TWI813695B - 液體供給設備 - Google Patents

液體供給設備 Download PDF

Info

Publication number
TWI813695B
TWI813695B TW108118621A TW108118621A TWI813695B TW I813695 B TWI813695 B TW I813695B TW 108118621 A TW108118621 A TW 108118621A TW 108118621 A TW108118621 A TW 108118621A TW I813695 B TWI813695 B TW I813695B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
liquid
water
flow path
pressure
gas
Prior art date
Application number
TW108118621A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202005710A (zh
Inventor
土屋幸弘
Original Assignee
日商艾科亞股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商艾科亞股份有限公司 filed Critical 日商艾科亞股份有限公司
Publication of TW202005710A publication Critical patent/TW202005710A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI813695B publication Critical patent/TWI813695B/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F7/00—Aeration of stretches of water
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/314—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced at the circumference of the conduit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/231—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids by bubbling
    • B01F23/23105—Arrangement or manipulation of the gas bubbling devices
    • B01F23/2312—Diffusers
    • B01F23/23121—Diffusers having injection means, e.g. nozzles with circumferential outlet
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G25/00—Watering gardens, fields, sports grounds or the like
    • A01G25/02—Watering arrangements located above the soil which make use of perforated pipe-lines or pipe-lines with dispensing fittings, e.g. for drip irrigation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K63/00—Receptacles for live fish, e.g. aquaria; Terraria
    • A01K63/04—Arrangements for treating water specially adapted to receptacles for live fish
    • A01K63/042—Introducing gases into the water, e.g. aerators, air pumps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F21/00—Dissolving
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F21/00—Dissolving
    • B01F21/30—Workflow diagrams or layout of plants, e.g. flow charts; Details of workflow diagrams or layout of plants, e.g. controlling means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/232—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using flow-mixing means for introducing the gases, e.g. baffles
    • B01F23/2323—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using flow-mixing means for introducing the gases, e.g. baffles by circulating the flow in guiding constructions or conduits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/237—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids characterised by the physical or chemical properties of gases or vapours introduced in the liquid media
    • B01F23/2373—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids characterised by the physical or chemical properties of gases or vapours introduced in the liquid media for obtaining fine bubbles, i.e. bubbles with a size below 100 µm
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/237—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids characterised by the physical or chemical properties of gases or vapours introduced in the liquid media
    • B01F23/2373—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids characterised by the physical or chemical properties of gases or vapours introduced in the liquid media for obtaining fine bubbles, i.e. bubbles with a size below 100 µm
    • B01F23/2375—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids characterised by the physical or chemical properties of gases or vapours introduced in the liquid media for obtaining fine bubbles, i.e. bubbles with a size below 100 µm for obtaining bubbles with a size below 1 µm
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/12—Interdigital mixers, i.e. the substances to be mixed are divided in sub-streams which are rearranged in an interdigital or interspersed manner
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/20—Jet mixers, i.e. mixers using high-speed fluid streams
    • B01F25/25—Mixing by jets impinging against collision plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/314—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced at the circumference of the conduit
    • B01F25/3141—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced at the circumference of the conduit with additional mixing means other than injector mixers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/32—Injector mixers wherein the additional components are added in a by-pass of the main flow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40—Static mixers
    • B01F25/45—Mixers in which the materials to be mixed are pressed together through orifices or interstitial spaces, e.g. between beads
    • B01F25/452—Mixers in which the materials to be mixed are pressed together through orifices or interstitial spaces, e.g. between beads characterised by elements provided with orifices or interstitial spaces
    • B01F25/4521—Mixers in which the materials to be mixed are pressed together through orifices or interstitial spaces, e.g. between beads characterised by elements provided with orifices or interstitial spaces the components being pressed through orifices in elements, e.g. flat plates or cylinders, which obstruct the whole diameter of the tube
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/60—Pump mixers, i.e. mixing within a pump
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/71—Feed mechanisms
    • B01F35/717—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer
    • B01F35/71805—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer using valves, gates, orifices or openings
    • B01F35/718051—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer using valves, gates, orifices or openings being adjustable
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/74—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with air
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G25/00—Watering gardens, fields, sports grounds or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2101/00—Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
    • B01F2101/04—Mixing biocidal, pesticidal or herbicidal ingredients used in agriculture or horticulture, e.g. for spraying
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2301/00—General aspects of water treatment
    • C02F2301/04—Flow arrangements
    • C02F2301/043—Treatment of partial or bypass streams
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2301/00—General aspects of water treatment
    • C02F2301/06—Pressure conditions
    • C02F2301/066—Overpressure, high pressure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/26—Reducing the size of particles, liquid droplets or bubbles, e.g. by crushing, grinding, spraying, creation of microbubbles or nanobubbles

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Marine Sciences & Fisheries (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Accessories For Mixers (AREA)
  • Nozzles (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Pipeline Systems (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)

Abstract

液體供給設備包括：從液體的供給源所供給的液體的流路；以及微細氣泡生成裝置，於液體中生成微細氣泡，其中微細氣泡生成裝置包括：液體排出機，排出從流路導入的液體；氣體混入機，對氣體進行加壓而使其混入從液體排出機排出的液體中；以及微細氣泡生成噴嘴，使混入有氣體的液體通過內部，藉此於液體中生成微細氣泡。在流路中從液體排出機的上游側流入液體排出機的液體的壓力為正壓，且氣體混入機是在液體排出機與微細氣泡生成噴嘴之間，對氣體進行加壓而使其混入在經加壓的狀態下朝向微細氣泡生成噴嘴流動的液體中。

