されるので、より微細な気泡を多量に発生させることができる。
請求項２６に記載の微細気泡発生器は、請求項６に記載の発明において、前記固定キャップ部が、前記気液噴出孔との対向面に隆起して形成された隆起部を備えて構成されている。
この構成によって、請求項６の作用の他、以下の作用が得られる。
（１）固定キャップ部の裏面側に湾曲して突起した形状の隆起部を有しているので、微細気泡を有した気液混合流体を隆起部の面に沿ってガイドしながら流すことができる。
（２）該キャップ部やキャップ支持部の材質を可撓性材料で構成した場合、隆起部は負圧軸により気液噴出孔方向に吸引されて流路が狭まるので、気液噴出孔から噴出される流体中の気体は隆起部で圧縮、剪断されるので、より微細な気泡を多量に発生させることができる。
請求項２７に記載の微細気泡発生器は、請求項４に記載の発明において、前記器体の後壁に配設されたタンク部と、前記タンク部と前記器体間の壁部に貫通して形成されたタンク部気体自吸孔と、前記タンク部に設けられたタンク部気体導入管とを有して構成されている。
この構成によって、請求項４の作用の他、以下の作用が得られる。
（１）タンク部を備えているので、タンク部気体自吸孔及びタンク部気体導入管を介して吸引される空気の吸引抵抗を大きくすることができるので、タンク部気体自吸孔の径を大きくしても気体が大量に吸い込まれず、安定した状態で気体を吸引できる。
（２）容量の大きいタンク部を設けることにより外部の圧力変動が緩和されるので、水流内に発生させる微細気泡の大きさや形態、発生量等の制御を容易化でき、操作性に優れる。
（３）タンク部気体自吸孔の径を大きくすることができるので、塵埃や水垢等の詰まりによる動作不良等が起こりにくく、メンテナンス性に優れる。
請求項２８に記載の微細気泡発生器は、請求項４に記載の発明において、前記気液噴出孔の方向に向かって設けられ前記中空部内に配設された内部ノズル部と、前記内部ノズル部の後部側に接続された内部中空部と、前記内部中空部の接線方向に開口して設けられた二次液体導入管と、を備えて構成されている。
この構成によって、請求項４の作用の他、以下の作用が得られる。
（１）中空部内に二次液体を噴射する内部ノズルを備えているので、液体導入管から供給される気液混合流体とこの二次液体とを中空部内で効果的に接触させて、さらに微細な気泡を発生させることができ、水処理や化学反応等における生産性を向上させることができる。
（２）二次液体導入管から内部中空部内へ接線方向から連続的に流入した気液混合流体や液体は、旋回しながら内部ノズル部側へ移動していく。この際、液体には遠心力が働き、旋回流の中心は負圧になり液体中の気体が中心に集まって負圧軸が形成される。一方、気液導入孔から中空部内へ流入した液体は、旋回しながら気液噴出孔側へ移動していく。こうして中空部内で二次液体導入管と気液導入孔とを介して供給された流体が合流して、多量で微細な気泡を生じさせることができる。
（３）中空部内には二次液体導入管から旋回方向が気液導入孔からの流体の噴出方向とは正又は逆の気液混合流体を噴出させることができる。噴出される気液混合流体の旋回方向を中空部内の液体の旋回方向と逆にした場合は、負圧軸に収束された気体は瞬間的に微細気泡となって、中空部内の液体と混合されて気液噴出孔から噴出するので、気液噴出孔が空気中に配置されていても、微細気泡を多量に含有した液体を噴出することができる。
（４）中空部には、気体を取り込むための孔等がないので、微細気泡発生器を化学反応槽や化学石油プラントにおけるガス洗浄槽、汚水処理槽に用いる場合は、ポンプのＯＮ／ＯＦＦ時等に装置内に残圧が残っていて流体が逆流しても反応物や汚物により目詰まりを起こすことがない。
（５）微細気泡とすることができるので、気泡の表面積が極めて大きく、汚水や反応液、中和液に空気や反応ガスを高い吸収率や反応率で供給できる。
請求項２９に記載の微細気泡発生器は、請求項２８に記載の発明において、前記内部ノズル部及び、前記内部中空部、前記二次液体導入管とを有する旋回流発生部が、前記中空部に入れ子状に多段にして設けられて構成されている。
この構成により、請求項２８の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）各旋回流発生部に種類の異なる液体もしくは気体を流入させることによって、より多くの種類の液体や気体を混合することができる。
（２）混合燃料を一回の処理で高酸素率で製造でき、ボイラー等の燃焼効率を高めることができる。
（３）化学工場等の工場の種類の異なる排ガスや反応ガスを同時に中和液や洗浄液、反応液に供給することができる。
（４）養殖場等でオゾンガスを供給し、次いで空気を供給して高殺菌と高酸素含有化を同時に達成させることができる。
請求項３０に記載の微細気泡発生器は、請求項１１，２８，２９の内いずれか１項に記載の発明において、前記二次液体導入管が、前記内部ノズル部の後部側の前記気液導入孔と同一方向又は反対方向の接線方向に開口されて接続されている。
この構成により、請求項１１，２８，２９の内いずれか１項の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）内部ノズル部から中空部内へ、気液混合流体が旋回しながら進入するので、気液混合流体と液体とが効率よく混合することができる。
（２）気液混合流体の旋回力に内部ノズル部からの液体の旋回力が加わり、より強い旋回流が生じるので、勢い良く、より広範囲へ多量の微細気泡を噴出させ拡散させることができる。
（３）二次液体導入孔や直列状に接続された内部ノズル部の液体導入孔が気液導入孔と反対方向の接線方向に開口されている場合は、多段に形成された微細気泡発生器内で、液体への気体の吸収率や反応率を高めることができる。
（４）中空部内や各内部ノズル部での液体の旋回速度を調整することで、気液噴出孔から微細気泡を多量に噴出させることができる。
請求項３１に記載の微細気泡発生器は、請求項１１，１２，２８，２９の内いずれか１項に記載の発明において、前記内部中空部の後壁又は最後尾に配置された前記旋回流発生部の内部中空部の後壁に内部ノズル部気体自吸孔が配置されて構成されている。
この構成により、請求項１１，１２，２８，２９の内いずれか１項の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）二次液体導入管から内部中空部内へ接線方向から連続的に流入した気液混合流体や液体は、旋回しながら内部ノズル部側へ移動していく。この際、液体には遠心力が働き、旋回流の中心は負圧になるので、内部ノズル部気体自吸孔から気体が吸引され、吸引された気体が中心に集まって負圧軸が形成される。一方、気液導入孔から中空部内へ流入した液体は、旋回しながら気液噴出孔側へ移動していく。こうして中空部内で二次液体導入管と気液導入孔とを介して供給された流体が合流して、多量で微細な気泡を生じさせることができる。
なお、中空部内には二次液体導入管から旋回方向が気液導入孔からの流体の噴出方向とは正又は逆の気液混合流体を噴出させることができる。
内部ノズル部付近の液体には、内部ノズル部の負圧軸により内部ノズル部へ進入しようとする力が働く。一方、内部ノズル部気体自吸孔からの気体を含む気液混合流体は、内部ノズル部内を旋回しながら移動し、内部ノズル部の噴出孔に近づくにつれて旋回速度が速くなるとともに圧力が高くなり、先端の噴出孔付近で旋回速度及び圧力は最大となって負圧液と押し合う状態となる。気液混合流体は負圧液を避けるようにして、二次噴出孔の縁部付近から流出する。流出する際に、負圧軸の圧縮された気体は、微細気泡となって剪断され、中空部内へ気液混合流体とともに噴出し中空部内の液体と混合された後、気液噴出孔から噴出される。
（２）微細気泡とすることができるので、気泡の表面積が極めて大きく、汚水や反応液、中和液に空気や反応ガスを高い吸収率や反応率で供給できる。
請求項３２に記載の微細気泡発生器は、請求項３０に記載の発明において、前記内部中空部の後壁又は最後尾に配置された前記旋回流発生部の内部中空部の後壁に内部ノズル部気体自吸孔が配置されて構成されている。
この構成により、請求項３０の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）二次液体導入管から内部中空部内へ接線方向から連続的に流入した気液混合流体や液体は、旋回しながら内部ノズル部側へ移動していく。この際、液体には遠心力が働き、旋回流の中心は負圧になるので、内部ノズル部気体自吸孔から気体が吸引され、吸引された気体が中心に集まって負圧軸が形成される。一方、気液導入孔から中空部内へ流入した液体は、旋回しながら気液噴出孔側へ移動していく。こうして中空部内で二次液体導入管と気液導入孔とを介して供給された流体が合流して、多量で微細な気泡を生じさせることができる。
なお、中空部内には二次液体導入管から旋回方向が気液導入孔からの流体の噴出方向とは正又は逆の気液混合流体を噴出させることができる。
内部ノズル部付近の液体には、内部ノズル部の負圧軸により内部ノズル部へ進入しようとする力が働く。一方、内部ノズル部気体自吸孔からの気体を含む気液混合流体は、内部ノズル部内を旋回しながら移動し、内部ノズル部の噴出孔に近づくにつれて旋回速度が速くなるとともに圧力が高くなり、先端の噴出孔付近で旋回速度及び圧力は最大となって負圧液と押し合う状態となる。気液混合流体は負圧液を避けるようにして、二次噴出孔の縁部付近から流出する。流出する際に、負圧軸の圧縮された気体は、微細気泡となって剪断され、中空部内へ気液混合流体とともに噴出し中空部内の液体と混合された後、気液噴出孔から噴出される。
（２）微細気泡とすることができるので、気泡の表面積が極めて大きく、汚水や反応液、中和液に空気や反応ガスを高い吸収率や反応率で供給できる。
請求項３３に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置は、請求項１８に記載の発明において、前記ポンプが液中に全体を浸漬させて用いられる液中ポンプであるように構成されている。
この構成により、請求項１８の作用に加えて以下のような作用が得られる。
（１）液中ポンプは液中に配置されるので、陸上にポンプを配置するための場所を必要とせず、使用性に優れる。
（２）液中ポンプの吸込口から直接流体を吸い込み、気液吸込管を必要としないので、部品点数が少なくなり生産性に優れる。
（３）吸込口が液中に開口されているので、液中ポンプのＯＮ／ＯＦＦ時に残圧がかからず、気体導入管に流体が逆流せず目詰まりを起こすことがない。
請求項３４に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置は、請求項３３に記載の発明において、前記液中ポンプが、羽根車状に形成されたインペラと、前記インペラを内蔵する吸込室と、前記吸込室の周壁の接線方向に接続される前記気液吐出管と、前記インペラの回転軸部に対向して開口され周囲の液体を吸引する吸込口と、前記吸込口の近傍にその基端開口部が配置される気体導入管と、前記インペラを回転させるモータが内蔵されたモータ室と、を有して構成されている。
この構成により、請求項３３の作用に加えて以下のような作用が得られる。
（１）羽根車状に形成されたインペラを吸込室で回転させることにより、インペラの回転軸部に対向して開口した吸込口から周囲の液体を吸引して吸込室内に取り込むと共に、吸込室の周壁の接線方向に接続された気液吐出管から気液混合流体を吐出させることができる。
（２）インペラを駆動させるモータを備えたモータ室とインペラを備えた吸込室とが一体に形成されているので、全体をコンパクトにして携帯性や設置の自在性に優れ、また、浄水場や沈殿槽等に容易に適用することができる。
請求項３５に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置は、請求項３４に記載の発明において、前記液中ポンプが、前記吸込口に端部が開口して配置され前記気体導入管が接続される負圧部と、一端側が前記気液吐出管の所定部に接続されその他端側が前記負圧部に接続される分岐管と、を備えて構成されている。
この構成により、請求項３４の作用に加えて以下のような作用が得られる
（１）分岐管が液中ポンプの吸込口付近に配設されているので、分岐管内に負圧が発生し、この負圧によって気体導入管から負圧管内に気体が吸い込まれ液体中に混入させることができる。
（２）負圧管の内径が分岐管の内径より大きいので、流体が分岐管から負圧管に流入した際に、負圧管内に負圧が発生し、これにより気体導入管から負圧管内に気体が吸い込まれ液体中に混入する。
（３）分岐管が液中ポンプの吸込口付近で開口されているので、液中ポンプのＯＮ／ＯＦＦ時に残圧がかからず、気体導入管に流体が逆流せず目詰まりを起こすことがない。
請求項３６に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置は、請求項１９に記載の発明において、前記エアポンプのインペラが、前記ポンプ又は前記液中ポンプの回転軸に連動して配設されて構成されている。
この構成により、請求項１９の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）エアポンプ用のモータ等の駆動部を別途必要としないので、生産性に優れるとともに装置全体を小型化することができる。
請求項３７に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置は、請求項２０，２１，３３乃至３５の内何れか１項に記載の発明において、前記エアポンプのインペラが、前記ポンプ又は前記液中ポンプの回転軸に連動して配設されて構成されている。
この構成により、請求項２０，２１，３３乃至３５の内何れか１項の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）エアポンプ用のモータ等の駆動部を別途必要としないので、生産性に優れるとともに装置全体を小型化することができる。
請求項３８に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置は、請求項１８に記載の発明において、前記微細気泡発生器が複数備えられ、前記気液吐出管が各々の前記微細気泡発生器の前記気液導入孔に接続されて構成されている。
この構成により、請求項１８の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）複数の微細気泡発生器を用いてそれぞれの気液噴出孔から多量の微細気泡を所定の方向に噴出させることができるので、微細気泡をより広範囲に噴出させることができる。
（２）それぞれの気液噴出孔の傾斜部の角度を調整することにより、全体の水流の吐出状態を制御して、さらに効率的に広い範囲の水処理を行うことができる。
請求項３９に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置は、請求項１９に記載の発明において、前記微細気泡発生器が複数備えられ、前記気液吐出管が各々の前記微細気泡発生器の前記気液導入孔に接続されて構成されている。
この構成により、請求項１９の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）複数の微細気泡発生器を用いてそれぞれの気液噴出孔から多量の微細気泡を所定の方向に噴出させることができるので、微細気泡をより広範囲に噴出させることができる。
（２）それぞれの気液噴出孔の傾斜部の角度を調整することにより、全体の水流の吐出状態を制御して、さらに効率的に広い範囲の水処理を行うことができる。 請求項４０に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置は、請求項３７に記載の発明において、前記微細気泡発生器が複数備えられ、前記気液吐出管が各々の前記微細気泡発生器の前記気液導入孔に接続されて構成されている。
この構成により、請求項３７の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）複数の微細気泡発生器を用いてそれぞれの気液噴出孔から多量の微細気泡を所定の方向に噴出させることができるので、微細気泡をより広範囲に噴出させることができる。
（２）それぞれの気液噴出孔の傾斜部の角度を調整することにより、全体の水流の吐出状態を制御して、さらに効率的に広い範囲の水処理を行うことができる。図面の簡単な説明
第１図（ａ）は実施の形態１の微細気泡発生器の要部斜視図である。
第１図（ｂ）は実施の形態１の微細気泡発生器の要部正面図である。
第１図（ｃ）は実施の形態１の微細気泡発生器の要部側面図である。
第２図は微細気泡発生器内部の流体の状態を示す要部正面状態図である。
第３図（ａ）は実施の形態２の微細気泡発生器の要部斜視図である。
第３図（ｂ）は実施の形態２の微細気泡発生器の要部正面図である。
第３図（ｃ）は実施の形態２の微細気泡発生器の要部側面図である。
第４図（ａ）は実施の形態３の微細気泡発生器の要部斜視図である。
第４図（ｂ）は実施の形態３の微細気泡発生器の要部正面図である。
第４図（ｃ）は実施の形態３の微細気泡発生器の要部側面図である。
第５図（ａ）は実施の形態４の微細気泡発生器の要部斜視図である。
第５図（ｂ）は実施の形態４の微細気泡発生器の要部正面図である。
第５図（ｃ）は実施の形態４の微細気泡発生器の要部側面図である。
第６図（ａ）は実施の形態５の微細気泡発生器の要部斜視図である。
第６図（ｂ）は実施の形態５の微細気泡発生器の要部正面図である。
第６図（ｃ）は実施の形態５の微細気泡発生器の要部側面図である。
第７図は実施の形態６の微細気泡発生装置の使用状態図である。
第８図は実施の形態７の微細気泡発生装置の使用状態図である。
第９図は実施の形態７の液中ポンプの内部構成図である。
第１０図は実施の形態８の微細気泡発生装置の使用状態図である。
第１１図は実施の形態８の液中ポンプ及びエアポンプの内部構成図である。
第１２図は（ａ）実施の形態９の微細気泡発生装置の微細気泡発生器の接続部を示す要部平面図である。
第１２図は（ｂ）実施の形態９の微細気泡発生装置の微細気泡発生器の接続部[0019]
Can be ejected in a predetermined direction, so that fine bubbles can be ejected over a wider range.
