WO2001097958A9

WO2001097958A9 - Generateur de bulles d'air fines et dispositif de generation de bulles d'air fines muni de ce generateur

Info

Publication number: WO2001097958A9
Application number: PCT/JP2001/005411
Authority: WO
Inventors: Ryosaku Fujisato
Original assignee: Ikeda Yoshiaki; Saito Yoshiro; Fujisato Tetsuhiko; Ryosaku Fujisato
Priority date: 2000-06-23
Filing date: 2001-06-25
Publication date: 2002-07-18
Also published as: AU2001274610A1; CN1431927A; CN100382878C; WO2001097958A1; KR20030010685A; JPWO2001097958A1; JP3682286B2; KR100739922B1

Description

明細書

微細気泡発生器及びそれを備えた微細気泡発生装置

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 2 0 0 0— 4 4 7号公報（以下、ィ号公報という）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、実閧昭 6 3— 7 4 1 2 3号公報（以下、口号公報という）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一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 ) ィ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つ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 O NZ O F F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 ) 口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ツ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、器体の内壁に沿つ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つ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、しかもこれによつ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つ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 O N/O F F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（H C N、 H C 1、 S 0 ₂、 N O ₂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、中空部がその回車云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、これによつて、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。これによつて、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つて適宜選択される。

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つた絞り部分であり、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 / 5 0〜 1 Z 3倍、好ましくは 1 / 3 0〜1 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ノ3 0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 / 5 0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（ひ）が、 1 0 ° くひく 1 7 0 ° 、好ましくは 4 5 ° くひ < 1 6 0 ° のものが用いられる。ひ > 1 6 0 ° 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、ひく 4 5 ° 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 9 0 ° 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、これによつ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、化学反応槽ゃ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 0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、 3 0〜 1 6 0度、好ましく 6 5〜 1 3 0度の範囲とすることが望ましい。これは傾斜部の角度 0が 6 5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 1 3 0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 0が 3 0度より小さくなるか、 1 6 0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 1 2 0度 ± 1 0度又は 7 5度士 1 0度前後に設定した場合、 1 2 0度士 1 0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 7 5度士 1 0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 0は、負圧液の形を决めるパラメ一夕となり、このパラメ一夕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、微棚気泡の発生は、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、負圧軸により該キヤップ部を、微細気泡発生器内に吸引しょうとする力が働く。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、負圧軸に集まつた気体は、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 n m 〜 1 0 0 / mの範囲に自由にコントロ一ルできる。

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ヤップ部を支持するキヤ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、固定キヤ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、前記キャヅプ支持部及び/又は前記固定キヤ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、該キヤ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ヤ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ゃ気液噴出孔の径、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ヤ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 ) 固定キヤ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つ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。

( 1 ) キヤ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ゃ気液噴出孔の径、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ヤ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ヤップ部を遊嵌、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夕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ゃ数量は、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 1 0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。

( 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ゃ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 0 N/ 0 F F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 1 1に記載の微細気泡発生器は、請求項 1 0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つて、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 1 2に記載の微細気泡発生器は、請求項 1 0又は 1 1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 1 0又は 1 1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 ) 二次液体導入孔ゃ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 1 3に記載の微細気泡発生器は、請求項 1 0乃至 1 2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 1 0乃至 1 2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ょうとする力が働く。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（H C N 、 H C 1、 S 0 ₂、 N 0 ₂等）等が用いられる。

請求項 1 4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 1 3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 0 N / 0 F F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、へド口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、気液吸込管の管径ゃ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 1 5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 1 4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 1 4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 O N/0 F F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、このェジヱ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 1 6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 5 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 1 5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 1 7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 6 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 1 6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 1 8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 6 又は 1 7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ボンプを備えて構成されている。

この構成により、請求項 1 6又は 1 7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 1 9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 4 乃至 1 8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 1 4乃至 1 8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 O N/0 F F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 2 0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 9 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、前記ィ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、前記ィ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、前記ィンペラを回転させるモー夕が内蔵されたモー夕室と、を有して構成されている。

この構成により、請求項 1 9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、インべ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 ) ィンペラを駆動させるモータを備えたモ一夕室とィンペラを備えた吸込室とがー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 2 1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 2 0 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 2 0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◦ N/ O F F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 2 2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 8 乃至 2 1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 1 8乃至 2 1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夕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 2 3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 4 乃至 2 2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 1 4乃至 2 2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。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 Ί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 1 0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 1 1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 1 2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 1 2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 1 3図は実施の形態 1 0の微細気泡発生器の要部側面断面図である。

第 1 4図（a ) は実施の形態 1 1の微細気泡発生器の要部斜視図である。第 1 4図（b ) は実施の形態 1 1の微細気泡発生器の要部側面図である。第 1 4図（c ) は実施の形態 1 1の微細気泡発生器の要部正面図である。第 1 5図は実施の形態 1 1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 1 6図（a ) は実施の形態 1 2の微細気泡発生器の要部斜視図である。第 1 6図（b ) は実施の形態 1 2の微細気泡発生器の要部正面図である。第 1 6図（c ) は実施の形態 1 2の微細気泡発生器の要部側面図である。第 1 7図は実施の形態 1 2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 1 8図（a ) は実施の形態 1 3の微細気泡発生器の要部斜視図である。第 1 8図（b ) は実施の形態 1 3の微細気泡発生器の要部正面図である。第 1 8図（c ) は実施の形態 1 3の微細気泡発生器の要部側面図である。第 1 9図は実施の形態 1 3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 2 0図（a ) は実施の形態 1 4の微細気泡発生器の斜視図である。

第 2 0図（b ) は実施の形態 1 4の微細気泡発生器の背面図である。

第 2 1図は実施の形態 1 5の微細気泡発生装置の構成図である。

第 2 2図は実施の形態 1 4、 1 5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 2 3図（a ) は実施の形態 1 6の微細気泡発生器の斜視図である。

第 2 3図（b ) は実施の形態 1 6の微細気泡発生器の背面図である。

第 2 4図は実施の形態 1 7の微細気泡発生装置の構成図である。

第 2 5図（a ) は実施の形態 1 8の微細気泡発生器の斜視図である。

第 2 5図（b ) は実施の形態 1 8の微細気泡発生器の背面図である。

第 2 6図は実施の形態 1 9の微細気泡発生装置の構成図である。

第 2 7図は実施の形態 1 8、 1 9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 2 8図（a ) は実施の形態 2 0の微細気泡発生器の斜視図である。

第 2 8図（b ) は実施の形態 2 0の微細気泡発生器の背面図である。

第 2 9図は実施の形態 2 1の微細気泡発生装置の構成図である。

第 3 0図（a ) は実施の形態 2 2の微細気泡発生器の斜視図である。

第 3 0図（b ) は実施の形態 2 2の微細気泡発生器の背面図である。

第 3 1図は実施の形態 2 3の微細気泡発生装置の構成図である。

第 3 2図は実施の形態 2 2、 2 3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 3 3図（a ) は実施の形態 2 4の微細気泡発生器の要部斜視図である。 ' 第 3 3図（b ) はその要部側面断面図である。