Description

液體供給設備
本發明是有關於一種液體供給設備，尤其是有關於一種具有流路與微細氣泡生成裝置的液體供給設備，所述流路供從液體的供給源所供給的液體流動，所述微細氣泡生成裝置於液體中生成微細氣泡。
包含奈米氣泡(nano bubble)等微細氣泡的液體當前被利用於以農業領域及水處理領域為代表的多個領域。欲利用混入有微細氣泡的液體，則需要於液體中生成微細氣泡的微細氣泡生成裝置。
在微細氣泡生成裝置中，有利用加壓溶解的原理於液體中生成微細氣泡者，但在利用加壓溶解的原理於液體中生成微細氣泡時，必須使氣體溶解於液體。迄今為止的微細氣泡生成裝置一般具備泵(pump)來作為液體排出機，在泵的吸入側或泵內部將氣體跟液體一同吸入，藉此來使氣體混入液體中(例如參照專利文獻1及專利文獻2)。
專利文獻1所記載的微細氣泡發生裝置具有將從水路排出的水送回的送回路徑，在送回路徑，從上游側朝下游側依序連 接有氣體導入部、加壓泵、氣體溶解器及排出噴嘴(nozzle)。在氣體導入部中，使二氧化碳作為氣泡而混入至流入送回路徑的水中。包含氣泡的水從氣體導入部流出後，經加壓泵加壓後，被壓送至氣體溶解器。在氣體溶解器中，促進二氧化碳對水的溶解。從氣體溶解器流出的水(二氧化碳溶解水)流入排出噴嘴，通過噴嘴內的減壓機構而得到減壓。此時，溶解於水中的二氧化碳作為微細氣泡而析出，結果，生成含有二氧化碳微細氣泡的、含微細氣泡的水。
專利文獻2所記載的微奈米氣泡產生系統具備波紋管氣缸泵(bellows cylinder pump)、氣液混合槽及微奈米氣泡產生噴嘴。在波紋管氣缸泵，連接有液體抽吸管，且安裝著設有氣體抽吸口的氣體抽吸調整閥(valve)。波紋管氣缸泵將流經液體抽吸管內的液體、與經氣體抽吸調整閥調整了流量的氣體以混合的狀態予以吸入並在波紋管內部進行攪拌、壓縮，從而使氣體溶存於液體中。而且，波紋管氣缸泵將液體與氣體壓送至氣液混合槽。流入氣液混合槽內的液體與氣體混合，氣體溶存於液體的內部後被送往微奈米氣泡產生噴嘴。繼而，當氣體溶存液通過噴嘴內部時，在氣體溶存液中產生微奈米氣泡。
[現有技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開2014-161241號公報
專利文獻2：日本專利特開2013-166143號公報
然而，要供給混入有微細氣泡的液體，除了所述微細氣泡生成裝置以外，還需要液體的供給源、與供從液體的供給源所供給的液體流動的流路。在液體為水的情況下，液體的供給源例如相當於井、河川、湖沼、水庫及自來水的淨水廠等。流路包含配管等，從液體的供給源朝向液體的利用目標而鋪設。
基於諸多理由，以往的微細氣泡生成裝置例如多是從蓄存在流路內流動的液體的蓄存槽中導入液體並從液體排出機排出。
另一方面，若採用微細氣泡生成裝置的液體排出機從流路直接導入液體的結構，則可在從液體供給源所供給的液體中直接生成微細氣泡。此情況下，與從蓄存槽導入液體的結構相比，容易更多地確保混入有微細氣泡的液體的流量。
然而，在液體排出機從流路直接導入液體的情況下，在流路中從液體排出機的上游側流入液體排出機的液體的壓力成為正壓。若舉一例來說明此狀況，則在藉由泵等來壓送從井中抽取的水而使其在流路內流動的情況下，若該流路連接於液體排出機中的液體導入口，則導入口處的水的壓力成為正壓(換言之，不會成為負壓)。此種狀況下，難以如專利文獻1及專利文獻2般在液體排出機的導入口側及液體排出機內部抽吸氣體，因此難以藉由此種方法來使氣體混入液體中。
本發明是有鑒於所述情況而完成，其目的在於提供一種液體供給設備，當使用微細氣泡生成裝置於液體中生成微細氣泡時，可從流路直接導入液體，且可使氣體適當地混入液體中。
為了達成所述目的，本發明的液體供給設備是一種液體供給設備，其特徵在於，包括：流路，供從液體供給源所供給的液體流動；以及微細氣泡生成裝置，於液體中生成微細氣泡，其中微細氣泡生成裝置包括：液體排出機，排出(discharge)從流路導入的液體；氣體混入機，對氣體進行加壓而使其混入從液體排出機排出的液體中；以及微細氣泡生成器，使混入有氣體的液體通過內部，藉此於液體中生成微細氣泡，在流路中從液體排出機的上游側流入液體排出機的液體的壓力為正壓，且氣體混入機是在液體排出機與微細氣泡生成器之間，對氣體進行加壓而使其混入在經加壓的狀態下朝向微細氣泡生成器流動的液體中。
在如上所述般構成的本發明的液體供給設備中，液體排出機從流路直接導入液體，並排出所導入的液體。此時，從液體排出機的上游側流入液體排出機的液體的壓力成為正壓。而且，氣體混入機在液體排出機的下游側，對氣體進行加壓而使其混入在經加壓的狀態下流動的流體。藉此，即使從液體排出機的上游側流入液體排出機的液體的壓力為正壓，亦可使氣體適當地混入液體中。
而且，在所述液體供給設備中，較佳的是，流路在流路 的中途分支為多條流路，且液體排出機從多條流路中的一條導入液體。
所述結構中，使流路分支而分為朝向微細氣泡生成裝置的流路、與除此以外的流路(即，不經由微細氣泡生成裝置的流路)。藉此，對於分支的多條流路的各個，可根據流經其內部的液體的用途來分開使用。
而且，在所述液體供給設備中，較佳的是，從微細氣泡生成器的前端部噴出(eject)混入有微細氣泡的液體，且微細氣泡生成器的前端部在較液體排出機為下游側的位置連接於流路。
根據所述結構，可將混入有由微細氣泡生成裝置所生成的微細氣泡的液體，送入流路內並通過流路而送往液體的利用目標。
而且，在所述液體供給設備中，較佳的是，從微細氣泡生成器的前端部噴出混入有微細氣泡的液體，流路在流路的中途分支為包含第一流路及第二流路的多條流路，液體排出機從第二流路導入液體，且微細氣泡生成器的前端部在較流路分支的分支地點為下游側的位置連接於第一流路。
根據所述結構，可導入流經第二流路的液體，於所導入的液體中生成微細氣泡，並將混入有微細氣泡的液體送入第一流路而通過第一流路送往液體的利用目標為止。
而且，在所述液體供給設備中，更佳的是，在第二流路中，設有液體流量調整閥及減壓閥中的至少一者，所述液體流量調整閥用於對流經第二流路的液體的流量進行調整，所述減壓閥 對流經所述第二流路的液體的壓力進行減壓。
根據所述結構，藉由對液體流量調整閥或減壓閥進行操作，可進行調整，以使微細氣泡生成裝置的下游側的液體壓力與流路各處的壓力較佳地平衡(balance)。
而且，在所述液體供給設備中，較佳的是，所述氣體混入機進行加壓而混入液體中的氣體的壓力，高於通過藉由所述氣體混入機來使氣體混入的部位的液體的壓力。
根據所述結構，可更確實地在液體排出機的下游側使氣體混入液體中。
而且，在所述液體供給設備中，較佳的是，相較微細氣泡生成器的前端部連接於流路的連接地點處的流路內的液體的壓力，從微細氣泡生成器的前端部噴出的混入有微細氣泡的液體在連接地點處的壓力較高。
所述結構中，在連接地點處，混入有微細氣泡的液體的壓力高於流路內的液體壓力。藉由利用他們的壓力差來將混入有微細氣泡的液體送入流路內，從而將混入有微細氣泡的液體通過流路而送至液體的利用目標。
而且，在所述液體供給設備中，更佳的是，當設連接地點處的流路內的液體的壓力為Pa，液體排出機排出液體時的排出壓力為Pb，從液體排出機排出的液體在通過微細氣泡生成器成為混入有微細氣泡的液體而到達連接地點為止的期間產生的壓力損失為△Pb時，Pa、Pb及△Pb滿足下述的關係式(1)： Pb-△Pb>Pa (1)。
根據所述結構，可將混入有微細氣泡的液體送入流路內，並根據連接地點處的流路內的液體的壓力Pa、及從液體排出機直至連接地點為止的期間的壓力損失△Pb，來適當地設定液體排出機的排出壓力Pb。
而且，在所述液體供給設備中，較佳的是，具有聯結微細氣泡生成器的前端部與第一流路之間的聯結部，微細氣泡生成器的前端部經由聯結部而連接於第一流路，且在聯結部，設有用於從聯結部抽出液體的第一液體抽出管路(line)，在第二流路，設有用於從第二流路抽出液體的第二液體抽出管路。
根據所述結構，可從聯結部及第二流路分別抽出液體，例如在使微細氣泡生成裝置長期停止的情況下，可抽出貯留於聯結部及第二流路中的水。
而且，在所述液體供給設備中，較佳的是，液體排出機為非自給式泵，且在第一液體抽出管路，設有對第一液體抽出管路的開通及封閉進行切換的第一液體抽出管路側切換閥，在第二液體抽出管路，設有對第二液體抽出管路的開通及封閉進行切換的第二液體抽出管路側切換閥，在聯結部中，在第一液體抽出管路的下游側，設有對聯結部的開通及封閉進行切換的聯結部側切換閥。
根據所述結構，藉由對各切換閥進行操作，從而可在啟動作為非自給式泵的液體排出機時，容易地進行向泵內的加啟動水。
而且，在所述液體供給設備中，亦可為，在流路中，使用壓送液體的壓送裝置而使從供給源所供給的液體以經加壓的狀態而流動。
若為所述結構，則從液體排出機的上游側，經加壓的液體流入液體排出機，因此在液體排出機的上游側使氣體混入液體中變得更為困難。此時，本發明的結構，即，在液體排出機的下游側對氣體進行加壓而使其混入液體中將變得更有意義。
而且，在所述液體供給設備中，較佳的是包括：電力生成裝置，由可再生能量生成電力，且微細氣泡生成裝置利用由電力生成裝置所生成的電力來運轉。
而且，若關於所述結構而言，則更佳的是，微細氣泡生成裝置及電力生成裝置是設置於欠缺用於輸送商用電源電力的送電設備的場所。
若為所述結構，則即使是無法利用商用電源的場所，亦可使微細氣泡生成裝置運轉，因此即使在此類場所，亦可利用混入有微細氣泡的液體。再者，在所述場所使用壓送裝置的情況下，利用由電力生成裝置所生成的電力，亦可使壓送裝置運轉。
而且，在所述液體供給設備中，較佳的是，在流路的中途位置，設有用於蓄存液體的蓄存槽，且液體排出機將貯留於蓄存槽之後流出蓄存槽外的液體從流路予以導入並排出。
若為所述結構，則流經流路內的液體貯留於蓄存槽一次後，再次流經流路內而朝向微細氣泡生成裝置。藉此，可使供給至微細氣泡生成裝置的液體在蓄存槽內澄清化(例如使液體中的懸濁物及垃圾沈澱等)，或者在蓄存槽內調整液體的溫度。
而且，在所述液體供給設備中，較佳的是，液體為用水。
若為所述結構，則可使用水中生成微細氣泡，換言之，可供給混入有微細氣泡的用水。
根據本發明，當使用微細氣泡生成裝置來於液體中生成微細氣泡時，可從流路直接導入液體，且可使氣體適當地混入液體中。
10:微細氣泡生成裝置
20、120、220、320、420:流路
21、321、421:第一流路
22、322、422:第二流路
22V:水量調整閥
23、423:分支地點
24:聯結部
24V:聯結部側切換閥
25:連接地點
26:第二抽水管路
26V:第二抽水管路側切換閥
27:第一抽水管路
27V:第一抽水管路側切換閥
30:液體排出機
31、61:導入口
32:排出口
40:氣體混入機
41:加壓氣體產生源
41a:送氣管路
41b:氣體流量調整閥
42:氣體混入機本體
43:液體通過部
43a:第一同徑部
43b:擴徑部
43c:第二同徑部
44:氣體通過部
44a:連接部
44b:節流部
44c:注入部
50:加壓用水輸送管路
51:氣體混入用水輸送管路
52:窺鏡
60:微細氣泡生成噴嘴
62:噴出口
63:支架
64:第一通水孔
65:第二通水孔
66:第三通水孔
67:螺栓
70:導入部
71:圓筒突起部
72:導入部本體
73:小徑部
74:大徑部
75、94:錐狀部分
76:嵌入部
80:中間部
81:第一圓錐突起部
82:第二圓錐突起部
83:環狀部
84、92:凸緣部
85:密封槽
86A、86B:O型環
90:噴出部
91:噴出部本體
93:嵌入部
100:太陽能面板
101:充電控制器
102:電池
103a、103b:繼電器
104a、104b、104c:保險絲
105:升壓轉換器
106:計時器開關
121、221:上游側流路
122、222:下游側流路
223:其他系統流路
323:第三流路
424:蓄存槽
D:噴灑裝置
NP:商用電源
NS:送電設備
P:壓送裝置
P2:送出裝置
Pb:排出壓力
RC:繼電器線圈
S:液體供給設備
V1、V2:電磁閥
Vb:排出流量
Wd:利用目標
Ws:供給源
圖1是表示本發明的一實施形態的液體供給設備的示意圖。
圖2是表示液體供給設備所具有的微細氣泡生成裝置的結構例的示意圖。
圖3是液體排出機的示意性的側面圖。
圖4是表示液體排出機的性能曲線的圖。
圖5是氣體混入機本體的側剖面圖。
圖6是表示窺鏡(sight glass)的外觀的圖。
圖7是微細氣泡生成噴嘴的側剖面圖。
圖8是表示微細氣泡生成噴嘴內的液體的流動的圖。
圖9是表示微細氣泡生成噴嘴的前端部與流路的連接結構的剖面圖。
圖10是表示液體供給設備所具有的流路的一部分的立體圖。
圖11是表示對微細氣泡生成裝置及壓送裝置的電力供給系統的圖。
圖12是表示關於對微細氣泡生成裝置及壓送裝置的電力供給系統的另一例的圖。
圖13是表示第一變形例的液體供給設備的示意圖。
圖14是表示第二變形例的液體供給設備的示意圖。
圖15是表示第三變形例的液體供給設備的示意圖。
圖16是表示第四變形例的液體供給設備的示意圖。
以下，對於本發明的液體供給設備，一邊參照附圖所示的較佳實施形態(以下稱作本實施形態)一邊進行說明。
再者，本實施形態是為了便於理解地說明本發明而列舉的具體的一個實施形態，但本發明並不限定於本實施形態。即，本發明可不脫離其主旨而進行變更、改良，並且本發明中當然包含其等價物。
而且，本實施形態中，舉用於農業或植物栽培(包含園藝或家庭菜園的用途)的用水為液體的示例來進行說明。但並不限定於此，在供給用於農業及植物栽培以外的用途的用水，例如供給工業用水、生活用水等用於其他經濟活動的用水的情況下， 亦可利用本發明的液體供給設備。而且，在供給用水以外的液體，例如供給藥液、液狀肥料、油、乙醇(alcohol)、有機溶劑及乳液(emulsion)等分散系溶液的情況下，亦可利用本發明的液體供給設備。
而且，本實施形態中，用水為用於農業或植物栽培的普通的水(例如自來水、井水或河川水等)，但並不限定於此，亦可使用：蒸餾水、純水或超純水；溶解有固態物質或氣體狀物質的水溶液；混合有晶體、礦物或有機物等的狀態的濁水；或者與其他的液狀物質(例如液狀的藥劑或肥料)混合的混合水。
而且，用於農業或植物栽培的用水亦可用於土耕栽培用(包含營養液土耕栽培用)、水耕栽培用、或者營養液栽培用。
再者，本說明書中，所謂「裝置」，包含可在將裝置的構成零件收容於框體內的狀態下作為一個單元來處理者，但除此以外，亦包含如下所述者，即，裝置的構成零件分離而各自以獨立的狀態而存在，但為了達成特定目的而匯總為協動者，且並不限定於此。
而且，本說明書中，「上游側」及「下游側」是用於表示在用水的流動方向上所決定的位置(嚴格而言，是從作為基準的位置或構件觀察的位置)的概念，較靠近用水供給源的側為「上游側」，較遠離用水供給源的側為「下游側」。
而且，本說明書中，所謂「連接」，包含藉由接頭或熔接等而連接的情況，除此以外，亦包含在介隔有閥、軟管(hose) 或聯結配管等的狀態下連接的情況，而且，並不限定於該些。
<<液體供給設備的概要>>
首先，對於本實施形態的液體供給設備(以下稱作液體供給設備S)的概要，參照圖1來進行說明。圖1是表示液體供給設備S的結構的示意圖。