(2) By adjusting the angle of the inclined portion of each gas-liquid ejection hole, it is possible to control the entire discharge state of the water flow, and to more efficiently perform a wide range of water treatment. A microbubble generator according to a twenty-fourth aspect is characterized in that, in the invention according to the second aspect, the gas-liquid ejection hole includes an inclined part whose diameter is increased in an ejection direction, and the inclination angle is set to a predetermined range. ing.
With this configuration, the following operation is obtained in addition to the operation of the second aspect.
(1) Since the inner peripheral wall of the gas-liquid ejection hole has an inclined portion that expands at a predetermined angle toward the ejection side, the gas-liquid mixed fluid containing fine bubbles or gas before becoming fine bubbles diffuses. The pressure in the mixed fluid can be reduced by limiting the range to a predetermined angle, and fine bubbles can be effectively generated in the mixed fluid by the partial pressure reduction.
(2) By adjusting the angle and the length of the ejection direction in the inclined portion according to the pressure, flow rate, temperature and the like of the supplied water and fluid, the size of the fine bubbles to be diffused in the mixed fluid and the size of the bubbles are adjusted. The form of assembly and the like can be slightly changed.
(3) When the gas-liquid ejection holes are arranged on both sides of the rotational symmetry axis, the inclination angle of each inclined portion is made different to specify the gas-liquid mixed fluid ejected entirely from the fine bubble generator. And excellent controllability in a chemical reaction tank, a purification layer and the like.
A fine bubble generator according to a twenty-fifth aspect is configured such that, in the invention according to the fifth aspect, the fixed cap portion includes a raised portion formed by being raised on a surface facing the gas-liquid ejection hole. ing.
With this configuration, the following operation is obtained in addition to the operation of the fifth aspect.
(1) Since the fixed cap portion has the raised portion having a curved and projected shape on the rear surface side, the gas-liquid mixed fluid having fine bubbles can flow while guiding along the surface of the raised portion. .
(2) When the cap portion and the cap support portion are made of a flexible material, the raised portion is sucked in the direction of the gas-liquid ejection hole by the negative pressure axis to narrow the flow path. Since the gas in the fluid to be compressed is compressed and sheared at the ridge, a large amount of finer bubbles can be generated.
According to a twenty-sixth aspect of the present invention, in the fine bubble generator according to the sixth aspect, the fixed cap portion includes a raised portion formed on a surface facing the gas-liquid ejection hole. ing.
With this configuration, the following operation is obtained in addition to the operation of the sixth aspect.
(1) Since the fixed cap portion has the raised portion having a curved and projected shape on the rear surface side, the gas-liquid mixed fluid having fine bubbles can flow while guiding along the surface of the raised portion. .
(2) When the cap portion and the cap support portion are made of a flexible material, the raised portion is sucked in the direction of the gas-liquid ejection hole by the negative pressure axis to narrow the flow path. Since the gas in the fluid to be compressed is compressed and sheared at the ridge, a large amount of finer bubbles can be generated.
The fine bubble generator according to claim 27 is the invention according to claim 4, wherein the fine bubble generator penetrates a tank portion provided on a rear wall of the container and a wall portion between the tank portion and the container. It has a tank gas self-priming hole formed in this way, and a tank gas introduction pipe provided in the tank section.
With this configuration, the following operation is obtained in addition to the operation of the fourth aspect.
(1) Since the tank section is provided, the suction resistance of the air sucked through the tank section gas self-priming hole and the tank section gas introduction pipe can be increased. Even if it is enlarged, a large amount of gas is not sucked, and the gas can be sucked in a stable state.
(2) Since the provision of the tank portion having a large capacity alleviates external pressure fluctuations, it is easy to control the size, form, amount and the like of the fine bubbles generated in the water flow, and the operability is excellent.
(3) Since the diameter of the gas self-priming hole in the tank portion can be increased, malfunctions and the like due to clogging of dust, water scale, and the like are less likely to occur, and maintenance is excellent.
The microbubble generator according to claim 28 is the invention according to claim 4, wherein the internal nozzle portion is provided toward the direction of the gas-liquid ejection hole and is disposed in the hollow portion; And an internal hollow portion connected to the rear side, and a secondary liquid introduction pipe provided to open in a tangential direction of the internal hollow portion.
With this configuration, the following operation is obtained in addition to the operation of the fourth aspect.
(1) Since the internal nozzle for injecting the secondary liquid into the hollow portion is provided, the gas-liquid mixed fluid supplied from the liquid introduction pipe and the secondary liquid are effectively brought into contact with each other in the hollow portion, and the fineness is further improved. Air bubbles can be generated, and productivity in water treatment, chemical reaction, and the like can be improved.
(2) The gas-liquid mixed fluid or liquid continuously flowing from the secondary liquid introduction pipe into the internal hollow portion from the tangential direction moves toward the internal nozzle portion while turning. At this time, a centrifugal force acts on the liquid, and the center of the swirling flow becomes a negative pressure, and the gas in the liquid gathers at the center to form a negative pressure axis. On the other hand, the liquid flowing into the hollow portion from the gas-liquid introduction hole moves toward the gas-liquid ejection hole while turning. In this way, the fluids supplied through the secondary liquid introduction pipe and the gas-liquid introduction hole merge in the hollow portion, and a large amount of fine bubbles can be generated.
(3) A gas-liquid mixed fluid can be ejected into the hollow portion from the secondary liquid introduction pipe, the swirling direction of which is forward or reverse to the ejection direction of the fluid from the gas-liquid introduction hole. If the swirling direction of the jetted gas-liquid mixed fluid is reversed to the swirling direction of the liquid in the hollow part, the gas converged on the negative pressure axis instantaneously becomes fine bubbles and is mixed with the liquid in the hollow part. Therefore, even if the gas-liquid ejection hole is arranged in the air, a liquid containing a large amount of fine bubbles can be ejected.
(4) Since there is no hole in the hollow part for taking in gas, etc., when the fine bubble generator is used for a gas cleaning tank or a sewage treatment tank in a chemical reaction tank or a chemical petroleum plant, when the pump is ON / OFF. For example, even if a residual pressure remains in the apparatus and the fluid flows backward, clogging does not occur due to reactants and contaminants.
(5) Since fine bubbles can be formed, the surface area of the bubbles is extremely large, and air and a reactive gas can be supplied to the wastewater, the reaction solution, and the neutralization solution at a high absorption rate and a reaction rate.
In the fine bubble generator according to claim 29, in the invention according to claim 28, the swirling flow generating section having the internal nozzle section, the internal hollow section, and the secondary liquid introduction pipe is configured to be the hollow section. It is provided in a nested manner in multiple stages.
With this configuration, the following operation is obtained in addition to the operation of the twenty-eighth aspect.
(1) By allowing different types of liquids or gases to flow into the respective swirling flow generating sections, more types of liquids or gases can be mixed.
(2) It is possible to produce a mixed fuel with a high oxygen ratio in one process, and to increase the combustion efficiency of a boiler or the like.
(3) Exhaust gas and reaction gas of different types of factories such as chemical factories can be simultaneously supplied to the neutralizing solution, cleaning solution and reaction solution.
(4) Ozone gas is supplied at a farm or the like, and then air is supplied to simultaneously achieve high sterilization and high oxygen content.
In the fine bubble generator according to claim 30, in the invention according to any one of claims 11, 28, and 29, the secondary liquid introduction pipe is arranged so that the gas-liquid is provided at a rear side of the internal nozzle portion. They are opened and connected in the tangential direction in the same direction as the introduction hole or in the opposite direction.
With this configuration, in addition to the function of any one of claims 11, 28, and 29, the following function is obtained.
(1) Since the gas-liquid mixed fluid enters the hollow portion from the internal nozzle portion while swirling, the gas-liquid mixed fluid and the liquid can be efficiently mixed.
(2) Since the swirling force of the liquid from the internal nozzle portion is added to the swirling force of the gas-liquid mixed fluid, a stronger swirling flow is generated, so that a large amount of fine bubbles can be jetted out and diffused over a wider area.
(3) When the secondary liquid introduction hole or the liquid introduction hole of the internal nozzle portion connected in series is opened in a tangential direction opposite to the gas-liquid introduction hole, a fine bubble generator formed in multiple stages Inside, the rate of gas absorption and reaction in the liquid can be increased.
(4) By adjusting the swirling speed of the liquid in the hollow portion and each internal nozzle portion, a large amount of fine bubbles can be ejected from the gas-liquid ejection hole.
According to a 31st aspect of the present invention, there is provided the fine bubble generator according to any one of the 11th, 12th, 28th and 29th aspects, wherein the swirling flow is disposed at a rear wall or a tail end of the internal hollow portion. An internal nozzle portion gas self-priming hole is arranged on the rear wall of the internal hollow portion of the generating portion.
With this configuration, in addition to the function of any one of claims 11, 12, 28, and 29, the following function is obtained.
(1) The gas-liquid mixed fluid or liquid continuously flowing from the secondary liquid introduction pipe into the internal hollow portion from the tangential direction moves toward the internal nozzle portion while turning. At this time, the centrifugal force acts on the liquid, and the center of the swirling flow becomes a negative pressure, so that the gas is sucked from the gas self-priming hole of the internal nozzle portion, and the sucked gas gathers at the center to form a negative pressure axis. You. On the other hand, the liquid flowing into the hollow portion from the gas-liquid introduction hole moves toward the gas-liquid ejection hole while turning. In this way, the fluids supplied through the secondary liquid introduction pipe and the gas-liquid introduction hole merge in the hollow portion, and a large amount of fine bubbles can be generated.
Note that a gas-liquid mixed fluid can be ejected into the hollow portion from the secondary liquid introduction pipe, the swirling direction of which is the normal or reverse direction of the fluid ejection direction from the gas-liquid introduction hole.
The liquid in the vicinity of the internal nozzle portion is subjected to a force to enter the internal nozzle portion by the negative pressure axis of the internal nozzle portion. On the other hand, the gas-liquid mixed fluid containing the gas from the internal nozzle portion gas self-priming hole moves while turning inside the internal nozzle portion, and the swirling speed increases and the pressure increases as approaching the ejection hole of the internal nozzle portion, In the vicinity of the ejection hole at the tip, the swirling speed and the pressure become maximum, and the state comes into a state of pressing against the negative pressure liquid. The gas-liquid mixed fluid flows out from the vicinity of the edge of the secondary ejection hole while avoiding the negative pressure liquid. When flowing out, the compressed gas of the negative pressure axis is sheared as fine bubbles, is jetted into the hollow portion together with the gas-liquid mixed fluid, is mixed with the liquid in the hollow portion, and is jetted out from the gas-liquid jet hole. You.
(2) Since fine bubbles can be formed, the surface area of the bubbles is extremely large, and air and a reactive gas can be supplied to the wastewater, the reaction solution, and the neutralization solution at a high absorption rate and a reaction rate.
The microbubble generator according to claim 32 is the invention according to claim 30, wherein an internal nozzle is provided at a rear wall of the internal hollow portion or at a rear wall of the internal hollow portion of the swirling flow generator disposed at the rear end. The gas self-priming holes are arranged.
With this configuration, the following operation is obtained in addition to the operation described in claim 30.
(1) The gas-liquid mixed fluid or liquid continuously flowing from the secondary liquid introduction pipe into the internal hollow portion from the tangential direction moves toward the internal nozzle portion while turning. At this time, the centrifugal force acts on the liquid, and the center of the swirling flow becomes a negative pressure, so that the gas is sucked from the gas self-priming hole of the internal nozzle portion, and the sucked gas gathers at the center to form a negative pressure axis. You. On the other hand, the liquid flowing into the hollow portion from the gas-liquid introduction hole moves toward the gas-liquid ejection hole while turning. In this way, the fluids supplied through the secondary liquid introduction pipe and the gas-liquid introduction hole merge in the hollow portion, and a large amount of fine bubbles can be generated.
Note that a gas-liquid mixed fluid can be ejected into the hollow portion from the secondary liquid introduction pipe, the swirling direction of which is the normal or reverse direction of the fluid ejection direction from the gas-liquid introduction hole.
The liquid in the vicinity of the internal nozzle portion is subjected to a force to enter the internal nozzle portion by the negative pressure axis of the internal nozzle portion. On the other hand, the gas-liquid mixed fluid containing the gas from the internal nozzle portion gas self-priming hole moves while turning inside the internal nozzle portion, and the swirling speed increases and the pressure increases as approaching the ejection hole of the internal nozzle portion, In the vicinity of the ejection hole at the tip, the swirling speed and the pressure become maximum, and the state comes into a state of pressing against the negative pressure liquid. The gas-liquid mixed fluid flows out from the vicinity of the edge of the secondary ejection hole while avoiding the negative pressure liquid. When flowing out, the compressed gas of the negative pressure axis is sheared as fine bubbles, is jetted into the hollow portion together with the gas-liquid mixed fluid, is mixed with the liquid in the hollow portion, and is jetted out from the gas-liquid jet hole. You.
(2) Since fine bubbles can be formed, the surface area of the bubbles is extremely large, and air and a reactive gas can be supplied to the wastewater, the reaction solution, and the neutralization solution at a high absorption rate and a reaction rate.
The microbubble generator provided with the microbubble generator according to claim 33 is configured such that, in the invention according to claim 18, the pump is a submerged pump used by immersing the entire pump in liquid. ing.
With this configuration, the following operation is obtained in addition to the operation of the eighteenth aspect.
(1) Since the submerged pump is disposed in the liquid, it does not require a place for disposing the pump on land, and is excellent in usability.
(2) Since the fluid is sucked directly from the suction port of the submerged pump and the gas-liquid suction pipe is not required, the number of parts is reduced and the productivity is excellent.
(3) Since the suction port is opened in the liquid, no residual pressure is applied when the submerged pump is turned ON / OFF, and the fluid does not flow backward to the gas introduction pipe and clogging does not occur.
In the fine bubble generator including the fine bubble generator according to the thirty-fourth aspect, in the invention according to the thirty-third aspect, the submerged pump is configured such that the submerged pump has an impeller formed in the shape of an impeller, and a suction device incorporating the impeller. A chamber, a gas-liquid discharge pipe connected in a tangential direction to a peripheral wall of the suction chamber, a suction port opened to face a rotating shaft of the impeller, and suctioning surrounding liquid, and a suction port near the suction port. It has a gas inlet pipe in which the base end opening is arranged, and a motor chamber in which a motor for rotating the impeller is built.
With this configuration, the following operation can be obtained in addition to the operation of the above-described (33).
(1) By rotating an impeller formed in the shape of an impeller in a suction chamber, surrounding liquid is sucked from a suction port opened opposite to a rotation shaft portion of the impeller and taken into the suction chamber, and the suction chamber is The gas-liquid mixed fluid can be discharged from the gas-liquid discharge pipe connected in the tangential direction of the peripheral wall.
(2) Since the motor chamber having a motor for driving the impeller and the suction chamber having the impeller are integrally formed, the whole is compact and excellent in portability and freedom of installation. It can be easily applied to a sedimentation tank and the like.