第 3 4図は実施の形態 2 4の微細気泡発生器の使用状態の説明図である。第 3 5図は実施の形態 2 5の微細気泡発生器の要部側面断面図である。

第 3 6図は実施の形態 2 5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。

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、 1 aは球状の中空部を有する器体、 1 bは器体 1 aの直径と直交するように（接線方向に）器体 1 aに配設固定された気液導入管、 1 cは器体 1 aに接線方向に開口された気液導入管 1 bの気液導入孔、 1 dは器体 1 aの気液導入孔 1 c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 1 dは器体 1 aの中心軸から気液導入孔 1 c側と反対側に少しずらした位置に穿設されている。器体 1 a内に流入した気液混合流体の旋回流により気液噴出孔 1 d、 1 d間に形成される負圧軸が気液導入孔 1 cから流入する気液混合流体に押されて気液導入孔 1 c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 1 d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 1 cと器体 1 aの中心部とを結ぶ直線、及び、気液噴出孔 1 dと器体 1 aの中心部とを結ぶ直線の交わる角度（α) が、 10° <α< 1 70° 、好ましくは 45° < < 160° 、更に好ましくは液体の種類にもよるが 60° < «< 1 20 ° のものが用いられる。ひ > 120° になるにつれ気液導入孔 1 cから気液噴出孔 1 dへ流体がショートパスを起こす傾向が見られ、ひく 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ひ > 1 60° もしくはく 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、 > 170° 、ひく 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、 l aは器体、 l bは気液導入管、 l cは気液導入孔、 I d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 1 dの縁部は外側に拡開した湾曲面 1 d，が形成されている。

1 eは外部からの負圧液と器体 1 a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 1 dにおける間隙、 Xは器体 1 a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 1 cから（接線方向から）器体 1 a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 1 d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 1 d付近の液相の液体には、

外部の液体が気液噴出孔 1 d内に進入しょうとする力が働く。一方、器体 l a内の気液混合流体は、旋回しながら気液噴出孔 1 dに近づくにつれて、旋回速度が速くなり、気液噴出孔 1 d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 1 eを圧縮気体となって通過し、微細気泡発生器 1 の湾曲面 1 d ' 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 1 dから液相中へ噴出される。

この際、気液噴出孔 I dの縁部（側面）は湾曲面 I d 'が形成されており、湾曲面 Id ' 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 1 aには、気液導入孔 1 cを中心として両側の対称位置の中心線に気液噴出孔 1 d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 1 dから器体 1 a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 1 a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、 l aは器体、 l bは気液導入管、 l cは気液導入孔、 I d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、 2 aは気液噴出孔 1 d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 2 a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 2 a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、 3 a 'は球状部 3 aが 2 っ連設された形状を有する器体であり、この 2つの球状部 3 aの中空部は連通している。 3 bは一端が 2つの球状部 3 aの連通部に開口して接続された気液導入管、 3 cは球状部 3 aの 2つの連通部の接線方向に開口された気液導入管 3わの気液導入孔、 3 dは気液導入管 3 bに直交する球状部 3 a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 3 cから流入した気液混合流体は器体 3 a 'の各々の球状部 3 aの接線方向から流入し各々の球状部 3 a内を実施の形態 1と同様に移動した後、気液噴出孔 3 d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 3 d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、 4 aは中空部が半球状に形成された半球部、 4 a 'は有底の円筒部、 4 bは円筒部 4 a ，に接線方向に配設固定された気液導入管、 4 cは円筒部 4 a 'に接線方向に開口された気液噴出管 4 bの気液噴出孔、 4 dは半球部 4 a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、 5 aは 2つの円錐形状体 5 a 1が中央の円筒体部 5 a 2で連通した中空部の形状を有する器体、 5 bは器体 5 aの円筒体部 5 a 2の接線方向に配設固定された気液導入管、 5 cは円筒体部 5 a 2の接線方向に開口された気液導入管 5 bの気液導入孔、 5 dは各円錐形状体 5 a 1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 5 aが気液導入孔 5 cから気液噴出孔 5 dに向かって一気に収束する形状を有しているので、器体 5 a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 Ί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、 1 1は実施の形態 6における微細気泡発生装置、 1 2は吸込口 1 2 a及び吐出口 1 2 bを有するポンプ、 1 3は下流側がポンプ 1 2の吸込口 1 2 aに接続された気液吸込管、 1 4 は上流側がポンプ 1 2の吐出口 1 2 bに接続され下流側が微細気泡発生器 1の気液導入管 1 bに接続された気液吐出管、 1 5は一端側が空気中で開口され他端側が気液吸込管 1 3の所定部に穿設された吸込管の気体自吸孔 1 5 aに接続された気体導入管である。

1 6は気体導入管 1 5の所定部に配設された気体流量調節バルブ、 1 7は気液吸込管 1 3の上流側端部に配設され異物の混入を防止するストレ一ナ、 1 8は微細気泡発生器 1及びストレーナ 1 7が沈水された水槽や海、プール、又は化学ェ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 1 2を駆動させると、液相 1 8の液体は、ストレーナ 1 Ίを経て気液吸込管 1 3に流入する。気液吸込管 1 3の気体自吸孔 1 5 aにおいて、気液吸込管 1 3内に気体導入管 1 5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 1 2の吸込口 1 2 aからポンプ 1 2内に吸い込まれる。ポンプ 1 2内に吸い込まれた気液混合流体は、ポンプ 1 2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 1 2の吐出口 1 2 bから気液吐出管 1 4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 1 1は気液吸込管 1 3の気体自吸孔 1 5 aに気体導入管 1 5が接続されているが、気体導入管 1 5を接続せず気体自吸孔 1 5 aのみを気液吸込管 1 3に設けるか、気体導入管 1 5の端部を気液吸込管 1 3内に配置しェジ工クタ一式にしても気体は気液吸込管 1 3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 1 3内に吸い込まれた器体は、ポンプ 1 2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 1 6を調節することにより、気液吸込管 1 3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における液中ボ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、 l aは器体、 l bは気液導入管、 l cは気液導入孔、 I dは気液噴出孔、 1 6は気体流量調節バルブ、 1 8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。

2 1は実施の形態 7における微細気泡発生装置、 2 2は吸込口 2 2 a及び吐出 □ 2 2 bを有する液中ポンプ、 2 2 cは液中ポンプ 2 2の吸込室、 2 2 dは吸込室 2 2 cと仕切られたモー夕室、 2 2 eはモー夕室 2 2 dに配設され回転軸が吸込室 2 2 cに達するモ一夕、 2 2 fはモータ 2 2 eの回転軸に配設されたィンぺラ、 2 2 gは液中ポンプ 2 2の吸込口 2 2 a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 2 2 g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。

2 3は上流側が液中ポンプ 2 2の吐出口 2 2 bに接続された気液吐出管、 2 4 は上流側が気液吐出管 2 3の所定部に接続された分岐管、 2 5は下流側が液中ポンプ 2 2の吸込口 2 2 a付近で開口され上流側に分岐管 2 4の下流側が接続され内径が分岐管 2 4より大きい負圧管、 2 6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 2 5に接続された気体導入管、 2 7は気体導入管 2 6の上流側の開口端部に配設され気体導入管 2 6への気体の吸い込み量を確認するためのェァ流量計である。

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。

モー夕 2 2 eを駆動させ、インペラ 2 2 f が回転すると、液相 1 8の液体はストレーナ 2 2 gを経て吸込口 2 2 aから吸込室 2 2 cに吸い込まれる。吸込室 2 2 cに流入した液体は吐出口 2 2 bから気液吐出管 2 3内に吐出され、この液体の内の一部は分岐管 2 4を経て負圧管 2 5に流入する。

