WO2004087342A1 - Cavitation-generating device - Google Patents

Cavitation-generating device Download PDF

Info

Publication number
WO2004087342A1
WO2004087342A1 PCT/JP2004/004058 JP2004004058W WO2004087342A1 WO 2004087342 A1 WO2004087342 A1 WO 2004087342A1 JP 2004004058 W JP2004004058 W JP 2004004058W WO 2004087342 A1 WO2004087342 A1 WO 2004087342A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cavitation
liquid
piston
vibration
bubbles
Prior art date
Application number
PCT/JP2004/004058
Other languages
French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
Masahisa Fujimoto
Original Assignee
Masahisa Fujimoto
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
Priority claimed from JP2003127539A external-priority patent/JP2004298856A/en
Priority claimed from JP2003436386A external-priority patent/JP2005169366A/en
Application filed by Masahisa Fujimoto filed Critical Masahisa Fujimoto
Publication of WO2004087342A1 publication Critical patent/WO2004087342A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06BMETHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/10Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06BMETHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B2201/00Indexing scheme associated with B06B1/0207 for details covered by B06B1/0207 but not provided for in any of its subgroups
    • B06B2201/70Specific application
    • B06B2201/71Cleaning in a tank

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and a method for generating cavitation.
  • “Cavitation” is a phenomenon in which shock waves are generated when bubbles generated in a liquid are destroyed. Background art
  • cavitation may occur in general. Specifically, the pressure of the fluid handled by the device generally varies locally at all times. When the pressure of the fluid drops below the saturated vapor pressure of the fluid, the fluid evaporates and bubbles are generated. However, when the pressure of the fluid fluctuates greatly, the pressure of the fluid instantaneously exceeds the saturated vapor pressure, and the bubbles are destroyed. At this time, a large shock wave is generated. The mechanical force of this shock wave is generally very large. Therefore, if cavitation occurs in a fluid handling device (eg, pump, turbine), the components of the device may be damaged, and the cavitation is generally regarded as harmful.
  • a fluid handling device eg, pump, turbine
  • the shock wave of the cavitation can be used for cleaning, sterilization, sterilization, etc. of articles.
  • a device that actively generates cavitation has been provided.
  • Conventional cavitation generators include those that emit ultrasonic waves into a liquid such as water, those that eject high-pressure water in water, and those that eject high-pressure air in water. These various types of cavitation generators have already been put into practical use.
  • the cavitation shock wave In order for the cavitation shock wave to be used effectively, it is desirable that the generation and destruction of air bubbles occur continuously in a very short time.
  • conventional cavitation generators were inefficient in generating and destroying bubbles. As a result, conventional cavitation generators did not exhibit high cleaning or sterilizing effects.
  • an object of the present invention is to provide a cavitation generator that has high efficiency of generation and destruction of air bubbles and can perform powerful cleaning and sterilization. Disclosure of the invention
  • the liquid tank 1 is formed in a cylindrical shape, and the upper part thereof is open to the atmosphere.
  • a vibration piston 4 is provided below the liquid tank 1.
  • the vibration piston 4 is connected to the electric motor via a crank mechanism.
  • the crank mechanism includes a crank shaft 8, a crank pin 6, and a crank rod 5. Rotational movement of the crankshaft 8 is converted into vertical movement of the vibration piston 4, which slides up and down the inner wall of the liquid tank 1.
  • Liquid tank 1 is filled with liquid 2 (typically water).
  • liquid 2 typically water
  • the crankshaft 8 rotates, the oscillating piston 4 reciprocates up and down, and the liquid 2 present above the oscillating piston 4 reciprocates up and down together with the oscillating piston 4.
  • the lower part of the vibrating piston 4 is filled with a compressible gas (typically, air). Since the vibration piston 4 has the seal (O-ring) 4a, the liquid fluid 2 does not leak to the crank mechanism side.
  • the force acting on the liquid 2 in the liquid tank 1 is the product of the acceleration of the liquid 2 and the mass of the liquid.
  • the acceleration of the liquid 2 is provided by the oscillating piston 4.
  • the value of the force acting on liquid 2 reduced by the cross-sectional area of liquid tank 1 depends on the inertia of liquid 2.
  • Pressure. The value obtained by adding the atmospheric pressure acting on the liquid level 3 of the liquid tank 1 to this pressure is the absolute pressure of the liquid 2.
  • Equations 1 to 3 The reciprocating motion of the oscillating piston 4 and the liquid 2 is expressed by the following equations (Equations 1 to 3).
  • the rotational angular velocity of the crankshaft 8 is ⁇ (rad)
  • the amount of eccentricity of the crankpin is a (m).
  • equations show the state until bubbles are generated. This is because, when bubbles are generated, the motion state of the liquid 2 above the bubbles changes. In other words, the acceleration of the liquid 2 becomes smaller than the vibration piston 4 due to the generation of bubbles.
  • the cross-sectional area S of the liquid tank 1 has no relation to the behavior of the pressure PH.
  • the saturated vapor pressure (Pv) of water is 1710 Pa at a temperature of 15 ° C and 234 OPa at a temperature of 20 ° C. Therefore, the critical water depth HL for bubble generation is about 0.5 m.
  • Pressure PH drops below the saturated vapor pressure (Pv) of water The time is as short as a few milliseconds.
  • the generated bubbles occur throughout the region where the pressure PH has dropped below the saturated vapor pressure (Pv).
  • the heat of vaporization is necessary for the generation of bubbles. Therefore, even if bubbles receive heat from the surrounding water, the generation of bubbles is an instantaneous phenomenon. For this reason, the bubbles cannot grow large and the diameter of the bubbles is less than several dragons.
  • the generated bubbles are destroyed when the pressure of the liquid 2 recovers immediately. That is, the bubbles collapse and become the original liquid 2. At that time, a large shock wave is generated (cavitation phenomenon).
  • the present invention has the following features as compared with the conventional one.
  • the bubble generation range is from the piston face of the vibrating piston 4.
  • the maximum water depth is up to HL.
  • the conventional cavitation generator using ultrasonic waves cavitation is generated only on the side where the ultrasonic transducer is installed, and on the other side, the generation of cavitation is drastically reduced.
  • a conventional cavitation generator using a jet of high-pressure water cavitation is generated only on the jet side of high-pressure water, and on the opposite side, the generation of cavitation is drastically reduced.
  • the generation and destruction of air bubbles occur in a preset space, and even when the article to be washed has a complicated structure, cavitation may occur on the entire surface. Therefore, the conventional cavitation generator is mainly used for cleaning instruments and equipment, whereas the cavitation generator according to the present invention is also used for sterilization (sterilization) of medical instruments and kitchen appliances. obtain.
  • the cavitation generator shown in Fig. 1 has the following points to be improved.
  • an opposing piston (a pair of oscillating pistons 14) shown in FIG. 2 is provided instead of the oscillating piston 4.
  • the crankshaft rotates about the crankshaft center 8a, but the crankpin rotates on the crankpin track 6a about the crankshaft.
  • the diameter of the crank pin orbit 6a is the stroke amount (twice the eccentric amount) of the vibrating biston 14.
  • the positions of the crankpins of the vibration piston 14 are symmetrically arranged on the crankpin track 6a about the crankshaft center 8a.
  • the oscillating biston 14 reciprocates and swings.
  • the amount of eccentricity of the crank pin is sufficiently small with respect to the piston diameter of the oscillating piston 14 and is substantially the same as the case where the crank rod is provided (the swing motion is ignored).
  • a crank rod may be provided.
  • Figure 2 shows the left and right angles of rotation of the crankshaft at 0 ° (thin line; bottom dead center), 60 ° (dashed line), 120 ° (dash-dot line), and 180 ° (solid line; top dead center).
  • the state of the oscillating biston 14 is illustrated.
  • the force applied to the left and right vibration pistons 14 and the movement of the left and right vibration pistons 14 are always symmetric about the crankshaft center 8a of the crankshaft.
  • the rotational impedance of ton 14 is theoretically zero. Therefore, the vibration and noise of the cavitation generator are greatly reduced.
  • the vibration biston 4 shown in FIG. 1 is driven by the electric motor as described above.
  • the response speed is slow due to the inertia of the rotating part, and it takes a long time to start or stop the vibration piston 4.
  • air bubbles are generated and destroyed while the cavitation generator is on standby (when replacing the equipment to be cleaned, etc.), which makes handling the cavitation generator inconvenient.
  • each vibrating piston 14 is provided with a rotation speed control device such as an impeller.
  • a rotation speed control device such as an impeller.
  • the phase difference between the vibration pistons 14 is zero degrees, the composite amplitude becomes maximum. If the phase difference is 180 degrees, the resultant amplitude is zero. Therefore, when the cavitation generator is started up and the stand-by is stopped, the phase difference between the inverters is set to 180 degrees (reverse phase shift), and the generation and destruction of air bubbles is extremely small (almost zero). . As a result, the start and stop of the cavitation generator are quickly executed, and the motor does not need to be stopped when the cavitation generator is on standby (replacement of equipment to be cleaned, etc.), thereby improving work efficiency.
  • the critical depth HL of bubble generation is large (about 0.5 m), and the handling of the device is not easy. Bubbles Preferably, birth and destruction occur in more shallow locations.
  • an inertia piston 44 is provided at the top of the place where bubbles are generated and destroyed.
  • the inertia piston 44 is arranged above the bubble generation and destruction part 60.
  • the inertia piston 44 is made of metal, and is slidable along the inner wall surface of the liquid tank 1. Since the inertia piston 44 is made of metal, the inertia is increased in a compact manner. However, the material of the inertial piston 44 is not limited to metal. Due to the inertia of the inertia piston 44, the depth at which bubbles are generated in the liquid 2 is reduced.
  • Equation 6 If the force of the lifting device 46 is zero, (Equation 6) is obtained by replacing S * H * o / in (Equation 4) with W. If the inertial bistone 44 is made of stainless steel or steel, the critical water depth HL at which bubbles are generated due to the difference between the specific gravity of the inertial biston 44 and the specific gravity of water is determined as follows. This is about one-eighth that of the case where it is not provided.
  • the inertia piston 44 is suspended by a leaf spring, but the inertia piston 44 can slide along the liquid tank 1 and satisfies (Equation 6).
  • a coil spring, a counter panel, a pneumatic panel, or the like may be used instead of the plate panel.
  • the generation and destruction of bubbles occur in a region deeper than the limit water depth HL determined by the frequency and stroke of the vibrating biston 4.
  • bubbles are likely to be generated on the piston surface of vibrating piston 4 (especially near vibrating piston 4).
  • the present inventor tried to limit the bubble generation and destruction part 60 by adjusting the inner diameter of the liquid tank 1.
  • its realization is difficult.
  • the cavitation generator shown in Fig. 3 uses a pressurized piston 5 that can slide along the inner wall surface of the liquid tank 1 so that air bubbles are generated and destroyed only in a specific section of the liquid tank 1. 4 or pressurized membrane (not shown) is provided.