液體供給設備S是對用水的利用目標Wd供給用水的設備，如圖1所示，具有供從供給源Ws所供給的用水流動的流路20、及於用水中生成微細氣泡的微細氣泡生成裝置10來作為主要的構成部件。微細氣泡生成裝置10可於用水中生成作為微細氣泡的奈米氣泡。混入有奈米氣泡的用水例如供農作物等植物的生長用，在用水的利用目標Wd即農田或農場中噴灑，或者灑向土壤。
奈米氣泡為超細氣泡(ultra fine bubble)，是直徑小於1μm的微細氣泡，可長期(數月左右)維持含在用水中的狀態。奈米氣泡不同於氣泡直徑為1μm以上、且1mm以下的微氣泡。再者，對於混入有奈米氣泡的用水，已知有促進施以此用水的植物生長等的效果。
若參照圖1來說明流路20，則流路20是供從用水的供給源Ws所供給的用水流動的流路，包含朝向用水的利用目標Wd(農田或農場)鋪設的管(pipe)(鋼管或聚氯乙烯管)。而且，管的一部分亦可包含混凝土管(Hume pipe)，並如圖1所示般埋設於地下。在用水為地下水(井水)的情況下，供給源Ws相當於井，在用水為地表水的情況下，供給源Ws相當於水庫、河川及湖沼 等，在用水為自來水的情況下，供給源Ws相當於淨水廠等。再者，在圖1及後述的圖13~圖16中表示了供給源Ws為井的情況(case)。
而且，在流路20內，用水以其壓力為正壓的狀態而流動。若作詳細說明，則在本實施形態中，如圖1所示，使用如泵等般壓送用水的壓送裝置P來從供給源Ws供給用水。因此，用水將在經加壓的狀態下(即，在流路20各部內的壓力為正壓的狀態下)通過流路20各部。
再者，作為從供給源Ws供給用水的方法，並不限定於如本實施形態般使用壓送裝置P的方法，亦可使用用水的供給源Ws與利用目標Wd的高低差(落差)來從供給源Ws進行供給，或者，還可併用壓送裝置P以及供給源Ws與利用目標Wd的高低差這兩者來進行供給。
在從作為供給源Ws的河川、蓄水池、及農業用水的水源使用壓送裝置P來供給用水的情況下，於流路20中，在壓送裝置P與微細氣泡生成裝置10之間，可根據需要而設有垃圾清除用的濾器(strainer)或濾網(filter)及虹吸防止閥。而且，亦可為了監控流路20內的液體流動以防止壓送裝置P的空運轉，而將流量開關(flow switch)設於流路20中。
而且，本實施形態中，流路20在其中途分支為多條流路，具體而言，在圖1所示的分支地點23處分支為第一流路21及第二流路22。第一流路21是朝向用水的利用目標Wd即農田或 農場延伸，其末端連接於設置在農田或農場中的噴灑裝置D。
再者，對於利用目標Wd處的用水的噴灑方式，並無特別限定，既可對農作物及植物體直接灌溉，亦可噴灑於地表，還可從灌溉管或滴注管灌注至地表，或者，還可進行從埋設於土壤中的管使用水滲出的滴注灌溉。
第二流路22是朝向微細氣泡生成裝置10延伸，其末端連接於微細氣泡生成裝置10所具有的液體排出機30。即，微細氣泡生成裝置10導入流經第二流路22的用水，於所導入的用水中生成奈米氣泡。繼而，混入有奈米氣泡的用水被送回第一流路21，與流經第一流路21內的用水(嚴格而言，為不含奈米氣泡的用水)混合，並通過第一流路21而被送至所述噴灑裝置D為止。
而且，在第二流路22，如圖1所示，設有用於對流經第二流路22的用水的流量進行調整的水量調整閥22V。水量調整閥22V相當於液體流量調整閥，包含手動開閉式的旋閥(cock valve)。在水量調整閥22V打開的期間，用水被導入至微細氣泡生成裝置10，在水量調整閥22V關閉的期間，朝向微細氣泡生成裝置10的送水被阻斷。因此，例如在微細氣泡生成裝置10的停止期間(即，不利用混入有奈米氣泡的用水的期間)，可關閉水量調整閥22V，而僅將不含奈米氣泡的用水送往利用目標Wd。
本實施形態中，是在第二流路22設置作為液體流量調整閥的水量調整閥22V，但亦可取代水量調整閥22V，或者與水量調整閥22V一同設置減壓閥。減壓閥是對流經第二流路22的用水(液 體)的壓力進行減壓者。若設有水量調整閥22V及減壓閥中的至少一者，便可對後述的液體排出機30的排出壓力、及液體排出機30的導入口31處的用水壓力進行調整。藉此，微細氣泡生成裝置10的下游側的用水(嚴格而言，為混入有奈米氣泡的水)的壓力被調整為與流路20各處的壓力較佳地平衡。
再者，本實施形態中，流路20是分支為二條流路(即，第一流路21及第二流路22)，但對於分支後的流路數量，並無特別限制，只要分支為多條流路即可。
如直至以上所說明般，本實施形態的微細氣泡生成裝置10從流路20直接導入用水，使所導入的用水中產生奈米氣泡，將混入有奈米氣泡的用水通過流路20而送至利用目標Wd為止。若為此結構，則藉由將鋪設至利用目標Wd為止的現有流路接入微細氣泡生成裝置10，便可利用現有的流路來將混入有奈米氣泡的用水送至利用目標Wd為止。
而且，微細氣泡生成裝置10是從流路20直接導入用水，因此能以相對較大的流量來供給混入有奈米氣泡的用水。進而，本實施形態中，既可將微細氣泡生成裝置10設為相對較緊密(compact)的結構，又可使用水中高濃度地生成奈米氣泡。若作具體說明，則基於諸多理由，以往的微細氣泡生成裝置例如多是從暫時蓄存在流路內流動的液體的蓄存槽中導入液體。因此，必須與設置蓄存槽相應地，確保更寬的機器設置空間(space)。與此相對，本實施形態中，由於微細氣泡生成裝置10是從流路20直 接導入用水，因此不需要蓄存槽，相應地，可削減機器設置空間。
<<關於微細氣泡生成裝置的結構>>
繼而，一邊參照圖2，一邊說明微細氣泡生成裝置10的結構。圖2是表示微細氣泡生成裝置10的結構的示意圖。
微細氣泡生成裝置10從上游側起，具有液體排出機30、氣體混入機40、窺鏡(sight glass)52及作為微細氣泡生成器的微細氣泡生成噴嘴60。以下，獨立地說明該些構成機器。
(液體排出機30)
液體排出機30是導入作為液體的用水，且排出所導入的用水的機器。本實施形態的液體排出機30包含泵，對所導入的用水進行加壓(升壓)，並將經加壓的用水以規定範圍內的排出流量予以排出。
而且，液體排出機30從在分支地點23處分支的多條流路中的一條導入用水。若作具體說明，則液體排出機30包括用水的導入口31及排出口32，在導入口31，連接有從流路20分支的第二流路22。更具體而言，如圖3所示，在第二流路22的末端部及導入口31的周圍，分別設有凸緣(flange)。並且，凸緣彼此接合，藉此，第二流路22與導入口31接合。圖3是液體排出機30的示意性的側面圖，表示第二流路22與導入口31的連接結構。
並且，液體排出機30在導入口31處的用水壓力為正壓的狀態下，從第二流路22導入用水。此處，導入口31處的用水壓力是指在流路20(嚴格而言，為第二流路22)中從液體排出機 30的上游側流入液體排出機30的導入口31的液體的壓力。再者，導入口31處的用水的壓力會脈動(pulsate)，但在液體排出機30的運轉中為大致固定值，例如是在導入口31附近將公知的壓力計或複合計量器設置於適當的位置(具體而言，與導入口31為相同高度的位置)，藉由讀取所述計量器所示的值來測定。
在排出口32，連接有供從液體排出機30排出的用水流動的加壓用水輸送管路50。更具體而言，如圖3所示，在加壓用水輸送管路50的上游側端部及排出口32的周圍，分別設有凸緣。並且，凸緣彼此接合，藉此，加壓用水輸送管路50與排出口32接合。
對於用於微細氣泡生成裝置10的液體排出機30的機型，根據所需的用水流量、與用水以此流量通過微細氣泡生成裝置10內的規定部位時所需的壓力來選定較佳的機型。若作具體說明，則設定從液體排出機30排出的用水的所需量(流量)，對於此流量的用水通過後述的液體通過部43時的用水壓力求出所需值。
進而，以滿足所述所需值(壓力值)的方式，將液體排出機30排出用水時的排出壓力(揚程)設定為較佳的範圍。並且，基於用水的所需流量、與所設定的排出壓力的範圍，來選定呈現可滿足該些值及範圍的性能曲線的機型。具體而言，將用水的排出流量設為Vb，根據圖4所示的性能曲線來求出與排出流量Vb對應的排出壓力Pb，若所述排出壓力Pb處於所設定的範圍內， 則選定呈現此性能曲線的機型來作為微細氣泡生成裝置10用的液體排出機30。圖4是表示液體排出機30的性能曲線的一例的圖，橫軸表示排出流量，縱軸表示排出壓力(即，揚程)。
作為藉由所述流程而選定的機型，例如可列舉格蘭富(Grundfos)公司製的橫型多級離心泵、或東振技術公司製的葉輪泵(vane pump)等。
再者，對於液體排出機30的機型，基於抑制微細氣泡生成裝置10於利用場所處的噪音的觀點，理想的是運轉聲儘可能安靜的機型。
而且，本實施形態中，液體排出機30的運轉是由未圖示的控制機器來自動控制。控制機器例如對液體排出機30的開啟/關閉(ON/OFF)進行計時器(timer)控制，或者使其連動於從供給源Ws的用水供給的開始。但並不限定於此，液體排出機30的開啟/關閉亦可手動(manual)切換。
而且，本實施形態的液體排出機30是無自吸入能力的非自給式泵。即，在啟動液體排出機30時，必須進行在送水開始時用水填滿泵內的處理(即，加啟動水)。本實施形態中，由於在液體排出機30的導入口31直接連接有流路20(嚴格而言，為第二流路22)，因此只要開通所述流路20，流經流路20內的用水便會自然流入液體排出機30內。因此，本實施形態中，對於作為非自給式泵的液體排出機30，可相對較容易且迅速地進行加啟動水。
再者，液體排出機30並不限定於非自給式泵，亦可為 有自吸入能力的自給式泵。
而且，本實施形態中，液體排出機30包含泵，但並不限定於此，只要是導入並排出液體的機器即可，亦可為泵以外的機器。
而且，本實施形態中，在液體排出機30設有導入口31，在導入口31連接有第二流路22。但並不限定於此，亦可為導入口31未連接於流路20的結構，例如亦可為導入口31進入流路20內部的結構。或者，亦可為流路20與液體排出機30一體化的結構(即，液體排出機30不具備導入口31且流路20與液體排出機30不可分離的結構)。或者，亦可為在形成於流路20的開口(出水口)的正下方位置使導入口31離開出水口而配置的結構(即，導入口31與流路20分離，但以導入口31來導入從出水口落下的水的結構)。
(氣體混入機40)
氣體混入機40是對氣體進行加壓以使其混入從液體排出機30排出的用水中的機器。若作進一步詳細說明，則氣體混入機40在液體排出機30與微細氣泡生成噴嘴60之間，對氣體進行加壓以使其混入在經加壓的狀態下朝向微細氣泡生成噴嘴60流動的用水中。此處，用水的加壓狀態是由從液體排出機30排出的用水的流量、與從微細氣泡生成噴嘴60噴出的用水(嚴格而言，為混入有微細氣泡的用水)的流量之差而產生。若作進一步具體說明，則在本實施形態中，液體排出機30的排出流量大於從微細氣泡生成噴嘴60噴出的用水的流量，因此，在液體排出機30與微細氣 泡生成噴嘴60之間，用水的壓力必然成為加壓狀態。再者，對於在經加壓的狀態下流動的用水的壓力，是根據液體排出機30的能力及微細氣泡生成噴嘴60的設計尺寸等來適當而定，並非特別限定者。
氣體混入機40如圖2所示，具有：加壓氣體產生源41，為經加壓的氣體的產生源；以及氣體混入機本體42，使用水及氣體通過內部。加壓氣體產生源41包含填充有加壓氣體的壓力容器、或使氣體壓縮的壓縮機(compressor)，產生被加壓至規定壓力為止的氣體。再者，作為加壓氣體產生源41所產生的氣體的種類，可列舉空氣、氧、氮、氟、二氧化碳及臭氧(ozone)等。
從加壓氣體產生源41，延伸有包含管道(tube)、軟管或管的送氣管路41a。該送氣管路41a接入氣體混入機本體42的氣體通過部44。而且，在送氣管路41a的中途，設有氣體流量調整閥41b，所述氣體流量調整閥41b用於對從加壓氣體產生源41送來的氣體流經送氣管路41a時的流量(以下，亦稱作「氣體流量」)進行調整。氣體流量調整閥41b根據從未圖示的控制機器傳送的開閉信號來調整其開度。再者，本實施形態中，基於將氣體流量設定為極少量的理由，使用針閥型流量調整閥，來作為構成氣體流量調整閥41b的閥。
氣體混入機本體42為筒狀的機器，在其上游側端部，連接有從液體排出機30的排出口32延伸的加壓用水輸送管路50。而且，從氣體混入機本體42的下游側端部，朝向微細氣泡生 成噴嘴60而延伸有氣體混入用水輸送管路51。加壓用水輸送管路50及氣體混入用水輸送管路51均包含管道、軟管或管。
若一邊參照圖5一邊說明氣體混入機本體42，則氣體混入機本體42具有：液體通過部43，供從液體排出機30排出的用水通過；以及氣體通過部44，供從加壓氣體產生源41產生的加壓氣體(經加壓的氣體)通過。圖5是氣體混入機本體42的側剖面圖。
液體通過部43呈筒形，用水(嚴格而言，為從液體排出機30排出且經加壓的用水)通過其內部。液體通過部43的內部如圖5所示，包含在同軸上排列的三個區域，從上游側起分為第一同徑部43a、擴徑部43b及第二同徑部43c。第一同徑部43a是為了將用水導入氣體混入機本體42的內部而設，且如圖5所示般連接於加壓用水輸送管路50。第一同徑部43a的內徑小於加壓用水輸送管路50的口徑，例如縮徑為約1/4。因此，當用水從加壓用水輸送管路50進入第一同徑部43a時，在其流速(線速)經加速的狀態下，在第一同徑部43a內流向下游側。
附言之，在使用水以10 l/min的流量流動的情況下，第一同徑部43a及第二同徑部43c的內徑分別較佳為約6mm及約8mm，在流量改變的情況下，可根據此流量，來適當變更流量為10 l/min時的第一同徑部43a及第二同徑部43c的內徑。
擴徑部43b是與第一同徑部43a的下游側端部連續，且隨著朝向下游側而內徑逐漸擴大的部分。當用水從第一同徑部43a 進入擴徑部43b時，一邊其流速(線速)逐漸減速，一邊在擴徑部43b內朝向下游側流動。再者，如圖5所示，擴徑部43b的全長(軸方向的長度)顯著短於第一同徑部43a的全長及第二同徑部43c的全長。
第二同徑部43c是與擴徑部43b的下游側端部連續。而且，如圖5所示，在第二同徑部43c的下游側端部，連接有氣體混入用水輸送管路51。並且，在用水流經第二同徑部43c的期間，氣體混入用水中。即，混入有氣體的用水從第二同徑部43c流出。再者，第二同徑部43c的內徑大於第一同徑部43a的內徑，但小於加壓用水輸送管路50的口徑，例如為加壓用水輸送管路50的口徑的約1/3。因此，用水在較流經加壓用水輸送管路50時為加速的狀態下流經第二同徑部43c。即，混入有氣體的用水將以較流經加壓用水輸送管路50的時間點的用水流速為快的流速而流經第二同徑部43c。
氣體通過部44是從液體通過部43的外周部朝液體通過部43的徑方向外側突出的圓筒狀的突起。氣體通過部44的內部如圖5所示，由徑尺寸互不相同的三個區域相連而構成，從液體通過部43的徑方向外側起，分為連接部44a、節流部44b及注入部44c。連接部44a如圖5所示，送氣管路41a的末端部被插入內側，藉此，與送氣管路41a相連。即，從加壓氣體產生源41產生的氣體通過送氣管路41a來輸送，不久被導向氣體通過部44的連接部44a內。