In the fine bubble generator including the fine bubble generator according to claim 35, in the invention according to claim 34, the submerged pump is arranged such that an end thereof is open to the suction port and the gas introduction pipe is provided. And a branch pipe having one end connected to a predetermined portion of the gas-liquid discharge pipe and the other end connected to the negative pressure section.
According to this configuration, in addition to the function of claim 34, the following function can be obtained. (1) Since the branch pipe is disposed near the suction port of the submerged pump, a negative pressure is generated in the branch pipe, This negative pressure allows gas to be sucked into the negative pressure tube from the gas introduction tube and mixed into the liquid.
(2) Since the inside diameter of the negative pressure pipe is larger than the inside diameter of the branch pipe, when the fluid flows into the negative pressure pipe from the branch pipe, a negative pressure is generated in the negative pressure pipe. Is sucked and mixed into the liquid.
(3) Since the branch pipe is opened near the suction port of the submerged pump, no residual pressure is applied when the submerged pump is turned ON / OFF, and the fluid does not flow backward to the gas introduction pipe, which may cause clogging. Absent.
In the fine bubble generator provided with the fine bubble generator according to claim 36, in the invention according to claim 19, the impeller of the air pump is disposed in conjunction with the rotation axis of the pump or the submerged pump. It is configured.
With this configuration, the following operation is obtained in addition to the operation of the nineteenth aspect.
(1) Since a driving unit such as a motor for an air pump is not separately required, the productivity is excellent and the entire apparatus can be downsized.
The fine bubble generator including the fine bubble generator according to claim 37 is the invention according to any one of claims 20, 21, 33 to 35, wherein the impeller of the air pump is the pump or the pump. It is arranged in conjunction with the rotation axis of the submerged pump.
With this configuration, the following operation is obtained in addition to the operation of any one of the twentieth, twenty-third, and thirty-fifth aspects.
(1) Since a driving unit such as a motor for an air pump is not separately required, the productivity is excellent and the entire apparatus can be downsized.
The fine bubble generator including the fine bubble generator according to claim 38 is the invention according to claim 18, wherein the plurality of fine bubble generators are provided, and the gas-liquid discharge pipe is provided with each of the fine bubble generators. It is configured to be connected to the gas-liquid introduction hole of the vessel.
With this configuration, the following operation is obtained in addition to the operation of the eighteenth aspect.
(1) Since a large number of fine bubbles can be ejected in a predetermined direction from each gas-liquid ejection hole using a plurality of fine bubble generators, the fine bubbles can be ejected over a wider range.
(2) By adjusting the angle of the inclined portion of each gas-liquid ejection hole, it is possible to control the entire discharge state of the water flow, and to more efficiently perform a wide range of water treatment.
A microbubble generator provided with the microbubble generator according to claim 39 is the invention according to claim 19, wherein a plurality of the microbubble generators are provided, and the gas-liquid discharge pipe is provided with each of the microbubble generators. It is configured to be connected to the gas-liquid introduction hole of the vessel.
With this configuration, the following operation is obtained in addition to the operation of the nineteenth aspect.
(1) Since a large number of fine bubbles can be ejected in a predetermined direction from each gas-liquid ejection hole using a plurality of fine bubble generators, the fine bubbles can be ejected over a wider range.
(2) By adjusting the angle of the inclined portion of each gas-liquid ejection hole, it is possible to control the entire discharge state of the water flow, and to more efficiently perform a wide range of water treatment. In the fine bubble generator including the fine bubble generator according to claim 40, in the invention according to claim 37, a plurality of the fine bubble generators are provided, and the gas-liquid discharge pipe is provided with each of the fine bubble generators. It is configured to be connected to the gas-liquid introduction hole of the vessel.
According to this configuration, in addition to the function of claim 37, the following function is obtained.
(1) Since a large number of fine bubbles can be ejected in a predetermined direction from each gas-liquid ejection hole using a plurality of fine bubble generators, the fine bubbles can be ejected over a wider range.
(2) By adjusting the angle of the inclined portion of each gas-liquid ejection hole, it is possible to control the entire discharge state of the water flow, and to more efficiently perform a wide range of water treatment. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 (a) is a perspective view of a main part of a microbubble generator according to the first embodiment.
FIG. 1B is a front view of a main part of the fine bubble generator according to the first embodiment.
FIG. 1 (c) is a side view of a main part of the microbubble generator according to the first embodiment.
FIG. 2 is a front view of an essential part showing a state of a fluid inside the fine bubble generator.
FIG. 3 (a) is a perspective view of a main part of the microbubble generator according to the second embodiment.
FIG. 3 (b) is a front view of a main part of the microbubble generator according to the second embodiment.
FIG. 3 (c) is a side view of a main part of the microbubble generator according to the second embodiment.
FIG. 4 (a) is a perspective view of a main part of the microbubble generator according to the third embodiment.
FIG. 4 (b) is a front view of a main part of the microbubble generator according to the third embodiment.
FIG. 4 (c) is a side view of a main part of the microbubble generator according to the third embodiment.
FIG. 5 (a) is a perspective view of a main part of a microbubble generator according to the fourth embodiment.
FIG. 5 (b) is a front view of a main part of the microbubble generator according to the fourth embodiment.
FIG. 5C is a side view of a main part of the fine bubble generator according to the fourth embodiment.
FIG. 6 (a) is a perspective view of a main part of a microbubble generator according to the fifth embodiment.
FIG. 6 (b) is a front view of a main part of the fine bubble generator according to the fifth embodiment.
FIG. 6 (c) is a side view of a main part of the fine bubble generator according to the fifth embodiment.
FIG. 7 is a use state diagram of the microbubble generator according to the sixth embodiment.
FIG. 8 is a use state diagram of the microbubble generator according to the seventh embodiment.
FIG. 9 is an internal configuration diagram of the submerged pump according to the seventh embodiment.
FIG. 10 is a diagram showing the use state of the microbubble generator according to the eighth embodiment.
FIG. 11 is an internal configuration diagram of a submerged pump and an air pump according to the eighth embodiment.
FIG. 12 (a) is a main part plan view showing a connection part of a fine bubble generator of the fine bubble generator according to the ninth embodiment.
FIG. 12 (b) shows a connection part of the fine bubble generator of the fine bubble generator according to the ninth embodiment.

【００３４】
３は器体１０２の側壁の後部に接線方向に配設固定された気液導入管、１０４は器体１０２の接線方向に開口された気液導入管１０３の気液導入孔、１０５は器体１０２の前端部に穿設され後述の固定キャップ部の隆起部の外形に合わせて縁部が器体１０２の内部に向かって湾曲した形状を有する気液噴出孔、１０６は器体１０２の気液噴出孔１０５の外周壁の近傍に等距離で３カ所突設されたキャップ支持部、１０７は気液噴出孔１０５の外形に沿った形状の隆起部１０７ａが気液噴出孔１０５に間隙１０５ａを介して遊嵌され隆起部１０７ａから放射状に延設された延設部１０７ｂがキャップ支持部１０６にネジ等により固定された固定キャップ部である。
固定キャップ部１０７の延設部１０７ｂはゴム体等の可撓性材料で形成されており、これにより、隆起部１０７ａは、延設部１０７ｂの撓みの許容範囲内で吐出方向に前後動する。これに応じて間隙１０５ａの大きさが変化する。尚、延設部１０７ｂを可撓性材料で形成しない場合もあるが、この場合は隆起部１０７ａが動くことができないので、間隙１０５ａの大きさは微細気泡の球径、気液導入孔１０４や気液噴出孔１０５の径、器体１０２の形状や容積、ポンプの吐出圧等に応じて適宜選択される。
以上のように構成された実施の形態１１における微細気泡発生器について、以下図面を参照しながらその動作を説明する。
図１５は実施の形態１１における微細気泡発生器の流体の状態を示す要部側面状態図である。
Ｖは微細気泡発生器１０１内を旋回する気液混合流体の気体に働く向心力により形成される負圧軸である。
気液導入孔１０４から（接線方向から）器体１０２内に気液混合流体を高圧で流入させると、この気液混合流体は、器体１０２の内壁面に沿って旋回し激しく気液混合されながら、気液噴出孔１０５側へ移動していく。この際、液体と気体との比重の差によって、液体には遠心力が働き、気体には向心力が働き、負圧軸Ｖが形成される。この負圧軸Ｖにより固定キャップ部１０７を器体１０２内に吸引しようとする力が働き、また、固定キャップ部１０７の延設部１０７ｂはゴム体等の可撓性材料で形成されているので、隆起部１０７ａが気液噴出孔１０５を覆うよう[0034]
Reference numeral 3 denotes a gas-liquid introduction pipe tangentially disposed and fixed to a rear portion of a side wall of the body 102, 104 denotes a gas-liquid introduction hole of a gas-liquid introduction pipe 103 opened in a tangential direction of the body 102, and 105 denotes a body. A gas-liquid ejection hole formed at the front end of the container 102 and having an edge curved toward the inside of the container 102 in accordance with the outer shape of a protruding portion of a fixed cap portion described later. Cap support portions 107 are provided at three locations equidistantly near the outer peripheral wall of the ejection hole 105, and a protrusion 107 a having a shape along the outer shape of the gas-liquid ejection hole 105 is provided between the gas-liquid ejection hole 105 via a gap 105 a. An extended portion 107b which is loosely fitted and radially extended from the raised portion 107a is a fixed cap portion fixed to the cap support portion 106 by a screw or the like.
The extending portion 107b of the fixed cap portion 107 is formed of a flexible material such as a rubber body, so that the raised portion 107a moves back and forth in the ejection direction within the allowable range of the bending of the extending portion 107b. The size of the gap 105a changes accordingly. In some cases, the extending portion 107b is not formed of a flexible material. In this case, since the raised portion 107a cannot move, the size of the gap 105a depends on the sphere diameter of the fine bubble, the gas-liquid introduction hole 104, and the like. It is appropriately selected according to the diameter of the gas-liquid ejection hole 105, the shape and volume of the container 102, the discharge pressure of the pump, and the like.
The operation of the fine bubble generator according to Embodiment 11 configured as described above will be described below with reference to the drawings.
FIG. 15 is a side view showing a state of a main part of a microbubble generator according to Embodiment 11 in a state of fluid.
V is a negative pressure axis formed by a centripetal force acting on the gas of the gas-liquid mixed fluid circling in the fine bubble generator 101.
When a gas-liquid mixed fluid flows into the body 102 from the gas-liquid introduction hole 104 (from the tangential direction) at a high pressure, the gas-liquid mixed fluid turns along the inner wall surface of the body 102 and is violently mixed. While moving toward the gas-liquid ejection hole 105 side. At this time, a centrifugal force acts on the liquid and a centripetal force acts on the gas due to a difference in specific gravity between the liquid and the gas, and a negative pressure axis V is formed. The negative pressure axis V exerts a force to attract the fixed cap portion 107 into the body 102, and the extended portion 107b of the fixed cap portion 107 is formed of a flexible material such as a rubber body. So that the raised portion 107a covers the gas-liquid ejection hole 105.

【００３５】
に移動し、間隙１０５ａが狭まる。一方、器体１０２内の気液混合流体は、器体１０２の内壁面に沿って、旋回しながら気液噴出孔１０５に近づくにつれて、器体１０２の内壁面が絞られているので、旋回速度が速くなり、気液噴出孔１０５付近で旋回速度は最大となり、固定キャップ部１０７の隆起部１０７ａと押し合う状態になる。よって、負圧軸Ｖに集まった気体は、隆起部１０７ａの気液噴出孔１０５側の曲面と旋回しながら噴出する気液混合流体との間を圧縮・剪断されながら通過し、多量の数μｍオーダーの微細気泡として気液噴出孔１０５から液相へ噴出される。気液混合流体の圧力に応じて負圧が変化するので、負圧に応じて隆起部１０７ａの気液噴出孔１０５への接近度が変化し、その変化に応じて気泡の平均粒径を調整する。
尚、本実施の形態１１においては、気液噴出孔１０５の縁部の形状は、器体１０２の内部に向かって湾曲した形状としたが、平面状でも同様に実施可能である。
以上のように構成された実施の形態１１の微細気泡発生器によれば、以下のような作用が得られる。
（１）固定キャップ部１０７は、気液混合流体の旋回方向に対して動かないので（回転しないので）、旋回流と固定キャップ部１０７の隆起部１０７ａとの間に剪断力が生じ、より微細なミクロン単位かそれ以下の気泡を発生させることができる。
（２）固定キャップ部１０７の延設部１０７ｂは可撓性材料からなるので隆起部１０７ａは負圧軸Ｖにより気液噴出孔１０５方向に吸引され、気液噴出孔１０５から噴出する気体は隆起部１０７ａに沿って流れ、旋回噴出流体の動きにより圧縮・剪断されるので、より微細な気泡を発生させることができる。
（３）気液噴出孔１０５の縁部の形状が、隆起部１０７ａの外形に合わせて器体１０２の内部に向かって湾曲した形状を有しているので、隆起部１０７ａが負圧軸Ｖに吸引された際に間隙１０５ａがより狭くなり、気液噴出孔１０５から噴出される気体がより強く圧縮されるので、より微細な気泡を発生できる。
（４）流体中に微細気泡を多量に有しているので、気体と液体の接触面積を大きくすることができ、気液反応装置における反応や、曝気槽や浄化装置における浄[0035]
And the gap 105a is narrowed. On the other hand, the gas-liquid mixed fluid in the container 102 is swirled along the inner wall surface of the container 102 and the inner wall surface of the container 102 is narrowed as it approaches the gas-liquid ejection hole 105 while rotating. And the swirling speed is maximized in the vicinity of the gas-liquid ejection hole 105, so that the fixed cap portion 107 is pressed against the raised portion 107 a. Therefore, the gas collected on the negative pressure axis V passes while being compressed and sheared between the curved surface of the raised portion 107a on the gas-liquid ejection hole 105 side and the gas-liquid mixed fluid ejected while turning, and a large amount of several μm It is ejected from the gas-liquid ejection hole 105 to the liquid phase as fine bubbles of the order. Since the negative pressure changes according to the pressure of the gas-liquid mixed fluid, the degree of approach of the bulge 107a to the gas-liquid ejection hole 105 changes according to the negative pressure, and the average particle size of the bubbles is adjusted according to the change. I do.
In the eleventh embodiment, the shape of the edge of the gas-liquid ejection hole 105 is curved toward the inside of the container 102, but the shape can be similarly applied to a planar shape.
According to the microbubble generator of the eleventh embodiment configured as described above, the following operations can be obtained.
(1) Since the fixed cap 107 does not move in the swirling direction of the gas-liquid mixed fluid (because it does not rotate), a shearing force is generated between the swirling flow and the protruding portion 107a of the fixed cap 107, so that the finer Bubbles on the order of microns or less can be generated.
(2) Since the extending portion 107b of the fixed cap portion 107 is made of a flexible material, the raised portion 107a is sucked in the direction of the gas-liquid ejection hole 105 by the negative pressure axis V, and the gas ejected from the gas-liquid ejection hole 105 is raised. Since the gas flows along the portion 107a and is compressed and sheared by the movement of the swirling jet fluid, finer bubbles can be generated.
(3) Since the shape of the edge of the gas-liquid ejection hole 105 has a shape that is curved toward the inside of the body 102 according to the outer shape of the raised portion 107a, the raised portion 107a is When sucked, the gap 105a becomes narrower, and the gas ejected from the gas-liquid ejection hole 105 is more strongly compressed, so that finer bubbles can be generated.
(4) Since the fluid has a large amount of fine air bubbles, the contact area between the gas and the liquid can be increased, and the reaction in the gas-liquid reactor and the purification in the aeration tank and the purification device can be improved.