  • the pressure piston 54 is pressed against the liquid 2 by a spring mechanism 56 and a pressure pump 58.
  • the pressure below the pressurized piston 54 does not always fall below the saturated vapor pressure of the liquid 2 during operation of the cavitation generator.
  • the generation and destruction of air bubbles do not occur at the lower part of the pressurized piston 54 (or hardly occur).
  • the liquid 2 previously stored in the tank 61 is used to pump the liquid Supplied below pressurized biston by 5 8 Is done.
  • the liquid 2 may be supplied from another system.
  • the pressure of the supplied liquid 2 is adjusted by a throttle valve 59.
  • a pressure film may be used instead of the pressure piston 54. This pressurized film transmits the vibration of the vibration piston chamber of the liquid tank 1 to the bubble generation and destruction section 60.
  • the pressure film 55 can be reduced in weight as compared with the pressure piston 54.
  • the liquid 2 contains gases such as nitrogen, oxygen, and carbon dioxide in the atmosphere. These gases tend to be nuclei of bubble generation when bubbles are generated. Therefore, the presence of these gases facilitates the generation of bubbles. However, the following characteristics are shown with respect to the collapse of bubbles, which is the original purpose of the cavitation generator.
  • the gas in the vapor is much less likely to be contained (dissolved) in the original liquid than the vapor becomes the original liquid (water is called condensate). That is, the destruction of bubbles is delayed. Alternatively, it is the nucleus of bubble generation at the stage where bubbles are not completely destroyed and other bubbles are generated. As a result, the shock wave strength at the time of bubble collapse is greatly reduced.
  • the degassed liquid 2 is supplied or circulated to the liquid tank 1.
  • a deaeration tank 61 is arranged, and a gas contained in the liquid 2 is removed by a vacuum pump 63.
  • the liquid 2 (degassed liquid) in the degassing tank 61 is supplied to the bubble generation and destruction section 60 of the liquid tank 1 by the circulation pump 62 to the nozzles 64.
  • the liquid 2 is circulated to the deaeration tank 61 via a labyrinth 65 provided at the center of the inertial piston 44.
  • Prolapse A vacuum pump 63 is connected to the gas tank 61.
  • the liquid 2 sent from the bubble generation and destruction section 60 is effectively degassed.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing the basic principle of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an aspect in which the vibration bistones of the present invention are arranged to face each other.
  • FIG. 5 is a sectional view taken along line VV in FIG.
  • FIG. 6 is a diagram schematically showing a configuration of a cavitation generator according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a flow of water to be sterilized in the cavitation generator according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram schematically showing a configuration of a cavitation generator according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a cavitation block according to a modification of the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a front view of a crank mechanism according to a modification of the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a view showing a structure of a driving mechanism for a vibration piston according to a modification of the third embodiment of the present invention.
  • this cavitation generator has a liquid tank 1, and the liquid tank 1 is formed in a cylindrical shape.
  • the liquid tank 1 can withstand a pressure of several to tens of atmospheres.
  • the liquid tank 1 is not limited to a cylindrical shape, and may have another shape as long as it can withstand the above pressure.
  • the vibration generator 10 is housed in the vibration generator cylinder 11.
  • the vibration generating section cylinder 11 penetrates the liquid tank 1 so as to be orthogonal to the central axis of the liquid tank 1.
  • a seal (O-ring) 11a is provided at the boundary between the vibration generating cylinder 11 and the liquid tank 1.
  • Motors 19 are installed at both ends of the vibration generating cylinder 11.
  • the motor shaft 18 of the motor 19 rotates about the center axis of the vibration generating cylinder 11.
  • a bearing for rotatably supporting the motor shaft 18 is disposed in the center of the vibration generating portion cylinder 11. This bearing is supported on the inner wall of the vibration generating cylinder 11.
  • a circular window is provided on the side wall of the vibration generating cylinder 11.
  • This window Cylinder 12 is fitted into the cylinder.
  • the cylinder 12 supports the opposing vibration piston 14. Two sets of opposing vibration pistons 14 are provided. Since the vibration generating section cylinder 11 penetrates the liquid tank 1, the tip of the cylinder 12 is machined into the side wall shape of the cylinder 11.
  • Each motor shaft 18 passes through two sets of eccentric disks 16 and three flywheels 17.
  • the motor shaft 18 and the eccentric disk 16 and the motor shaft 18 and the flywheel 17 are connected by a spline structure, and rotational torque is transmitted.
  • the bearing 15 is fitted on the outer peripheral surface of the eccentric disk 16, and the vibration bistone 14 is further fitted on the outer peripheral surface of the bearing 15.
  • a ball bearing is adopted, but a roller bearing or a slide bearing may be adopted instead.
  • the amount of eccentricity of the two sets of eccentric disks 16 with respect to the central axis is half of the amount of stroke of the vibrating piston 14, and the eccentric direction is reversed (the phase is shifted by 180 degrees). Is). Therefore, the opposing oscillating pistons 14 (see FIG. 5) reciprocate in opposition by the rotation of the motor shaft 18.
  • One (inner) eccentric disk 16 acts on one oscillating piston 14, and the other (outer) eccentric disk 16 acts on the other oscillating piston 14.
  • the reason for this configuration is that the rotational motion of the motor shaft 18 is transmitted to the reciprocating motion of each vibration piston 14 with good balance.
  • the torque required for the oscillating piston 14 to reciprocate is several to several tens times the average rotational torque of the motor shaft 18. This makes it difficult to rotate the motor shaft 18 smoothly.
  • a plurality of (three) flywheels 17 are provided, and the eccentric disk 16 and the flywheel 17 are connected by a plurality of pins 16a.
  • the vibration piston 14 in the upper half of the vibration generator 10, the vibration piston 14 is located at the top dead center, and in the lower half, the vibration piston 14 is located at the bottom dead center.
  • two sets of opposing oscillating pistons 14 are provided.
  • the upper half is an opposing oscillating piston 14 on one side, and each oscillating piston 14 is It is located at the top dead center.
  • the lower half is the opposing vibration piston 14 on the other side, and each vibration piston 14 is at the position of the bottom dead center. That is, the figure shows a state where the phase difference of the vibration piston 14 is 180 degrees.
  • each of the electric motors 19 may include a rotation speed control device such as an inverter.
  • a rotation speed control device such as an inverter.
  • the number of rotations of each motor 19 and the phase difference between the two are controlled, and the magnitude of the combined amplitude, and the generation and interruption of bubbles are controlled with a quick response.
  • a cylindrical inertial biston 44 is disposed above the liquid tank 1.
  • This inertial piston 4 4 is slidable up and down in the figure.
  • the inertia button 44 is provided with a seal mechanism 44a.
  • As the sealing mechanism 44a for example, an O-ring is employed. This prevents the occurrence of cavitation between the liquid tank 1 and the inertial piston 4 4.
  • the inertia piston 44 may be suspended on the side wall of the liquid tank 1 by the suspension device 46 shown in FIG.
  • a pressurized biston 54 is arranged at the lower part of the box.
  • a panel mechanism 56 is provided between the pressurized biston 54 and the side wall of the liquid tank 1. The pressurizing piston 54 is pulled downward by the panel mechanism 56.
  • the pressure biston 54 is provided with a seal mechanism 54a.
  • This seal mechanism 54a employs an O-ring. This prevents cavitation between the liquid tank 1 and the pressurized piston 54.
  • the vibration film 14 may be provided with a buffer film 20.
  • the buffer film 20 may be made of an elastic material, such as a rubber film or a plastic film.
  • FIG. 6 A second embodiment of the present invention will be described based on FIG. 6 and FIG.
  • the cavitation generator according to the present embodiment is used as a liquid sterilizer (sterilizer). For example, drinking water, bath water, pool water, etc. are circulated through this device to sterilize the water.
  • a liquid sterilizer for example, drinking water, bath water, pool water, etc. are circulated through this device to sterilize the water.
  • the configuration of the cavitation generator shown in Fig. 6 is different from the cavitation generator shown in Fig. 3 in that a storage tank (bath tub, pool, etc.) is arranged in place of the deaeration tank 61, and other configurations. Is the same as the cavitation generator shown in FIG. As shown in FIG. 7, in the present embodiment, the water to be sterilized is supplied from the nozzle 64 to the bubble generation and destruction section 60. The water to be sterilized is sterilized as follows.
  • Water from the drinking water source, bathtub or pool (water to be sterilized) is discharged from one or more nozzles 64 to the cavitation generating device. Sent to section 60.
  • the water to be sterilized flows into the outer periphery of the bubble generating and destroying section 60 while forming a spiral flow, and is discharged from the center of the bubble generating and destroying section 60.
  • the bacteria contained in the water to be killed are killed in a short time by the shock wave generated in the entire area of the bubble generating and destroying part 60.
  • the cavitation generator according to the present embodiment has the following characteristic configuration.
  • the vibration pistons have a pair structure, and the pressure faces (surfaces facing the inside of the cavitation chamber) of each vibration piston face each other.
  • Each vibration piston is driven by a link mechanism and a crank mechanism.
  • the inertial pistons have a pair configuration, and each inertial piston faces each other.
  • Each inertial piston faces the interior of the cavitation chamber in the same manner as the above-mentioned vibration piston.
  • the cavitation chamber has a symmetric structure. As a result, the liquid in the cavitation chamber moves due to the reciprocating motion of the vibration biston and the inertia biston, or due to the generation and destruction of bubbles and the pressure fluctuation in the cavitation chamber. Does not occur.
  • a high-speed circulation deaeration system consisting of a check valve and a gas-liquid separator is provided.
  • This constrained circulation degassing system utilizes pressure fluctuations in the cavitation chamber.
  • gas (non-condensed gas) in the liquid is quickly discharged from the cavitation chamber.
  • the symmetry of the cavitation chamber is maintained and quick degassing is possible due to the imbalance caused by the remaining non-condensable gas.
  • the cavitation block 101 has a rectangular parallelepiped outer shape, and a cavitation chamber 102 (bubble generation and destruction chamber) is provided inside.
  • the cavity block 101 is provided with holes each having the X-axis and the z-direction axis passing through the center thereof as central axes.
  • a vibration piston 114 is fitted into a hole provided along the X-direction axis, and the vibration piston 114 slides in the X direction.
  • An inertia button 144 is fitted into a hole provided along the z-axis, and the inertia button 144 slides in the z-direction.
  • the cavitation block 101 may be made of metal or plastic as long as it can withstand the shock wave at the time of bubble collapse.
  • the outer shape of the cavitation block 101 is not necessarily a rectangular parallelepiped, but may be a sphere, a cylinder, or an ellipse.
  • the X-axis and the z-axis are set so as to pass through the center of the cavitation chamber 102. This is for ease of explanation. Thus, the X-axis and the z-axis do not necessarily need to pass through the center point of the cavitation chamber 102. Further, since the vibration and noise due to the liquid in the cavitation chamber 102 are smaller than the vibration biston 114 or the inertia bistone 144, the above-mentioned configuration 3 may not be adopted.
  • the pair of vibrating biscuits 111 are coupled to the leper 107.