液体が分岐管 2 4から負圧管 2 5に流入する際、負圧管 2 5の内径は分岐管 2 4の内径より大きく形成されているので、負圧管 2 5内の圧力は分岐管 2 4内の圧力より低くなり負圧力が発生する。また、負圧管 2 5の下流側の開口部は吸込口 2 2 a付近に配設されているので、ィンペラ 2 2 f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 2 6から負圧管 2 5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 2 5から吸込口 2 2 aを経て吸込室 2 2 cに流入し、インペラ 2 2 f によりある程度微細な気泡が作られながら、気液吐出管 2 3に流入する。気液混合流は、気液吐出管 2 3を経て微細気泡発生器 1内に流入し、気液噴出孔 1 d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 2 2に連接される気体導入管 2 6の端部を陸上に配置されたボ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 2 2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 2 2は液相 1 8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 2 2の吸込口 2 2 a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 2 5が液中ポンプ 2 2の吸込口 2 2 a付近に配設されているので、液中ポンプ 2 2の O N/O F F時に残圧がかからず、気体導入管 2 6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 2 2のィンペラ 2 2 f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 2 2の 2 2 c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 1 0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 1 1 は実施の形態 8におけるエアボンプ兼用液中ボンプの内部構成図である。

図 1 0及び図 1 1において、 2 8 aはエアポンプ兼用液中ポンプ 2 8の上部に配設され吸込口 2 8 b及び吐出口 2 8 cを有するエア送気部、 2 8 dはエア送気部 2 8 aの駆動室、 2 8 eはモ一夕 2 2 eの上方に突出した回転軸に配設されたインペラである。モ一夕 2 2 e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。

2 9は下流側がエア送気部 2 8 aの吸込口 2 8 b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、 3 0は第 1の気体導入管 2 9の上流側の開口端部に配設され第 1の気体導入管 2 9への気体の吸い込み量を確認するためのエア流量計、 3 1は上流側がエアポンプ兼用液中ポンプ 2 8の吐出口 2 8 cに接続され下流側が負圧管 2 5の所定部に接続された第 2の気体導入管、 3 2は分岐管 2 4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 2 8ゃィンペラ 2 2 f により充分に気体が負圧管 2 5内に供給される場合は、分岐流量調節バルブ 3 2を閉弁し気液吐出管 2 3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 2 2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 2 8の吸込室 2 2 c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 2 3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。

モ一夕 2 2 eを駆動させ、液中ポンプ 2 2のインペラ 2 2 f が回転すると、液相 1 8の液体はストレーナ 2 2 gを経て吸込口 2 2 aから吸込室 2 2 cに吸い込まれる。吸込室 2 2 cに流入した液体は吐出口 2 2 bから気液吐出管 2 3内に吐出され、この液体の内の一部は分岐管 2 4を経て負圧管 2 5に流入する。

また、液体が分岐管 2 4から負圧管 2 5に流入する際、負圧管 2 5の内径は分岐管 2 4の内径より大きく形成されているので、負圧管 2 5内に負圧力が発生する。また、負圧管 2 5の下流側の開口部は吸込口 2 2 a付近に配設されているので、インペラ 2 2 f 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 2 8のィンペラ 2 8 eもモー夕 2 2 e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 2 9、エアポンプ兼用液中ポンプ 2 8、第 2の気体導入管 3 1を経て負圧管 2 5内に流入する。

これらの負圧力及びエアポンプ 2 8による吐出力により、第 1の気体導入管 2 9、エア送気部 2 8 a、第 2の気体導入管 3 1及びチヱックバルブ 2 8 f を経て負圧管 2 5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 2 5から吸込口 2 2 aを経て吸込室 2 2 cに流入し、インペラ 2 2 f によりある程度微細な気泡が作られながら、気液吐出管 2 3に流入する。気液混合流は、気液吐出管 2 3を経て微細気泡発生器 1内に流入し、気液噴出孔 1 dから多量の微細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 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 2 8 aのィンペラ 2 8 eが、液中ポンプ 2 2のモ一夕 2 2 e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 2 4から負圧管 2 5への内径の変化及びィンペラ 2 2 f に負圧力に加え、エアポンプ兼用液中ポンプ 2 8の吸込力により気体を負圧管 2 5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 ) ィンペラ 2 2 f による負圧力及びエアポンプ兼用液中ポンプ 2 8の吸引力のみで、負圧管 2 5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 2 3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 1 2 ( 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 1 2 ( b ) はその要部側面図である。

図 1 2において、 1は微細気泡発生器、 1 aは円周上に多数配列された球状の器体、 l bは気液導入管、 l cは気液導入孔、 I dは気液噴出孔、 1 4は各気液導入管 1 b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 1 4には複数の微細気泡発生器 1の気液導入孔 1 bが連通している。気液混合流体は気液吐出管 1 4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 1 d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 1 0 )

次に、実施の形態 1 0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 1 3は実施の形態 1 0における微細気泡発生器の要部側面断面図である。図 1 3において、 4 0は実施の形態 1 0の微細気泡発生器、 4 1は略回転対称に形成された中空部を有する器体、 4 2は器体 4 1の周壁部に接線方向に開口された気液導入孔、 4 3は気液導入孔 4 2に接続される気液導入管、 4 4、 4 5は器体 4 1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、 4 6は気液噴出孔 4 4、 4 5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 1 0の微細気泡発生器 4 0は、器体 4 1の左右に開口して形成された気液噴出孔 4 4、 4 5の傾斜部 4 6の角度 0 2、 0 1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 0 1を 4 0〜7 5度の範囲として、角度 Θ 2を 1 0 0 〜 1 6 0度の範囲としている。

これによつて、微細気泡発生器 4 0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 4 5側の流れが角度の大きい方の気液噴出孔 4 4側より優勢になる。このため、全体として気液噴出孔 4 4から吐出される気液混合流体の流れが気液噴出孔 4 5側に吸引されて全体として、気液噴出孔 4 5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 4 6における角度の調整に加えて、各気液噴出孔 4 4、 4 5 の最小径 d 2、 d 1と中空部の最大径 Dとの比（d 1/D又は d 2/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口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、化学反応槽ゃ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、 10 3は器体 1 0 2の側壁の後部に接線方向に配設固定された気液導入管、 1 0 4は器体 1 0 2の接線方向に開口された気液導入管 1 0 3の気液導入孔、 1 0 5は器体 1 0 2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 1 0 2の内部に向かって湾曲した形状を有する気液噴出孔、 1 0 6は器体 1 0 2の気液噴出孔 1 0 5の外周壁の近傍に等距離で 3力所突設されたキヤップ支持部、 1 0 7は気液噴出孔 1 0 5の外形に沿った形状の隆起部 1 0 7 aが気液噴出孔 1 0 5に間隙 1 0 5 aを介して遊嵌され隆起部 1 0 7 aから放射状に延設された延設部 1 0 7 bがキャップ支持部 1 0 6にネジ等により固定された固定式のキヤヅプ部である。