【００３６】
化、又は河川や湖沼、ダム等における浄化を促進させることができる。また、養殖池や養殖場もしくは鮮魚運搬車の水（海水）中の溶存酸素量を増加させることができる。
（５）延設部１０７ｂは可撓性材料からなるので、ポンプの吐出圧や気液導入孔１０４や気液噴出孔１０５の径、器体１０２の形状や容積に対応して（負圧軸Ｖの吸引力に対応して）間隙１０５ａの大きさも変化し、汎用性に優れる。
（６）気液混合流体の圧力を調整するだけで、気泡の平均粒径を調整できる。
（７）外部の液体を固定キャップ部によって分断しているため、負圧液の形成が最小限に抑えられ、器体内での噴出旋回抵抗が少なく、水流の回転が速くなり微細な気泡が得られる。
（実施の形態１２）
実施の形態１２における微細気泡発生器について、以下図面を参照しながら説明する。
図１６（ａ）は実施の形態１２における微細気泡発生器の斜視図であり、図１６（ｂ）はその要部正面図であり、図１６（ｃ）はその要部側面図である。
図１６において、１０６はキャップ支持部、１０７は固定キャップ部、１０７ａは隆起部、１０７ｂは延設部であり、これらは実施の形態１１と同様のものであるので同一の符号を付してその説明を省略する。
１２１はプールや鮮魚運搬車の水や海水、反応槽の液等の液相内に配置される実施の形態１２における微細気泡発生器、１２２は中間部から両端部に向かって収束する卵形状の中空部を有する器体、１２３は器体１２２の中間部に接線方向に配設固定された気液導入管、１２４は器体１２２の中間部に接線方向に開口された気液導入管１２３の気液導入孔、１２５は器体１２２の両端部に穿設された気液噴出孔、１２５ａは隆起部１０７ａの曲面と気液噴出孔１２５の縁部との間隙である。
尚、本実施の形態１２の微細気泡発生器１２１が、実施の形態１の微細気泡発生器と異なる点は器体１２２の中空部が卵形状に形成され、器体１２２の両端部の気液噴出孔１２５に固定キャップ部１０７が付いている点にある。
以上のように構成された実施の形態１２における微細気泡発生器について、以[0036]
Or the purification of rivers, lakes, marshes, dams, etc. can be promoted. Further, the amount of dissolved oxygen in the water (seawater) of the culture pond, the farm, or the fresh fish carrier can be increased.
(5) Since the extending portion 107b is made of a flexible material, it corresponds to the discharge pressure of the pump, the diameter of the gas-liquid introduction hole 104 and the gas-liquid ejection hole 105, and the shape and volume of the container 102 (the negative pressure shaft). The size of the gap 105a also changes (corresponding to the suction force of V), and the versatility is excellent.
(6) The average particle size of the bubbles can be adjusted only by adjusting the pressure of the gas-liquid mixed fluid.
(7) Since the external liquid is separated by the fixed cap portion, the formation of negative pressure liquid is minimized, the resistance to jet rotation inside the container is small, the rotation of the water flow is fast, and fine bubbles are obtained. Can be
(Embodiment 12)
The fine bubble generator according to Embodiment 12 will be described below with reference to the drawings.
FIG. 16 (a) is a perspective view of a fine bubble generator according to Embodiment 12, FIG. 16 (b) is a front view of the main part, and FIG. 16 (c) is a side view of the main part.
In FIG. 16, reference numeral 106 denotes a cap support portion, 107 denotes a fixed cap portion, 107a denotes a raised portion, and 107b denotes an extended portion. These are the same as those in Embodiment 11, and are denoted by the same reference numerals. Description is omitted.
121 is a microbubble generator according to the twelfth embodiment which is arranged in a liquid phase such as water or seawater of a pool or a fresh fish carrier, or a liquid in a reaction tank, and 122 is an egg-shaped converging from an intermediate portion toward both ends. A vessel having a hollow portion, 123 is a gas-liquid introduction pipe arranged and fixed tangentially to the middle part of the vessel 122, and 124 is a gas-liquid introduction pipe 123 opened tangentially to the middle part of the vessel 122. A gas-liquid introduction hole, 125 is a gas-liquid ejection hole drilled at both ends of the body 122, and 125 a is a gap between the curved surface of the raised portion 107 a and an edge of the gas-liquid ejection hole 125.
The microbubble generator 121 according to the twelfth embodiment is different from the microbubble generator according to the first embodiment in that the hollow portion of the body 122 is formed in an oval shape and the gas-liquid at both ends of the body 122 is formed. The point is that the fixing cap 107 is attached to the ejection hole 125.
Regarding the fine bubble generator according to Embodiment 12 configured as described above,

【００６０】
生器には気体を取り込むための細孔等がないので、反応物や汚物により目詰まりを起こすことがない。
（７）微細気泡発生器には気体を取り込むための細孔等がないので、器体内を高圧にしても逆流を起こさず、より微細で多量の気泡を噴出できる。
（８）微細気泡を多量に発生させるので、気体と液体の接触面積を大きくすることができ、気液反応装置における反応や、浄化装置における浄化を促進させることができる。また、養殖池や養殖場もしくは鮮魚運搬車の水（海水）中の溶存酸素量を増加させることができる。
請求項２に記載の微細気泡発生器よれば、請求項１の効果の他、以下の効果が得られる。
（１）気液噴出孔が中空部の回転対称軸の左右両側にそれぞれ設けられているので、一つの微細気泡発生器で処理できる範囲を広くして、水処理を効率的に行うことができ、生産性と利便性に優れている。
（２）回転対称軸の左右両側に配置されるそれぞれの気液噴出孔の噴出特性を異ならせることによって、微細気泡の噴出状態を所定の状態に制御することができ、水処理を効率的に行うことができる。
（３）２つの気液噴出孔を有するので、微細気泡発生器から吐出される気液混合流体の噴出量を単孔のものに比べて倍増させることができ、大量の水処理を行うことができる。
請求項３に記載の微細気泡発生器によれば、請求項１の効果の他、以下の効果が得られる。
（１）気液噴出孔の内周壁に噴出側に向かって所定角度で拡径する傾斜部を有しているので、微細気泡や微細気泡になる前の気体を含む水流が拡散する範囲を所定角度内に限定して水流内を減圧することができ、この部分的な減圧により微細気泡を気液混合流体中に効果的に発生させることができる。
（２）傾斜部における角度や噴出方向の長さを、供給する水の水質や圧力、流量、温度等に応じて、それぞれ組み合わせて調整することで、水流に拡散させる微細気泡の大きさや気泡の集合形態等を微妙に変化させることもできる。
（３）回転対称軸の両側に気液噴出孔を配置した場合には、それぞれの傾斜部に[0060]
Since the creature does not have pores for taking in gas, clogging by reactants and dirt does not occur.
(7) Since the microbubble generator has no pores or the like for taking in the gas, even if the inside of the container is set to a high pressure, a backflow does not occur and a finer and more bubbles can be ejected.
(8) Since a large amount of fine bubbles are generated, the contact area between the gas and the liquid can be increased, and the reaction in the gas-liquid reaction device and the purification in the purification device can be promoted. Further, the amount of dissolved oxygen in the water (seawater) of the culture pond, the farm, or the fresh fish carrier can be increased.
According to the fine bubble generator of the second aspect, the following effects can be obtained in addition to the effects of the first aspect.
(1) Since the gas-liquid ejection holes are provided on both the left and right sides of the rotationally symmetric axis of the hollow portion, the range that can be treated by one fine bubble generator can be widened, and water treatment can be performed efficiently. Excellent in productivity and convenience.
(2) By making the ejection characteristics of the gas-liquid ejection holes arranged on the left and right sides of the rotational symmetry axis different, the ejection state of the fine bubbles can be controlled to a predetermined state, and water treatment can be efficiently performed. It can be carried out.
(3) Since it has two gas-liquid ejection holes, the ejection amount of the gas-liquid mixed fluid discharged from the microbubble generator can be doubled as compared with that of a single hole, and a large amount of water treatment can be performed. it can.
According to the fine bubble generator of the third aspect, in addition to the effect of the first aspect, the following effects can be obtained.
(1) Since the inner peripheral wall of the gas-liquid ejection hole has an inclined portion that expands at a predetermined angle toward the ejection side, the range in which the water flow containing the microbubbles or the gas before becoming the microbubbles diffuses is specified. The pressure inside the water flow can be reduced only within the angle, and fine bubbles can be effectively generated in the gas-liquid mixed fluid by this partial pressure reduction.
(2) By adjusting the angle and the length of the jetting direction in the inclined portion in accordance with the water quality, pressure, flow rate, temperature, etc. of the supplied water, the size of the fine bubbles to be diffused into the water flow and the size of the bubbles are adjusted. The form of assembly and the like can be slightly changed.
(3) When gas-liquid ejection holes are arranged on both sides of the rotational symmetry axis,

【００６１】
おける傾斜角度を異ならせることにより、微細気泡発生器から全体的に噴出される水流に特定の方向性を付与することができ、化学反応槽や浄化層等における制御性に優れている。
請求項４に記載の微細気泡発生器によれば、請求項１乃至３，２４の内いずれか１項の効果の他、以下の効果が得られる。
（１）気液導入孔から器体内に気液混合流体を流入させると、接線方向から流入した気液混合流体は、器体の内壁に沿って旋回し、激しく気液が混合されながら気液噴出孔側へ移動していく。この際、液体と気体との比重の差によって、液体には遠心力が働き、気体には向心力が働き、大きな気泡が中心軸に収束し負圧軸が形成される。また、負圧軸によりにキャップ部を、微細気泡発生器内に吸引しようとする力が働く。一方、器体内の気液混合流体は、旋回しながら気液噴出孔に近づくにつれて、旋回速度が速くなり、気液噴出孔付近で旋回速度は最大となり、気液噴出孔と対向したキャップ部の蓋部と押し合う状態になる。よって、負圧軸に集まった気体は、キャップ部の蓋部と旋回ながら噴出する気液混合流体との間を圧縮・剪断されながら通過し、気液混合流体とともに多量の微細気泡として気液噴出孔から液中へ噴出される。
（２）微細気泡を多量に発生させることができるので、気体と液体の接触面積を大きくして気液反応装置における反応や、浄化装置における浄化を促進させることができる。また、養殖池や養殖場もしくは鮮魚運搬車の水（海水）中の溶存酸素量を増加させることができる。
（３）微細気泡を発生でき、気泡の表面積を極めて大きくでき、汚水や反応液、中和液に空気や反応ガスを高い吸収率や反応率で供給できる。
（４）液体や気体の流入量や旋回速度を調整するだけで微細気泡の粒径を数ｎｍ〜１００μｍの範囲に自由にコントロールできる。
請求項５に記載の微細気泡発生器によれば、請求項４の効果の他、以下の効果が得られる。
（１）キャップ支持部を有してキャップ部が固定されるので、キャップ部が気液混合流体の旋回方向に対して動かず、キャップ部の蓋部と噴出される気体との間で剪断力を有効に働かせることができ、負圧軸に集まった気体は引きちぎられる[0061]
By making the inclination angles different from each other, a specific directionality can be given to the water flow ejected from the microbubble generator as a whole, and the controllability in a chemical reaction tank, a purification layer or the like is excellent.
According to the fine bubble generator of the fourth aspect, the following effects can be obtained in addition to the effects of any one of the first to third and twenty-fourth aspects.
(1) When the gas-liquid mixed fluid flows into the container through the gas-liquid introduction hole, the gas-liquid mixed fluid flowing in from the tangential direction turns along the inner wall of the container, and the gas-liquid is mixed while vigorously mixing the gas and liquid. It moves to the orifice side. At this time, due to the difference in specific gravity between the liquid and the gas, a centrifugal force acts on the liquid, a centripetal force acts on the gas, and large bubbles converge on the central axis to form a negative pressure axis. Further, a force for suctioning the cap portion into the fine bubble generator is exerted by the negative pressure shaft. On the other hand, as the gas-liquid mixed fluid in the vessel turns and approaches the gas-liquid orifice, the swirling speed increases, and the swirling speed becomes maximum near the gas-liquid orifice. It is in a state of pressing against the lid. Therefore, the gas collected on the negative pressure axis passes while being compressed and sheared between the lid of the cap part and the gas-liquid mixed fluid ejected while turning, and is ejected as a large amount of fine bubbles together with the gas-liquid mixed fluid. It is jetted out of the hole into the liquid.
(2) Since a large amount of fine bubbles can be generated, the contact area between the gas and the liquid can be increased to promote the reaction in the gas-liquid reactor and the purification in the purifier. Further, the amount of dissolved oxygen in the water (seawater) of the culture pond, the farm, or the fresh fish carrier can be increased.
(3) Fine bubbles can be generated, the surface area of the bubbles can be extremely large, and air and reactive gas can be supplied to the wastewater, the reaction solution, and the neutralization solution at a high absorption rate and a reaction rate.
(4) The particle size of the fine bubbles can be freely controlled in the range of several nm to 100 μm only by adjusting the inflow of liquid or gas and the swirling speed.
According to the fine bubble generator of the fifth aspect, the following effects can be obtained in addition to the effects of the fourth aspect.
(1) Since the cap portion is fixed with the cap support portion, the cap portion does not move in the swirling direction of the gas-liquid mixed fluid, and a shear force is applied between the lid portion of the cap portion and the gas to be jetted. Can work effectively, and the gas collected on the negative pressure axis is torn off

【００６２】
ようにして噴出され、多量の微細気泡を発生させることができる。
請求項６に記載の微細気泡発生器によれば、請求項５の効果の他、以下の効果が得られる。
（１）キャップ支持部及び／又はキャップ部が可撓性材料からなるので、キャップ部がキャップ支持部の撓み等の許容範囲内で各々の噴出孔に対して接離方向に移動させることができる。従って、キャップ部は負圧軸により気液噴出孔方向に吸引され気液噴出孔から噴出する気体はキャップ部の裏側に形成された隆起部等で圧縮、剪断されるので、より微細な気泡を多量に発生させることができる。
（２）ポンプの吐出圧や気液導入孔や気液噴出孔の径、器体の形状や容積に応じて変化する気液混合流体の旋回時の流速や流量に対応して隆起部の気液噴出孔側の面と気液噴出孔との間隙の大きさが変化するので、汎用性に優れる。
請求項７に記載の微細気泡発生器によれば、請求項４の効果の他、以下の効果が得られる。
（１）キャップ部の裏面側に湾曲して突起した形状の隆起部を有しているので、微細気泡を有した気液混合流体を隆起部の面に沿ってガイドしながら流すことができる。
（２）キャップ部やキャップ支持部を材質を可撓性材料で構成した場合、隆起部は負圧軸により気液噴出孔方向に吸引されて流路が狭まるので、気液噴出孔から噴出される流体中の気体は隆起部で圧縮、剪断され、更に器体と外部液体とがキャップ部で分断され、負圧液の影響を最小限に抑え噴出力が強力になって、より微細な気泡を多量に発生させることができる。
請求項８に記載の微細気泡発生器によれば、請求項４の効果の他、以下の効果が得られる。
（１）キャップ部は気液噴出孔と枠状フレームとの間で移動自在に配設されている。キャップ部は負圧により気液噴出孔方向に吸引され、気液噴出孔から噴出する気体はキャップ部により圧縮、剪断されるので、より微細な気泡を多量に発生させることができる。
（２）ポンプの吐出圧や気液導入孔や気液噴出孔の径、器体の形状や容積に応じて変化する気液混合流体の旋回時の流速や流量に対応してキャップ部の気液噴出[0062]
Thus, a large amount of fine bubbles can be generated.
According to the fine bubble generator of the sixth aspect, the following effects can be obtained in addition to the effects of the fifth aspect.
(1) Since the cap support portion and / or the cap portion are made of a flexible material, the cap portion can be moved in the direction of contacting and separating from each of the ejection holes within an allowable range such as bending of the cap support portion. . Therefore, the cap portion is sucked in the direction of the gas-liquid ejection hole by the negative pressure axis, and the gas ejected from the gas-liquid ejection hole is compressed and sheared by a ridge formed on the back side of the cap portion, so that finer bubbles are generated. It can be generated in large quantities.