節流部44b是在液體通過部43的徑方向上與連接部44a的內側端部連續，且隨著朝向徑方向內側而縮徑的部分。進入節流部44b內的氣體在通過節流部44b時流量受到節流，以極微量的流量進入注入部44c內。
注入部44c是在液體通過部43的徑方向上與節流部44b的內側端部連續，且延伸至與液體通過部43的第二同徑部43c相連的位置為止。若作進一步詳細說明，則注入部44c連接於第二同徑部43c中的、位於擴徑部43b的正下游側的部位。即，進入注入部44c內的氣體通過注入部44c而進入液體通過部43的第二同徑部43c內。
繼而，進入第二同徑部43c內的氣體混入流經第二同徑部43c內的用水中。此處，氣體是從加壓氣體產生源41產生，因此在經加壓的狀態下進入第二同徑部43c內。即，氣體混入機40對氣體進行加壓而將其導入第二同徑部43c內。
若作進一步詳細說明，則用水在經加壓的狀態下於第二同徑部43c內流動。即，第二同徑部43c處的用水壓力為正壓(換言之，不會成為負壓)，剛剛進入第二同徑部43c內之後的用水的壓力稍低於液體排出機30排出用水時的排出壓力Pb。
與此相對，氣體混入機40對氣體進行加壓而使其混入用水中時的壓力(以下，為混入壓力Pi)被設定為高於排出壓力Pb。此處，混入壓力Pi相當於加壓氣體產生源41所產生的經加壓的氣體的壓力，具體而言，是填充於壓力容器內的壓縮氣體的 壓力、或者剛剛經壓縮機壓縮之後的氣體的壓力。
如上所述，本實施形態中，混入壓力Pi高於用水的排出壓力Pb。因此，混入壓力Pi高於通過藉由氣體混入機40而混入氣體的部位(即，第二同徑部43c的上游側端部)的用水的壓力。因此，在第二同徑部43c的上游側端部，氣體被擠入至在此處以經加壓的狀態而流動的用水。即，氣體混入機40藉由導入已加壓至超過第二同徑部43c的上游側端部處的用水壓力的程度的氣體，從而使氣體克服通過第二同徑部43c的上游側端部的用水的壓力而混入至用水中。
再者，混入壓力Pi、及通過第二同徑部43c的上游側端部的用水的壓力會脈動，但在使氣體混入用水中的期間為大致固定值，例如是在注入部44c及第二同徑部43c處分別將公知的壓力計或複合計量器設置於適當的位置，藉由讀取此計量器所示的值來測定。
而且，對於混入壓力Pi，並不限定於高於用水的排出壓力Pb的情況，只要高於通過第二同徑部43c的上游側端部的用水的壓力即可，亦可稍低於用水的排出壓力Pb。
而且，在第二同徑部43c內，用水以經加速狀態而流動。而且，氣體是在經節流部44b使流量節流後被導入第二同徑部43c內。藉此，氣體僅以微量進入第二同徑部43c，進而在進入第二同徑部43c內的瞬間，從以經加速的狀態流經第二同徑部43c的用水接受剪切力而被切碎(shred)。藉此，氣體將以細小的氣泡的狀 態而混入用水中。
至以上為止，對本實施形態的氣體混入機40的結構進行了說明，但氣體混入機40的結構並不特別限定於所述結構，只要是可對氣體進行加壓而使其混入用水中的結構即可，例如亦可為在液體通過部43的內側配置有相當於氣體通過部44的部分的結構，或者還可為液體通過部43與氣體通過部44未分開而一體化的結構。
而且，如圖2所示，在氣體混入用水輸送管路51的中途位置，即，在氣體混入機40與微細氣泡生成噴嘴60之間設有窺鏡52。所述窺鏡52是為了對混入有氣體的液體(以下，亦稱作「氣體混入用水」)的流動狀態進行監控而設置，具體而言，是為了觀察氣體混入用水中的氣體混入程度而設。在窺鏡52的內部，如圖6所示，有氣體混入用水流動。圖6是表示窺鏡52的外觀的圖，表示在窺鏡52的內部有氣體混入用水流動的情況。
藉由在氣體混入機40的下游側設有窺鏡52，從而可觀察氣體混入用水中的氣體混入程度(通俗而言，為氣泡的尺寸及個數等)，藉由根據所觀察的狀況來調整氣體流量調整閥41b的開度，從而可適當地重估氣體流量等。
再者，本實施形態中是設置窺鏡52，但並不限定於此，亦可取代窺鏡52，或者與窺鏡52一同設置流量計(flow meter)。在設置有流量計的情況下，可觀察在氣體混入機40的下游側流動的流量，以作為氣體混入用水的流動狀態。
(微細氣泡生成噴嘴60)
微細氣泡生成噴嘴60是藉由使氣體混入用水通過內部，而使氣體混入用水中生成奈米氣泡的機器。本實施形態中所用的微細氣泡生成噴嘴僅為一隻，每1ml氣體混入用水可生成相對較多量的奈米氣泡。作為具有此種性能的微細氣泡生成噴嘴60，例如可利用日本專利第6129390號所記載的奈米氣泡生成噴嘴。
以下，一邊參照圖示了日本專利第6129390號所記載的奈米氣泡生成噴嘴的圖7及圖8，一邊說明本實施形態的微細氣泡生成噴嘴60的結構。圖7是微細氣泡生成噴嘴60的側剖面圖。圖8是表示微細氣泡生成噴嘴60內的氣體混入用水的流動的圖。
微細氣泡生成噴嘴60如圖7所示，包括導入口61與噴出口62。導入口61是使氣體混入用水導入噴嘴內部的開口。噴出口62是使包含奈米氣泡的用水(即，混入有奈米氣泡的用水)噴出的開口。而且，在微細氣泡生成噴嘴60的內部，在導入口61與噴出口62之間，設有生成奈米氣泡的部分。在所述部分，形成有沿微細氣泡生成噴嘴60的軸方向(以下稱作噴嘴軸方向)排列的第一通水孔64、第二通水孔65、第三通水孔66。所述第一通水孔64、第二通水孔65、第三通水孔66是剖面積(嚴格而言，是以將噴嘴軸方向作為法線的切剖面而切斷時的剖面積)互不相同的孔。
關於微細氣泡生成噴嘴60的結構，若作進一步詳細說明，則微細氣泡生成噴嘴60如圖7所示，主要包含三個零件，具 體而言，包含導入部70、噴出部90及中間部80。導入部70構成微細氣泡生成噴嘴60的基端部(上游側端部)，具備前述的導入口61。噴出部90的下游側端部構成微細氣泡生成噴嘴的前端部，具備前述的噴出口62。中間部80在噴嘴軸方向上被夾在導入部70及噴出部90之間。
並且，藉由將所述三個零件(即，導入部70、中間部80及噴出部90)加以組合，從而在微細氣泡生成噴嘴60的內部形成沿噴嘴軸方向排列的第一通水孔64、第二通水孔65、第三通水孔66。再者，如圖7所示，第一通水孔64、第二通水孔65、第三通水孔66中位於最上游側的第一通水孔64是在微細氣泡生成噴嘴60的徑方向(以下稱作噴嘴徑方向)上位於微細氣泡生成噴嘴60的中央。而且，位於中間位置的第二通水孔65是在噴嘴徑方向上較微細氣泡生成噴嘴60的中央位於外側，位於最下游側的第三通水孔66是在噴嘴徑方向上位於微細氣泡生成噴嘴60的中央。
對導入部70、中間部80及噴出部90各自的詳細結構進行說明。首先，若對導入部70進行說明，則導入部70如圖7所示，具有導入部本體72、及從導入部本體72的端面突出的圓筒突起部71。導入部本體72呈將外徑不同的二個圓筒狀的部分(以下，為小徑部73及大徑部74)沿噴嘴軸方向予以層疊的外形。再者，小徑部73位於更上游側，大徑部74位於更下游側。
在導入部本體72的內部，形成有第一通水孔64、錐狀 部分75及嵌入部76。錐狀部分75是在噴嘴軸方向上，在第一通水孔64的下游側與第一通水孔64鄰接，且隨著朝向下游側而擴徑。嵌入部76是在錐狀部分75的下游側與錐狀部分75鄰接。嵌入部76位於大徑部74的內部空間中的下游側端部，在裝配微細氣泡生成噴嘴60時，供中間部80的上游側端部嵌入。
圓筒突起部71的外徑小於導入部本體72的小徑部73，在噴嘴軸方向上從小徑部73的端面朝向外側突出。圓筒突起部71的上游側端部成為開口端，其開口構成導入口61。並且，在圓筒突起部71，連接有氣體混入用水輸送管路51。在氣體混入用水輸送管路51內流動的氣體混入用水通過導入口61而在圓筒突起部71內流動，不久通過形成於導入部本體72內部的第一通水孔64。再者，由圖7可知的是，第一通水孔64的直徑(口徑)小於圓筒突起部71的內徑。
繼而，若對中間部80進行說明，則中間部80如圖7所示，呈圓盤形狀或大致圓柱形狀的外形。而且，在噴嘴徑方向上，第一圓錐突起部81、第二圓錐突起部82從中間部80的中央部的兩面(噴嘴軸方向上的兩端面)突出。第一圓錐突起部81、第二圓錐突起部82中的從中間部80的上游側端面突出的第一圓錐突起部81具有下述功能，即，如圖8所示，使通過第一通水孔64的氣體混入用水朝向噴嘴徑方向外側呈放射狀流動，而使其朝向第二通水孔65。
從中間部80的下游側端面突出的第二圓錐突起部82具 有下述功能，即，如圖8所示，使通過第二通水孔65的氣體混入用水朝向第三通水孔66。
而且，在中間部80的外周部，設有遍及中間部80的整周而形成的環(ring)狀部83。在環狀部83，在中間部80的周方向上每隔固定間隔而形成有多個在噴嘴軸方向上貫穿環狀部83的貫穿孔。所述貫穿孔構成第二通水孔65。再者，構成第二通水孔65的各貫穿孔的直徑(口徑)小於第一通水孔64的直徑(口徑)。而且，將多個貫穿孔各自的剖面積合計所得的值小於第一通水孔64的剖面積。
而且，如圖7所示，第二通水孔65的入口較中間部80的、設有第一圓錐突起部81的端面位於上游側。另一方面，第一圓錐突起部81是由環狀部83圍繞其周圍。
在環狀部83的外周面中的、噴嘴軸方向上的中央部分，設有朝噴嘴徑方向外側伸出的凸緣部84。而且，在環狀部83的外周面中的、將凸緣部84夾在中間的二個部分，分別形成有密封(seal)槽85，在各密封槽85中嵌入有O型環86A、O型環86B。嵌入至位於凸緣部84上游側的密封槽85中的O型環86A如圖7所示，抵接於導入部本體72所具有的大徑部74的內周面(嚴格而言，為嵌入部76的內周面)，密封導入部70與中間部80的對接面。嵌入至位於凸緣部84下游側的密封槽85中的O型環86B如圖7所示，抵接於噴出部本體91的內周面(嚴格而言，為嵌入部93的內周面)，密封噴出部90與中間部80的對接面。
繼而，若對噴出部90進行說明，則噴出部90如圖7所示，具有噴出部本體91與凸緣部92。噴出部本體91呈圓筒狀或大致圓筒狀的外形形狀。而且，在噴出部本體91的內部空間，形成有嵌入部93、錐狀部分94與第三通水孔66。嵌入部93位於噴出部本體91的內部空間的上游側端部，在嵌入部93中嵌入有中間部80的環狀部83。錐狀部分94是在噴嘴軸方向上，在嵌入部93的下游側與嵌入部93鄰接，且隨著朝向下游側而縮徑。
第三通水孔66在噴嘴軸方向上，在錐狀部分94的下游側與錐狀部分94鄰接。而且，第三通水孔66延伸至噴出部本體91的下游側端面為止。即，在噴出部本體91的下游側端面，形成有第三通水孔66的末端側開口，此開口構成噴出口62。
再者，第三通水孔66的直徑(口徑)小於第一通水孔64的直徑(口徑)。而且，第三通水孔66的剖面積小於將構成第二通水孔65的多個貫穿孔各自的剖面積合計所得的值(以下，為了方便而稱作「第二通水孔65的剖面積」)。此處，若對各通水孔的剖面積的比率進行說明，則各通水孔的剖面積的比率被設計為，(第一通水孔64的剖面積)：(第二通水孔65的剖面積)：(第三通水孔66的剖面積)=3：2：1左右。藉由以成為此種比率的方式來設定各通水孔的尺寸，從而可藉由微細氣泡生成噴嘴60來有效地生成奈米氣泡。
進而，第三通水孔66的直徑即噴出口62的口徑小於氣體混入機本體42的液體通過部43各部的內徑(即，第一同徑部 43a、擴徑部43b及第二同徑部43c各自的內徑)。因此，在微細氣泡生成噴嘴60的噴出口62，氣體混入用水的流動稍微變得封閉。其結果，在相較微細氣泡生成噴嘴60而位於更上游側的氣體混入機本體42的液體通過部43的各部，用水的壓力成為正壓(換言之，不會成為負壓)。
凸緣部92是從噴出部本體91的外周面中的、噴嘴軸方向上的上游側端部，朝噴嘴徑方向外側伸出地設置。所述凸緣部92在使導入部70、中間部80及噴出部90加以組合時，被組裝於支架(holder)63。
若作具體說明，則支架63為圓環狀的構件，且如圖7所示，在其內部嵌入有導入部本體72的小徑部73。再者，嵌入有小徑部73的狀態的支架63被小徑部73與大徑部74之間的階差卡止。而且，在支架63，沿著其周方向而等間隔地形成有多個螺栓孔。與此對應地，在噴出部90的凸緣部92，亦形成有與支架63的螺栓孔為同數量的螺栓孔(準確而言，為形成有母螺紋的螺栓孔)。並且，在將導入部70、中間部80及噴出部90加以組合後，向支架63的螺栓孔中插通螺栓67，螺栓67的前端部螺合於凸緣部92的螺栓孔。藉此，裝配出微細氣泡生成噴嘴60。
繼而，對如上所述般構成的微細氣泡生成噴嘴60中的奈米氣泡生成的機制(mechanism)進行說明。在氣體混入用水輸送管路51內流動的氣體混入用水通過導入口61而進入圓筒突起部71內，不久通過形成於導入部本體72的第一通水孔64。此時， 依據加壓溶解的原理，氣體混入用水中的氣體變化為微細氣泡(奈米氣泡)。
若作詳細說明，則當氣體混入用水進入第一通水孔64時，氣體混入用水中的氣體進一步受到加壓，其結果，氣體溶解於用水中。氣體混入用水不久從第一通水孔64流出而進入錐狀部分75。此時，氣體混入用水從加壓狀態解放而產生奈米氣泡。
進入錐狀部分75的氣體混入用水在錐狀部分75內進而朝向下游側流動。此時，氣體混入用水如圖8所示，由第一圓錐突起部81朝噴嘴徑方向外側引導，從而朝向第二通水孔65流動。第一圓錐突起部81由環狀部83圍繞其周圍。因此，朝向噴嘴徑方向外側流動的氣體混入用水碰撞至環狀部83的內壁，從而如圖8所示般朝向上游側逆流。其結果，氣體混入用水的流動成為紊流。如此，氣體混入用水的流動成為紊流，藉此，剪切力作用於氣體混入用水中所存在的相對較大的氣泡，從而可切碎此氣泡。
而且，成為紊流而流動的氣體混入用水如圖8所示，返回中間部80的、相較於設有第一圓錐突起部81的端面更為上游側，並流入較端面位於上游的第二通水孔65內。繼而，紊流狀態的氣體混入用水不久從第二通水孔65流出，並從第二通水孔65進入噴出部90內的錐狀部分94。此時，氣體混入用水中的氣體(具體而言，為溶存於用水中的氣體)變化為奈米氣泡。
若作詳細說明，則在氣體混入用水通過第一通水孔64的時間點未成為奈米氣泡的氣體在氣體混入用水通過第二通水孔 65時再次經加壓而溶解於用水中。繼而，當第二通水孔65內的用水從第二通水孔65流出時，氣體混入用水從加壓狀態解放而產生奈米氣泡。
再者，本實施形態中，構成第二通水孔65的多個貫穿孔各自的直徑(口徑)小於第一通水孔64的直徑，且第二通水孔65的剖面積小於第一通水孔64的剖面積。當氣體混入用水通過此種剖面積小的第二通水孔65時，將生成較通過第一通水孔64時所生成的氣泡更微細的氣泡。
進入錐狀部分94的氣體混入用水在此時間點，包含一定程度的量的奈米氣泡。此狀態的氣體混入用水由第二圓錐突起部82朝噴嘴徑方向內側引導，從而朝向第三通水孔66流動。繼而，氣體混入用水通過第三通水孔66，並從位於其末端的噴出口62噴出至微細氣泡生成噴嘴60之外。此處，第三通水孔66是與第一通水孔64及第二通水孔65同樣地，藉由氣體混入用水通過其內部，從而使氣體混入用水中的氣體(具體而言，為溶存於用水中的氣體)變化為奈米氣泡。
而且，本實施形態中，第三通水孔66的剖面積小於第二通水孔65的剖面積。因此，第三通水孔66適當地對通過其內部的氣體混入用水進行加壓。其結果，適當地對氣體混入用水中的氣體(溶存於用水中的氣體)進行加壓而使其溶解於用水中。並且，當氣體混入用水通過第三通水孔66而從噴出口62噴出至微細氣泡生成噴嘴60之外時，氣體混入用水從加壓狀態解放而產 生奈米氣泡。