キヤップ部 1 0 Ίの延設部 1 0 7 b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 1 0 7 aは、延設部 1 0 7 bの橈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 1 0 5 aの大きさが変化する。尚、延設部 1 0 7 b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 1 0 7 aが動くことができないので、間隙 1 0 5 aの大きさは微細気泡の球径、気液導入孔 1 0 4や気液噴出孔 1 0 5の径、器体 1 0 2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 1 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 1 5は実施の形態 1 1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 1 0 1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 1 0 4から（接線方向から）器体 1 0 2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 1 0 2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 1 0 5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 1 0 7を器体 1 0 2内に吸引しようとする力が働き、また、キャップ部 1 0 7の延設部 1 0 7 bはゴム体等の可撓性材料で形成されているので、隆起部 1 0 7 aが気液噴出孔 1 0 5を覆うように移動し、間隙 1 0 5 aが狭まる。一方、器体 1 0 2内の気液混合流体は、器体 1 0 2の内壁面に沿って、旋回しながら気液噴出孔 1 0 5に近づくにつれて、器体 1 0 2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 1 0 5 付近で旋回速度は最大となり、キャップ部 1 0 7の隆起部 1 0 7 a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 1 0 7 aの気液噴出孔 1 0 5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/ z mオーダ一の微細気泡として気液噴出孔 1 0 5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 1 0 7 aの気液噴出孔 1 0 5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 1 1においては、気液噴出孔 1 0 5の縁部の形状は、器体 1 0 2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 1 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 ) 固定式のキャップ部 1 0 7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 1 0 7の隆起部 1 0 7 a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 1 0 7の延設部 1 0 7 bは可撓性材料からなるので隆起部 1 0 7 aは負圧軸 Vにより気液噴出孔 1 0 5方向に吸引され、気液噴出孔 1 0 5から噴出する気体は隆起部 1 0 7 a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 1 0 5の縁部の形状が、隆起部 1 0 7 aの外形に合わせて器体 1 0 2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 1 0 7 aが負圧軸 Vに吸引された際に間隙 1 0 5 aがより狭くなり、気液噴出孔 1 0 5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、曝気槽ゃ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、養殖池ゃ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 107 b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 1 04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 105 a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 1 6 (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 1 6 (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 1 6において、 106はキャップ支持部、 107は固定キャップ部、 107 aは隆起部、 107 bは延設部であり、これらは実施の形態 1 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。

1 2 1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、 1 24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、 125 aは隆起部 1 07 a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 12 1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 1 7は実施の形態 1 2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 1 2 1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 1 2 4から（接線方向から）器体 1 2 2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 1 2 2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 1 2 2の両端部に穿設された気液噴出孔 1 2 5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 1 0 7の隆起部 1 0 7 aを器体 1 2 2内に吸引しょうとする力が働き、また、固定キャップ部 1 0 7の延設部 1 0 7 bは可撓性材料で形成されているので、隆起部 1 0 7 aが気液噴出孔 1 2 5を覆うように移動し間隙 1 2 5 aが狭まる。一方、器体 1 2 2内の気液混合流体は、器体 1 2 2の内壁面に沿って旋回し気液噴出孔 1 2 5に近づくにつれて、旋回速度が速くなり、気液噴出孔 1 2 5付近で旋回速度は最大となり、固定キャップ部 1 0 7の隆起部 1 0 7 a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 1 0 7 aの気液噴出孔 1 2 5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 1 2 2の両端に穿設された気液噴出孔 1 2 5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 1 2の微細気泡発生器によれば、実施の形態 1 1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 1 2 1の器体 1 2 2には、気液導入孔 1 2 4を中心として器体 1 2 2の両側に気液噴出孔 1 2 5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 1 2 1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 1 3 )

実施の形態 1 3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 8 ( a ) は実施の形態 1 3における微細気泡発生器の斜視図であり、図 1 8 ( b ) はその正面図であり、図 1 8 ( c ) はその側面図である。

図 1 8において、 1 0 6はキャップ支持部、 1 2 2は器体、 1 2 3は気液導入管、 1 2 4は気液導入孔、 1 2 5は気液噴出孔であり、これらは実施の形態 1 2 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。

1 3 1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 1 3における微細気泡発生器、 1 3 2は中央に円形状の孔部 1 3 2 c を有する枠部 1 3 2 aを各々の気液噴出孔 1 2 5に対向させて枠部 1 3 2 aの周部に延設された立ち上がり部 1 3 2 bが各々のキャップ支持部 1 0 6に配設された枠状フレームである。尚、キャップ支持部 1 0 6を配設せずに立ち上がり部 1 3 2 bの端部を器体 1 2 2に直接固定して枠状フレーム 1 3 2を配設する場合もある。 1 3 3は一端側が枠部 1 3 2 aの孔部 1 3 2 cに遊嵌され他端側が気液噴出孔 1 2 5に遊嵌され枠部 1 3 2 aと気液噴出孔 1 2 5との間で移動回転自在に又は枠部 1 3 2 a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 1 3 3が移動することによってキヤヅプ部 1 3 3と気液噴出孔 1 2 5との間隙 1 2 5 bが変化する。キャップ部 1 3 3は、合成樹脂製や合成ゴム製、アルミ二ゥ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 1 3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 1 9は実施の形態 1 3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 1 3 1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 1 2 4から器体 1 2 2内に流入し旋回しながら気液噴出孔 1 2 5に達するまでの動作は実施の形態 1 2と同様なので、その説明を省略する。

器体 1 2 2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 1 3 3を器体 1 2 2内に吸引しょうとする力が働き、また、キャップ部 1 3 3は枠部 1 3 2 aと気液噴出孔 1 2 5との間を移動自在に配設されているので、キャップ部 1 3 3は気液噴出孔 1 2 5側へ移動し、間隙 1 2 5 bが狭まる。

なお、ボール状のキャップ部 1 3 3を枠部 1 3 2 aに固定して配設した場合には、キヤップ部 1 3 3と気液噴出孔 1 2 5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 1 2 5から噴出される気液混合流体によりキヤップ部 1 3 3は回転させられる。一方、器体 1 2 2内の気液混合流体は、器体 1 2 2の内壁に沿って旋回しながら気液噴出孔 1 2 5に近づくにつれて、旋回速度が速くなり、気液噴出孔 1 2 5付近で旋回速度は最大となり、キャップ部 1 3 3 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 1 3 3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 1 2 2の両端に穿設された気液噴出孔 1 2 5 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ヤヅプ部 1 3 3が気液噴出孔 1 2 5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 1 3 3と気液噴出孔 1 2 5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 1 3 1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 1 3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 1 3 3は気液噴出孔 1 2 5と枠部 1 3 2 a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 1 3 3は気液噴出孔 1 2 5方向に移動し間隙 1 2 5 bが狭まり、気液噴出孔 1 2 5から噴出する気体はキヤップ部 1 3 3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 1 2 2内に気液混合流体が流入している時は、キャップ部 1 3 3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 1 3 2 aや気液噴出孔 1 2 5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 1 3 1の器体 1 2 2には、気液導入孔 1 2 4を中心として器体 1 2 2の両側に気液噴出孔 1 2 5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 1 3 1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、曝気槽ゃ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 1 4、実施の形態 1 5 )

実施の形態 1 4における微細気泡発生器及びそれを備えた実施の形態 1 5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 2 0 ( a ) は実施の形態 1 4における多段式微細気泡発生器の斜視図であり、図 2 0 ( b ) はその背面図であり、図 2 1は実施の形態 1 5の多段式の微細気泡発生装置の構成図である。

図 2 0において、 2 0 1は実施の形態 1 4における多段式に形成された微細気泡発生器、 2 0 2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）、 2 0 3は器体 2 0 2の前端部（頂部）に穿設された気液噴出孔（先端噴出孔）、 2 0 4 aは器体 2 0 2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）、 2 0 4 bは気液導入孔 2 0 4 a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）、 2 0 5は前部側が器体 2 0 2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、 2 0 6は内部ノズル部 2 0 5の前端部に開口された二次噴出孔、 2 0 6 aは内部ノズル部 2 0 5の背後に円筒状に形成された内部中空部、 2 0 7 aは内部中空部 2 0 6 aに気液導入孔 2 0 4 a と同一方向の接線方向に開口された二次液体導入孔、 2 0 7 bは二次液体導入孔 2 0 7 aに連通して配設された二次液体導入管、 2 0 8は内部中空部 2 0 6 a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 2 0 2にはその内部に、内部ノズル部 2 0 5及び、内部中空部 2 0 6 a、二次液体導入管 2 0 7 bとを備えた旋回流発生部、内部ノズル部、気体自吸孔 2 0 8が配置されていて、これによつて、器体 2 0 2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。