(2) The air in the bulge corresponds to the flow velocity and flow rate of the gas-liquid mixed fluid that changes according to the discharge pressure of the pump, the diameter of the gas-liquid introduction hole and the gas-liquid ejection hole, and the shape and volume of the vessel. Since the size of the gap between the surface on the liquid ejection hole side and the gas-liquid ejection hole changes, the versatility is excellent.
According to the microbubble generator of the seventh aspect, the following effects can be obtained in addition to the effects of the fourth aspect.
(1) Since the projection has a raised portion having a curved shape on the rear surface side of the cap portion, the gas-liquid mixed fluid having fine bubbles can be guided and flow along the surface of the raised portion.
(2) When the cap portion and the cap supporting portion are made of a flexible material, the raised portion is sucked in the direction of the gas-liquid ejection hole by the negative pressure axis to narrow the flow path, and is thus ejected from the gas-liquid ejection hole. The gas in the fluid is compressed and sheared at the ridge, and the vessel and the external liquid are separated at the cap, minimizing the effect of the negative pressure liquid and increasing the ejection power, resulting in finer bubbles. Can be generated in a large amount.
According to the microbubble generator of the eighth aspect, the following effects can be obtained in addition to the effects of the fourth aspect.
(1) The cap portion is movably disposed between the gas-liquid ejection hole and the frame. The cap is sucked in the direction of the gas-liquid ejection hole by the negative pressure, and the gas ejected from the gas-liquid ejection hole is compressed and sheared by the cap, so that a large amount of finer bubbles can be generated.
(2) The gas in the cap portion corresponds to the flow velocity and flow rate of the gas-liquid mixed fluid that changes according to the discharge pressure of the pump, the diameter of the gas-liquid introduction hole and the gas-liquid ejection hole, and the shape and volume of the vessel. Liquid squirt

【００６３】
孔側の面と気液噴出孔との間隙の大きさが変化させることができ水流の安定性と制御性に優れる。
（３）器体内に負圧軸が形成されている時は、キャップ部は負圧軸の吸引力と噴出する気液混合流体の噴出方向への力とにより所定の位置で保持されるので、枠状フレームや気液噴出孔に接触することがほとんどなく、磨耗しにくく、耐久性に優れる。
請求項９に記載の微細気泡発生器によれば、請求項１乃至３，５乃至８，２４乃至２６の内何れか１項の効果の他、以下の効果が得られる。
（１）タンク部を備えているので、タンク部気体自吸孔及びタンク部気体導入管を介して吸引される空気の吸引抵抗を大きくすることができるので、タンク部気体自吸孔の径を大きくしても気体が大量に吸い込まれず、安定した状態で気体を吸引できる。
（２）容量の大きいタンク部を設けることにより外部の圧力変動が緩和されるので、水流内に発生させる微細気泡の大きさや形態、発生量等の制御を容易化でき、操作性に優れる。
（３）タンク部気体自吸孔の径を大きくすることができるので、塵埃や水垢等の詰まりによる動作不良等が起こりにくく、メンテナンス性に優れる。
請求項１０に記載の微細気泡発生器によれば、請求項１乃至３，５乃至８，２４乃至２６の内何れか１項の効果の他、以下の効果が得られる。
（１）中空部内に二次液体を噴射する内部ノズルを備えているので、液体導入管から供給される気液混合流体とこの二次液体とを中空部内で効果的に接触させて、さらに微細な気泡を発生させることができ、水処理における生産性を向上させることができる。
（２）二次液体導入管から内部中空部内へ接線方向から連続的に流入した気液混合流体や液体は、旋回しながら内部ノズル部側へ移動していく。この際、液体には遠心力が働き、旋回流の中心は負圧になるので、気体が中心に集まって負圧軸が形成される。一方、気液導入孔から中空部内へ流入した液体は、旋回しながら気液噴出孔側へ移動していく。こうして中空部内で二次液体導入管と気液導入孔とを介して供給された流体が合流して、多量で微細な気泡を生じさせることがで[0063]
The size of the gap between the hole side surface and the gas-liquid ejection hole can be changed, and the stability and controllability of the water flow are excellent.
(3) When the negative pressure shaft is formed in the case, the cap is held at a predetermined position by the suction force of the negative pressure shaft and the force in the jetting direction of the jetting gas-liquid mixed fluid. It hardly comes into contact with the frame or the gas-liquid ejection hole, hardly wears, and has excellent durability.
According to the microbubble generator of the ninth aspect, the following effect can be obtained in addition to the effects of any one of the first to third, fifth to eighth, and twenty-four to twenty-sixth aspects.
(1) Since the tank section is provided, the suction resistance of the air sucked through the tank section gas self-priming hole and the tank section gas introduction pipe can be increased. Even if it is enlarged, a large amount of gas is not sucked, and the gas can be sucked in a stable state.
(2) Since the provision of the tank portion having a large capacity alleviates external pressure fluctuations, it is easy to control the size, form, amount and the like of the fine bubbles generated in the water flow, and the operability is excellent.
(3) Since the diameter of the gas self-priming hole in the tank portion can be increased, malfunctions and the like due to clogging of dust, water scale, and the like are less likely to occur, and maintenance is excellent.
According to the microbubble generator of the tenth aspect, the following effects can be obtained in addition to the effects of any one of the first to third, fifth to eighth, and twenty-four to twenty-sixth aspects.
(1) Since the internal nozzle for injecting the secondary liquid into the hollow portion is provided, the gas-liquid mixed fluid supplied from the liquid introduction pipe and the secondary liquid are effectively brought into contact with each other in the hollow portion, and the fineness is further improved. Air bubbles can be generated, and productivity in water treatment can be improved.
(2) The gas-liquid mixed fluid or liquid continuously flowing from the secondary liquid introduction pipe into the internal hollow portion from the tangential direction moves toward the internal nozzle portion while turning. At this time, a centrifugal force acts on the liquid, and the center of the swirling flow becomes a negative pressure, so that the gas gathers at the center to form a negative pressure axis. On the other hand, the liquid flowing into the hollow portion from the gas-liquid introduction hole moves toward the gas-liquid ejection hole while turning. In this way, the fluid supplied through the secondary liquid introduction pipe and the gas-liquid introduction hole in the hollow portion merges to generate a large amount of fine bubbles.

【００６４】
きる。
（３）噴出される気液混合流体の旋回方向を中空部内の液体の旋回方向と逆にした場合は、負圧軸に収束された気体は瞬間的に微細気泡となって、中空部内の液体と混合されて気液噴出孔から噴出するので、気液噴出孔が空気中に配置されていても、微細気泡を多量に含有した液体を噴出することができる。
（４）中空部には、気体を取り込むための孔等がないので、微細気泡発生器を化学反応槽や化学石油プラントにおけるガス洗浄槽、汚水処理槽に用いる場合は、ポンプのＯＮ／ＯＦＦ時等に装置内に残圧が残っていて流体が逆流しても反応物や汚物により目詰まりを起こすことがない。
（５）微細気泡とすることができるので、気泡の表面積が極めて大きく、汚水や反応液、中和液に空気や反応ガスを高い吸収率や反応率で供給できる。
請求項１１に記載の微細気泡発生器によれば、請求項１０の効果に加え、以下のような効果が得られる。
（１）各旋回流発生部に種類の異なる液体もしくは気体を流入させることによって、より多くの種類の液体や気体を混合することができる。
（２）混合燃料を一回の処理で高酸素率に製造でき、ボイラー等の燃焼効率を高めることができる。
（３）化学工場等の工場において種類の異なる排ガスや反応ガスを同時に中和液や洗浄液、反応液に供給することができる。
（４）養殖場等でオゾンガスを供給し、次いで空気を供給して高殺菌と高酸素含有化を同時に達成させることができる。
請求項１２に記載の微細気泡発生器によれば、請求項１０の効果に加え、以下のような効果が得られる。
（１）内部ノズル部から中空部内へ、気液混合流体が旋回しながら進入するので、気液混合流体と液体とが効率よく混合することができる。
（２）気液混合流体の旋回力に内部ノズル部からの液体の旋回力が加わり、より強い旋回流が生じるので、勢い良く、より広範囲へ多量の微細気泡を噴出させることができる。
（３）二次液体導入孔や直列状に接続された内部ノズル部の液体導入孔が気液導[0064]
Wear.
(3) When the swirling direction of the jetted gas-liquid mixed fluid is opposite to the swirling direction of the liquid in the hollow part, the gas converged on the negative pressure axis instantaneously becomes fine bubbles, and the liquid in the hollow part Is mixed with water and ejected from the gas-liquid ejection hole, so that a liquid containing a large amount of fine bubbles can be ejected even if the gas-liquid ejection hole is arranged in the air.
(4) Since there is no hole in the hollow part for taking in gas, etc., when the fine bubble generator is used for a gas cleaning tank or a sewage treatment tank in a chemical reaction tank or a chemical petroleum plant, when the pump is ON / OFF. For example, even if a residual pressure remains in the apparatus and the fluid flows backward, clogging does not occur due to reactants and contaminants.
(5) Since fine bubbles can be formed, the surface area of the bubbles is extremely large, and air and a reactive gas can be supplied to the wastewater, the reaction solution, and the neutralization solution at a high absorption rate and a reaction rate.
According to the fine bubble generator of the eleventh aspect, in addition to the effect of the tenth aspect, the following effects can be obtained.
(1) By allowing different types of liquids or gases to flow into the respective swirling flow generating sections, more types of liquids or gases can be mixed.
(2) The mixed fuel can be manufactured to have a high oxygen content by one process, and the combustion efficiency of a boiler or the like can be improved.
(3) In a factory such as a chemical factory, different types of exhaust gas and reaction gas can be simultaneously supplied to a neutralizing solution, a cleaning solution, and a reaction solution.
(4) Ozone gas is supplied at a farm or the like, and then air is supplied to simultaneously achieve high sterilization and high oxygen content.
According to the fine bubble generator of the twelfth aspect, in addition to the effect of the tenth aspect, the following effects can be obtained.
(1) Since the gas-liquid mixed fluid enters the hollow portion from the internal nozzle portion while swirling, the gas-liquid mixed fluid and the liquid can be efficiently mixed.
(2) Since the swirling force of the liquid from the internal nozzle portion is added to the swirling force of the gas-liquid mixed fluid, a stronger swirling flow is generated, so that a large amount of fine bubbles can be ejected vigorously over a wider range.
(3) The secondary liquid introduction hole and the liquid introduction hole of the internal nozzle part connected in series

【００６５】
入孔と反対方向の接線方向に開口されている場合は、多段に形成された微細気泡発生器内で、液体への気体の吸収率や反応率を高めることができる。
（４）中空部内や各内部ノズル部での液体の旋回速度を調整することで、気液噴出孔から微細気泡を多量に噴出させることができる。
請求項１３に記載の微細気泡発生器によれば、請求項１０の効果に加え、以下のような効果が得られる。
（１）二次液体導入管から内部中空部内へ接線方向から連続的に流入した気液混合流体や液体は、旋回しながら内部ノズル部側へ移動していく。この際、液体には遠心力が働き、旋回流の中心は負圧になるので、内部ノズル部気体自吸孔から気体が吸引され、吸引された気体が中心に集まって負圧軸が形成される。一方、気液導入孔から中空部内へ流入した液体は、旋回しながら気液噴出孔側へ移動していく。こうして中空部内で二次液体導入管と気液導入孔とを介して供給された流体が合流して、多量で微細な気泡を生じさせることができる。
なお、中空部内には二次液体導入管から旋回方向が気液導入孔からの流体の噴出方向とは正又は逆の気液混合流体を噴出させることができる。
内部ノズル部付近の液体には、内部ノズル部の負圧軸により内部ノズル部へ進入しようとする力が働く。一方、内部ノズル部気体自吸孔からの気体を含む気液混合流体は、内部ノズル部内を旋回しながら移動し、内部ノズル部の噴出孔に近づくにつれて旋回速度が速くなるとともに圧力が高くなり、先端の噴出孔付近で旋回速度及び圧力は最大となって負圧液と押し合う状態となる。気液混合流体は負圧液を避けるようにして、二次噴出孔の縁部付近から流出する。流出する際に、負圧軸の圧縮された気体は、微細気泡となって剪断され、中空部内へ気液混合流体とともに噴出し中空部内の液体と混合された後、気液噴出孔から噴出される。
（２）微細気泡とすることができるので、気泡の表面積が極めて大きく、汚水や反応液、中和液に空気や反応ガスを高い吸収率や反応率で供給できる。
請求項１４に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置によれば、この構成により、以下のような効果が得られる。
（１）微細気泡発生器には気体を取り込むための細孔等がないので、ポンプのＯＮ／ＯＦＦ時等に装置内に残圧が残っていて流体が逆流しても目詰まりを起こすことがない。
（２）ポンプ内に吸い込まれた気液混合流体は、ポンプのインペラにより液体と共に撹拌され、気泡が拡散されながらポンプの吐出口から気液吐出管に吐き出される。
（３）気液吐出管から微細気泡発生器に供給された気液混合流体は中空部内でさらに攪拌され微細な気泡にされるので、従来の技術に比べてさらに微細な気泡を発生することができる。
請求項１５に記載の微細気泡発生器及を備えた微細気泡発生装置によれば、請求項１４の効果に加えて以下のような効果が得られる。
（１）気体は吸込管部気体自吸孔から気液吸込管に吸い込まれ、微細気泡発生器には、気体を取り込むための細孔等がないので、ポンプのＯＮ／ＯＦＦ時等に装置内に残圧が残っていて流体が逆流しても目詰まりを起こすことがない。
（２）ポンプを駆動させると気液吸込管に水流が発生して、このエジェクタ効果により気液吸込管部気体自吸孔から気液吸込管内に気体が液体の随伴流として吸引される。こうして気体を含む気液混合流体が、ポンプの吸込口からポンプ内に吸い込まれる。ポンプ内に吸い込まれた気液混合流体は、ポンプのインペラにより、気泡が拡散されながらポンプの吐出口から気液吐出管内に吐き出される。
（３）吸込管部気体自吸孔から供給される気体の流量を制御できるので、微細気泡の量や大きさ等を適正に調整することができる。
請求項１６に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置によれば、請求項１５の効果に加えて以下のような効果が得られる。
（１）気体導入管を所望の容器等に連通させることにより、所望の気体を気液吸[0065]
When the opening is provided in the tangential direction opposite to the inlet, the absorption rate and the reaction rate of the gas into the liquid can be increased in the microbubble generator formed in multiple stages.
(4) By adjusting the swirling speed of the liquid in the hollow portion and each internal nozzle portion, a large amount of fine bubbles can be ejected from the gas-liquid ejection hole.
According to the fine bubble generator of the thirteenth aspect, the following effect can be obtained in addition to the effect of the tenth aspect.
(1) The gas-liquid mixed fluid or liquid continuously flowing from the secondary liquid introduction pipe into the internal hollow portion from the tangential direction moves toward the internal nozzle portion while turning. At this time, the centrifugal force acts on the liquid, and the center of the swirling flow becomes a negative pressure, so that the gas is sucked from the gas self-priming hole of the internal nozzle portion, and the sucked gas gathers at the center to form a negative pressure axis. You. On the other hand, the liquid flowing into the hollow portion from the gas-liquid introduction hole moves toward the gas-liquid ejection hole while turning. In this way, the fluids supplied through the secondary liquid introduction pipe and the gas-liquid introduction hole merge in the hollow portion, and a large amount of fine bubbles can be generated.
Note that a gas-liquid mixed fluid can be ejected into the hollow portion from the secondary liquid introduction pipe, the swirling direction of which is the normal or reverse direction of the fluid ejection direction from the gas-liquid introduction hole.