而且，藉由利用第三通水孔66來使氣體混入用水的壓力上升，從而可對氣體混入用水給予適度的流速。藉此，當氣體混入用水成為混入有奈米氣泡的用水而從噴出口62噴出至微細氣泡生成噴嘴60之外時，將以規定的流速而噴出。
再者，如前所述，噴出口62的口徑小於位於微細氣泡生成噴嘴60上游的氣體混入機本體42的液體通過部43各部(第一同徑部43a、擴徑部43b及第二同徑部43c)的內徑。因此，從噴出口62噴出的混入有奈米氣泡的用水的噴出量將依存於噴出口62的口徑而定。因此，在氣體混入機本體42中，即使液體通過部43的內徑縮徑，其對混入有奈米氣泡的用水的噴出量造成的影響程度亦小。
再者，關於噴出口62的口徑，並不限定於比氣體混入機本體42的液體通過部43各部(第一同徑部43a、擴徑部43b及第二同徑部43c)的內徑小的情況，亦可為他們的內徑以上。
如上所述，在微細氣泡生成噴嘴60的內部，分為多個階段(本實施形態中為三階段)而使氣體混入用水中生成奈米氣泡，具體而言，當使氣體混入用水通過各通水孔內時，在用水中產生奈米氣泡。而且，本實施形態中，將各通水孔形成於在噴嘴徑方向上互不相同的位置。藉此，與將各通水孔形成於在噴嘴徑方向上彼此相同的位置的情況相比，可縮短噴嘴軸方向上的微細氣泡生成噴嘴60的長度，微細氣泡生成噴嘴60變得更為緊密。
至此為止，對本實施形態的微細氣泡生成噴嘴60的結構進行了說明，但並不特別限定於所述結構，只要是可藉由氣體混入用水通過內部來使氣體混入用水中產生奈米氣泡的結構，則噴嘴內部結構亦可不同於圖7中圖示的結構。
此外，構成微細氣泡生成噴嘴60的前端部的、噴出部本體91的下游側端部(設有噴出口62側的端部)連接於流路20。若作進一步詳細說明，則在噴出部本體91的下游側端部的外周面，如圖9所示，形成有公螺紋。圖9是表示微細氣泡生成噴嘴60的前端部與流路20的連接結構的剖面圖。
而且，從第一流路21的中途位置，如圖2所示般延伸有聯結部24。所述聯結部24是為了聯結微細氣泡生成噴嘴60的前端部與第一流路21之間而設，包含與構成第一流路21的鋼管接合的支管。而且，構成聯結部24的支管的末端部具備形成於其內周面的母螺紋。
並且，如圖9所示，藉由噴出部本體91側的公螺紋與聯結部24側的母螺紋接合，從而微細氣泡生成噴嘴60的前端部即噴出部本體91的下游側端部經由聯結部24而連接於第一流路21。
此處，若將噴出部本體91的下游側端部連接於第一流路21的部位設為連接地點25，則連接地點25是在第一流路21中，聯結部24的端部接入第一流路21的位置。此位置如圖1及圖2所示，較流路20的分支地點23而位於下游側，且較液體排 出機30的導入口31而位於下游側。即，微細氣泡生成噴嘴60的前端部在較液體排出機30的導入口31為下游側、且較分支地點23為下游側，連接於第一流路21。
再者，關於微細氣泡生成噴嘴60的前端部與流路20的連接方式，並不限定於所述連接方式，只要可將微細氣泡生成噴嘴60的前端部較佳地連接於流路20，則亦可採用所述以外的連接方式。例如，既可將微細氣泡生成噴嘴60的前端部直接熔接而接合於聯結部24，或者，亦可在微細氣泡生成噴嘴60的前端部及聯結部24這兩者設置凸緣而使凸緣彼此接合。
<<關於流路20的詳細結構>>
接下來，重新說明前述的流路20的結構。
本實施形態的流路20中，從微細氣泡生成噴嘴60的前端部噴射的混入有奈米氣泡的用水在聯結部24內流動，並在微細氣泡生成噴嘴60的前端部與第一流路21的連接地點25處，與第一流路21內的用水(即，不含奈米氣泡的用水)匯流。即，微細氣泡生成裝置10各部被設計為，使混入有奈米氣泡的用水與第一流路21內的用水良好地匯流。
若作具體說明，則相較連接地點25處的流路20(嚴格而言，為第一流路21)內的用水壓力，從微細氣泡生成噴嘴60的前端部噴出的混入有奈米氣泡的用水在連接地點25處的壓力較高。此處，當設前者的壓力為Pa、後者的壓力為Pbn時，兩者的壓力滿足下述的關係式(1a)。
Pbn>Pa (1a)
而且，關於壓力Pbn，當設液體排出機30排出用水時的排出壓力為Pb，從液體排出機30的排出口32直至連接地點25為止的壓力損失為△Pb時，藉由下述式(1b)來算出所述壓力Pbn。
Pbn=Pb-△Pb (1b)
因此，關於Pa、Pb及△Pb，滿足下述的關係式(1)。
Pb-△Pb>Pa (1)
並且，本實施形態中，以滿足所述關係式(1)的方式來設計液體排出機30、氣體混入機40及微細氣泡生成噴嘴60。藉此，在連接地點25處，從微細氣泡生成噴嘴60的前端部噴出的混入有奈米氣泡的用水與不含奈米氣泡的第一流路21內的用水順暢地匯流。
排出壓力Pb雖會脈動，但在液體排出機30於固定的運轉條件下持續運轉的期間為大致固定值，具體而言，成為與用水的排出流量Vb相應的壓力，因此只要測定排出流量Vb，便可基於其測定結果與圖4中圖示的性能曲線而求出。而且，對於排出 壓力Pb，例如可在液體排出機30的排出口32附近將公知的壓力計或複合計量器設置於適當的高度(具體而言，為與排出口32相同的高度)，藉由讀取此計量器所示的值來實測。
壓力損失△Pb是從液體排出機30排出的用水在通過微細氣泡生成噴嘴60成為奈米氣泡的用水而到達連接地點25為止的期間產生的壓力損失。若更嚴格說明，則壓力損失△Pb是用水以排出流量Vb通過加壓用水輸送管路50、氣體混入機本體42的液體通過部43、氣體混入用水輸送管路51、窺鏡52的內部及微細氣泡生成噴嘴60時所產生的壓力損失。再者，壓力損失△Pb可藉由公知的計算方法來計算。
另一方面，連接地點25處的流路20內的用水壓力Pa雖會脈動，但在用水以固定流量在第一流路21內流動的期間成為大致固定值，例如可在第一流路21的連接地點25附近將公知的壓力計或複合計量器設置於適當的高度(具體而言，為與連接地點25相同的高度)，藉由讀取此計量器所示的值來實測。再者，在測定壓力Pa時，理想的是在關閉水量調整閥22V的狀態(即，未從微細氣泡生成噴嘴60噴出混入有奈米氣泡的水的狀態)下進行測定。
而且，壓力Pa亦可根據剛剛從供給源Ws送出用水後的壓力Pas、與直至從供給源Ws送出的用水到達連接地點25為止的期間內產生的壓力損失△Pa之差來算出。此處，在從供給源Ws藉由泵等壓送裝置P來壓送用水的情況下，壓力Pas為壓送裝置P 的排出壓力，在利用與供給源Ws的高低差(落差)來送出用水的情況下，壓力Pas為相當於此高低差的水壓(水頭壓力)。而且，在併用壓送裝置P以及與供給源Ws的高低差來送出用水的情況下，將壓送裝置P的排出壓力及相當於高低差的水頭壓力合計所得的壓力成為壓力Pas。
而且，對於壓力損失△Pa，是藉由對壓力損失△Pa1與壓力損失△Pa2進行合計而求出，所述壓力損失△Pa1是用水以從供給源Ws送出時的流量在流路20中流至分支地點23為止時所產生的壓力損失，所述壓力損失△Pa2是在第一流路21中流動的用水從分支地點23流至連接地點25為止時所產生的壓力損失。再者，各個壓力損失△Pa1、壓力損失△Pa2可藉由公知的計算方法來計算。
繼而，一邊參照圖10，一邊說明流路20的附屬機器。圖10是表示連接於微細氣泡生成裝置10的流路20的立體圖。
在流路20(嚴格而言，為第一流路21)，安裝有聯結部24，所述聯結部24將流路20與微細氣泡生成噴嘴60的前端部之間予以聯結。而且，在聯結部24的中途位置，如圖10所示，設有用於從聯結部24抽出用水的第一抽水管路27。
第一抽水管路27相當於第一液體抽出管路，經由T型管(tees)而連結於聯結部24。而且，在第一抽水管路27的末端，如圖10所示，設有對第一抽水管路27的開通及封閉進行切換的第一抽水管路側切換閥27V。第一抽水管路側切換閥27V相當於 第一液體抽出管路側切換閥，包含手動開閉式的旋閥。
再者，第一抽水管路27及第一抽水管路側切換閥27V如圖10所示，設於聯結部24的最下部。若作具體說明，則聯結部24是以下述方式而鋪設，即，在較連接於微細氣泡生成噴嘴60的前端部的部分為稍許下游側的位置垂下，在其最下點彎折成90度而沿水平方向延伸後，再次上升。並且，在聯結部24中的、從最下點沿水平方向延伸的部分，接入有第一抽水管路27。而且，第一抽水管路27沿水平方向延伸，在其末端部安裝有第一抽水管路側切換閥27V。
同樣地，如圖10所示，在第二流路22亦設有第二抽水管路26及第二抽水管路側切換閥26V。第二抽水管路26相當於第二液體抽出管路，是為了從第二流路22抽出用水而設。再者，第二抽水管路26經由T型管而連結於第二流路22。第二抽水管路側切換閥26V相當於第二液體抽出管路側切換閥，是為了對第二抽水管路26的開通及封閉進行切換而設，包含手動開閉式的旋閥。
再者，第二抽水管路26及第二抽水管路側切換閥26V如圖10所示，設於第二流路22的最下部。若作具體說明，則第二流路22是以下述方式而配設，即，在較流路20的分支地點23為稍許下游側的位置垂下，在其最下點彎折成90度而沿水平方向延伸後，再次上升。並且，在第二流路22中的、從最下點沿水平方向延伸的部分，接入有第二抽水管路26。而且，第二抽水管路 26沿水平方向延伸，在其末端部安裝有第二抽水管路側切換閥26V。
如上所述，本實施形態中，在第二流路22及聯結部24分別設有抽水管路與切換閥。藉此，在使微細氣泡生成裝置10長期停止的情況等下，可使抽水管路開通而從第二流路22及聯結部24分別適當地抽出用水。
而且，在第二流路22中，在第二抽水管路26上游側的位置(具體而言，為第二流路22中的、朝向最下點垂下的部分的中途位置)，如圖10所示般設有水量調整閥22V。進而，在聯結部24中，在第一抽水管路27下游側的位置(具體而言，為聯結部24中的、從最下點的位置上升的部分的中途位置)，如圖10所示般設有聯結部側切換閥24V。聯結部側切換閥24V是為了對聯結部24的開通及封閉進行切換而設，包含手動開閉式的旋閥。
<<微細氣泡生成裝置10的動作例>>
接下來，對具有直至以上為止所說明的結構的微細氣泡生成裝置10的動作例進行說明。
當開始微細氣泡生成裝置10的運轉時，首先使液體排出機30啟動。在使液體排出機30啟動的時間點，從供給源Ws供給有用水並在流路20內流動。而且，在使液體排出機30啟動時，在其前階段進行各切換閥的操作。
若作具體說明，則將第二流路22中的水量調整閥22V由閉狀態切換為開狀態。此時，聯結部側切換閥24V處於閉狀態。 進而，打開第一抽水管路側切換閥27V，將第二抽水管路側切換閥26V設為閉狀態。藉此，第二流路22開通，用水從液體排出機30的上游側通過導入口31而流入液體排出機30。即，對液體排出機30進行所謂的加啟動水。而且，通過第一抽水管路27進行抽水，積留於加壓用水輸送管路50、氣體混入機本體42的液體通過部43、氣體混入用水輸送管路51、窺鏡52、微細氣泡生成噴嘴60及聯結部24的各部中的空氣與用水一同被抽出而放出至大氣。
進行抽水至充分抽出積留空氣後，將聯結部側切換閥24V由閉狀態切換為開狀態，且關閉第一抽水管路側切換閥27V。隨後，使液體排出機30啟動。而且，以連動於液體排出機30的啟動的形式，氣體流量調整閥41b由閉狀態逐漸打開。藉此，從加壓氣體產生源41產生的氣體通過送氣管路41a而被導入至氣體混入機本體42的氣體通過部44內。
另一方面，液體排出機30通過導入口31而從第二流路22導入用水，且對所導入的用水進行加壓而排出。此時，在第二流路22中從液體排出機30的上游側流入液體排出機30的用水的壓力(具體而言，為導入口31處的用水的壓力)成為正壓。
若作進一步詳細說明，則在本實施形態中，使用壓送裝置P、以及供給源Ws與利用目標Wd的高低差中的至少一者來從供給源Ws供給用水。用水在經加壓的狀態下流經流路20。流路20在分支地點23處分支為第一流路21及第二流路22，第二流路22連接於液體排出機30的導入口31。因此，流經第二流路22的 用水在經加壓的狀態下(換言之，在壓力成為正壓的狀態下)流入液體排出機30內。
從液體排出機30排出的用水流經加壓用水輸送管路50，不久進入氣體混入機本體42的液體通過部43內。在用水流經液體通過部43內的期間，用水的流速(線速)階段性地變化。
若作進一步具體說明，則當用水從加壓用水輸送管路50進入液體通過部43的第一同徑部43a時，用水的流速急遽增加。隨後，當用水從第一同徑部43a進入擴徑部43b時，用水的流速逐漸減少。進而，在用水從擴徑部43b進入第二同徑部43c而流經第二同徑部43c內的期間，用水的流速保持為大致固定。此時間點的流速顯著快於用水流經加壓用水輸送管路50時的流速。
而且，用水在液體通過部43內剛剛進入第二同徑部43c之後，氣體混入機40對氣體進行加壓而使其混入第二同徑部43c內的用水中。
若作進一步具體說明，則第二同徑部43c內的用水壓力為正壓，其值為較液體排出機30的排出壓力Pb稍低的值(具體而言，僅低了從液體排出機30以排出流量Vb排出的用水流至第二同徑部43c為止時的壓力損失量的值)。另一方面，從加壓氣體產生源41通過送氣管路41a而供給的氣體通過氣體通過部44。此處，氣體通過部44內的氣體壓力(即，混入壓力Pi)高於排出壓力Pb。因此，氣體克服第二同徑部43c內的用水壓力而被導入第二同徑部43c，並混入至第二同徑部43c內的用水中。
若對排出壓力Pb與混入壓力Pi的關係進行說明，則在本實施形態中，是藉由一個微細氣泡生成噴嘴60來使用水中生成相對較多量的奈米氣泡。此處，對於在用水中生成多量的奈米氣泡而言，微細氣泡生成噴嘴60的導入口61處的用水(嚴格而言，為氣體混入用水)的壓力越高越佳，因此，理想的是，對於排出壓力Pb亦設定為儘可能高。
另一方面，排出壓力Pb越高，則越難使氣體混入用水中。因此，本實施形態中，使排出壓力Pb儘可能高，且將混入壓力Pi設定為高於排出壓力Pb。即，本實施形態中，基於奈米氣泡的生成效率與使氣體確實地混入用水中的觀點，來較佳地設定排出壓力Pb與混入壓力Pi之間的壓力平衡。
再者，本實施形態中，在供氣體流動的送氣管路41a的中途設有氣體流量調整閥41b，但在氣體流量調整閥41b的最高容許壓力Pt、排出壓力Pb及混入壓力Pi之間，有下述關係式(2)成立。
Pb<Pi<Pt (2)
若滿足所述關係式(2)，則可在不超過氣體流量調整閥41b的耐壓極限(即，最高容許壓力Pt)的範圍內設定混入壓力Pi，更詳細而言，可在不超過最高容許壓力Pt的範圍內使混入壓力Pi儘可能高。進而，若可將混入壓力Pi設定為高，則相應地，排出 壓力Pb也可設定為高，因此可進一步高效地生成奈米氣泡。
附言之，氣體流量調整閥41b的最高容許壓力Pt在「日本工業標準(Japanese industrial standard，JIS)B 0100」中有所規定，是指「在指定溫度下，閥中的耐壓部分可容許的最高壓力」。
而且，在液體通過部43，用水如前所述，在其流速經加速的狀態下流經第二同徑部43c內。氣體在流量受到節流的狀態下被導入第二同徑部43c內，並且從流經第二同徑部43c的用水接受剪切力而被切碎。藉此，氣體將以微細的氣泡的狀態而混入用水中。
混入有氣體的用水(即，氣體混入用水)從第二同徑部43c流出後，朝向微細氣泡生成噴嘴60而在氣體混入用水輸送管路51內流動。此時，氣體混入用水在設於氣體混入用水輸送管路51中途的窺鏡52的內部流動。通過此窺鏡52，可觀察氣體混入用水中的氣體混入程度。