2 0 9は実施の形態 1 5における微細気泡発生装置、 2 1 0は吸込口 2 1 0 a と吐出口 2 1 0 bとを有し先端側液体を器体 2 0 2内に送り込む先端ポンプ、 2 1 1は上流側が先端ポンプ 2 1 0の吐出口 2 1 O bに接続され下流側が気液導入管 2 0 4 bに接続された先端側吐出管、 2 1 2は下流側が先端ポンプ 2 1 0の吸込口 2 1 0 aに接続された先端側吸込管、 2 1 3は一端が内部ノズル部気体自吸孔 2 0 8に接続され他端が空気中等で開口された気体自吸管、 2 1 4は吸込口 2 1 4 aと吐出口 2 1 4 bとを有し二次側液体を内部ノズル部 2 0 5内に送り込む二次ポンプ、 2 1 5は上流側が二次ポンプ 2 1 4の吐出口 2 1 4 bに接続され下流側が二次液体導入管 2 0 7 bに接続された二次側吐出管、 2 1 6は下流側が二次ポンプ 2 1 4の吸込口 2 1 4 aに接続された二次側吸込管、 2 1 7は気体自吸管 2 1 3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 1 4における微細気泡発生器及びそれを備えた実施の形態 1 5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 2 2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 2 2において、 2 0 1は微細気泡発生器、 2 0 2は器体、 2 0 3は気液噴出孔、 2 0 4 aは先端流体導入孔、 2 0 4 bは先端流体導入管、 2 0 5は内部ノズル部、 2 0 6は二次噴出孔、 2 0 7 aは二次液体導入孔、 2 0 7 bは二次液体導入管、 2 0 8は内部ノズル部気体自吸孔であり、これらは図 2 0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（H C N、 H C 1、 S O ₂ , N O 2等）等が用いられる。

2 1 8は器体 2 0 2内へ侵入しょうとする負圧液と器体 2 0 2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 2 0 3における境界部分、 Xは器体 2 0 2及び内部ノズル部 2 0 5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 2 1 4を駆動させると、二次側液体は、二次側吸込管 2 1 6、二次ポンプ 2 1 4、二次側吐出管 2 1 5を経て、二次液体導入管 2 0 7 bから内部ノズル部 2 0 5内へ連続的に流入し、旋回し収束されながら二次噴出孔 2 0 6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 2 0 8から気体が吸い込まれ、内部ノズル部気体導入孔 2 0 8から二次噴出孔 2 0 6にかけて負圧軸が形成される。

一方、先端ポンプ 2 1 0を駆動させると、先端側液体は、先端側吸込管 2 1 2 、先端ポンプ 2 1 0、先端側吐出管 2 1 1を経て、先端流体導入管 2 0 4 から器体 2 0 2内へ連続的に流入し、旋回し収束されながら気液噴出孔 2 0 3側へ移動していく。また、器体 2 0 2内に二次噴出孔 2 0 6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 2 0 2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 2 0 5 内に形成された負圧軸が気液噴出孔 2 0 3まで延び、負圧軸 Xが.形成される。器体 2 0 2の外側の気液噴出孔 2 0 3付近の流体には、負圧軸 Xにより、気液噴出孔 2 0 3から器体 2 0 2内へ進入しょうとする力が働く。一方、器体 2 0 2 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 2 0 3 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 2 0 3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 2 0 3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 2 1 8で剪断され多量の微細気泡となって気液噴出孔 2 0 3から噴出する。

以上のように構成された実施の形態 1 4の微細気泡発生器及びそれを備えた実施の形態 1 5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 2 0 6から器体 2 0 2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 20 6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 100〃m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 2 1 3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、 C02、 HC 1、 HCN、 S0₂、 COC 1 い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。

( 1 1) 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 1 6における微細気泡発生器及びそれを備えた実施の形態 1 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 2 3 ( a ) は実施の形態 1 6における微細気泡発生器の斜視図であり、図 2 3 ( b ) はその背面図である。

図 2 3において、 2 0 2は器体、 2 0 3は気液噴出孔、 2 0 4 aは先端液体導入孔、 2 0 4 bは先端液体導入管、 2 0 5は内部ノズル部、 2 0 6は二次噴出孔、 2 0 7 aは二次液体導入孔、 2 0 7 bは二次液体導入管であり、これらは実施の形態 1 4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。

2 2 1は実施の形態 1 6における微細気泡発生器である。

本実施の形態 1 6における微細気泡発生器 2 2 1が実施の形態 1 4における微細気泡発生器 2 0 1と異なる点は、内部ノズル部 2 0 5の後部に内部ノズル部気体自吸孔 2 0 8がない点である。

図 2 4は実施の形態 1 7における微細気泡発生装置の構成図である。

図 2 4において、 2 1 0は先端ポンプ、 2 1 0 aは吸込口、 2 1 O bは吐出口、 2 1 1は先端側吐出管、 2 1 2は先端側吸込管、 2 1 4は二次ポンプ、 2 1 4 aは吸込口、 2 1 4 bは吐出口、 2 1 5は二次側吐出管、 2 1 6は二次側吸込管、 2 1 7は気体流量調節バルブ、 2 2 1は実施の形態 1 6における微細気泡発生器である。

2 2 2は実施の形態 1 7における微細気泡発生装置、 2 2 3は一端側が二次側吸込管 2 1 6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 1 7における微細気泡発生装置が、実施の形態 1 5における微細気泡発生装置と異なる点は、気体自吸管 2 2 3が二次側吸込管 2 1 6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 1 6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 2 1 4を駆動させると、二次側吸込管 2 1 6から二次側液体が吸込口 2 1 4 aから二次ポンプ 2 1 4内に吸い込まれる。この際、二次側吸込管 2 1 6の気体自吸管 2 2 3との接続部において、気体自吸管 2 2 3から二次側吸込管 2 1 6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 2 1 4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 2 1 4 bから吐出され内部ノズル部 2 0 5内に流入する。

尚、器体 2 0 2及び内部ノズル部 2 0 5内の動作は実施の形態 1 4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 1 6の微細気泡発生器及びそれを備えた実施の形態 1 7における微細気泡発生装置によれば、実施の形態 1 4、 1 5の（ 1 ) 乃至（ 1 0 ) 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 2 2 3は二次側吸込管 2 1 6に接続されており、内部ノズル部 2 0 5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 2 0 1を化学反応槽ゃ汚水処理槽等に用いる場合、先端ポンプ 2 1 0や二次ポンプ 2 1 4の O N/O F F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 2 1 4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 1 8、実施の形態 1 9 )

次に、実施の形態 1 8における微細気泡発生器及びそれを備えた実施の形態 1 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 2 5 ( a ) は実施の形態 1 8における微細気泡発生器の斜視図であり、図 2 5 ( b ) はその背面図である。

図 2 5において、 2 0 2は器体、 2 0 3は気液噴出孔、 2 0 4 aは先端流体導入孔、 2 0 4 bは先端流体導入管、 2 0 5は内部ノズル部、 2 0 6は二次噴出孔、 2 0 8は内部ノズル部気体自吸孔であり、これらは実施の形態 1 4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。