  • One end of each of the repellers 107 is connected by a repeller 110, and a fulcrum 108 is formed therebetween.
  • Each vibrating stone 114 slides with respect to the hole in the X direction axis of the cavity chamber 102.
  • the other end of each repeller 107 is connected to a motor.
  • the rotating shaft of the electric motor is connected to each lever 107 via a crank mechanism.
  • the rotating motion of the rotating shaft of the electric motor is coupled to the crank rod 105 converted into reciprocating motion by the crank mechanism via the bearing 109.
  • This bearing 109 is connected to the other end of each lever 7 Constitute the side fulcrum.
  • the pair of raw pistons 144 slide with respect to a hole in the z-axis of the cavitation block 101.
  • the reciprocating motion of the oscillating piston 144 is transmitted to the inertia piston 144 via the liquid in the cavitation chamber 102.
  • the panel device 144 supports the inertial biston 144.
  • the inertial piston does not come off the cavitation block 101 by moving along the z-direction axis.
  • the panel force of the spring device 144 need only be such that the displacement of the inertial piston 144 due to gravity in the sliding direction (z direction) is corrected.
  • a sealing device such as an O-ring is provided on the outer peripheral surface of the inertial piston 144 so that the liquid snapper in the cavitation chamber 102 does not leak outside.
  • the gas-liquid separator 166 is connected to the cavitation chamber 102.
  • the upper part of the cavitation chamber 102 and the gas-liquid separator 166 are connected via a check valve 166, and the drainage of the gas-liquid separator 166 is connected to the check valve 1 It is sent to the lower part of the chamber 102 via 68.
  • a nozzle 169 is provided below the chamber 102, whereby the liquid in the cavitation chamber 102 circulates.
  • the exhaust from the gas-liquid separator 166 may be released to the atmosphere or may be connected to a degassing system.
  • the pressure of the cavitation chamber 102 fluctuates greatly from the saturated pressure of the liquid to a pressure of about twice the atmospheric pressure during operation of the cavitation generator, and the fluctuation is repeated. Since the gas-liquid separator 166 is open to the atmosphere or connected to another system, the pressure fluctuation of the gas-liquid separator 166 is small.
  • the inventor of the present application paid attention to this point and constructed the following circulation system. That is, when the pressure in the cavitation chamber 102 is higher than the pressure of the steam separator 166, the liquid in the cavitation chamber 102 flows from the upper pipe of the cavitation chamber 102 to the check valve 1. It flows into the steam separator 16 through 6 7.
  • the flow of the liquid is shut off by the check valve 168.
  • the pressure in the cavitation chamber 102 is lower than the pressure of the gas-water separator 166
  • the drainage of the gas-liquid separator 166 passes through the check valve 168 to the cavitation chamber.
  • the check valve 167 is blocked by the check valve 167.
  • the condensed gas is supplied to the upper piping of the cavitation chamber 102. Is effectively discharged from As a result, the non-condensable gas in the cavitation chamber 102 flows into the gas-liquid separator 166 together with the liquid in the cavitation chamber 102, and is separated from the liquid by the gas-liquid separator 166 and discharged to the atmosphere. Is done. The liquid from which the non-condensable gas has been separated and removed is returned to the cavitation chamber 102 again.
  • the pipe connected to the upper part of the cavitation chamber 102 is attached to the inertial piston 144, but this pipe is connected to the top of the center of the cavitation chamber 102. It should just be. Therefore, when the vibrating biscuit 114 is located at the top of the cavitation chamber 102, the above piping is attached to the vibrating piston 114, and If the top of 102 is the cavitation block 101, then the tubing is attached to this cavitation block.
  • the piping connected to the lower portion of the cavitation chamber 102 is attached to the lower portion of the cavitation block 101, but is not limited to this.
  • the pipe may be provided so that the liquid ejected from the nozzle 169 generates a swirling flow in the liquid in the cavitation chamber 102.
  • the cavitation chamber 102 is formed in a cylindrical shape extending in the z direction of the cavitation block 101.
  • a ceiling plate and a bottom plate sealed with an O-ring or the like are provided at the top and bottom of the cavitation chamber 102.
  • the cavity block 101 may be made of metal or plastic as long as it can withstand the shock wave at the time of bubble collapse.
  • the external shape of the cavity block 101 is not necessarily an octagonal prism, but may be a sphere, a cylinder, or an ellipsoid.
  • the drive mechanism of the vibrating biston 114 is disposed immediately below the cavitation block 101.
  • This drive mechanism includes four levers 107, which are raised in the z direction, and are connected to the connection lever 110 at the upper part of the cavitation block 101.
  • This connecting part forms a fulcrum 108.
  • the rank rod 105 constitutes a crank mechanism that converts the rotational motion of the electric motor 119 into a reciprocating motion.
  • the rotation of the electric motor 119 causes the reper 107 to perform a pendulum movement about the fulcrum A108.
  • the vibration piston 114 connected to the repeller 107 reciprocates in the X-axis and the y-axis.
  • the crankpin 106 for the X-axis and the crankpin 106 for the y-axis are symmetrically positioned with the same amount of eccentricity with respect to the center of the motor shaft 118.
  • the pair of vibration bistons 114 reciprocate symmetrically around the center of the cavitation chamber 102 along the X-axis and the y-axis, respectively.
  • the crank mechanism will be described in more detail.
  • the motor shaft 1 18 which is the output shaft of the motor 1 19 is a flywheel 1 17 of a crank mechanism for the X direction axis, an eccentric disk 1 16, a flywheel 1 1 7 And the clutch 120. These are fitted by a spline structure or the like, and rotational torque is transmitted.
  • a bearing 115 is fitted on the outer peripheral surface of the eccentric disk 1 16, and a crank rod 105 is further fitted on the outer peripheral surface.
  • the eccentric disk 1 16 instead of the crank pin is adopted because the eccentric amount of the eccentric disk 1 16 is set small, so that the eccentric disk 1 16 and the motor shaft 1 18 This is to avoid interference.
  • the output shaft 1 2 1 of the clutch 1 2 0 passes through the flywheel 1 1 7, the eccentric disk 1 1 6, the flywheel 1 1 7 and the clutch 1 2 0 of the crank mechanism for the y-axis. . These are fitted with each other to transmit the rotational torque. In this figure, this portion is shown as viewed from the y direction for simplification of the description.
  • the eccentric disk 116 for the y-axis must be eccentric relative to the eccentric disk 106 for the x-axis. Is 90 degrees Is set to be
  • the clutch 120 is not for the main purpose of engaging or disengaging the motor shaft 118 and the output shaft 121 of the clutch 120, but for the X-axis during the operation of the cavitation generator. It is intended to switch the phase difference between the crank mechanism for the y-axis and the crank mechanism for the y-axis. In the first embodiment, the phase difference between the two sets of crank mechanisms is controlled by the two electric motors. In this cavitation generator, the clutch 120 realizes the function. Detailed description of the structure of the clutch is omitted. The clutch 120 is remotely controlled by an electromagnet or compressed air, but may be manually operated. Further, the clutch 120 may be built in the flywheel 117.
  • the two pairs of inertia pistons 144 slide with respect to the holes of the cavitation block 101 in the X and Y axes. Similar to the first embodiment, the motion of the inertia piston 144 is performed by transmitting the reciprocating motion of the vibrating biston 114 via the liquid in the cavitation chamber 101. Is
  • the main purpose of the panel device 146 is to support the inertia biston 144 so as not to come off the cavitation block 101. Therefore, it is sufficient that the panel device 144 has sufficient panel force in the sliding direction of the inertial piston 144 to such an extent that the displacement due to gravity is corrected.
  • the spring force needs to be adjusted according to the pressure.
  • the outer peripheral surface of the inertia piston 144 is sealed by a sealing device such as an O-ring, so that the liquid in the cavitation chamber 101 is discharged to the outside. So that it does not leak. Sterilization (sterilization) by a cavitation generator is more effective than other sterilization methods for the following reasons.
  • bacteria contained in the water to be sterilized are living organisms, they have a high gas content and are likely to become nuclei when bubbles are generated. That is, bacteria receive the largest shock wave when the bubble collapses.
  • the residence time of water in the bubble generation and destruction section 60 is made uniform. Therefore, a part of the water to be sterilized is not discharged without being sterilized, so that reliable sterilization is achieved.
  • the cavitation generator according to the present invention can be used for sterilization (sterilization) of medical equipment and kitchen appliances.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)

Abstract

A cavitation-generating device has a cavitation block where a cavitation chamber is partitioned. In the cavitation chamber is placed a liquid. Vibration pistons are opposedly arranged in the cavitation block. Each vibration piston slides so as to approach to and depart from the cavitation chamber. The vibration pistons are driven by a link mechanism and a crank mechanism and vibrate at predetermined amplitude. Composite amplitude of the vibration pistons is controlled by a control device. In the cavitation block are provided inertia pistons. The inertia pistons are opposedly arranged so as to face the cavitation chamber and reciprocate so as to approach to and depart from the cavitation chamber. The liquid in the cavitation chamber is circulated. The liquid circulated is deaerated by a liquid separator.

Description

明細書 キヤビテーション発生装置 技術分野  Description Cavitation generator Technical field
本発明は、 キヤビテーションを発生させる装置及ぴ方法に関するもの である。 「キヤビテーシヨン」 とは、 液体中で発生した気泡が壊滅する 際に衝撃波が生じる現象である。 背景技術  The present invention relates to an apparatus and a method for generating cavitation. “Cavitation” is a phenomenon in which shock waves are generated when bubbles generated in a liquid are destroyed. Background art
流体を扱う装置においては、 一般にキヤビテーションが発生するおそ れがある。 具体的には、 当該装置によって扱われる流体は、 一般に、 常 時その圧力が局部的に変動する。 この流体の圧力が当該流体の飽和蒸気 圧力よりも低下すると、 当該流体が蒸発して気泡が発生する。 ただし、 この流体の圧力の変動が激しい場合には、 この流体の圧力が瞬時に飽和 蒸気圧力以上となり、 上記気泡が壊滅する。 このとき、 大きな衝撃波が 生じる。 この衝撃波の機械力は、 一般に非常に大きい。 したがって、 流 体を扱う装置 (例えばポンプ、 水車) においてキヤビテーシヨンが発生 した場合には、 当該装置の構成部品を破損させるおそれがあり、 そのた め、 キヤビテーシヨンは、 一般に害悪とみなされている。  In devices that handle fluids, cavitation may occur in general. Specifically, the pressure of the fluid handled by the device generally varies locally at all times. When the pressure of the fluid drops below the saturated vapor pressure of the fluid, the fluid evaporates and bubbles are generated. However, when the pressure of the fluid fluctuates greatly, the pressure of the fluid instantaneously exceeds the saturated vapor pressure, and the bubbles are destroyed. At this time, a large shock wave is generated. The mechanical force of this shock wave is generally very large. Therefore, if cavitation occurs in a fluid handling device (eg, pump, turbine), the components of the device may be damaged, and the cavitation is generally regarded as harmful.