在氣體混入用水輸送管路51中朝下游側流動的氣體混入用水不久通過導入口61而進入微細氣泡生成噴嘴60的內部。繼而，在微細氣泡生成噴嘴60的內部，當氣體混入用水通過第一通水孔64、第二通水孔65、第三通水孔66的各個時，在氣體混入用水中產生奈米氣泡。
混入有奈米氣泡的用水從形成於微細氣泡生成噴嘴60的前端部的噴出口62噴出。此處，混入有奈米氣泡的用水的噴出量並不依據位於微細氣泡生成噴嘴60上游的氣體混入機本體42 的液體通過部43各部(第一同徑部43a、擴徑部43b、及第二同徑部43c)的內徑，而是依存於噴出口62的口徑而定。在此點上，本實施形態較藉由使氣體混入機本體的液體通過部產生負壓來抽吸氣體並使其混入液體中的以往結構為有利。
若作進一步詳細說明，則在以往的結構中，為了在液體通過部的中途位置產生負壓，而使此位置處的內徑顯著縮徑。因此，以往的結構中，用水的流量依存於液體通過部的內徑(嚴格而言，為縮徑後的內徑)，作為結果，從微細氣泡生成噴嘴60噴出的混入有奈米氣泡的用水的噴出量亦成為與液體通過部的內徑相應的量。
與此相對，本實施形態中，液體通過部43各部的內徑大於微細氣泡生成噴嘴60的噴出口62。因此，如前所述，混入有奈米氣泡的用水的噴出量並不依據液體通過部43各部的內徑，而是依存於噴出口62的口徑而定。即，本實施形態中，儘管液體通過部43的內徑在液體通過部43的中途位置縮徑，但不會對混入有奈米氣泡的用水的噴出量造成影響。
從噴出口62噴出的混入有奈米氣泡的用水在聯結部24內流動，不久到達第一流路21的連接地點25。在連接地點25處，在聯結部24中流動的混入有奈米氣泡的用水與在第一流路21中流動的用水(即，不含奈米氣泡的用水)混合。混合水被送往作為其利用目標Wd的農田或農場，並由設置於此場所的噴灑裝置D予以噴灑。
<<關於本實施形態的有效性>>
本實施形態中，液體供給設備S具有流路20與微細氣泡生成裝置10，微細氣泡生成裝置10所具備的液體排出機30從流路20(嚴格而言，為第二流路22)直接導入用水。若為此種結構，則與從蓄存有自流路20流出的用水的蓄存槽導入用水的情況相比，可增加液體排出機30的排出流量，作為結果，可更多地供給混入有奈米氣泡的用水。
而且，本實施形態中，在流路20中從液體排出機30的上游側流入液體排出機30的用水的壓力，簡言之，導入口31處的用水壓力為正壓(即，並非負壓)。在此情況下，難以如以往裝置般在液體排出機30的導入口31側產生負壓來抽吸氣體並使氣體混入液體中。尤其，在如本實施形態般使用壓送裝置P而從供給源Ws以經加壓的狀態來供給用水的情況下，在液體排出機30的導入口31側抽吸氣體變得更為困難。
因此，本實施形態中，在較液體排出機30的排出口32為下游側，氣體混入機40對氣壓進行加壓而使其混入液體中。
若作具體說明，則對氣體進行加壓而使其混入液體中時的混入壓力Pi，高於通過藉由氣體混入機40來混入氣體的部位(即，第二同徑部43c的上游側端部)的用水的壓力，本實施形態中，是設定為高於液體排出機30排出用水時的排出壓力Pb。因此，氣體將克服第二同徑部43c的上游側端部的用水壓力而進入第二同徑部43c的上游側端部並混入用水中。
如上所述，本實施形態中，在較液體排出機30為下游側使氣體混入用水中，因此，即使導入口31處的用水壓力為正壓，亦可使氣體適當地混入用水中。
再者，如前所述，為了高效地在用水中生成奈米氣泡，較佳為，排出壓力Pb設定為儘可能高。另一方面，若排出壓力Pb變高，則難以使氣體混入用水中。本實施形態中，將混入壓力Pi設定為高於排出壓力Pb，可在不超過混入壓力Pi的範圍內提高排出壓力Pb。藉此，可一邊使氣體確實地混入用水中，一邊高效地產生奈米氣泡。
而且，本實施形態中，流路20在分支地點23處分支為第一流路21及第二流路22，第二流路22連接於液體排出機30的導入口31。噴出混入有奈米氣泡的用水的微細氣泡生成噴嘴60的前端部經由聯結部24而連接於第一流路21。藉此，可在從第二流路22導入的用水中生成奈米氣泡，並將混入有奈米氣泡的用水送入第一流路21並通過第一流路21而送至利用目標Wd為止。
進而，在流路20的連接地點25，從微細氣泡生成噴嘴60噴出的混入有奈米氣泡的用水的壓力Pbn大於流經第一流路21內的用水(不含奈米氣泡的用水)的壓力Pa。在液體供給設備S中，維持此種壓力大小關係，其結果，可將混入有奈米氣泡的用水順暢地送入第一流路21內。
再者，為了維持所述的二個壓力Pbn、壓力Pa的大小關係，對於液體排出機30，基於從液體排出機30的排出口32直至連接 地點25為止的期間的壓力損失△Pb，來選定達成理想排出壓力Pb的機型。
進而，本實施形態中，藉由流路20分支，從而在不需要混入有奈米氣泡的用水的期間，關閉水量調整閥22V而僅使第一流路21通水，藉此，可僅將不含奈米氣泡的用水送往利用目標Wd。相反地，在需要混入有奈米氣泡的用水的期間，藉由調整水量調整閥22V的開度，可對混入有奈米氣泡的用水的流量進行控制。
<<關於對微細氣泡生成裝置及壓送裝置的電力供給>>
微細氣泡生成裝置10中的電子機器(具體而言，為液體排出機30、電磁閥及繼電器(relay)等驅動機器等)是藉由接受電力供給而運轉。同樣地，壓送裝置P亦是藉由接受電力供給而運轉。作為對該些機器的電力供給源，可列舉圖11中圖示的普通的商用電源NP。圖11是表示對微細氣泡生成裝置10及壓送裝置P的電力供給系統的圖。
商用電源NP是電力公司所擁有的電力源。而且，商用電源NP的電力是通過為了輸送商用電源NP的電力而設置的送電設備NS(具體而言，為變壓器、送電線、配電板及插座等)來供給。微細氣泡生成裝置10及壓送裝置P如圖11所示，藉由連接於送電設備NS而接受商用電源NP的電力供給來運轉。
另一方面，包含微細氣泡生成裝置10及壓送裝置P的 液體供給設備S例如有時須在室外且遠離建築物的農場等欠缺送電設備NS的場所處利用。此時，不提供商用電源NP的電力，因此欲在所述場所使微細氣泡生成裝置10及壓送裝置P運轉，則需要商用電源NP以外的其他電源。此處，作為其他電源，可考慮由再生能量生成電力的電力生成裝置(換言之，為發電裝置)。作為電力生成裝置的一例，可列舉圖12中圖示的太陽能面板100。圖12是表示關於對微細氣泡生成裝置10及壓送裝置P的電力供給系統的另一例的圖。
作為可再生能量，除了太陽光以外，還可列舉以風力、波力、潮力、流水、潮汐、地熱、生物能(biomass)與其他自然的力來恆定地或者反覆地補充的能量等，作為電力生成裝置，只要是從該些能量中將任一種或多種能量加以組合而生成電力者即可。
若對圖12中圖示的電力供給系統進行說明，則太陽能面板100是與微細氣泡生成裝置10及壓送裝置P一同，設置於欠缺送電設備NS的場所(以下稱作非受電區域)。太陽能面板100由作為可再生能量的太陽光所生成的電力為直流電力，蓄積在圖12中圖示的電池(battery)102中。當電池102放電時，供給電壓值12V的直流電力。再者，在太陽能面板100與電池102之間，為了防止對電池102的過充電與朝向太陽能面板100的電流逆流而設有充電控制器(charge controller)101。而且，充電控制器101的端子與電池102的端子相連結，在其中一個端子間介隔有保險 絲(fuse)104c。
並且，在電池102，如圖12所示，經由繼電器103a、繼電器103b及保險絲104a、保險絲104b而連接有微細氣泡生成裝置10的液體排出機30及壓送裝置P。而且，微細氣泡生成裝置10的電磁閥V1(具體而言為氣體流量調整閥41b)、在流路20中作為虹吸防止閥而設的電磁閥V2以及在所述的繼電器103a、繼電器103b內所設的繼電器線圈(relay coil)RC經由升壓轉換器(converter)105而連接於電池102。即，連接於電池102的所述各機器利用蓄積於電池102中的電力(換言之，為由太陽能面板100所生成的電力)來運轉。
再者，升壓轉換器105將來自電池102的放電電力(直流電力)由12V升壓至24V，升壓後的電力(直流電力)被供給至電磁閥V1、電磁閥V2及繼電器線圈RC。而且，如圖12所示，在升壓轉換器105與電磁閥V1、電磁閥V2及繼電器線圈RC之間，介隔有作為控制機器的計時器開關106。藉由此計時器開關106，來切換對電磁閥V1、電磁閥V2及繼電器線圈RC的電力供給的有無，換言之，切換該些機器的運轉狀態。
若作具體說明，則當計時器開關106成為導通時，供給電力而電磁閥V1、電磁閥V2打開，電流流至繼電器線圈RC。藉此，壓送裝置P及微細氣泡生成裝置10的液體排出機30利用來自電池102的放出電力而運轉。其結果，可從微細氣泡生成裝置10供給混入有奈米氣泡的用水，從而可在非受電區域灌溉所述用 水。另一方面，當計時器開關106成為斷開時，電力供給中斷，因此電磁閥V1、電磁閥V2關閉，壓送裝置P及液體排出機30停止，結果，停止使用混入有奈米氣泡的用水的灌溉。
如上所述，即使是非受電區域，藉由設置太陽能面板100等由可再生能量生成電力的電力生成裝置，仍可良好地利用壓送裝置P及微細氣泡生成裝置10。再者，所述電力生成裝置亦可設置於設置有送電設備NS而可利用商用電源NP的電力的場所(以下稱作可受電區域)，此時，利用電力生成裝置來作為可受電區域的輔助電源。
而且，在不使用壓送裝置P，而使用例如用水的供給源Ws與利用目標Wd的高低差(落差)來供給用水的情況下，亦可將太陽能面板100等電力生成裝置由可再生能量而生成的電力僅利用於微細氣泡生成裝置10的驅動。
<<其他實施形態>>
直至以上為止，對於本發明的液體供給設備，舉具體的一個實施形態進行了說明，但所述實施形態只不過是一例，亦考慮其他示例。若作具體說明，則所述實施形態中，混入有奈米氣泡的用水是與不含奈米氣泡的用水進行混合而供給，但混入有奈米氣泡的用水亦可在不與不含奈米氣泡的用水進行混合的狀態下(未被稀釋)供給。若一邊參照圖13一邊進行說明，則在此圖13所示的流路120中，從供給源Ws延伸的部分(以下，稱作上游側流路121)僅存在一個，所述上游側流路121連接於微細氣泡生成裝 置10(嚴格而言，為液體排出機30的導入口31)。而且，朝向利用目標Wd延伸的部分(以下，稱作下游側流路122)亦僅存在一個，所述下游側流路122連接於微細氣泡生成裝置10(嚴格而言，為微細氣泡生成噴嘴60的前端部)。如此，圖13中圖示的流路120不在中途分支，流經此流路120的用水的所有量經由微細氣泡生成裝置10。換言之，圖13所示的結構中，在一個流路120的中途位置串列配置有微細氣泡生成裝置10。
再者，圖13是表示第一變形例的液體供給設備S的結構的示意圖。
而且，所述實施形態中，流路20在中途分支，其中的一條流路(具體而言，為第二流路22)連接於微細氣泡生成裝置10的液體排出機30的導入口31，在另一條流路(具體而言，為第一流路21)連接有微細氣泡生成噴嘴60的前端部。但並不限定於此，亦可如圖14所示，朝向微細氣泡生成裝置10的送水管路是以與其他送水管路分離的狀態而獨立地設置。若作具體說明，則圖14所示的流路220具有：從供給源Ws朝向微細氣泡生成裝置10延伸的部分(即，上游側流路221)；從微細氣泡生成裝置10朝向利用目標Wd延伸的部分(即，下游側流路222)；以及與該些流路獨立地從供給源Ws朝向利用目標Wd延伸的部分(以下，稱作其他系統流路223)。上游側流路221如圖14所示，連接於微細氣泡生成裝置10，嚴格而言，連接於液體排出機30的導入口31。而且，下游側流路222連接於微細氣泡生成裝置10所具有 的微細氣泡生成噴嘴60的前端部。而且，下游側流路222的下游側端部如圖14所示，連接於其他系統流路223。藉此，混入有奈米氣泡的用水通過其他系統流路223被送至利用目標Wd為止。
再者，圖14是表示第二變形例的液體供給設備S的結構的示意圖。
而且，圖14中，從供給源Ws朝向微細氣泡生成裝置10延伸的流路(即，上游側流路221)、與從供給源Ws直接朝向利用目標Wd延伸的流路(即，其他系統流路223)是從同一供給源Ws延伸。但並不限定於此，各個流路亦可從互不相同的供給源Ws延伸。
而且，如圖15所示，微細氣泡生成裝置10的微細氣泡生成噴嘴60的前端部亦可不連接於分支的流路中的一個(具體而言，為第一流路21)。若作具體說明，則圖15中圖示的流路320在其中途分支為第一流路321及第二流路322。第一流路321延伸至利用目標Wd為止，第二流路322連接於微細氣泡生成裝置10的液體排出機30的導入口31。而且，圖15中圖示的流路320具有第三流路323。所述第三流路323連接於微細氣泡生成裝置10的微細氣泡生成噴嘴60的前端部，並且單獨朝向利用目標Wd延伸。因此，如圖15所示，對於利用目標Wd，通過第一流路321來供給不含奈米氣泡的用水，並且通過第三流路323而以其他系統來供給混入有奈米氣泡的用水。
再者，圖15是表示第三變形例的液體供給設備S的結構的示 意圖。
而且，所述實施形態中，構成流路的配管連續延伸至微細氣泡生成裝置10及用水的利用目標Wd為止。但並不限定於此，亦可如圖16所示，在流路420的中途位置(具體而言，較分為第一流路421與第二流路422的分支地點423為上游側的位置)設有用水的蓄存槽424。蓄存槽424是為了暫時蓄存從供給源Ws送來的用水而設置。從供給源Ws送來的用水在流路421內朝向蓄存槽424流動而貯留於蓄存槽424中。隨後，蓄存槽424內的用水藉由連接於蓄存槽424的排水口的泵等送出裝置P2而被送出至蓄存槽424之外。送出蓄存槽424之外的用水再次流經流路420而在分支地點423處分流，並分別流經第一流路421及第二流路422。繼而，流經第一流路421的用水在液體排出機30的導入口31被導入，液體排出機30從排出口32排出所導入的用水。若如上所述般將從供給源Ws送來的用水暫時貯留於蓄存槽424中，則可在槽內對用水進行澄清化(例如，對用水中的垃圾及雜質等進行沈澱去除)，或者可藉由未圖示的調溫機器來在槽內調整用水的溫度。蓄存槽424的容量並無特別限定，在連續送來用水的情況下，例如較佳為500L左右的容量。
再者，圖16是表示第四變形例的液體供給設備S的結構的示意圖。附言之，圖16中圖示的結構是對圖1中圖示的結構追加有蓄存槽424者，但蓄存槽424亦可追加至其他結構(具體而言，為圖13~圖15中圖示的結構)。
而且，所述實施形態中，作為本發明的適用例，舉在用於農業或植物栽培的用水中生成奈米氣泡的情況為一例進行了說明。但並不限定於此，例如在使藥品製造用水、食品製造用水、化妝品製造用水、用於水產業(尤其是養殖業)的水、清洗水、醫療用水與成為水處理對象的廢水等中生成奈米氣泡的情況下，亦可適用本發明。
10‧‧‧微細氣泡生成裝置
20‧‧‧流路
21‧‧‧第一流路
22‧‧‧第二流路
22V‧‧‧水量調整閥
23‧‧‧分支地點
24‧‧‧聯結部
24V‧‧‧聯結部側切換閥
25‧‧‧連接地點
26‧‧‧第二抽水管路
27‧‧‧第一抽水管路
D‧‧‧噴灑裝置
P‧‧‧壓送裝置
S‧‧‧液體供給設備
Wd‧‧‧利用目標
Ws‧‧‧供給源