The liquid in the vicinity of the internal nozzle portion is subjected to a force to enter the internal nozzle portion by the negative pressure axis of the internal nozzle portion. On the other hand, the gas-liquid mixed fluid containing the gas from the internal nozzle portion gas self-priming hole moves while turning inside the internal nozzle portion, and the swirling speed increases and the pressure increases as approaching the ejection hole of the internal nozzle portion, In the vicinity of the ejection hole at the tip, the swirling speed and the pressure become maximum, and the state comes into a state of pressing against the negative pressure liquid. The gas-liquid mixed fluid flows out from the vicinity of the edge of the secondary ejection hole while avoiding the negative pressure liquid. When flowing out, the compressed gas of the negative pressure axis is sheared as fine bubbles, is jetted into the hollow portion together with the gas-liquid mixed fluid, is mixed with the liquid in the hollow portion, and is jetted out from the gas-liquid jet hole. You.
(2) Since fine bubbles can be formed, the surface area of the bubbles is extremely large, and air and a reactive gas can be supplied to the wastewater, the reaction solution, and the neutralization solution at a high absorption rate and a reaction rate.
According to the microbubble generator provided with the microbubble generator according to claim 14, the following effects can be obtained by this configuration.
(1) Since the microbubble generator does not have pores or the like for taking in gas, residual pressure remains in the device when the pump is turned ON / OFF and clogging may occur even if the fluid flows backward. Absent.
(2) The gas-liquid mixed fluid sucked into the pump is stirred together with the liquid by the impeller of the pump, and is discharged from the discharge port of the pump to the gas-liquid discharge pipe while diffusing bubbles.
(3) Since the gas-liquid mixed fluid supplied from the gas-liquid discharge pipe to the fine bubble generator is further stirred in the hollow portion to be fine bubbles, finer bubbles can be generated as compared with the conventional technology. it can.
According to the fine bubble generator including the fine bubble generator according to the fifteenth aspect, the following effects can be obtained in addition to the effects of the fourteenth aspect.
(1) The gas is sucked into the gas-liquid suction pipe from the gas self-priming hole of the suction pipe section, and the fine bubble generator has no pores for taking in the gas. No clogging will occur even if a residual pressure remains in the fluid and the fluid flows backward.
(2) When the pump is driven, a water flow is generated in the gas-liquid suction pipe, and the gas is sucked into the gas-liquid suction pipe from the gas self-priming hole of the gas-liquid suction pipe by the ejector effect as an accompanying flow of liquid. Thus, the gas-liquid mixed fluid containing gas is sucked into the pump from the suction port of the pump. The gas-liquid mixed fluid sucked into the pump is discharged from the discharge port of the pump into the gas-liquid discharge pipe while the bubbles are diffused by the impeller of the pump.
(3) Since the flow rate of the gas supplied from the gas self-priming hole of the suction pipe can be controlled, the amount and size of the fine bubbles can be appropriately adjusted.
According to the microbubble generator provided with the microbubble generator of the sixteenth aspect, the following effects can be obtained in addition to the effects of the fifteenth aspect.
(1) By connecting the gas introduction pipe to a desired container or the like, a desired gas is absorbed by gas and liquid.

【００６６】
込管内に流入させることができる。
請求項１７に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置によれば、請求項１６の効果に加え、以下のような効果が得られる。
（１）気体流量調節バルブ調節することにより、液体に混入する気体量を調節することができるので、発生する微細気泡の大きさを調節することができる。
請求項１８に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置によれば、請求項１６又は１７の効果に加え、以下のような効果が得られる。
（１）エアポンプにより強制的に気体を供給することができるので、液体に混合する気体量を増加させることができる。
請求項１９に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置によれば、請求項１４乃至１７の内何れか１項の効果に加えて以下のような効果が得られる。
（１）液中ポンプは液中に配置されるので、陸上にポンプを配置するための場所を必要とせず、使用性に優れる。
（２）液中ポンプの吸込口から直接流体を吸い込み、気液吸込管を必要としないので、部品点数が少なくなり生産性に優れる。
（３）吸込口が液中に開口されているので、液中ポンプのＯＮ／ＯＦＦ時に残圧がかからず、気体導入管に流体が逆流せず目詰まりを起こすことがない。
請求項２０に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置によれば、請求項１９の効果に加えて以下のような効果が得られる。
（１）羽根車状に形成されたインペラを吸込室で回転させることにより、インペラの回転軸部に対向して開口した吸込口から周囲の液体を吸引して吸込室内に取り込むと共に、吸込室の周壁の接線方向に接続された気液吐出管から水流を吐出させることができる。
（２）インペラを駆動させるモータを備えたモータ室とインペラを備えた吸込室とが一体に形成されているので、全体をコンパクトにして携帯性に優れ、また、浄水場や沈殿槽等に容易に適用することができる。
請求項２１に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置によれば、請求項２０の効果に加えて以下のような効果が得られる
（１）分岐管が液中ポンプの吸込口付近に配設されているので、分岐管内に負圧[0066]
It can be made to flow into the plumbing.
According to the microbubble generator provided with the microbubble generator of the seventeenth aspect, the following effects can be obtained in addition to the effects of the sixteenth aspect.
(1) By adjusting the gas flow control valve, the amount of gas mixed into the liquid can be adjusted, so that the size of the generated fine bubbles can be adjusted.
According to the microbubble generator provided with the microbubble generator of the eighteenth aspect, the following effects can be obtained in addition to the effects of the sixteenth and seventeenth aspects.
(1) Since the gas can be forcibly supplied by the air pump, the amount of gas mixed with the liquid can be increased.
According to the microbubble generator provided with the microbubble generator according to the nineteenth aspect, the following effects can be obtained in addition to the effects of any one of the fourteenth to seventeenth aspects.
(1) Since the submerged pump is disposed in the liquid, it does not require a place for disposing the pump on land, and is excellent in usability.
(2) Since the fluid is sucked directly from the suction port of the submerged pump and the gas-liquid suction pipe is not required, the number of parts is reduced and the productivity is excellent.
(3) Since the suction port is opened in the liquid, no residual pressure is applied when the submerged pump is turned ON / OFF, and the fluid does not flow backward to the gas introduction pipe and clogging does not occur.
According to the microbubble generator provided with the microbubble generator according to the twentieth aspect, the following effects can be obtained in addition to the effects of the nineteenth aspect.
(1) By rotating an impeller formed in the shape of an impeller in a suction chamber, surrounding liquid is sucked from a suction port opened opposite to a rotation shaft portion of the impeller and taken into the suction chamber, and the suction chamber is A water stream can be discharged from a gas-liquid discharge pipe connected in a tangential direction of the peripheral wall.
(2) Since the motor chamber having a motor for driving the impeller and the suction chamber having the impeller are integrally formed, the whole is compact and excellent in portability, and is easily installed in a water purification plant, a sedimentation tank, and the like. Can be applied to
According to the microbubble generator provided with the microbubble generator of the twenty-first aspect, the following effects can be obtained in addition to the effects of the twentieth aspect. (1) The branch pipe is located near the suction port of the submerged pump. Negative pressure in the branch pipe

【００６７】
が発生し、気体導入管から負圧管内に気体が吸い込まれ液体中に混入させることができる。
（２）負圧管の内径が分岐管の内径より大きいので、流体が分岐管から負圧管に流入した際に、負圧管内に負圧が発生し、気体導入管から負圧管内に気体が吸い込まれ液体中に混入する。
（３）分岐管が液中ポンプの吸込口付近で開口されているので、液中ポンプのＯＮ／ＯＦＦ時に残圧がかからず、気体導入管に流体が逆流せず目詰まりを起こすことがない。
請求項２２に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置によれば、請求項１８の効果に加えて以下の効果を生じる。
（１）エアポンプ用のモータ等の駆動部を別途必要としないので、生産性に優れるとともに装置全体を小型化することができる。
請求項２３に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置によれば、請求項１４乃至１７，２０乃至２２，３３乃至３６の内何れか１項の効果に加えて以下の効果を生じる。
（１）複数の微細気泡発生器を用いてそれぞれの気液噴出孔から多量の微細気泡を所定の方向に噴出させることができるので、微細気泡をより広範囲に噴出させることができる。
（２）それぞれの気液噴出孔の傾斜部の角度を調整することにより、全体の水流の吐出状態を制御して、さらに効率的に広い範囲の水処理を行うことができる。 請求項２４に記載の微細気泡発生器によれば、請求項２の効果の他、以下の効果が得られる。
（１）気液噴出孔の内周壁に噴出側に向かって所定角度で拡径する傾斜部を有しているので、微細気泡や微細気泡になる前の気体を含む水流が拡散する範囲を所定角度内に限定して水流内を減圧することができ、この部分的な減圧により微細気泡を気液混合流体中に効果的に発生させることができる。
（２）傾斜部における角度や噴出方向の長さを、供給する水の水質や圧力、流量、温度等に応じて、それぞれ組み合わせて調整することで、水流に拡散させる微細気泡の大きさや気泡の集合形態等を微妙に変化させることもできる。
（３）回転対称軸の両側に気液噴出孔を配置した場合には、それぞれの傾斜部における傾斜角度を異ならせることにより、微細気泡発生器から全体的に噴出される水流に特定の方向性を付与することができ、化学反応槽や浄化層等における制御性に優れている。
請求項２５に記載の微細気泡発生器によれば、請求項５の効果の他、以下の効果が得られる。
（１）キャップ部の裏面側に湾曲して突起した形状の隆起部を有しているので、微細気泡を有した気液混合流体を隆起部の面に沿ってガイドしながら流すことができる。
（２）キャップ部やキャップ支持部を材質を可撓性材料で構成した場合、隆起部は負圧軸により気液噴出孔方向に吸引されて流路が狭まるので、気液噴出孔から噴出される流体中の気体は隆起部で圧縮、剪断され、更に器体と外部液体とがキャップ部で分断され、負圧液の影響を最小限に抑え噴出力が強力になって、より微細な気泡を多量に発生させることができる。
請求項２６に記載の微細気泡発生器によれば、請求項６の効果の他、以下の効果が得られる。
（１）キャップ部の裏面側に湾曲して突起した形状の隆起部を有しているので、微細気泡を有した気液混合流体を隆起部の面に沿ってガイドしながら流すことができる。
（２）キャップ部やキャップ支持部を材質を可撓性材料で構成した場合、隆起部は負圧軸により気液噴出孔方向に吸引されて流路が狭まるので、気液噴出孔から噴出される流体中の気体は隆起部で圧縮、剪断され、更に器体と外部液体とがキャップ部で分断され、負圧液の影響を最小限に抑え噴出力が強力になって、より微細な気泡を多量に発生させることができる。
請求項２７に記載の微細気泡発生器によれば、請求項４の効果の他、以下の効果が得られる。
（１）タンク部を備えているので、タンク部気体自吸孔及びタンク部気体導入管を介して吸引される空気の吸引抵抗を大きくすることができるので、タンク部気体自吸孔の径を大きくしても気体が大量に吸い込まれず、安定した状態で気体を吸引できる。
（２）容量の大きいタンク部を設けることにより外部の圧力変動が緩和されるので、水流内に発生させる微細気泡の大きさや形態、発生量等の制御を容易化でき、操作性に優れる。
（３）タンク部気体自吸孔の径を大きくすることができるので、塵埃や水垢等の詰まりによる動作不良等が起こりにくく、メンテナンス性に優れる。
請求項２８に記載の微細気泡発生器によれば、請求項４の効果の他、以下の効果が得られる。
（１）中空部内に二次液体を噴射する内部ノズルを備えているので、液体導入管から供給される気液混合流体とこの二次液体とを中空部内で効果的に接触させて、さらに微細な気泡を発生させることができ、水処理における生産性を向上させることができる。
（２）二次液体導入管から内部中空部内へ接線方向から連続的に流入した気液混合流体や液体は、旋回しながら内部ノズル部側へ移動していく。この際、液体には遠心力が働き、旋回流の中心は負圧になるので、気体が中心に集まって負圧軸が形成される。一方、気液導入孔から中空部内へ流入した液体は、旋回しながら気液噴出孔側へ移動していく。こうして中空部内で二次液体導入管と気液導入孔とを介して供給された流体が合流して、多量で微細な気泡を生じさせることができる。
（３）噴出される気液混合流体の旋回方向を中空部内の液体の旋回方向と逆にした場合は、負圧軸に収束された気体は瞬間的に微細気泡となって、中空部内の液体と混合されて気液噴出孔から噴出するので、気液噴出孔が空気中に配置されていても、微細気泡を多量に含有した液体を噴出することができる。
（４）中空部には、気体を取り込むための孔等がないので、微細気泡発生器を化学反応槽や化学石油プラントにおけるガス洗浄槽、汚水処理槽に用いる場合は、ポンプのＯＮ／ＯＦＦ時等に装置内に残圧が残っていて流体が逆流しても反応物や汚物により目詰まりを起こすことがない。
（５）微細気泡とすることができるので、気泡の表面積が極めて大きく、汚水や反応液、中和液に空気や反応ガスを高い吸収率や反応率で供給できる。
請求項２９に記載の微細気泡発生器によれば、請求項２８の効果に加え、以下のような効果が得られる。
（１）各旋回流発生部に種類の異なる液体もしくは気体を流入させることによって、より多くの種類の液体や気体を混合することができる。
（２）混合燃料を一回の処理で高酸素率に製造でき、ボイラー等の燃焼効率を高めることができる。
（３）化学工場等の工場において種類の異なる排ガスや反応ガスを同時に中和液や洗浄液、反応液に供給することができる。
（４）養殖場等でオゾンガスを供給し、次いで空気を供給して高殺菌と高酸素含有化を同時に達成させることができる。
請求項３０に記載の微細気泡発生器によれば、請求項１１，２８，２９の内いずれか１項の効果に加え、以下のような効果が得られる。
（１）内部ノズル部から中空部内へ、気液混合流体が旋回しながら進入するので、気液混合流体と液体とが効率よく混合することができる。
（２）気液混合流体の旋回力に内部ノズル部からの液体の旋回力が加わり、より強い旋回流が生じるので、勢い良く、より広範囲へ多量の微細気泡を噴出させることができる。
（３）二次液体導入孔や直列状に接続された内部ノズル部の液体導入孔が気液導入孔と反対方向の接線方向に開口されている場合は、多段に形成された微細気泡発生器内で、液体への気体の吸収率や反応率を高めることができる。
（４）中空部内や各内部ノズル部での液体の旋回速度を調整することで、気液噴出孔から微細気泡を多量に噴出させることができる。
請求項３１に記載の微細気泡発生器によれば、請求項１１，１２，２８，２９の内いずれか１項の効果に加え、以下のような効果が得られる。
（１）二次液体導入管から内部中空部内へ接線方向から連続的に流入した気液混合流体や液体は、旋回しながら内部ノズル部側へ移動していく。この際、液体には遠心力が働き、旋回流の中心は負圧になるので、内部ノズル部気体自吸孔から気体が吸引され、吸引された気体が中心に集まって負圧軸が形成される。一方、気液導入孔から中空部内へ流入した液体は、旋回しながら気液噴出孔側へ移動していく。こうして中空部内で二次液体導入管と気液導入孔とを介して供給された流体が合流して、多量で微細な気泡を生じさせることができる。
なお、中空部内には二次液体導入管から旋回方向が気液導入孔からの流体の噴出方向とは正又は逆の気液混合流体を噴出させることができる。
内部ノズル部付近の液体には、内部ノズル部の負圧軸により内部ノズル部へ進入しようとする力が働く。一方、内部ノズル部気体自吸孔からの気体を含む気液混合流体は、内部ノズル部内を旋回しながら移動し、内部ノズル部の噴出孔に近づくにつれて旋回速度が速くなるとともに圧力が高くなり、先端の噴出孔付近で旋回速度及び圧力は最大となって負圧液と押し合う状態となる。気液混合流体は負圧液を避けるようにして、二次噴出孔の縁部付近から流出する。流出する際に、負圧軸の圧縮された気体は、微細気泡となって剪断され、中空部内へ気液混合流体とともに噴出し中空部内の液体と混合された後、気液噴出孔から噴出される。
（２）微細気泡とすることができるので、気泡の表面積が極めて大きく、汚水や反応液、中和液に空気や反応ガスを高い吸収率や反応率で供給できる。
請求項３２に記載の微細気泡発生器によれば、請求項３０の効果に加え、以下のような効果が得られる。
（１）二次液体導入管から内部中空部内へ接線方向から連続的に流入した気液混合流体や液体は、旋回しながら内部ノズル部側へ移動していく。この際、液体には遠心力が働き、旋回流の中心は負圧になるので、内部ノズル部気体自吸孔から気体が吸引され、吸引された気体が中心に集まって負圧軸が形成される。一方、気液導入孔から中空部内へ流入した液体は、旋回しながら気液噴出孔側へ移動していく。こうして中空部内で二次液体導入管と気液導入孔とを介して供給された流体が合流して、多量で微細な気泡を生じさせることができる。
なお、中空部内には二次液体導入管から旋回方向が気液導入孔からの流体の噴出方向とは正又は逆の気液混合流体を噴出させることができる。
内部ノズル部付近の液体には、内部ノズル部の負圧軸により内部ノズル部へ進入しようとする力が働く。一方、内部ノズル部気体自吸孔からの気体を含む気液混合流体は、内部ノズル部内を旋回しながら移動し、内部ノズル部の噴出孔に近づくにつれて旋回速度が速くなるとともに圧力が高くなり、先端の噴出孔付近で旋回速度及び圧力は最大となって負圧液と押し合う状態となる。気液混合流体は負圧液を避けるようにして、二次噴出孔の縁部付近から流出する。流出する際に、負圧軸の圧縮された気体は、微細気泡となって剪断され、中空部内へ気液混合流体とともに噴出し中空部内の液体と混合された後、気液噴出孔から噴出される。
（２）微細気泡とすることができるので、気泡の表面積が極めて大きく、汚水や反応液、中和液に空気や反応ガスを高い吸収率や反応率で供給できる。
請求項３３に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置によれば、請求項１８の効果に加えて以下のような効果が得られる。
（１）液中ポンプは液中に配置されるので、陸上にポンプを配置するための場所を必要とせず、使用性に優れる。
（２）液中ポンプの吸込口から直接流体を吸い込み、気液吸込管を必要としないので、部品点数が少なくなり生産性に優れる。
（３）吸込口が液中に開口されているので、液中ポンプのＯＮ／ＯＦＦ時に残圧がかからず、気体導入管に流体が逆流せず目詰まりを起こすことがない。
請求項３４に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置によれば、請求項３３の効果に加えて以下のような効果が得られる。
（１）羽根車状に形成されたインペラを吸込室で回転させることにより、インペラの回転軸部に対向して開口した吸込口から周囲の液体を吸引して吸込室内に取り込むと共に、吸込室の周壁の接線方向に接続された気液吐出管から水流を吐出させることができる。
（２）インペラを駆動させるモータを備えたモータ室とインペラを備えた吸込室とが一体に形成されているので、全体をコンパクトにして携帯性に優れ、また、浄水場や沈殿槽等に容易に適用することができる。
請求項３５に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置によれば、請求項３４の効果に加えて以下のような効果が得られる
（１）分岐管が液中ポンプの吸込口付近に配設されているので、分岐管内に負圧が発生し、気体導入管から負圧管内に気体が吸い込まれ液体中に混入させることができる。
（２）負圧管の内径が分岐管の内径より大きいので、流体が分岐管から負圧管に流入した際に、負圧管内に負圧が発生し、気体導入管から負圧管内に気体が吸い込まれ液体中に混入する。
（３）分岐管が液中ポンプの吸込口付近で開口されているので、液中ポンプのＯＮ／ＯＦＦ時に残圧がかからず、気体導入管に流体が逆流せず目詰まりを起こすことがない。
請求項３６に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置によれば、請求項１９の効果に加えて以下の効果を生じる。
（１）エアポンプ用のモータ等の駆動部を別途必要としないので、生産性に優れるとともに装置全体を小型化することができる。
請求項３７に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置によれば、請求項２０，２１，３３乃至３５の内いずれか１項の効果に加えて以下の効果を生じる。
（１）エアポンプ用のモータ等の駆動部を別途必要としないので、生産性に優れるとともに装置全体を小型化することができる。
請求項３８に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置によれば、請求項１８の効果に加えて以下の効果を生じる。
（１）複数の微細気泡発生器を用いてそれぞれの気液噴出孔から多量の微細気泡を所定の方向に噴出させることができるので、微細気泡をより広範囲に噴出させることができる。