—方、 キヤビテーシヨンの衝撃波は、 物品の洗浄、 殺菌、 滅菌等に利 用され得る。 このため、 従来から、 積極的にキヤビテーシヨンを発生さ せる装置が提供されている。 従来のキヤビテーシヨン発生装置は、 水等 の液体中に超音波を発信するもの、 水中で高圧の水を噴射させるもの、 水中で高圧の空気を噴射させるもの等がある。 これら各種のキヤビテー シヨン発生装置は、 既に実用化されている。 キヤビテーションの衝撃波が効果的に利用されるためには、 気泡の発 生現象及び壊滅現象がきわめて短時間のうちに連続して生じることが望 ましい。 しかし、 従来のキヤビテーシヨン発生装置では、 気泡の発生及 び壊滅の効率が悪かった。 その結果、 従来のキヤビテーシヨン発生装置 は、 高い洗浄作用や殺菌作用を奏するものではなかった。 On the other hand, the shock wave of the cavitation can be used for cleaning, sterilization, sterilization, etc. of articles. For this reason, a device that actively generates cavitation has been provided. Conventional cavitation generators include those that emit ultrasonic waves into a liquid such as water, those that eject high-pressure water in water, and those that eject high-pressure air in water. These various types of cavitation generators have already been put into practical use. In order for the cavitation shock wave to be used effectively, it is desirable that the generation and destruction of air bubbles occur continuously in a very short time. However, conventional cavitation generators were inefficient in generating and destroying bubbles. As a result, conventional cavitation generators did not exhibit high cleaning or sterilizing effects.
そこで、 本発明の目的は、 気泡の発生及び壊滅の効率が高く、 強力な 洗浄及び殺菌を行うことができるキヤビテーション発生装置を提供する ことである。 発明の開示  Therefore, an object of the present invention is to provide a cavitation generator that has high efficiency of generation and destruction of air bubbles and can perform powerful cleaning and sterilization. Disclosure of the invention
本発明の基本原理が図 1に基づいて説明される。  The basic principle of the present invention will be described with reference to FIG.
液槽 1は、 円筒状に形成されており、 その上部が大気に解放されてい る。 液槽 1の下部に振動ピス トン 4が設けられている。 振動ピス トン 4 は、 クランク機構を介して電動機に連結されている。 クランク機構は、 クランク軸 8と、 クランクピン 6と、 クランクロッド 5とを備えている 。 クランク軸 8の回転運動は、 振動ピス トン 4の上下運動に変換され、 振動ピス トン 4は、 液槽 1 の内壁を上下に滑動する。  The liquid tank 1 is formed in a cylindrical shape, and the upper part thereof is open to the atmosphere. A vibration piston 4 is provided below the liquid tank 1. The vibration piston 4 is connected to the electric motor via a crank mechanism. The crank mechanism includes a crank shaft 8, a crank pin 6, and a crank rod 5. Rotational movement of the crankshaft 8 is converted into vertical movement of the vibration piston 4, which slides up and down the inner wall of the liquid tank 1.
液体 2 (典型的には水) が液槽 1に充填される。 クランク軸 8が回転 すると、 振動ピス トン 4が上下に往復運動し、 振動ピス トン 4の上部に 存在する液体 2は、 振動ピス トン 4と共に上下に往復運動する。 なお、 振動ピス トン 4の下部は圧縮性気体 (典型的には、 空気) が充填されて いる。 振動ピス トン 4はシール (Oリング) 4 aを備えているので、 液 体液 2は、 上記クランク機構側へ漏れない。  Liquid tank 1 is filled with liquid 2 (typically water). When the crankshaft 8 rotates, the oscillating piston 4 reciprocates up and down, and the liquid 2 present above the oscillating piston 4 reciprocates up and down together with the oscillating piston 4. The lower part of the vibrating piston 4 is filled with a compressible gas (typically, air). Since the vibration piston 4 has the seal (O-ring) 4a, the liquid fluid 2 does not leak to the crank mechanism side.
液槽 1内の液体 2に作用する力は、 液体 2の加速度と液体の質量との 積である。 液体 2の加速度は、 振動ピス トン 4によってもたらされる。 液体 2に作用する力が液槽 1の断面積で徐された値は、 液体 2の慣性に より発生する圧力である。 この圧力に液槽 1の液面 3に作用する大気圧 が加算された値は、 液体 2の絶対圧力である。 The force acting on the liquid 2 in the liquid tank 1 is the product of the acceleration of the liquid 2 and the mass of the liquid. The acceleration of the liquid 2 is provided by the oscillating piston 4. The value of the force acting on liquid 2 reduced by the cross-sectional area of liquid tank 1 depends on the inertia of liquid 2. Pressure. The value obtained by adding the atmospheric pressure acting on the liquid level 3 of the liquid tank 1 to this pressure is the absolute pressure of the liquid 2.
振動ピス トン 4と液体 2の往復運動は、 以下の式 (式 1〜式 3) で示 される。 ここで、 クランク軸 8の回転角速度は ω (rad )、 クランクピン の偏心量は a(m)である。 ただし、 これらの式は、 気泡が発生するまでの 状態を示す。 気泡が発生すれば、 その上部の液体 2の運動状態が変化す るためである。 言い換えると、 気泡の発生により、 液体 2の加速度が振 動ピス トン 4より小さくなるためである。 The reciprocating motion of the oscillating piston 4 and the liquid 2 is expressed by the following equations (Equations 1 to 3). Here, the rotational angular velocity of the crankshaft 8 is ω (rad), and the amount of eccentricity of the crankpin is a (m). However, these equations show the state until bubbles are generated. This is because, when bubbles are generated, the motion state of the liquid 2 above the bubbles changes. In other words, the acceleration of the liquid 2 becomes smaller than the vibration piston 4 due to the generation of bubbles.
振動ピス トンの上下方向の移動量(m) : z= a sincot (式 1 ) 振動ピス トンの上下方向の速度 (m/s) : v= acocoscot (式 2 ) 振動ピス トンの上下方向の加速度 (m2/s2) : a=_aco2sincot (式 3 ) 液面 3から深さ H(m)の位置までの液体 2の質量と上記 (式 3) で示さ れる液体 2の加速度 αとの積は、 振動ビス トン 4により液体 2に与えら れる力である。 この力が液槽 1の断面積で徐された値は、 液体 2の圧力 を示す。 したがって、 液体 2が往復運動することに起因して、 液面 3力 ら深さ H (m)の位置において発生する液体 2の圧力 P H (Pa)は、 Vertical movement of vibration piston (m): z = a sincot (Equation 1) Vertical velocity of vibration piston (m / s): v = acocoscot (Equation 2) Vertical acceleration of vibration piston (M2 / s 2 ): a = _aco 2 sincot (Equation 3) The mass of the liquid 2 from the liquid level 3 to the position of the depth H (m) and the acceleration α of the liquid 2 expressed by the above (Equation 3) The product is the force applied to the liquid 2 by the oscillating biston 4. The value obtained by reducing this force by the cross-sectional area of the liquid tank 1 indicates the pressure of the liquid 2. Therefore, the pressure PH (Pa) of the liquid 2 generated at the position of the depth H (m) from the liquid level 3 due to the reciprocation of the liquid 2 is
P H= P a— S H T/aco2sino>t /S (Pa) (式 4)PH = P a— SHT / aco 2 sino> t / S (Pa) (Equation 4)
= P a— H γ a o 'sinco t (Pa) = P a— H γ a o 'sinco t (Pa)
ここで P a : 大気圧 (Pa)  Where Pa: Atmospheric pressure (Pa)
S : 液槽 1の断面積 (m2) S: Cross-sectional area of liquid tank 1 (m 2 )
7 : 液体の比重 (kg/m3) 7: Specific gravity of liquid (kg / m 3 )
(式 4) が示すように、 液槽 1の断面積 Sは、 圧力 P Hの挙動には無 関係である。  As shown in (Equation 4), the cross-sectional area S of the liquid tank 1 has no relation to the behavior of the pressure PH.
(式 4) によって示される圧力 PH (Pa)の最低圧力が水の飽和蒸気 圧力(Pv)より低い場合には、 液体 2の一部が沸騰蒸発し、 気泡が発生す る。 表 1は、 液体 2として水が採用された場合の気泡の発生状況を示し ている。 この表において、 大気圧は 101325Pa、 水の比重 γは 1000kg/m3 である。 また、 振動数 = = 5 0Hzである。 If the minimum pressure PH (Pa) shown by (Equation 4) is lower than the saturated vapor pressure (Pv) of water, part of the liquid 2 will boil and evaporate, and bubbles will be generated. Table 1 shows the generation of air bubbles when water is used as liquid 2. ing. In this table, the atmospheric pressure is 101325 Pa, and the specific gravity γ of water is 1000 kg / m 3 . In addition, the frequency == 50 Hz.
Figure imgf000006_0001
水の飽和蒸気圧(Pv)は、 温度 1 5°Cにおいて 1 7 1 0Pa、 温度 2 0 °C において 2 3 4 OPaである。 したがって、 気泡発生の限界水深 H Lは、 約 0. 5 mとなる。 圧力 PH が水の飽和蒸気圧力 (Pv)以下に低下する 時間は、 数 msecと短時間である。 発生する気泡は、 圧力 P H が飽和蒸 気圧力 (Pv)以下に低下した領域の全域で起こる。 また、 気泡が発生する ためには気化熱が必要である。 したがって、 気泡が周囲の水から熱の供 給を受けるとしても、 気泡の発生は瞬時の現象である。 このため、 気泡 は大きく成長できず、 気泡の直径は数龍以下である。
Figure imgf000006_0001
The saturated vapor pressure (Pv) of water is 1710 Pa at a temperature of 15 ° C and 234 OPa at a temperature of 20 ° C. Therefore, the critical water depth HL for bubble generation is about 0.5 m. Pressure PH drops below the saturated vapor pressure (Pv) of water The time is as short as a few milliseconds. The generated bubbles occur throughout the region where the pressure PH has dropped below the saturated vapor pressure (Pv). Also, the heat of vaporization is necessary for the generation of bubbles. Therefore, even if bubbles receive heat from the surrounding water, the generation of bubbles is an instantaneous phenomenon. For this reason, the bubbles cannot grow large and the diameter of the bubbles is less than several dragons.