Claims (15)

  1. 一種液體供給設備，其特徵在於，包括：流路，供從液體供給源所供給的液體流動；以及微細氣泡生成裝置，於液體中生成微細氣泡，其中所述微細氣泡生成裝置包括：液體排出機，排出從所述流路導入的液體；氣體混入機，對氣體進行加壓而使其混入從所述液體排出機排出的液體中；以及微細氣泡生成器，使混入有氣體的液體通過內部，藉此於液體中生成微細氣泡，在所述流路中從所述液體排出機的上游側流入所述液體排出機的液體的壓力為正壓，且所述氣體混入機是在所述液體排出機與所述微細氣泡生成器之間，對氣體進行加壓而使其混入在經加壓的狀態下朝向所述微細氣泡生成器流動的液體中，所述微細氣泡生成器是內部具有通水孔的噴嘴，使混入有氣體的液體通過，利用加壓溶解的原理於液體中生成微細氣泡。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的液體供給裝置，其中所述流路在所述流路的中途分支為所述多條流路，且所述液體排出機從所述多條流路中的一條導入液體。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的液體供給裝置，其中 從所述微細氣泡生成器的前端部噴出混入有微細氣泡的液體，且所述微細氣泡生成器的所述前端部在較所述液體排出機為下游側的位置連接於所述流路。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的液體供給裝置，其中從所述微細氣泡生成器的前端部噴出混入有微細氣泡的液體，所述流路在所述流路的中途分支為包含第一流路及第二流路的多條流路，所述液體排出機從所述第二流路導入液體，且所述微細氣泡生成器的所述前端部在較所述流路分支的分支地點為下游側的位置連接於所述第一流路。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的液體供給裝置，其中在所述第二流路中，設有液體流量調整閥及減壓閥中的至少一者，所述液體流量調整閥用於對流經所述第二流路的液體的流量進行調整，所述減壓閥對流經所述第二流路的液體的壓力進行減壓。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的液體供給裝置，其中所述氣體混入機進行加壓而混入液體中的氣體的壓力，高於通過藉由所述氣體混入機來使氣體混入的部位的液體的壓力。
  7. 如申請專利範圍第3項所述的液體供給裝置，其中相較所述微細氣泡生成器的所述前端部連接於所述流路的連 接地點處的所述流路內的液體的壓力，從所述微細氣泡生成器的所述前端部噴出的混入有微細氣泡的液體在所述連接地點處的壓力較高。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的液體供給裝置，其中當設所述連接地點處的所述流路內的液體的壓力為Pa，所述液體排出機排出液體時的排出壓力為Pb，從所述液體排出機排出的液體在通過所述微細氣泡生成器成為混入有微細氣泡的液體而到達所述連接地點為止的期間產生的壓力損失為△Pb時，Pa、Pb及△Pb滿足下述的關係式(1)：Pb-△Pb>Pa (1)。
  9. 如申請專利範圍第4項或第5項所述的液體供給裝置，其中具有聯結所述微細氣泡生成器的所述前端部與所述第一流路之間的聯結部，所述微細氣泡生成器的所述前端部經由所述聯結部而連接於所述第一流路，且在所述聯結部，設有用於從所述聯結部抽出液體的第一液體抽出管路，在所述第二流路，設有用於從所述第二流路抽出液體的第二 液體抽出管路。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的液體供給裝置，其中所述液體排出機為非自給式泵，且在所述第一液體抽出管路，設有對所述第一液體抽出管路的開通及封閉進行切換的第一液體抽出管路側切換閥，在所述第二液體抽出管路，設有對所述第二液體抽出管路的開通及封閉進行切換的第二液體抽出管路側切換閥，在所述聯結部中，在所述第一液體抽出管路的下游側，設有對所述聯結部的開通及封閉進行切換的聯結部側切換閥。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的液體供給裝置，其中在所述流路中，使用壓送液體的壓送裝置而使從所述供給源所供給的液體以經加壓的狀態而流動。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的液體供給裝置，其包括：電力生成裝置，由可再生能量生成電力，且所述微細氣泡生成裝置利用由所述電力生成裝置所生成的電力來運轉。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的液體供給裝置，其中所述微細氣泡生成裝置及所述電力生成裝置是設置於欠缺用於輸送商用電源電力的送電設備的場所。
  14. 如申請專利範圍第1項所述的液體供給裝置，其中在所述流路的中途位置，設有用於蓄存液體的蓄存槽，且所述液體排出機將貯留於所述蓄存槽之後流出所述蓄存槽外 的液體從所述流路予以導入並排出。
  15. 如申請專利範圍第1項所述的液體供給裝置，其中所述液體為用水。
TW108118621A 2018-05-30 2019-05-29 液體供給設備 TWI813695B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-103008 2018-05-30
JP2018103008 2018-05-30
JP2018241196 2018-12-25
JP2018-241196 2018-12-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202005710A TW202005710A (zh) 2020-02-01
TWI813695B true TWI813695B (zh) 2023-09-01