（２）それぞれの気液噴出孔の傾斜部の角度を調整することにより、全体の水流の吐出状態を制御して、さらに効率的に広い範囲の水処理を行うことができる。
請求項３９に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置によれば、請求項１９の効果に加えて以下の効果を生じる。
（１）複数の微細気泡発生器を用いてそれぞれの気液噴出孔から多量の微細気泡を所定の方向に噴出させることができるので、微細気泡をより広範囲に噴出させることができる。
（２）それぞれの気液噴出孔の傾斜部の角度を調整することにより、全体の水流の吐出状態を制御して、さらに効率的に広い範囲の水処理を行うことができる。
請求項４０に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置によれば、請求項３７の効果に加えて以下の効果を生じる。
（１）複数の微細気泡発生器を用いてそれぞれの気液噴出孔から多量の微細気泡を所定の方向に噴出させることができるので、微細気泡をより広範囲に噴出させることができる。
（２）それぞれの気液噴出孔の傾斜部の角度を調整することにより、全体の水流の吐出状態を制御して、さらに効率的に広い範囲の水処理を行うことができる。[0067]
Is generated, and the gas is sucked from the gas introduction pipe into the negative pressure pipe and mixed with the liquid.
(2) Since the inside diameter of the negative pressure pipe is larger than the inside diameter of the branch pipe, when fluid flows into the negative pressure pipe from the branch pipe, a negative pressure is generated in the negative pressure pipe, and gas is sucked into the negative pressure pipe from the gas introduction pipe. Mixed into liquid.
(3) Since the branch pipe is opened near the suction port of the submerged pump, no residual pressure is applied when the submerged pump is turned ON / OFF, and the fluid does not flow backward to the gas introduction pipe, which may cause clogging. Absent.
According to the microbubble generator provided with the microbubble generator according to claim 22, the following effect is obtained in addition to the effect of claim 18.
(1) Since a driving unit such as a motor for an air pump is not separately required, the productivity is excellent and the entire apparatus can be downsized.
According to the microbubble generator provided with the microbubble generator according to the twenty-third aspect, the following effect is produced in addition to the effects of any one of the fourteenth to seventeenth, twenty to twenty-two, and three to thirty-six. .
(1) Since a large number of fine bubbles can be ejected in a predetermined direction from each gas-liquid ejection hole using a plurality of fine bubble generators, the fine bubbles can be ejected over a wider range.
(2) By adjusting the angle of the inclined portion of each gas-liquid ejection hole, it is possible to control the entire discharge state of the water flow, and to more efficiently perform a wide range of water treatment. According to the fine bubble generator of the twenty-fourth aspect, the following effect can be obtained in addition to the effect of the second aspect.
(1) Since the inner peripheral wall of the gas-liquid ejection hole has an inclined portion that expands at a predetermined angle toward the ejection side, the range in which the water flow containing the microbubbles or the gas before becoming the microbubbles diffuses is specified. The pressure inside the water flow can be reduced only within the angle, and fine bubbles can be effectively generated in the gas-liquid mixed fluid by this partial pressure reduction.
(2) By adjusting the angle and the length of the jetting direction in the inclined portion in accordance with the water quality, pressure, flow rate, temperature, etc. of the supplied water, the size of the fine bubbles to be diffused into the water flow and the size of the bubbles are adjusted. The form of assembly and the like can be slightly changed.
(3) When the gas-liquid ejection holes are arranged on both sides of the rotational symmetry axis, by making the inclination angles of the respective inclined portions different, a specific directionality of the water flow ejected from the fine bubble generator as a whole is obtained. And has excellent controllability in a chemical reaction tank, a purification layer, and the like.
According to the fine bubble generator of the twenty-fifth aspect, the following effect can be obtained in addition to the effect of the fifth aspect.
(1) Since the projection has a raised portion having a curved shape on the rear surface side of the cap portion, the gas-liquid mixed fluid having fine bubbles can be guided and flow along the surface of the raised portion.
(2) When the cap portion and the cap supporting portion are made of a flexible material, the raised portion is sucked in the direction of the gas-liquid ejection hole by the negative pressure axis to narrow the flow path, and is thus ejected from the gas-liquid ejection hole. The gas in the fluid is compressed and sheared at the ridge, and the vessel and the external liquid are separated at the cap, minimizing the effect of the negative pressure liquid and increasing the ejection power, resulting in finer bubbles. Can be generated in a large amount.
According to the fine bubble generator of the twenty-sixth aspect, the following effects can be obtained in addition to the effects of the sixth aspect.
(1) Since the projection has a raised portion having a curved shape on the rear surface side of the cap portion, the gas-liquid mixed fluid having fine bubbles can be guided and flow along the surface of the raised portion.
(2) When the cap portion and the cap supporting portion are made of a flexible material, the raised portion is sucked in the direction of the gas-liquid ejection hole by the negative pressure axis to narrow the flow path, and is thus ejected from the gas-liquid ejection hole. The gas in the fluid is compressed and sheared at the ridge, and the vessel and the external liquid are separated at the cap, minimizing the effect of the negative pressure liquid and increasing the ejection power, resulting in finer bubbles. Can be generated in a large amount.
According to the fine bubble generator of the twenty-seventh aspect, the following effect can be obtained in addition to the effect of the fourth aspect.
(1) Since the tank section is provided, the suction resistance of the air sucked through the tank section gas self-priming hole and the tank section gas introduction pipe can be increased. Even if it is enlarged, a large amount of gas is not sucked, and the gas can be sucked in a stable state.
(2) Since the provision of the tank portion having a large capacity alleviates external pressure fluctuations, it is easy to control the size, form, amount and the like of the fine bubbles generated in the water flow, and the operability is excellent.
(3) Since the diameter of the gas self-priming hole in the tank portion can be increased, malfunctions and the like due to clogging of dust, water scale, and the like are less likely to occur, and maintenance is excellent.
According to the fine bubble generator described in claim 28, the following effects can be obtained in addition to the effects of claim 4.
(1) Since the internal nozzle for injecting the secondary liquid into the hollow portion is provided, the gas-liquid mixed fluid supplied from the liquid introduction pipe and the secondary liquid are effectively brought into contact with each other in the hollow portion, and the fineness is further improved. Air bubbles can be generated, and productivity in water treatment can be improved.
(2) The gas-liquid mixed fluid or liquid continuously flowing from the secondary liquid introduction pipe into the internal hollow portion from the tangential direction moves toward the internal nozzle portion while turning. At this time, a centrifugal force acts on the liquid, and the center of the swirling flow becomes a negative pressure, so that the gas gathers at the center to form a negative pressure axis. On the other hand, the liquid flowing into the hollow portion from the gas-liquid introduction hole moves toward the gas-liquid ejection hole while turning. In this way, the fluids supplied through the secondary liquid introduction pipe and the gas-liquid introduction hole merge in the hollow portion, and a large amount of fine bubbles can be generated.
(3) When the swirling direction of the jetted gas-liquid mixed fluid is opposite to the swirling direction of the liquid in the hollow part, the gas converged on the negative pressure axis instantaneously becomes fine bubbles, and the liquid in the hollow part Is mixed with water and ejected from the gas-liquid ejection hole, so that a liquid containing a large amount of fine bubbles can be ejected even if the gas-liquid ejection hole is arranged in the air.
(4) Since there is no hole in the hollow part for taking in gas, etc., when the fine bubble generator is used for a gas cleaning tank or a sewage treatment tank in a chemical reaction tank or a chemical petroleum plant, when the pump is ON / OFF. For example, even if a residual pressure remains in the apparatus and the fluid flows backward, clogging does not occur due to reactants and contaminants.
(5) Since fine bubbles can be formed, the surface area of the bubbles is extremely large, and air and a reactive gas can be supplied to the wastewater, the reaction solution, and the neutralization solution at a high absorption rate and a reaction rate.
According to the fine bubble generator of the twenty-ninth aspect, the following effect can be obtained in addition to the effect of the twenty-eighth aspect.
(1) By allowing different types of liquids or gases to flow into the respective swirling flow generating sections, more types of liquids or gases can be mixed.
(2) The mixed fuel can be manufactured to have a high oxygen content by one process, and the combustion efficiency of a boiler or the like can be improved.
(3) In a factory such as a chemical factory, different types of exhaust gas and reaction gas can be simultaneously supplied to a neutralizing solution, a cleaning solution, and a reaction solution.
(4) Ozone gas is supplied at a farm or the like, and then air is supplied to simultaneously achieve high sterilization and high oxygen content.
According to the fine bubble generator of the thirtieth aspect, the following effect can be obtained in addition to the effect of any one of the eleventh, twenty-eighth, and twenty-ninth aspects.
(1) Since the gas-liquid mixed fluid enters the hollow portion from the internal nozzle portion while swirling, the gas-liquid mixed fluid and the liquid can be efficiently mixed.
(2) Since the swirling force of the liquid from the internal nozzle portion is added to the swirling force of the gas-liquid mixed fluid, a stronger swirling flow is generated, so that a large amount of fine bubbles can be ejected vigorously over a wider range.
(3) When the secondary liquid introduction hole or the liquid introduction hole of the internal nozzle portion connected in series is opened in a tangential direction opposite to the gas-liquid introduction hole, a fine bubble generator formed in multiple stages Inside, the rate of gas absorption and reaction in the liquid can be increased.
(4) By adjusting the swirling speed of the liquid in the hollow portion and each internal nozzle portion, a large amount of fine bubbles can be ejected from the gas-liquid ejection hole.
According to the fine bubble generator of the thirty-first aspect, the following effects can be obtained in addition to the effects of any one of the eleventh, twelfth, twenty-eighth, and twenty-ninth aspects.
(1) The gas-liquid mixed fluid or liquid continuously flowing from the secondary liquid introduction pipe into the internal hollow portion from the tangential direction moves toward the internal nozzle portion while turning. At this time, the centrifugal force acts on the liquid, and the center of the swirling flow becomes a negative pressure, so that the gas is sucked from the gas self-priming hole of the internal nozzle portion, and the sucked gas gathers at the center to form a negative pressure axis. You. On the other hand, the liquid flowing into the hollow portion from the gas-liquid introduction hole moves toward the gas-liquid ejection hole while turning. In this way, the fluids supplied through the secondary liquid introduction pipe and the gas-liquid introduction hole merge in the hollow portion, and a large amount of fine bubbles can be generated.
Note that a gas-liquid mixed fluid can be ejected into the hollow portion from the secondary liquid introduction pipe, the swirling direction of which is the normal or reverse direction of the fluid ejection direction from the gas-liquid introduction hole.
The liquid in the vicinity of the internal nozzle portion is subjected to a force to enter the internal nozzle portion by the negative pressure axis of the internal nozzle portion. On the other hand, the gas-liquid mixed fluid containing the gas from the internal nozzle portion gas self-priming hole moves while turning inside the internal nozzle portion, and the swirling speed increases and the pressure increases as approaching the ejection hole of the internal nozzle portion, In the vicinity of the ejection hole at the tip, the swirling speed and the pressure become maximum, and the state comes into a state of pressing against the negative pressure liquid. The gas-liquid mixed fluid flows out from the vicinity of the edge of the secondary ejection hole while avoiding the negative pressure liquid. When flowing out, the compressed gas of the negative pressure axis is sheared as fine bubbles, is jetted into the hollow portion together with the gas-liquid mixed fluid, is mixed with the liquid in the hollow portion, and is jetted out from the gas-liquid jet hole. You.
(2) Since fine bubbles can be formed, the surface area of the bubbles is extremely large, and air and a reactive gas can be supplied to the wastewater, the reaction solution, and the neutralization solution at a high absorption rate and a reaction rate.
According to the fine bubble generator described in claim 32, the following effects can be obtained in addition to the effects of claim 30.