(式 4 ) 力、ら、 H = ( P a - P V ) / a co 2s in co t (Equation 4) Force, et al., H = (P a-PV) / a co 2 s in co t
H L = ( P a - P v ) / ( a ω 2) (m) (式 5 ) HL = (P a - P v ) / (a ω 2) (m) ( Equation 5)
H L :気泡発生の限界水深 (m ) H L: Limit water depth for bubble generation (m)
P v :水の飽和蒸気圧力 (Pa)  Pv: Saturated steam pressure of water (Pa)
(式 4 ) が示すように、 水面からの深さ Hが深くなれば深くなるほど 、 最低圧力が低くなる。 したがって、 気泡は、 先ず振動ピス トン 4のピ ストン面で発生し、 次いでその上部で発生する。 振動ピス トン 1の位置 が限界水深 H Lよりも深い場合は、 限界水深 H Lまで気泡は発生しない 。 振動ピス トン 4の近傍での気泡発生が最も多く、 振動ピス トン 4より も上部になるにしたがい気泡発生量は減少する。 なぜなら、 気泡が発生 すれば、 気泡発生部の容積が増加し、 気泡発生部より上部の水の加速度 αが小さくなるためである。  As shown in (Equation 4), the deeper the depth H from the water surface, the lower the minimum pressure. Therefore, bubbles are generated first on the piston face of the vibrating piston 4 and then on the upper part thereof. When the position of the oscillating piston 1 is deeper than the critical water depth H L, no bubbles are generated up to the critical water depth H L. Bubbles are generated most in the vicinity of the oscillating piston 4, and the amount of bubbles decreases as the position becomes higher than the oscillating piston 4. This is because, when bubbles are generated, the volume of the bubble generating section increases, and the acceleration α of the water above the bubble generating section decreases.
発生した気泡は、 液体 2の圧力が直ちに回復することによって壊滅す る。 すなわち、 気泡が崩壌して元の液体 2となる。 その時に大きな衝撃 波が発生する (キヤビテーシヨ ン現象) 。  The generated bubbles are destroyed when the pressure of the liquid 2 recovers immediately. That is, the bubbles collapse and become the original liquid 2. At that time, a large shock wave is generated (cavitation phenomenon).
本発明は、 従来のものと比較して次の特徴を有する。  The present invention has the following features as compared with the conventional one.
(1) 気泡の発生容積 (気泡発生部に存在する液体 2の体積に対する気 泡容積の比率) が大きく、 また、 気泡発生範囲が大きい。 同図が示すよ うに、 気泡の発生容積は、 振動ピス トン 4の押しのけ容積の数%〜数十 %に調整され得る。 気泡発生範囲は、 振動ピス トン 4のピス トン面から 限界水深 H Lまでである。 (1) Large bubble generation volume (ratio of bubble volume to volume of liquid 2 present in bubble generation section) and large bubble generation range. As shown in the figure, the volume of generated bubbles can be adjusted to several% to several tens% of the displacement of the vibrating piston 4. The bubble generation range is from the piston face of the vibrating piston 4. The maximum water depth is up to HL.
超音波を利用する従来のキヤビテーション発生装置では、 キヤビテー シヨンは、 超音波の振動子が設置される側でのみ発生し、 その反対側で は、 キヤビテーシヨンの発生は激減する。 高圧水の噴流を利用する従来 のキヤビテーシヨン発生装置では、 キヤビテーシヨンは、 高圧水の噴流 側でのみ発生し、 その反対側では、 キヤビテーシヨンの発生は激減する 。 これに対して本発明の場合では、 気泡の発生と壊滅は、 あらかじめ設 定された空間で起こり、 洗浄される物品が複雑な構造であっても、 全表 面でキヤビテーシヨンが発生し得る。 したがって、 従来のキヤビテーシ ヨン発生装置は、 主に器具、 機器の洗浄に利用されるのに対し、 本発明 に係るキヤビテーシヨン発生装置は、 医療器機や厨房器具等の殺菌 (滅 菌) にも利用され得る。  In the conventional cavitation generator using ultrasonic waves, cavitation is generated only on the side where the ultrasonic transducer is installed, and on the other side, the generation of cavitation is drastically reduced. In a conventional cavitation generator using a jet of high-pressure water, cavitation is generated only on the jet side of high-pressure water, and on the opposite side, the generation of cavitation is drastically reduced. On the other hand, in the case of the present invention, the generation and destruction of air bubbles occur in a preset space, and even when the article to be washed has a complicated structure, cavitation may occur on the entire surface. Therefore, the conventional cavitation generator is mainly used for cleaning instruments and equipment, whereas the cavitation generator according to the present invention is also used for sterilization (sterilization) of medical instruments and kitchen appliances. obtain.
(2) 気泡の発生及び壊滅の効率が高い。 振動ピス トン 4の往復運動は 、 ほぼ気泡の発生及び壊滅のためのみに消費される。 したがって、 従来 のキヤビテーシヨン発生装置に比し、 画期的に高効率の運転が可能であ る。  (2) High efficiency of bubble generation and destruction. The reciprocating motion of the oscillating piston 4 is almost consumed only for the generation and destruction of bubbles. Therefore, highly efficient operation can be achieved epoch-making compared to the conventional cavitation generator.
ただし、 図 1が示すキヤビテーシヨン発生装置では、 以下のような改 善されるべき点がある。  However, the cavitation generator shown in Fig. 1 has the following points to be improved.
(1) 振動ビス トンの構成  (1) Configuration of vibration biston
図 1が示すキヤビテーシヨン発生装置の振動ピストン 4では、 クラン ク軸 8の回転アンバランスが大きく、 大きな振動と騒音とが発生する。 この対策として、 カウンターウェイ トがクランク軸 8に設けられる。 し かし、 液体 2の質量が大きく影響するため、 クランク軸 8の回転アンパ ランスは、 効果的に小さくならない。  In the vibration piston 4 of the cavitation generator shown in FIG. 1, the rotational imbalance of the crank shaft 8 is large, and large vibration and noise are generated. As a countermeasure, a counterweight is provided on the crankshaft 8. However, since the mass of the liquid 2 has a great influence, the rotational imbalance of the crankshaft 8 is not effectively reduced.
また、 図 1が示すキヤビテーシヨン発生装置では、 振動ピス トン 4の ピス トン径に対してス トロークが小さい。 このことは、 キヤビテーショ ン発生装置の実際の設計、 製作を難しく している。 振動ピス トンのビス トン径が小さく設定され、 ス トロークが大きく されることは、 設計計算 上は可能である。 しかし、 振動ピス トン 4の滑動速度が大きくなり、 振 動ビストン 4の近傍において気泡の発生比率が増大する。 したがって、 キヤビテーション発生装置の稼働効率が大幅に低下する。 Also, in the cavitation generator shown in FIG. 1, the stroke is smaller than the diameter of the oscillating piston 4. This means that This makes it difficult to actually design and manufacture the generator. It is possible in the design calculation that the piston diameter of the oscillating piston is set small and the stroke is increased. However, the sliding speed of the oscillating piston 4 increases, and the generation rate of bubbles near the oscillating piston 4 increases. Therefore, the operation efficiency of the cavitation generator is greatly reduced.
この対策として、 振動ピス トン 4に代えて図 2が示す対向ピストン ( 一対の振動ピストン 1 4 ) が設けられる。 同図が示すように、 クランク 軸は、 クランク軸中心 8 aを中心に回転するが、 クランクピンは、 クラ ンク軸を中心とするクランクピン軌道 6 a上を回転する。 クランクピン 軌道 6 aの直径は、 振動ビス トン 1 4のス トローク量 (偏心量の 2倍) である。 振動ピス トン 1 4のクランクピン位置は、 クランクピン軌道 6 a上においてクランク軸中心 8 aを中心として対称に配置される。  As a countermeasure, an opposing piston (a pair of oscillating pistons 14) shown in FIG. 2 is provided instead of the oscillating piston 4. As shown in the figure, the crankshaft rotates about the crankshaft center 8a, but the crankpin rotates on the crankpin track 6a about the crankshaft. The diameter of the crank pin orbit 6a is the stroke amount (twice the eccentric amount) of the vibrating biston 14. The positions of the crankpins of the vibration piston 14 are symmetrically arranged on the crankpin track 6a about the crankshaft center 8a.
さらに、 図 2が示すように、 クランクロッ ドが廃止されている。 これ により、 振動ビス トン軸受けがクランクピンによって直接往復運動され る。  Furthermore, as shown in Figure 2, the crank rod has been eliminated. As a result, the oscillating biston bearing is directly reciprocated by the crank pin.
振動ビストン 1 4は、 往復運動すると共に、 首振り運動もする。 クラ ンクピンの偏心量は、 振動ビストン 1 4のピス トン径に対して十分小さ いので、 クランクロッ ドが備えられている場合と実質的に変わらない ( 首振り運動は無視される) 。 もちろんクランクロッドが備えられていて もよい。  The oscillating biston 14 reciprocates and swings. The amount of eccentricity of the crank pin is sufficiently small with respect to the piston diameter of the oscillating piston 14 and is substantially the same as the case where the crank rod is provided (the swing motion is ignored). Of course, a crank rod may be provided.
図 2は、 クランク軸の回転角が 0度 (細線;下死点) 、 6 0度 (破線 ) 、 1 2 0度 (一点鎖線) 及び 1 8 0度 (実線;上死点) における左右 の振動ビストン 1 4の状態を図示している。 上記のように、 左右の振動 ピス トン 1 4に加わるカ及ぴ左右の振動ビス トン 1 4の動きは、 常にク ランク軸のクランク軸中心 8 aを中心として対称となる。 すなわち、 一 対の対向する振動ビス トン 1 4が備えられることによって、 各振動ビス トン 1 4の回転アンパランスは、 理論的にゼロとなる。 したがって、 キ ャビテーショ ン発生装置の振動及び騒音は、 大幅に軽減される。 Figure 2 shows the left and right angles of rotation of the crankshaft at 0 ° (thin line; bottom dead center), 60 ° (dashed line), 120 ° (dash-dot line), and 180 ° (solid line; top dead center). The state of the oscillating biston 14 is illustrated. As described above, the force applied to the left and right vibration pistons 14 and the movement of the left and right vibration pistons 14 are always symmetric about the crankshaft center 8a of the crankshaft. In other words, the provision of a pair of opposing vibration The rotational impedance of ton 14 is theoretically zero. Therefore, the vibration and noise of the cavitation generator are greatly reduced.
(2) 運転方法  (2) Operation method
図 1が示す振動ビス トン 4は、 前述のように電動機により駆動される 。 しかし、 回転部の慣性により応答速度が遅く、 振動ピス トン 4の起動 又は停止に長い時間が必要である。 また、 キヤビテーショ,ン発生装置の 待機中 (被洗浄機器の交換時等) にも気泡の発生と壊滅が起こり、 キヤ ビテーション発生装置の取り扱いに不便がある。  The vibration biston 4 shown in FIG. 1 is driven by the electric motor as described above. However, the response speed is slow due to the inertia of the rotating part, and it takes a long time to start or stop the vibration piston 4. In addition, air bubbles are generated and destroyed while the cavitation generator is on standby (when replacing the equipment to be cleaned, etc.), which makes handling the cavitation generator inconvenient.
この対策として、 図 2が示すように、 振動ビス トン 1 4が複数備えら れ、 各振動ピス トン 1 4にインパーター等の回転数制御装置が設けられ る。 これにより、 各振動ピス トン ' 1 4の回転数及び位相差が制御され、 合成振幅の大きさ、 気泡の発生又は中断が早い応答で制御される。  As a countermeasure, as shown in FIG. 2, a plurality of vibrating bistons 14 are provided, and each vibrating piston 14 is provided with a rotation speed control device such as an impeller. As a result, the rotation speed and phase difference of each vibration piston '14 are controlled, and the magnitude of the combined amplitude and the generation or interruption of bubbles are controlled with a quick response.