2 3 1は実施の形態 1 8における多段式の微細気泡発生器、 2 3 2 bは内部ノズル部 2 0 5の後部側に気液導入管 2 0 4 bと逆方向の接線方向に開口された二次液体導入孔 2 3 2 a (図 2 7参照）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 1 8における微細気泡発生器 2 3 1が実施の形態 1 4における微細気泡発生器 2 0 1と異なる点は、二次液体導入管 2 3 2 bの二次液体導入孔 2 3 2 aが先端流体導入管 2 0 4 bの先端流体導入孔 2 0 4 aと同一方向でなく逆方向に開口された点である。

図 2 6は実施の形態 1 9における微細気泡発生装置の構成図である。

図 2 6において、 2 0 2は器体、 2 0 3は気液噴出孔、 2 0 4 bは先端流体導入管、 2 0 5は内部ノズル部、 2 0 8は内部ノズル部気体自吸孔、 2 1 0は先端ポンプ、 2 1 0 aは吸込口、 2 1 0 bは吐出口、 2 1 1は先端側吐出管、 2 1 2 は先端側吸込管、 2 1 3は気体自吸管、 2 1 4は二次ポンプ、 2 1 4 aは吸込口、 2 1 4 bは吐出口、 2 1 5は二次側吐出管、 2 1 6は二次側吸込管、 2 1 7は気体流量調節バルブ、 2 3 1は実施の形態 1 8における多段式の微細気泡発生器、 2 3 2 bは二次液体導入管であり、これらは図 2 1又は図 2 5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。

2 3 3は実施の形態 1 9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 1 8における微細気泡発生器及びそれを備えた実施の形態 1 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その動作を説明する。

図 2 7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 2 7において、 2 0 2は器体、 2 0 3は気液噴出孔、 2 0 4 aは先端流体導入孔、 2 0 4 bは先端流体導入管、 2 0 5は内部ノズル部、 2 0 6は二次噴出孔、 2 0 8は内部ノズル部気体自吸孔、 2 3 1は多段式の微細気泡発生器、 2 3 2 aは二次液体導入孔、 2 3 2 bは二次液体導入管であり、これらは図 2 5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 2 0 5内を旋回する気液混合流体により形成される負圧軸でめる。

二次ポンプ 2 1 4を駆動させると、二次側液体は、二次側吸込管 2 1 6、二次ポンプ 2 1 4、二次側吐出管 2 1 5を経て、二次液体導入管 2 3 2 bから内部ノズル部 2 0 5内へ連続的に流入し、旋回しながら二次噴出孔 2 0 6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 2 0 8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 2 1 0を駆動させると、先端側液体は、先端側吸込管 2 1 2 、先端ポンプ 2 1 0、先端側吐出管 2 1 1を経て、先端流体導入管 2 0 4 bから器体 2 0 2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 2 0 3側へ移動していく。また、器体 2 0 2内に二次噴出孔 2 0 6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 2 0 6付近の先端側液体には、内部ノズル部 2 0 5内の負圧軸 Yにより、二次噴出孔 2 0 6から内部ノズル部 2 0 5内へ進入しょうとする力が働く。一方、内部ノズル部 2 0 5内において、二次側液体は旋回しながら二次噴出孔 2 0 6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 2 0 6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 2 0 6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 2 0 2内へ二次側液体とともに多量の微細気泡となつて内部ノズル部 2 0 5の二次噴出孔 2 0 6から噴出し先端側液体と混合された後、器体 2 0 2の気液噴出孔 2 0 3から噴出する。

以上のように構成された実施の形態 1 8の微細気泡発生器及びそれを備えた実施の形態 1 9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 2 0 6から器体 2 0 2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 2 0 3から噴出する。よって、器体 2 0 2及び内部ノズル部 2 0 5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 2 1 7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 /！!！〜 1 0 0 z m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 2 13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、 COい HC 1、 HCN、 S Oい COC 1 い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 2 1 )

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 2 1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 ¾i図であり、図 2 8 (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、 204 aは先端流体導入孔、 204 bは先端流体導入管、 205は内部ノズル部、 206は二次噴出孔、 232 aは二次液体導入孔、 232 bは二次液体導入管であり、これらは実施の形態 1 8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 23 1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 2 1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、 204 bは先端流体導入管、 205は内部ノズル部、 232 bは二次液体導入管、 2 10は先端ポンプ、 2 1 0 aは吸込口、 2 1 0 bは吐出口、 2 1 1は先端側吐出管、 2 1 2は先端側吸込管、 2 1 4は二次ポンプ、 2 1 4 aは吸込口、 2 1 4 bは吐出口、 2 1 5 は二次側吐出管、 2 1 6は二次側吸込管、 2 1 7は気体流量調節バルブであり、これらは実施の形態 1 9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 ο

2 4 2は実施の形態 2 1における微細気泡発生装置、 2 4 3は一端側が二次側吸込管 2 1 6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 2 1における微細気泡発生装置 2 4 2が実施の形態 1 9における微細気泡発生装置 2 3 3と異なる点は、内部ノズル部 2 0 5の後部に内部ノズル部気体自吸孔 2 0 8がなく、気体自吸管 2 4 3が二次側吸込管 2 1 6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 2 0における微細気泡発生器及びそれを備えた実施の形態 2 1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。

二次ポンプ 2 1 4を駆動させると、二次側吸込管 2 1 6から二次側液体が吸込口 2 1 4 aを経て二次ポンプ 2 1 4内に吸い込まれる。この際、二次側吸込管 2 1 6の気体自吸管 2 4 3との接続部において、気体自吸管 2 4 3から二次側吸込管 2 1 6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 2 1 4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 2 1 4 bから吐出され内部ノズル部内に流入する。

尚、器体 2 0 2及び内部ノズル部 2 0 5内の流体の動作は、実施の形態 1 8、 1 9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 2 0の微細気泡発生器及びそれを備えた実施の形態 2 1の微細気泡発生装置によれば、実施の形態 1 8、実施の形態 1 9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 2 4 3は二次側吸込管 2 1 6に接続されており、内部ノズル部 2 0 5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 2 4 1を化学反応槽ゃ汚水処理槽等に用いる場合、二次ポンプ 2 1 4の O N/ O F F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 2 1 4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 2 2、実施の形態 2 3 )

実施の形態 2 2における微細気泡発生器及びそれを備えた実施の形態 2 3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 3 0 ( a ) は実施の形態 2 2における多段式の微細気泡発生器の斜視図であり、図 3 0 ( 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 3 0において、 2 5 1は実施の形態 2 2における微細気泡発生器、 2 5 2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、 2 5 3は器体 2 5 2の前端部（頂部）に穿設された気液噴出孔、 2 5 4 bは器体 2 5 2の後部側に接線方向に開口された気液導入孔 2 5 4 aに連通して配設された気液導入管、 2 5 5は前部側が器体 2 5 2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、 2 5 6は内部ノズル部 2 5 5の前端部に開口された二次噴出孔、 2 5 7 bは内部ノズル部 2 5 5の後部側に気液導入孔 2 5 4 aと逆方向の接線方向に開口された二次液体導入孔 2 5 7 a ( 図示せず）に連通して配設された二次液体導入管、 2 5 8は前部側が内部ノズル部 2 5 5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、 2 5 9は三次ノズル 2 5 8の前端部に穿設された三次噴出孔、 2 6 0 bは三次ノズル 2 5 8の後部側に二次液体導入孔 2 5 7 aと同一方向の接線方向に開口された Ξ次液体導入孔 2 6 0 aに連通して配設された三次液体導入管、 2 6 1は三次ノズル 2 5 8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 3 1は実施の形態 2 3における微細気泡発生装置の構成図である。