Family

ID=68698311

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108118621A TWI813695B (zh) 2018-05-30 2019-05-29 液體供給設備

Country Status (14)

Country Link
US (1) US11980854B2 (zh)
EP (1) EP3804843B1 (zh)
JP (2) JP7038808B2 (zh)
KR (1) KR102559147B1 (zh)
CN (1) CN112218707B (zh)
AU (1) AU2019277516B2 (zh)
BR (1) BR112020023540A2 (zh)
CA (1) CA3101944C (zh)
ES (1) ES2953747T3 (zh)
IL (1) IL279009A (zh)
NZ (1) NZ770250A (zh)
RU (1) RU2759686C1 (zh)
TW (1) TWI813695B (zh)
WO (1) WO2019230775A1 (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111573933A (zh) * 2020-05-27 2020-08-25 佛山市琼露健康科技有限公司 处理含新冠病毒医疗污水的石墨烯纳米净化系统及工艺
US11653592B2 (en) * 2020-10-26 2023-05-23 Summit Nutrients, Llc Liquid fertilizer composition containing nano-bubbles and method of use thereof
JP2022076533A (ja) * 2020-11-10 2022-05-20 株式会社ヤマト 細菌抑制装置及び給水装置
CN112568096A (zh) * 2020-12-15 2021-03-30 焦作中景园林工程有限公司 一种园林绿化用灌溉装置
CN112841103B (zh) * 2021-03-18 2022-11-08 美钻能源科技(上海)有限公司 浮力调节式海洋养殖网箱及其水下控制装置
WO2023028272A1 (en) * 2021-08-25 2023-03-02 Greaux Alliance, Llc Liquid pesticide composition containing nano-bubbles and method of use thereof
CZ309707B6 (cs) * 2021-09-30 2023-08-09 NUTRISTAMINA s.r.o Generátor kapaliny sycené plynem
CN114568166B (zh) * 2022-03-25 2022-09-13 深圳市中俊装饰设计工程有限公司 一种用于室内装饰的环保型绿植装饰墙
CN115007049A (zh) * 2022-05-31 2022-09-06 佛山市美的清湖净水设备有限公司 净水机及其出水控制方法与系统、存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02131165U (zh) * 1989-03-31 1990-10-31
JP2007185615A (ja) * 2006-01-13 2007-07-26 Sanyo Electric Co Ltd 水供給システムおよびポンプ装置
JP2011062632A (ja) * 2009-09-16 2011-03-31 Kobelco Eco-Solutions Co Ltd 微細気泡を利用する水処理方法及び水処理装置
JP2013034958A (ja) * 2011-08-09 2013-02-21 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd ナノバブルの製造装置
CN105280528A (zh) * 2014-07-08 2016-01-27 细美事有限公司 用于处理基板的设备及方法

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2659273C2 (de) 1976-12-29 1985-08-29 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Verfahren zur kontinuierlichen Verarbeitung von Zweikomponentenlacken
JPS6129390U (ja) * 1984-07-25 1986-02-21 株式会社日立ホームテック 発光表示体
JPH0344715A (ja) * 1989-07-12 1991-02-26 Fuji Electric Co Ltd 流量可変装置
JPH10236492A (ja) * 1997-02-20 1998-09-08 Kamaya Kagaku Kogyo Co Ltd チューブ容器及びその製造方法
US6443610B1 (en) * 1998-12-23 2002-09-03 B.E.E. International Processing product components
JP2000325767A (ja) 1999-03-15 2000-11-28 Shin Nippon Techno Kk 気液混合流の発生装置及び気液混合用ユニット管
US6676837B2 (en) * 2001-02-07 2004-01-13 Jimmie A. Keeton, Jr. Solar aeration system
US7255332B2 (en) * 2004-05-25 2007-08-14 The Board Of Trustees Of The University Of Arkansas System and method for dissolving gases in liquids
JP2006136777A (ja) 2004-11-11 2006-06-01 Maruwa Biochemical Co Ltd 微細気泡の混合装置
JP2006272232A (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Hitachi Ltd 超微細気泡の生成方法、生成装置及びそれを利用した殺菌・消毒設備
KR100845785B1 (ko) * 2007-05-29 2008-07-11 (주)지앤지코리아 미세기포 발생장치 및 미세기포 발생방법
CN101157488A (zh) * 2007-09-14 2008-04-09 李东国 微细气泡发生装置
JP3139460U (ja) * 2007-10-30 2008-02-21 渉 室田 連続加圧流通式による気体溶解液体の大量製造装置
JP4914399B2 (ja) * 2008-04-17 2012-04-11 株式会社オ−ラテック ナノバブル発生方法およびナノバブル発生装置
JP4547445B2 (ja) * 2008-07-03 2010-09-22 株式会社日立製作所 液体処理装置
JP2011004990A (ja) * 2009-06-25 2011-01-13 Panasonic Electric Works Co Ltd オゾン殺菌装置及びオゾン殺菌方法
JP4563496B1 (ja) 2009-10-22 2010-10-13 株式会社Ｈ＆Ｓ 微細気泡発生装置
US20120024784A1 (en) 2010-07-30 2012-02-02 Christopher Clark Fluid Gasification/Degasification Apparatuses, Systems, and Processes
EP2534946A1 (en) * 2011-06-16 2012-12-19 Linde Aktiengesellschaft Method to reduce nitrogen concentration in salt water
JP5555892B2 (ja) 2012-01-18 2014-07-23 シグマテクノロジー有限会社 マイクロ・ナノバブルの発生方法、発生ノズル及び発生装置
KR101176988B1 (ko) 2012-04-27 2012-08-24 (주) 지이오플랜트 기수의 담수화 처리장치 및 이를 이용한 기수의 담수화 방법
CN104507516B (zh) * 2012-05-24 2018-02-16 德卡产品有限公司 用于输注流体的装置
JP2014161241A (ja) 2013-02-22 2014-09-08 Daikin Ind Ltd 二酸化炭素供給システム
EP3009184B1 (en) * 2013-06-13 2019-05-01 Sigma-Technology Inc. Method and device for generating micro and nano bubbles
JP6104201B2 (ja) * 2014-03-20 2017-03-29 Idec株式会社 ファインバブル液生成装置
JP2016016353A (ja) * 2014-07-08 2016-02-01 株式会社ｍｉｃｒｏ−ｂｕｂ ナノバブル液製造貯溜装置
CN204752239U (zh) * 2015-04-28 2015-11-11 深圳市氢氧密码科技有限公司 一种超高含量超微纳米气泡发生装置
CN106145213A (zh) * 2015-04-28 2016-11-23 深圳市氢氧密码科技有限公司 一种超高含量超微纳米气泡发生装置污水水循环利用系统
JP5936168B1 (ja) * 2015-10-02 2016-06-15 株式会社安原設備工業 水中酸素溶解装置およびこれを用いた水中酸素溶解方法
JP6232086B2 (ja) * 2016-01-29 2017-11-15 野村マイクロ・サイエンス株式会社 機能水製造装置及び機能水製造方法
JP6129390B1 (ja) 2016-07-28 2017-05-17 株式会社カクイチ製作所 ナノバブル生成ノズル及びナノバブル生成装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02131165U (zh) * 1989-03-31 1990-10-31
JP2007185615A (ja) * 2006-01-13 2007-07-26 Sanyo Electric Co Ltd 水供給システムおよびポンプ装置
JP2011062632A (ja) * 2009-09-16 2011-03-31 Kobelco Eco-Solutions Co Ltd 微細気泡を利用する水処理方法及び水処理装置
JP2013034958A (ja) * 2011-08-09 2013-02-21 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd ナノバブルの製造装置
CN105280528A (zh) * 2014-07-08 2016-01-27 细美事有限公司 用于处理基板的设备及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112218707A (zh) 2021-01-12
US20210106957A1 (en) 2021-04-15
KR20210005924A (ko) 2021-01-15
EP3804843A1 (en) 2021-04-14
JP2022027952A (ja) 2022-02-14
ES2953747T3 (es) 2023-11-15
KR102559147B1 (ko) 2023-07-24
JPWO2019230775A1 (ja) 2021-04-08
AU2019277516B2 (en) 2021-12-16
EP3804843B1 (en) 2023-08-09
CA3101944C (en) 2023-04-04
CN112218707B (zh) 2022-07-19
EP3804843C0 (en) 2023-08-09
AU2019277516A1 (en) 2020-12-17
JP7038808B2 (ja) 2022-03-18
IL279009A (en) 2021-01-31
WO2019230775A1 (ja) 2019-12-05
BR112020023540A2 (pt) 2021-02-09
NZ770250A (en) 2022-11-25
CA3101944A1 (en) 2019-12-05
US11980854B2 (en) 2024-05-14
EP3804843A4 (en) 2021-07-14
RU2759686C1 (ru) 2021-11-16
TW202005710A (zh) 2020-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI813695B (zh) 液體供給設備
JP2022027924A (ja) 微細気泡生成装置
CN104162353B (zh) 一种利用植物提取液进行雾化除臭方法和系统
US9220191B2 (en) Yard and garden chemical dispenser
AU2017100366A4 (en) Water siphon transfer method and apparatus
CN212753258U (zh) 一种集约型泵池联合一体化泵房
CN202501196U (zh) 一种便捷的二氧化碳投加装置
CN216273355U (zh) 陆地式超微纳米气泡农作物灌溉系统
KR100618641B1 (ko) 무동력식 간이상수도용 약액주입장치 및 이를 포함하는 간이상수도시설