例えば、 図 2が示すように、 各振動ピス トン 1 4の位相差がゼロ度で あれば、 合成振幅は最大となる。 また、 位相差が 1 8 0度であれば、 合 成振幅はゼロとなる。 したがって、 キヤビテーシヨ ン発生装置の起動、 待機おょぴ停止時には、 各インバーターの位相差が 1 8 0度 (逆移相) に設定され、 気泡の発生および壊滅が非常に小さく (ほぼ零と) される 。 その結果、 キヤビテーシヨン発生装置の起動及び停止が素早く実行さ れると共に、 キヤビテーシヨン発生装置の待機時 (被洗浄機器の入れ替 え等) に電動機の停止が不要となり、 作業効率が向上する。  For example, as shown in FIG. 2, if the phase difference between the vibration pistons 14 is zero degrees, the composite amplitude becomes maximum. If the phase difference is 180 degrees, the resultant amplitude is zero. Therefore, when the cavitation generator is started up and the stand-by is stopped, the phase difference between the inverters is set to 180 degrees (reverse phase shift), and the generation and destruction of air bubbles is extremely small (almost zero). . As a result, the start and stop of the cavitation generator are quickly executed, and the motor does not need to be stopped when the cavitation generator is on standby (replacement of equipment to be cleaned, etc.), thereby improving work efficiency.
また、 各振動ピス トン 1 4は、 それぞれの振動数が異なるように運転 されると、 気泡発生の大きさが周期的に変化する。 すなわち、 振動数の 差を周期とする 「うなり振動運転」 が生じる。  In addition, when each of the vibration pistons 14 is operated so as to have a different frequency, the magnitude of bubble generation changes periodically. That is, “beat vibration operation” with the frequency difference as the cycle occurs.
(3) 気泡の発生又は壊滅の深さ  (3) Depth of bubble generation or destruction
図 1が示すキヤビテーシヨン発生装置では、 気泡の発生の限界深さ H Lが大きく (約 0 . 5 m) 、 装置の取り扱いが容易ではない。 気泡の発 生及び壊滅は、 もっと、 浅い場所で生じるのが好ましい。 In the cavitation generator shown in Fig. 1, the critical depth HL of bubble generation is large (about 0.5 m), and the handling of the device is not easy. Bubbles Preferably, birth and destruction occur in more shallow locations.
この対策として、 図 3が示すように、 気泡が発生し壊滅する場所の上 部に慣性ピス トン 44が設けられている。 慣性ピス トン 44は、 気泡発 生壊滅部 6 0の上部に配置されている。 慣性ピス トン 44は、 金属から なり、 液槽 1の内壁面に沿って摺動可能である。 慣性ピス トン 44が金 属から構成されることにより、 コンパク トで慣性が大きくなる。 ただし 、 慣性ピス トン 44の材料は金属に限定されるものではない。 この慣性 ピス トン 44の慣性によって、 液体 2中において気泡が発生する深さが 浅くなる。  As a countermeasure against this, as shown in Fig. 3, an inertia piston 44 is provided at the top of the place where bubbles are generated and destroyed. The inertia piston 44 is arranged above the bubble generation and destruction part 60. The inertia piston 44 is made of metal, and is slidable along the inner wall surface of the liquid tank 1. Since the inertia piston 44 is made of metal, the inertia is increased in a compact manner. However, the material of the inertial piston 44 is not limited to metal. Due to the inertia of the inertia piston 44, the depth at which bubbles are generated in the liquid 2 is reduced.
慣性ピス トン 44の下部の圧力は、 次式で表される。  The pressure below the inertial piston 44 is given by the following equation.
P H= P a - (K+Waco2sinco t) /S (Pa) (式 6 ) ここで、 PH = P a-(K + Waco 2 sinco t) / S (Pa) (Equation 6) where
W : 慣性ピス トン 44の質量 (Kg)  W: Mass of inertial piston 44 (Kg)
K : 吊り装置 4 6の力 (N)  K: Force of lifting device 4 6 (N)
他の記号は、 (式 4) と同様である。  Other symbols are the same as in (Equation 4).
吊り装置 4 6の力がゼロであれば、 (式 6) は (式 4) の S *H* o/ が Wに置き換わったものとなる。 慣性ビス トン 44がステンレス鋼もし くは鋼により構成されるならば、 慣性ビス トン 44の比重と水の比重と の差に起因して、 気泡が発生する限界水深 HLは、 慣性ピス トン 44が 設けられない場合に比べて、 約 8分の 1となる。  If the force of the lifting device 46 is zero, (Equation 6) is obtained by replacing S * H * o / in (Equation 4) with W. If the inertial bistone 44 is made of stainless steel or steel, the critical water depth HL at which bubbles are generated due to the difference between the specific gravity of the inertial biston 44 and the specific gravity of water is determined as follows. This is about one-eighth that of the case where it is not provided.
さらに、 吊り装置 4 6の力が調整されることにより、 大気圧の影響が 回避される。 すなわち、 吊り装置 4 6の力が大きくなると、 気泡発生壌 滅部 6 0の平均圧力が低下する。 したがって、 図 1が示すキヤビテーシ ヨン発生装置のように、 気泡が発生するために、 最高圧力が約 2気圧ま で上昇する必要はない。 その結果、 キヤビテーシヨ ン発生装置の運転範 囲が広がり、 駆動動力が低減される。 図 3に示すキヤビテーシヨン発生装置では、 慣性ピス トン 4 4は、 板 バネによって吊り下げられているが、 慣性ビストン 4 4が液槽 1に沿つ て摺動可能で且つ (式 6 ) を満足するものであれば、 吊り装置 4 6は、 板パネに代えてコイルバネ、 皿パネもしくは空圧パネ等が採用されても よい。 Further, by adjusting the force of the suspension device 46, the influence of the atmospheric pressure is avoided. That is, as the force of the suspension device 46 increases, the average pressure of the bubble generation and destruction section 60 decreases. Therefore, unlike the cavitation generator shown in FIG. 1, it is not necessary to increase the maximum pressure to about 2 atm in order to generate air bubbles. As a result, the operating range of the cavity generation device is expanded, and the driving power is reduced. In the cavitation generator shown in FIG. 3, the inertia piston 44 is suspended by a leaf spring, but the inertia piston 44 can slide along the liquid tank 1 and satisfies (Equation 6). As long as the suspension device 46 is used, a coil spring, a counter panel, a pneumatic panel, or the like may be used instead of the plate panel.
(4) 振動ピス トンでの気泡の発生  (4) Bubble generation at the vibration piston
図 1が示すキヤビテーシヨン発生装置では、 気泡の発生と壊滅は、 振 動ビス トン 4の振動数とス トロークにより決定される限界水深 H Lより 深い領域で発生する。 しかし、 理論的には、 気泡は、 振動ピス トン 4の ピス トン面 (特に振動ピス トン 4の近傍) で発生しやすくなる。 特に、 図 2が示すように、 振動ピス トン 1 4が対向配置された場合には、 振動 ビストン 1 4の近傍での気泡の発生比率が大きくなり、 キヤビテーショ ン発生装置の効率が悪くなるおそれがある。 そこで、 本願発明者は、 液 槽 1の内径を調整することによって気泡発生壊滅部 6 0を限定すること を試みた。 しかし、 その実現は、 困難である。  In the cavitation generator shown in FIG. 1, the generation and destruction of bubbles occur in a region deeper than the limit water depth HL determined by the frequency and stroke of the vibrating biston 4. However, theoretically, bubbles are likely to be generated on the piston surface of vibrating piston 4 (especially near vibrating piston 4). In particular, as shown in FIG. 2, when the vibrating pistons 14 are arranged to face each other, the generation rate of bubbles near the vibrating pistons 14 increases, and the efficiency of the cavitation generator may be reduced. is there. Therefore, the present inventor tried to limit the bubble generation and destruction part 60 by adjusting the inner diameter of the liquid tank 1. However, its realization is difficult.
この対策として、 図 3が示すキヤビテーシヨン発生装置では、 気泡の 発生と壊滅が液槽 1の特定の区間でのみ生じるように、 液槽 1の内壁面 に沿って摺動可能な加圧ピス トン 5 4もしくは加圧膜 (図示省略) が設 けられている。 加圧ピス トン 5 4は、 バネ機構 5 6及ぴ加圧ポンプ 5 8 によって液体 2側へ押し付けられる。 これにより、 キヤビテーシヨン発 生装置が運転されている際中、 加圧ピス トン 5 4より下部の圧力は、 常 に液体 2の飽和蒸気圧より低くならない。 これにより、 加圧ピス トン 5 4の下部では、 気泡の発生と壊滅が発生しない (もしくは発生しにくい 同図が示すキヤビテーシヨン発生装置では、 予めタンク 6 1に貯蔵さ れた液体 2が加圧ポンプ 5 8によって加圧ビストン 5 4より下部に供給 される。 ただし、 液体 2は、 別系統から供給されるものであってもよい 。 また、 供給される液体 2の圧力は、 絞り弁 5 9によって調整されるよ うになつている。 また、 加圧ピス トン 5 4に代えて、 加圧膜が採用され 得る。 この加圧膜は、 液槽 1の振動ピス トン室の振動を気泡発生壊滅部 6 0へ伝達する。 この加圧膜 5 5は、 加圧ピス トン 5 4に比べて軽量化 可能である。 As a countermeasure, the cavitation generator shown in Fig. 3 uses a pressurized piston 5 that can slide along the inner wall surface of the liquid tank 1 so that air bubbles are generated and destroyed only in a specific section of the liquid tank 1. 4 or pressurized membrane (not shown) is provided. The pressure piston 54 is pressed against the liquid 2 by a spring mechanism 56 and a pressure pump 58. As a result, the pressure below the pressurized piston 54 does not always fall below the saturated vapor pressure of the liquid 2 during operation of the cavitation generator. As a result, the generation and destruction of air bubbles do not occur at the lower part of the pressurized piston 54 (or hardly occur). In the cavitation generator shown in the figure, the liquid 2 previously stored in the tank 61 is used to pump the liquid Supplied below pressurized biston by 5 8 Is done. However, the liquid 2 may be supplied from another system. Further, the pressure of the supplied liquid 2 is adjusted by a throttle valve 59. In addition, a pressure film may be used instead of the pressure piston 54. This pressurized film transmits the vibration of the vibration piston chamber of the liquid tank 1 to the bubble generation and destruction section 60. The pressure film 55 can be reduced in weight as compared with the pressure piston 54.