図 3 1において、 2 6 2は吸込口 2 6 2 aと吐出口 2 6 2 bとを有し先端側液体を器体 2 5 2内に送り込む先端ポンプ、 2 6 3は上流側が先端ポンプ 2 6 2の吐出口 2 6 2 bに接続され下流側が気液導入孔 2 5 4 aに接続された先端側吐出管、 2 6 4は下流側が先端ポンプ 2 6 2の吸込口 2 6 2 aに接続された先端側吸込管、 2 6 5は吸込口 2 6 5 aと吐出口 2 6 5 bとを有し、二次側液体を内部ノズル部 2 5 5に送り込む二次ポンプ、 2 6 6は上流側が二次ポンプ 2 6 5の吐出口 2 6 5 bに接続され下流側が二次液体導入孔 2 5 7 aに接続された二次側吐出管、 2 6 7は下流側が二次ポンプ 2 6 5の吸込口 2 6 5 aに接続された二次側吸込管、 2 6 8は吸込口 2 6 8 aと吐出口 2 6 8 bとを有し三次側液体を三次ノズル 2 5 8に送り込む Ξ次ポンプ、 2 6 9は上流側が三次ポンプ 2 6 8の吐出口 2 6 8 bに接続され下流側が二次液体導入孔 2 6 0 aに接続された三次側吐出管、 2 7 0は下流側が三次ポンプ 2 6 8の吸込口 2 6 8 aに接続された三次側吸込管、 2 7 1は一端が気体自吸孔 2 6 1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 2 1 7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 2 2における微細気泡発生器及びそれを備えた実施の形態 2 3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 3 2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 3 2において、 Zは内部ノズル部 2 5 5及び三次ノズル 2 5 8内の旋回流により形成される負圧軸である。

三次ポンプ 2 6 8を駆動させると、三次側液体は、三次側吸込管 2 7 0、三次ポンプ 2 6 8、三次側吐出管 2 6 9を経て、三次液体導入管 2 6 0 bから三次ノズル 2 5 8内へ連続的に流入し、旋回しながら三次噴出孔 2 5 9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 2 6 1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 2 6 5を駆動させると、二次側液体は、二次側吸込管 2 6 7 、二次ポンプ 2 6 5、二次側吐出管 2 6 6を経て、二次液体導入管 2 5 7 から内部ノズル部 2 5 5内へ連続的に流入し、旋回しながら二次噴出孔 2 5 6に近づいていく。

内部ノズル部 2 5 5内において、ョ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 2 5 6まで延び負圧軸 Zが形成される。

一方、先端ポンプ 2 6 2を駆動させると、先端側液体は、先端側吸込管 2 6 4 、先端ポンプ 2 6 2、先端側吐出管 2 6 3を経て、気液導入管 2 5 4 bから器体 2 5 2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 2 5 3側へ移動していく。

また、器体 2 5 2内に二次噴出孔 2 5 6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 2 5 6付近の先端側液体には、内部ノズル部 2 5 5及び三次ノズル 2 5 8内の負圧軸 Zにより、二次噴出孔 2 5 6から内部ノズル部 2 5 5内へ進入しょうとする力が働く。一方、内部ノズル部 2 5 5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 2 5 6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 2 5 6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 2 5 6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 2 5 2内へ二次側液体と Ξ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 2 5 5の二次噴出孔 2 5 6から噴出し先端側液体と混合された後、器体 2 5 2の気液噴出孔 2 5 3から噴出する。

以上のように構成された実施の形態 2 2の微細気泡発生器及びそれを備えた実施の形態 2 3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 2 5 6から器体 2 5 2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 2 5 3から噴出する。よって、器体 2 5 2及び内部ノズル部 2 5 5並びに三次ノズル 2 5 8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 m〜 100 zm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)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、 C0₂、 HC1、 HCN、 S0₂、 COCl ₂、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 ο

(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。

( 1 1)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 2 7 1を接続したが、気体自吸管 2 7 1を二次側吸込管 2 6 7及び/又は三次側吸込管 2 7 0に接続することによって、上記（ 1 ) 乃至（ 1 3 ) の作用に代えて、以下のような作用が得られる。

( 1 4 ) 三次ノズル 2 5 8には、気体を取り込むための孔等がないので、先端ポンプ 2 6 2や二次ポンプ 2 6 5、三次ポンプ 2 6 8の O N/ 0 F F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。

( 1 5 ) 二次側及び Z又は三次側液体内に混入した気体は、二次ポンプ 2 6 5及び/又は三次ポンプ 2 6 8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 2 4 )

実施の形態 2 4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 3 3 ( a ) は実施の形態 2 4における微細気泡発生器の要部斜視図であり、図 3 3 ( b ) はその要部側面断面図である。

図 3 3において、 3 0 0は実施の形態 2 4の微細気泡発生器、 3 0 1は略回転対称に形成された中空部を有する器体、 3 0 2は器体 3 0 1の周壁部に接線方向に開口された気液導入孔 3 0 2 aに連接される気液導入管、 3 0 3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、 3 0 4は器体 3 0 1の後壁に配設されたタンク部、 3 0 5はタンク部 3 0 4と器体 3 0 1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、 3 0 6はタンク部 3 0 4に設けられたタンク部気体導入管、 3 0 7は気液噴出孔 3 0 3に連接された気液噴出ガイド部、 3 0 8は気液噴出ガイド部 3 0 7の周縁部に開口して形成された水流の流出部、 3 0 9は流出部 3 0 8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 2 4の微細気泡発生器 3 0 0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 3 0 1がタンク部 3 0 4及びタンク部気体導入孔 3 0 6を有する点である。なお、微細気泡発生器 3 0 0を肌面に水流を噴出させてマッサ —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 3 0 7の構成を省略できる。タンク部 3 0 4は、器体 3 0 1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 3 0 5を介して中空部 3 0 l aに連通されている。タンク部 3 0 4は、器体 3 0 1とほぼ同径に形成され、器体 3 0 1の容積に対して約 1 / 2 0〜 1 / 4の容積を有している。タンク部 3 0 4は接着剤等を介して器体 3 0 1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 3 0 6はタンク部 3 0 4の上部に形成され、その孔径が約 2 mm~ 5 mmであり、外部の空気等を夕ンク部 3 0 4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 2 4における微細気泡発生器 3 0 0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 3 4は実施の形態 2 4の微細気泡発生器の使用状態を示す説明図である。図 3 4において、 Xは器体 3 0 1の中空部 3 0 1 a内にタンク部気体自吸孔 3 0 5から気液噴出孔 3 0 3、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 3 0 0の気液導入管 3 0 2を接続させ、気液導入管 3 0 2から器体 3 0 1の中空部 3 0 1 aに接線方向から液体を流入させる。

中空部 3 0 1 a内に流入した液体は、中空部 3 0 1 aの壁面に沿って旋回しながら気液噴出孔 3 0 3から気液噴出ガイド部 3 0 7に移動し、気液噴出ガイド部 3 0 7の内壁面に沿って旋回しながら肌面 Hに衝突し、流出部 3 0 8から飛散防止部 3 0 9の内壁面を通って微細気泡発生器 3 0 0外へ流出する。

この際、液体には器体 3 0 1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 3 0 5から気体が連続して吸引されて中空部 3 0 1 a内に気体軸 Xが形成されると共に、気液噴出ガイド部 3 0 7の前方側の肌面 Hが吸引される。