(1) The gas-liquid mixed fluid or liquid continuously flowing from the secondary liquid introduction pipe into the internal hollow portion from the tangential direction moves toward the internal nozzle portion while turning. At this time, the centrifugal force acts on the liquid, and the center of the swirling flow becomes a negative pressure, so that the gas is sucked from the gas self-priming hole of the internal nozzle portion, and the sucked gas gathers at the center to form a negative pressure axis. You. On the other hand, the liquid flowing into the hollow portion from the gas-liquid introduction hole moves toward the gas-liquid ejection hole while turning. In this way, the fluids supplied through the secondary liquid introduction pipe and the gas-liquid introduction hole merge in the hollow portion, and a large amount of fine bubbles can be generated.
Note that a gas-liquid mixed fluid can be ejected into the hollow portion from the secondary liquid introduction pipe, the swirling direction of which is the normal or reverse direction of the fluid ejection direction from the gas-liquid introduction hole.
The liquid in the vicinity of the internal nozzle portion is subjected to a force to enter the internal nozzle portion by the negative pressure axis of the internal nozzle portion. On the other hand, the gas-liquid mixed fluid containing the gas from the internal nozzle portion gas self-priming hole moves while turning inside the internal nozzle portion, and the swirling speed increases and the pressure increases as approaching the ejection hole of the internal nozzle portion, In the vicinity of the ejection hole at the tip, the swirling speed and the pressure become maximum, and the state comes into a state of pressing against the negative pressure liquid. The gas-liquid mixed fluid flows out from the vicinity of the edge of the secondary ejection hole while avoiding the negative pressure liquid. When flowing out, the compressed gas of the negative pressure axis is sheared as fine bubbles, is jetted into the hollow portion together with the gas-liquid mixed fluid, is mixed with the liquid in the hollow portion, and is jetted out from the gas-liquid jet hole. You.
(2) Since fine bubbles can be formed, the surface area of the bubbles is extremely large, and air and a reactive gas can be supplied to the wastewater, the reaction solution, and the neutralization solution at a high absorption rate and a reaction rate.
According to the microbubble generator provided with the microbubble generator of claim 33, the following effects can be obtained in addition to the effects of claim 18.
(1) Since the submerged pump is disposed in the liquid, it does not require a place for disposing the pump on land, and is excellent in usability.
(2) Since the fluid is sucked directly from the suction port of the submerged pump and the gas-liquid suction pipe is not required, the number of parts is reduced and the productivity is excellent.
(3) Since the suction port is opened in the liquid, no residual pressure is applied when the submerged pump is turned ON / OFF, and the fluid does not flow backward to the gas introduction pipe and clogging does not occur.
According to the fine bubble generator including the fine bubble generator according to the thirty-fourth aspect, the following effects can be obtained in addition to the effects of the thirty-third aspect.
(1) By rotating an impeller formed in the shape of an impeller in a suction chamber, surrounding liquid is sucked from a suction port opened opposite to a rotation shaft portion of the impeller and taken into the suction chamber, and the suction chamber is A water stream can be discharged from a gas-liquid discharge pipe connected in a tangential direction of the peripheral wall.
(2) Since the motor chamber having a motor for driving the impeller and the suction chamber having the impeller are integrally formed, the whole is compact and excellent in portability, and is easily installed in a water purification plant, a sedimentation tank, and the like. Can be applied to
According to the micro-bubble generator provided with the micro-bubble generator of claim 35, the following effects can be obtained in addition to the effects of claim 34. (1) The branch pipe is located near the suction port of the submerged pump. , A negative pressure is generated in the branch pipe, and the gas is sucked into the negative pressure pipe from the gas introduction pipe and mixed into the liquid.
(2) Since the inside diameter of the negative pressure pipe is larger than the inside diameter of the branch pipe, when fluid flows into the negative pressure pipe from the branch pipe, a negative pressure is generated in the negative pressure pipe, and gas is sucked into the negative pressure pipe from the gas introduction pipe. Mixed into liquid.
(3) Since the branch pipe is opened near the suction port of the submerged pump, no residual pressure is applied when the submerged pump is turned ON / OFF, and the fluid does not flow backward to the gas introduction pipe, which may cause clogging. Absent.
According to the microbubble generator provided with the microbubble generator according to claim 36, the following effects are obtained in addition to the effects of claim 19.
(1) Since a driving unit such as a motor for an air pump is not separately required, the productivity is excellent and the entire apparatus can be downsized.
According to the micro-bubble generator provided with the micro-bubble generator of claim 37, the following effects are produced in addition to the effects of any one of claims 20, 21, 33 to 35.
(1) Since a driving unit such as a motor for an air pump is not separately required, the productivity is excellent and the entire apparatus can be downsized.
According to the microbubble generator provided with the microbubble generator according to claim 38, the following effect is obtained in addition to the effect of claim 18.
(1) Since a large number of fine bubbles can be ejected in a predetermined direction from each gas-liquid ejection hole using a plurality of fine bubble generators, the fine bubbles can be ejected over a wider range.
(2) By adjusting the angle of the inclined portion of each gas-liquid ejection hole, it is possible to control the entire discharge state of the water flow, and to more efficiently perform a wide range of water treatment.
According to the microbubble generator provided with the microbubble generator of claim 39, the following effects are obtained in addition to the effects of claim 19.
(1) Since a large number of fine bubbles can be ejected in a predetermined direction from each gas-liquid ejection hole using a plurality of fine bubble generators, the fine bubbles can be ejected over a wider range.
(2) By adjusting the angle of the inclined portion of each gas-liquid ejection hole, it is possible to control the entire discharge state of the water flow, and to more efficiently perform a wide range of water treatment.
According to the microbubble generator provided with the microbubble generator according to claim 40, the following effects are obtained in addition to the effects of claim 37.
(1) Since a large number of fine bubbles can be ejected in a predetermined direction from each gas-liquid ejection hole using a plurality of fine bubble generators, the fine bubbles can be ejected over a wider range.
(2) By adjusting the angle of the inclined portion of each gas-liquid ejection hole, it is possible to control the entire discharge state of the water flow, and to more efficiently perform a wide range of water treatment.

Claims (23)

略回転対称に形成された中空部を有する器体と、前記器体の周壁部に接線方向に開口された気液導入孔と、前記中空部の回転対称軸の方向に開口して設けられた気液噴出孔と、を備えたことを特徴とする微細気泡発生器。A container having a hollow portion formed substantially rotationally symmetric, a gas-liquid introduction hole opened tangentially to a peripheral wall portion of the container, and an opening provided in a direction of a rotational symmetry axis of the hollow portion. A fine bubble generator comprising: a gas-liquid ejection hole. 前記気液噴出孔が前記回転対称軸の左右両側にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１に記載の微細気泡発生器。2. The microbubble generator according to claim 1, wherein the gas-liquid ejection holes are provided on both left and right sides of the rotational symmetry axis, respectively. 3. 前記気液噴出孔が噴出方向に拡径した傾斜部を備え、その傾斜角度が所定範囲に設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の微細気泡発生器。3. The microbubble generator according to claim 1, wherein the gas-liquid ejection hole includes an inclined portion whose diameter is increased in an ejection direction, and the inclination angle is set in a predetermined range. 前記気液噴出孔の前方に間隔を有して配設された蓋部と、前記蓋部に延設された延設部を前記器体の外周壁に固定された固定キャップ部を備えたことを特徴とする請求項１乃至３の内いずれか１項に記載の微細気泡発生器。A lid portion provided at an interval in front of the gas-liquid ejection hole and a fixed cap portion fixed to an outer peripheral wall of the body with an extended portion extended from the lid portion. The microbubble generator according to any one of claims 1 to 3, characterized in that: 基端側が前記器体の外周壁に配設され他端側で前記固定キャップ部を支持するキャップ支持部を備えていることを特徴とする微細気泡発生器。The microbubble generator according to claim 1, further comprising a cap supporting portion disposed on an outer peripheral wall of the body at a base end side and supporting the fixed cap portion at the other end side. 前記キャップ支持部及び／又は前記固定キャップ部が合成樹脂やゴム等の可撓性材料で形成されていることを特徴とする請求項５に記載の微細気泡発生器。The microbubble generator according to claim 5, wherein the cap support portion and / or the fixed cap portion are formed of a flexible material such as a synthetic resin or rubber. 前記固定キャップ部が、前記気液噴出孔との対向面に隆起して形成された隆起部を備えていることを特徴とする請求項４乃至６の内何れか１項に記載の微細気泡発生器。The microbubble generation according to any one of claims 4 to 6, wherein the fixed cap portion includes a raised portion formed by being raised on a surface facing the gas-liquid ejection hole. vessel. 前記器体の外周壁に配設された枠状フレームと、前記枠状フレームと前記気液噴出孔との間に移動自在に遊嵌されて保持された球形状や卵形状等に形成されたキャップ部とを備えていることを特徴とする請求項４に記載の微細気泡発生器。A frame-shaped frame disposed on the outer peripheral wall of the container, and a spherical shape, an egg-shaped shape, or the like, which is movably and loosely fitted and held between the frame-shaped frame and the gas-liquid ejection hole. The microbubble generator according to claim 4, further comprising a cap portion. 前記器体の後壁に配設されたタンク部と、前記タンク部と前記器体間の壁部に貫通して形成されたタンク部気体自吸孔と、前記タンク部に設けられたタンク部気体導入管とを有していることを特徴とする請求項１乃至８の内何れか１項に記載の微細気泡発生器。A tank disposed on a rear wall of the container, a tank gas self-priming hole formed through a wall between the tank and the container, and a tank provided on the tank The microbubble generator according to any one of claims 1 to 8, further comprising a gas introduction pipe. 前記気液噴出孔の方向に向かって設けられ前記中空部内に配設された内部ノズル部と、前記内部ノズル部の後部側に接続された内部中空部と、前記内部中空部の接線方向に開口して設けられた二次液体導入管と、を備えていることを特徴とする請求項１乃至８の内いずれか１項に記載の微細気泡発生器。An internal nozzle portion provided toward the direction of the gas-liquid ejection hole and disposed in the hollow portion; an internal hollow portion connected to a rear side of the internal nozzle portion; and an opening tangential to the internal hollow portion. The microbubble generator according to any one of claims 1 to 8, further comprising: a secondary liquid introduction pipe provided as a secondary liquid introduction pipe. 前記内部ノズル部及び、前記内部中空部、前記二次液体導入管とを有する旋回流発生部が、前記中空部に入れ子状に多段にして設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の微細気泡発生器。The swirling flow generating part having the internal nozzle part, the internal hollow part, and the secondary liquid introduction pipe is provided in the hollow part in a nested multi-stage. Fine bubble generator. 前記二次液体導入管が、前記内部ノズル部の後部側の前記気液導入孔と同一方向又は反対方向の接線方向に開口されて接続されていることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の微細気泡発生器。The said secondary liquid introduction pipe is opened and connected in the tangential direction of the same direction or the opposite direction as the said gas-liquid introduction hole at the rear side of the said internal nozzle part, The connection is characterized by the above-mentioned. Fine bubble generator. 前記内部中空部の後壁又は最後尾に配置された前記旋回流発生部の内部中空部の後壁に内部ノズル部気体自吸孔が配置されていることを特徴とする請求項１０乃至１２の内いずれか１項に記載の微細気泡発生器。The internal nozzle portion gas self-priming hole is disposed on a rear wall of the internal hollow portion or a rear wall of the internal hollow portion of the swirling flow generating portion disposed at the rear end. The microbubble generator according to any one of the above. 請求項１乃至１３の内何れか１項に記載の微細気泡発生器と、前記微細気泡発生器に気液混合液を供給するポンプと、下流側が前記ポンプの吸込口に接続された気液吸込管と、上流側が前記ポンプの吐出口に接続され下流側が前記微細気泡発生器の前記気液導入孔に接続された気液吐出管と、を有することを特徴とする微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置。14. A micro-bubble generator according to any one of claims 1 to 13, a pump for supplying a gas-liquid mixture to the micro-bubble generator, and gas-liquid suction having a downstream side connected to a suction port of the pump. A micro-bubble generator, comprising: a pipe; and a gas-liquid discharge pipe having an upstream side connected to the discharge port of the pump and a downstream side connected to the gas-liquid introduction hole of the micro-bubble generator. Microbubble generator. 前記気液吸込管の所定部に穿設された吸込管部気体自吸孔を有することを特徴とする請求項１４に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置。15. The microbubble generator according to claim 14, further comprising a suction tube gas self-suction hole formed in a predetermined portion of the gas-liquid suction tube. 一端が前記吸込管部気体自吸孔に接続され他端が空気中で開口した又は反応ガス容器と連通した気体導入管を備えていることを特徴とする請求項１５に記載の微細気泡発生器及を備えた微細気泡発生装置。16. The microbubble generator according to claim 15, further comprising a gas introduction pipe having one end connected to the suction pipe gas self-priming hole and the other end open in the air or communicating with the reaction gas container. A microbubble generator equipped with 前記気体導入管の所定部に配設され前記気体導入管の開口面積を調節する気体流量調節バルブを備えていることを特徴とする請求項１６に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置。The microbubble generator according to claim 16, further comprising a gas flow control valve disposed at a predetermined portion of the gas inlet tube to adjust an opening area of the gas inlet tube. apparatus. 前記気体導入管の所定部に配設されたエアポンプを備えていること特徴とする請求項１６又は１７に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置。18. The fine bubble generator according to claim 16, further comprising an air pump provided at a predetermined portion of the gas introduction pipe. 前記ポンプが液中に全体を浸漬させて用いられる液中ポンプであることを特徴とする請求項１４乃至１８の内何れか１項に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置。19. The microbubble generator having a microbubble generator according to any one of claims 14 to 18, wherein the pump is a submerged pump used by immersing the entire pump in a liquid. 前記液中ポンプが、羽根車状に形成されたインペラと、前記インペラを内蔵する吸込室と、前記吸込室の周壁の接線方向に接続される前記気液吐出管と、前記インペラの回転軸部に対向して開口され周囲の液体を吸引する吸込口と、前記吸込口の近傍にその基端開口部が配置される気体導入管と、前記インペラを回転させるモータが内蔵されたモータ室と、を有していることを特徴とする請求項１９に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置。The submerged pump, an impeller formed in the shape of an impeller, a suction chamber containing the impeller, the gas-liquid discharge pipe connected in a tangential direction to a peripheral wall of the suction chamber, and a rotating shaft of the impeller. A suction port that is opened opposite to and sucks the surrounding liquid, a gas introduction pipe whose base end opening is disposed near the suction port, and a motor chamber in which a motor that rotates the impeller is built in, 20. A microbubble generator provided with the microbubble generator according to claim 19. 前記液中ポンプが、前記吸込口に端部が開口して配置され前記気体導入管が接続される負圧部と、一端側が前記気液吐出管の所定部に接続されその他端側が前記負圧部に接続される分岐管と、を備えていることを特徴とする請求項２０に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置。The submerged pump has a negative-pressure part arranged at the suction port with an open end, to which the gas introduction pipe is connected, and one end connected to a predetermined part of the gas-liquid discharge pipe, and the other end connected to the negative pressure. A microbubble generator provided with the microbubble generator according to claim 20, further comprising: a branch pipe connected to the section. 前記エアポンプのインペラが、前記ポンプ又は前記液中ポンプの回転軸に連動して配設されていることを特徴とする請求項１８乃至２１の内何れか１項に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置。The microbubble generator according to any one of claims 18 to 21, wherein an impeller of the air pump is disposed in association with a rotation axis of the pump or the submerged pump. Fine bubble generator. 前記微細気泡発生器が複数備えられ、前記気液吐出管が各々の前記微細気泡発生器の前記気液導入孔に接続されていることを特徴とする請求項１４乃至２２の内何れか１項に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置。23. The apparatus according to claim 14, wherein a plurality of the fine bubble generators are provided, and the gas-liquid discharge pipe is connected to the gas-liquid introduction hole of each of the fine bubble generators. A microbubble generator provided with the microbubble generator according to 1.
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