(5) 液体に含有する気体  (5) Gas contained in liquid
通常、 液体 2中には大気中の窒素、 酸素、 炭酸ガス等の気体が含まれ ている。 これらの気体は、 気泡が発生する時に気泡発生の核となり易い 。 したがって、 これらの気体が存在することによって気泡の生成が容易 となるが、 キヤビテーション発生装置の本来の目的である気泡壊滅に関 .して、 次の特性が示される。  Normally, the liquid 2 contains gases such as nitrogen, oxygen, and carbon dioxide in the atmosphere. These gases tend to be nuclei of bubble generation when bubbles are generated. Therefore, the presence of these gases facilitates the generation of bubbles. However, the following characteristics are shown with respect to the collapse of bubbles, which is the original purpose of the cavitation generator.
蒸気中の気体は、 蒸気が元の液体になる (水の場合復水と称される。 ) よりも遙かに元の液体に含有 (溶け込み) し難い。 すなわち、 気泡の 壊滅が遅れる。 あるいは、 気泡が完全に壊滅せず、 他の気泡が発生する 段階において気泡発生の核となる。 この結果、 気泡壊滅時の衝撃波の強 さが大幅に弱められる。  The gas in the vapor is much less likely to be contained (dissolved) in the original liquid than the vapor becomes the original liquid (water is called condensate). That is, the destruction of bubbles is delayed. Alternatively, it is the nucleus of bubble generation at the stage where bubbles are not completely destroyed and other bubbles are generated. As a result, the shock wave strength at the time of bubble collapse is greatly reduced.
この対策として、 図 3が示すキヤビテーシヨン発生装置では、 気泡が 発生又は壊滅する際に、 脱気された液体 2が液槽 1に供給もしくは循環 される。 これにより、 液体 2に含まれた気体が原因となる衝撃波の効果 低減が回避される。 液体 2が脱気されるために、 脱気タンク 6 1が配置 され、 真空ポンプ 6 3により液体 2に含有する気体が除去される。 具体 的には、 図 3が示すように、 脱気タンク 6 1内の液体 2 (脱気された液 体) は、 循環ポンプ 6 2によって液槽 1の気泡発生壊滅部 6 0へノズル 6 4を介して供給される。 この液体 2は、 慣性ピス トン 4 4の中心部に 設けられたラビリンス 6 5を経由して脱気タンク 6 1へ循環される。 脱 気タンク 6 1には真空ポンプ 6 3が接続されている。 気泡発生壊滅部 6 0から送られた液体 2は、 効果的に脱気される。 As a countermeasure, in the cavitation generator shown in FIG. 3, when bubbles are generated or destroyed, the degassed liquid 2 is supplied or circulated to the liquid tank 1. As a result, a reduction in the effect of the shock wave caused by the gas contained in the liquid 2 is avoided. In order to deaerate the liquid 2, a deaeration tank 61 is arranged, and a gas contained in the liquid 2 is removed by a vacuum pump 63. Specifically, as shown in FIG. 3, the liquid 2 (degassed liquid) in the degassing tank 61 is supplied to the bubble generation and destruction section 60 of the liquid tank 1 by the circulation pump 62 to the nozzles 64. Is supplied via The liquid 2 is circulated to the deaeration tank 61 via a labyrinth 65 provided at the center of the inertial piston 44. Prolapse A vacuum pump 63 is connected to the gas tank 61. The liquid 2 sent from the bubble generation and destruction section 60 is effectively degassed.
脱気された液体 2は、 液槽 1に設けられたノズル 6 4から気泡発生壊 滅部 6 0内に供給される。 これにより、 液体 2は、 液槽 1内で旋回流と なり、 気泡は、 この旋回流の中心部へ集められる。 その結果、 液体 2は 効果的に脱気される。 さらに、 同図が示すように、 絞り弁 6 9が設けら れているので、 気泡発生壊滅部 6 0の平均圧力が容易に調整される。 し たがって、 気泡発生壊滅部 6 0の平均圧力が、 例えば大気圧以下に設定 されることも可能であり、 これにより、 振動ピス トン 4を駆動するため の動力が低減される。 図面の簡単な説明  The degassed liquid 2 is supplied from a nozzle 64 provided in the liquid tank 1 into the bubble generation and destruction section 60. As a result, the liquid 2 forms a swirling flow in the liquid tank 1, and bubbles are collected at the center of the swirling flow. As a result, the liquid 2 is effectively degassed. Further, as shown in the figure, the throttle valve 69 is provided, so that the average pressure of the bubble generation and destruction section 60 can be easily adjusted. Therefore, the average pressure of the bubble generation and destruction section 60 can be set to, for example, the atmospheric pressure or less, whereby power for driving the vibration piston 4 is reduced. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
図 1は、 本発明の基本原理を模式的に示す図である。  FIG. 1 is a diagram schematically showing the basic principle of the present invention.
図 2は、 本発明の振動ビス トンが対向配置された態様を模式的に示す 図である。  FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an aspect in which the vibration bistones of the present invention are arranged to face each other.
図 3は、 本発明に係るキヤビテーション発生装置の構造を模式的に示 す図である。  FIG. 3 is a diagram schematically showing the structure of the cavitation generator according to the present invention.
図 4は、 本発明の第 1の実施形態に係るキヤビテーション発生装置の 断面図である。  FIG. 4 is a cross-sectional view of the cavitation generator according to the first embodiment of the present invention.
図 5は、 図 4における V— V断面図である。  FIG. 5 is a sectional view taken along line VV in FIG.
図 6は、 本発明の第 2の実施形態に係るキヤビテーション発生装置の 構成を模式的に示す図である。  FIG. 6 is a diagram schematically showing a configuration of a cavitation generator according to a second embodiment of the present invention.
図 7は、 本発明の第 2の実施形態に係るキヤビテーション発生装置に おける被殺菌水の流れを示す図である。  FIG. 7 is a diagram illustrating a flow of water to be sterilized in the cavitation generator according to the second embodiment of the present invention.
図 8は、 本発明の第 3の実施形態に係るキヤビテーシヨン発生装置の 構成を模式的に示す図である。 図 9は、 本発明の第 3の実施形態の変形例に係るキヤビテーションブ ロックの断面図である。 FIG. 8 is a diagram schematically showing a configuration of a cavitation generator according to a third embodiment of the present invention. FIG. 9 is a cross-sectional view of a cavitation block according to a modification of the third embodiment of the present invention.
図 1 0は、 本発明の第 3の実施形態の変形例に係るクランク機構の正 面図である。  FIG. 10 is a front view of a crank mechanism according to a modification of the third embodiment of the present invention.
図 1 1は、 本発明の第 3の実施形態の変形例に係る振動ピス トンの駆 動機構の構造を示す図である。 発明を実施するための最良の形態  FIG. 11 is a view showing a structure of a driving mechanism for a vibration piston according to a modification of the third embodiment of the present invention. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
以下、 適宜図面が参照されつつ、 好ましい実施形態に基づいて本発明 が詳細に説明される。  Hereinafter, the present invention will be described in detail based on preferred embodiments with reference to the drawings as appropriate.
(1) 第 1の実施形態  (1) First embodiment
図 4及び図 5が示すように、 このキヤビテーシヨン発生装置は、 液槽 1を有し、 液槽 1は、 円筒状に形成されている。 液槽 1は、 数気圧から 十数気圧の圧力に耐えうる。 ただし、 液槽 1は、 円筒形状に限定される ものではなく、 上記圧力に耐えうるものであれば他の形状であってもよ い。  As shown in FIG. 4 and FIG. 5, this cavitation generator has a liquid tank 1, and the liquid tank 1 is formed in a cylindrical shape. The liquid tank 1 can withstand a pressure of several to tens of atmospheres. However, the liquid tank 1 is not limited to a cylindrical shape, and may have another shape as long as it can withstand the above pressure.
振動発生部 1 0は、 振動発生部用円筒 1 1に納められている。 振動発 生部用円筒 1 1は、 液槽 1の中心軸に直交するように当該液槽 1を貫通 している。 振動発生部用円筒 1 1 と液槽 1 との境界部分には、 シール ( Oリング) 1 1 aが設けられている。  The vibration generator 10 is housed in the vibration generator cylinder 11. The vibration generating section cylinder 11 penetrates the liquid tank 1 so as to be orthogonal to the central axis of the liquid tank 1. A seal (O-ring) 11a is provided at the boundary between the vibration generating cylinder 11 and the liquid tank 1.
振動発生部用円筒 1 1の両端には電動機 1 9が据えられている。 電動 機 1 9の電動機軸 1 8は、 振動発生部用円筒 1 1の中心軸を中心として 回転する。 振動発生部用円筒 1 1の中央には、 電動機軸 1 8を回転支持 するための軸受が配置されている。 この軸受は、 振動発生部用円筒 1 1 の内壁に支持されている。  Motors 19 are installed at both ends of the vibration generating cylinder 11. The motor shaft 18 of the motor 19 rotates about the center axis of the vibration generating cylinder 11. A bearing for rotatably supporting the motor shaft 18 is disposed in the center of the vibration generating portion cylinder 11. This bearing is supported on the inner wall of the vibration generating cylinder 11.
振動発生部円筒 1 1の側壁には、 円形の窓が設けられている。 この窓 にシリンダ 1 2が嵌め込まれている。 シリンダ 1 2は、 対向する振動ピ ス トン 1 4を支持する。 対向する振動ピス トン 1 4は、 2組設けられて いる。 振動発生部円筒 1 1は液槽 1を貫通するため、 シリンダ 1 2の先 端は、 円筒 1 1の側壁形状に加工されている。 A circular window is provided on the side wall of the vibration generating cylinder 11. This window Cylinder 12 is fitted into the cylinder. The cylinder 12 supports the opposing vibration piston 14. Two sets of opposing vibration pistons 14 are provided. Since the vibration generating section cylinder 11 penetrates the liquid tank 1, the tip of the cylinder 12 is machined into the side wall shape of the cylinder 11.
それぞれの電動機軸 1 8は、 2組の偏心円板 1 6と 3個のフライホイ ール 1 7を貫通している。 電動機軸 1 8と偏心円板 1 6、 電動機軸 1 8 とフライホイール 1 7とは、 スプライン構造により連結されており、 回 転トルクが伝達される。 偏心円板 1 6の外周面に軸受 1 5が嵌め込まれ ており、 さらに軸受 1 5の外周面に振動ビス トン 1 4が嵌め込まれてい る。 軸受 1 5は、 ボール軸受が採用されるが、 これに代えてローラ軸受 、 もしくは滑り軸受が採用されてもよい。  Each motor shaft 18 passes through two sets of eccentric disks 16 and three flywheels 17. The motor shaft 18 and the eccentric disk 16 and the motor shaft 18 and the flywheel 17 are connected by a spline structure, and rotational torque is transmitted. The bearing 15 is fitted on the outer peripheral surface of the eccentric disk 16, and the vibration bistone 14 is further fitted on the outer peripheral surface of the bearing 15. As the bearing 15, a ball bearing is adopted, but a roller bearing or a slide bearing may be adopted instead.