気体軸 Xに集まつた気体は、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をったつて旋回流と共に流出部 3 0 8から流出する。ここで、微細気泡発生器 3 0 0の中空部 3 0 1 aは外気と直接連通しておらず、タンク部 3 0 4のタンク側中空部 3 0 4 aと連通しており、タンク側中空部 3 0 4 aがタンク部気体導入管 3 0 6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 3 0 4 aに液体を貯留させることにより、タンク部気体自吸孔 3 0 5の吸引抵抗をさらに大きくして、中空部 3 0 1 a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 3 0 0について、その気液噴出孔 3 0 3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つ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 1 0 0 V— 8 0 Wのものを使用した。

② d 7 0 mm、 Q =丄 0 5リットル毎分： 3 0ぎ球〇： 6 0 球厶

③ d 8 2 mm、 Q = 1 1 5リヅトル毎分： 3 0 g球〇： 6 0 g球 X

⑧ d 1 3 5 mm、 Q = 1 5 0リヅトル毎分： 3 0 g球〇： 6 0 g球 X ここで dは気液噴出孔 3 0 3の口径であり、 Qは噴出流量である。記号◎、〇、 △、 Xは、吸引試験のための重量が 3 0 gのゴムボール球及び 6 0 gのゴムボ —ル球を気液噴出孔 3 0 3の近傍に配置したときの吸引力の評価を表しており、 ◎〜x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 3 0 3の口径が 7 mm及び 1 1 mm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、 7 mmの場合は、流量 Qを大きくできないが、肌面等のマッサ一ジに必要な吸引力は確保できる。また、 1 l mm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 2 4の微細気泡発生器 3 0 0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 3 0 4を設けることにより、タンク部 3 0 4内に貯留した水によりタンク部気体自吸孔 3 0 5の部分に水圧を付与して、タンク部気体自吸孔 3 0 5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 3 0 5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 3 0 3における吸引力を保つことができ、微細気泡発生器 3 0 0をマッサージ器として使用する場合に高いマッサ一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 3 0 5の径を大きく形成できるので、麈埃ゃ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 3 0 0をマッサージ器として使用する場合、飛散防止部 3 0 9を備えているので、流出部 3 0 8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 2 5 )

実施の形態 2 5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 3 5は実施の形態 2 5における微細気泡発生器の要部側面断面図である。図 3 5において、 3 3 1は実施の形態 2 5における微細気泡発生器、 3 3 2は後部から前端部に向かって収束する形状の中空部 3 3 2 aを有し後壁に開口部 3 3 2 bを有する器体、 3 3 2 cは開口部 3 3 2 bの縁部に沿って立設された雌螺子部、 3 3 3は雌螺子部 3 3 2 cに雄螺子部 3 3 3 aが螺合し開口部 3 3 2 bに回動自在に覆設された回動部材、 3 3 4は回動部材 3 3 3に開口されたタンク部気体自吸孔、 3 3 5は回動部材 3 3 3の後壁に配設されタンク部気体自吸孔 3 3 4を介して器体 3 3 2の中空部 3 3 2 aに連通するタンク側中空部 3 3 5 aを有するタンク部、 3 3 6はタンク部 3 3 5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 2 5における微細気泡発生器 3 3 1が実施の形態 2 4の微細気泡発生器 3 0 0と異なる点は、回動部材 3 3 3が器体 3 3 2の開口部 3 3 2 bに覆設され、タンク部 3 3 5が回動部材 3 3 3に配設された点である。なお、雌螺子部 3 3 2 cによって器体 3 3 2の後壁側に段部が形成されるが、雌螺子部 3 3 2 cの長さを器体 3 3 2の軸長の 1 / 1 0以下に程度に短くすることにより、器体 3 3 2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 2 5における微細気泡発生器 3 3 1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 3 6は実施の形態 2 5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 3 6において、 3 3 3 bは回動部材 3 3 3の回動中心、 Yは器体 3 3 2の中空部 3 3 2 a内にタンク部気体自吸孔 3 3 4から気液噴出孔 3 0 3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 3 3 4は、回動中心 3 3 3 b から少しずらして穿設される。これにより、器体 3 3 2内に形成される気体軸 Y とタンク部気体自吸孔 3 3 4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 3 3 3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 3 3 4の吸引抵抗を調節することができ、タンク部気体自吸孔 3 3 4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 2 4 と同様なのでその説明を省略する。

実施の形態 2 5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 2 4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 3 3 3が器体 3 3 2の後壁にその回動軸を器体 3 3 2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 3 3 4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 3 3 3を回転又は回動させることにより、器体 3 3 2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 3 3 4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 3 3 4 からの吸引抵抗等を変化させて、タンク部気体自吸孔 3 3 4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 3 3 2の中心部を液体の旋回流で減圧して、器体 3 3 2の後壁に配置されたタンク部気体自吸孔 3 3 4から気体を吸引し、器体 3 3 2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ょうとする力が働く。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つ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 O N/O F F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。

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、化学反応槽ゃ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、キヤ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 n m 〜 1 0 0 z m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、キヤ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、負圧軸に集まつ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、キヤヅプ部がキヤップ支持部の橈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ヤ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ゃ気液噴出孔の径、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 ) キヤ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ヤップ部で分断され、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 ) キヤ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。

( 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、本辛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。

請求項 1 0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ゃ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 0 N Z 0 F F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。

請求項 1 1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。

( 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。

請求項 1 2に記載の微細気泡発生器によれば、請求項 1 0又は 1 1の効果に加え、以下のような効果が得られる。

( 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 ) 二次液体導入孔ゃ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 1 3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 0 N/0 F F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。

( 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 1 4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 1 3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 O N/O F F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。

請求項 1 5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 1 4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 1 6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 1 5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 1 7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 1 5又は 1 6の効果に加え、以下のような効果が得られる。

請求項 1 8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 1 3乃至 1 7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。

( 3 ) 吸込口が液中に開口されているので、液中ポンプの O NZO F F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 1 9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 1 8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、インべ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 ) ィンペラを駆動させるモー夕を備えたモー夕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 2 0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 1 9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、液中ポンプの〇 N / 0 F F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 2 1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 1 7乃至 2 0の内何れか 1項の効果に加えて以下の効果を生じる。

請求項 2 2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 1 3乃至 2 1の内何れか 1項の効果に加えて以下の効果を生じる。

( 2 ) それそ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。

Claims

請求の範囲

1 . 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。

2 . 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。

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

4 . 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ヤ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。

5 . 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ヤップ部を支持するキヤ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。

6 . 前記キヤップ支持部及び Z又は前記固定キヤ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

7 . 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。

8 . 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。

9 . 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。

1 0 . 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。

1 1 . 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 1 0に記載の微細気泡発生器。

1 2 . 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 1 0又は 1 1に記載の微細気泡発生器。

1 3 . 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 1 0乃至 1 2の内いずれか 1項に記載の微細気泡発生器。

1 4 . 請求項 1乃至 1 3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。

1 5 . 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 1 4に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置。

1 6 . 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 1 5に記載の微細気泡発生器及を備えた微細気泡発生装置。

1 7 . 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 1 6に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置。

1 8 . 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 1 6又は 1 7に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置。

1 9 . 前記ポンプが液中に全体を浸潰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 1 4乃至 1 8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。

2 0 . 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、前記ィ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、前記ィンペラを回転させるモ一夕が内蔵されたモ一夕室と、を有していることを特徴とする請求項 1 9に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置。

2 1 . 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 2 0に記載の微細気泡発生器を備えた微細気泡発生装置。

2 2 . 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 1 8乃至 2 1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。

2 3 . 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 1 4乃至 2 2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。