2組の偏心円板 1 6の中心軸 (すなわち電動機軸 1 8 ) に対する偏心 量は、 振動ピス トン 1 4のス トローク量の半分であり、 また偏心方向は 逆 (位相が 1 8 0度ずれている) となっている。 したがって、 対向する 振動ピス トン 1 4 (図 5参照) は、 電動機軸 1 8の回転によって対向し て往復運動する。  The amount of eccentricity of the two sets of eccentric disks 16 with respect to the central axis (that is, the motor shaft 18) is half of the amount of stroke of the vibrating piston 14, and the eccentric direction is reversed (the phase is shifted by 180 degrees). Is). Therefore, the opposing oscillating pistons 14 (see FIG. 5) reciprocate in opposition by the rotation of the motor shaft 18.
一方の振動ピストン 1 4に対して一方の (内側の) 偏心円板 1 6が作 用し、 他方の振動ビス トン 1 4に対し他方の (外側の) 偏心円板 1 6が 作用する。 このよ うに構成されているのは、 電動機軸 1 8の回転運動が パランス良く各振動ビストン 1 4の往復運動に伝達されるためである。 振動ピス トン 1 4が往復運動するために要する トルクは、 電動機軸 1 8の平均回転トルクの数倍から十数倍となる。 このため、 電動機軸 1 8 の滑らかな回転が困難となる。 しかし、 本実施形態では、 複数の (3個 の) フライホイール 1 7が設けられており、 さらに偏心円板 1 6とフラ ィホイール 1 7とが複数のピン 1 6 aで結合されているので、 電動機軸 1 8の滑らかな回転、 すなわち振動ビス トン 1 4の滑らかな往復運動が 実現される。 One (inner) eccentric disk 16 acts on one oscillating piston 14, and the other (outer) eccentric disk 16 acts on the other oscillating piston 14. The reason for this configuration is that the rotational motion of the motor shaft 18 is transmitted to the reciprocating motion of each vibration piston 14 with good balance. The torque required for the oscillating piston 14 to reciprocate is several to several tens times the average rotational torque of the motor shaft 18. This makes it difficult to rotate the motor shaft 18 smoothly. However, in the present embodiment, a plurality of (three) flywheels 17 are provided, and the eccentric disk 16 and the flywheel 17 are connected by a plurality of pins 16a. The smooth rotation of the motor shaft 18, that is, the smooth reciprocation of the vibrating Is achieved.
図 4において、 振動発生部 1 0の上半分は、 振動ピス トン 1 4が上死 点に位置し、 下半分は、 振動ピス トン 1 4が下死点に位置する。 図 5が 示すように、 対向する振動ピストン 1 4は 2組設けられているが、 同図 において上半分は、 一方側の対向する振動ピス トン 1 4であり、 各振動 ピス トン 1 4は、 上死点の位置にある。 また、 同図において下半分は、 他方側の対向する振動ピス トン 1 4であり、 各振動ピス トン 1 4は、 下 死点の位置にある。 すなわち、 同図は、 振動ピス トン 1 4の位相差が 1 8 0度である状態を示している。  In FIG. 4, in the upper half of the vibration generator 10, the vibration piston 14 is located at the top dead center, and in the lower half, the vibration piston 14 is located at the bottom dead center. As shown in FIG. 5, two sets of opposing oscillating pistons 14 are provided. In the figure, the upper half is an opposing oscillating piston 14 on one side, and each oscillating piston 14 is It is located at the top dead center. Also, in the same figure, the lower half is the opposing vibration piston 14 on the other side, and each vibration piston 14 is at the position of the bottom dead center. That is, the figure shows a state where the phase difference of the vibration piston 14 is 180 degrees.
なお、 図 4及び図 5では図示されていないが、 各電動機 1 9が、 それ ぞれにィンバーター等の回転数制御装置を備えていてもよい。 その場合 には、 各電動機 1 9の回転数及ぴ両者の位相差が制御され、 合成振幅の 大きさ、 気泡の発生及び中断が早い応答で制御される。  Although not shown in FIGS. 4 and 5, each of the electric motors 19 may include a rotation speed control device such as an inverter. In this case, the number of rotations of each motor 19 and the phase difference between the two are controlled, and the magnitude of the combined amplitude, and the generation and interruption of bubbles are controlled with a quick response.
図 4が示すように、 液槽 1の上部に円筒形状の慣性ビス トン 4 4が配 置されている。 この慣性ピス トン 4 4は、 図において上下に滑動可能と なっている。 慣性ビス トン 4 4にはシール機構 4 4 aが設けられている 。 このシール機構 4 4 aは、 たとえば Oリングが採用される。 これによ り、 液槽 1 と慣性ビストン 4 4との間でのキヤビテーションの発生が防 止される。 なお、 図 4では図示されていないが、 慣性ピス トン 4 4は、 上記図 3が示す吊り装置 4 6により液槽 1の側壁に吊されていてもよい 液槽 1の気泡発生壊滅部 6 0の下部には、 加圧ビス トン 5 4が配置さ れている。 加圧ビス トン 5 4と液槽 1の側壁との間にパネ機構 5 6が設 けられている。 このパネ機構 5 6によって、 加圧ピス トン 5 4は、 下方 へ引っ張られている。 これにより、 加圧ピス トン 5 4の上部の圧力と下 部の圧力との間に差が生じる。 なお、 図 4及ぴ図 5では図示されていないが、 図 3が示すように、 加 圧ピス トン 5 4の下部に加圧ポンプ 5 8によって加圧された液体 2が供 給されるようになっている。 As shown in FIG. 4, a cylindrical inertial biston 44 is disposed above the liquid tank 1. This inertial piston 4 4 is slidable up and down in the figure. The inertia button 44 is provided with a seal mechanism 44a. As the sealing mechanism 44a, for example, an O-ring is employed. This prevents the occurrence of cavitation between the liquid tank 1 and the inertial piston 4 4. Although not shown in FIG. 4, the inertia piston 44 may be suspended on the side wall of the liquid tank 1 by the suspension device 46 shown in FIG. A pressurized biston 54 is arranged at the lower part of the box. A panel mechanism 56 is provided between the pressurized biston 54 and the side wall of the liquid tank 1. The pressurizing piston 54 is pulled downward by the panel mechanism 56. This creates a difference between the pressure at the top of the pressure piston 54 and the pressure at the bottom. Although not shown in FIGS. 4 and 5, as shown in FIG. 3, the liquid 2 pressurized by the pressurizing pump 58 is supplied to the lower part of the pressurizing piston 54. Has become.
また加圧ビス トン 5 4にはシール機構 5 4 aが設けられている。 この シール機構 5 4 aは、 Oリングが採用される。 これにより、 液槽 1 と加 圧ピス トン 5 4との間でキヤビテーションの発生が防止される。  Further, the pressure biston 54 is provided with a seal mechanism 54a. This seal mechanism 54a employs an O-ring. This prevents cavitation between the liquid tank 1 and the pressurized piston 54.
発生した気泡が壊滅するときには、 振動ビス トン 4 4の表面に衝撃波 が伝わる。 この衝撃波は、 気泡発生壊滅部 6 0内で起こる衝撃波ほど大 きくないが、 振動ピス トン 1 4には、 相当大きな衝撃が加わる。 このた め、 軸受 1 5、 偏心円板 1 6及ぴピン 1 6 aの強度を高める必要がある 。 また、 振動ピス トン 1 4に加わる衝撃が緩和されるために、 振動ビス トン 1 4に緩衝膜 2 0が設けられていてもよい。 緩衝膜 2 0は弾性材料 であればよく、 ゴム膜プラスチック膜等が採用される。  When the generated bubbles are destroyed, a shock wave is transmitted to the surface of the vibrating biston 44. This shock wave is not as large as the shock wave generated in the bubble generation and destruction part 60, but a considerably large shock is applied to the vibration piston 14. For this reason, it is necessary to increase the strength of the bearing 15, the eccentric disk 16 and the pin 16 a. Further, in order to reduce the impact applied to the vibration piston 14, the vibration film 14 may be provided with a buffer film 20. The buffer film 20 may be made of an elastic material, such as a rubber film or a plastic film.
(2) 第 2の実施形態  (2) Second embodiment
本発明の第 2の実施形態が図 6及ぴ図 7に基づいて説明される。  A second embodiment of the present invention will be described based on FIG. 6 and FIG.
本実施形態に係るキヤビテーシヨン発生装置は、 液体の殺菌 (滅菌) 装置として使用される。 例えば、 飲料水、 風呂水、 プールの水等がこの 装置を経て循環されることによって、 水の殺菌が行われる。  The cavitation generator according to the present embodiment is used as a liquid sterilizer (sterilizer). For example, drinking water, bath water, pool water, etc. are circulated through this device to sterilize the water.
図 6が示すキヤビテーション発生装置の構成は、 図 3が示すキヤビテ ーシヨン発生装置の脱気タンク 6 1に代えて貯液槽 (浴槽、 プール等) が配置されたものであり、 その他の構成は、 図 3が示すキヤビテーショ ン発生装置と変わりない。 図 7が示すように、 本実施形態では、 被殺菌 水は、 ノズル 6 4から気泡発生壊滅部 6 0へ供給される。 被殺菌水は、 次のようにして殺菌される。  The configuration of the cavitation generator shown in Fig. 6 is different from the cavitation generator shown in Fig. 3 in that a storage tank (bath tub, pool, etc.) is arranged in place of the deaeration tank 61, and other configurations. Is the same as the cavitation generator shown in FIG. As shown in FIG. 7, in the present embodiment, the water to be sterilized is supplied from the nozzle 64 to the bubble generation and destruction section 60. The water to be sterilized is sterilized as follows.
飲料水源、 浴槽、 またはプール等からの水 (被殺菌水) は、 一つのも しくは複数のノズル 6 4からキヤビテーション発生装置の気泡発生壊滅 部 6 0に送られる。 この被殺菌水は、 気泡発生壊滅部 6 0の外周部に旋 回流を形成しながら流入し、 気泡発生壊滅部 6 0の中心部から排出され る。 このとき、 気泡発生壊滅部 6 0の全域で起こる衝撃波により、 被殺 菌水に含まれる細菌類は、 短時間で死滅する。 Water from the drinking water source, bathtub or pool (water to be sterilized) is discharged from one or more nozzles 64 to the cavitation generating device. Sent to section 60. The water to be sterilized flows into the outer periphery of the bubble generating and destroying section 60 while forming a spiral flow, and is discharged from the center of the bubble generating and destroying section 60. At this time, the bacteria contained in the water to be killed are killed in a short time by the shock wave generated in the entire area of the bubble generating and destroying part 60.
(3) 第 3の実施形態  (3) Third embodiment
本発明の第 3の実施形態が図 8に基づいて説明される。  A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
本実施形態に係るキヤビテーション発生装置は、 以下の特徴的構成を 備える。  The cavitation generator according to the present embodiment has the following characteristic configuration.
① 振動ピス トンが対構造を備え、 それぞれの振動ピス トンの加圧面 (キヤビテーシヨン室の内側に向く面) が対向している。 各振動ピス ト ンは、 リンク機構及びクランク機構によって駆動される。  ① The vibration pistons have a pair structure, and the pressure faces (surfaces facing the inside of the cavitation chamber) of each vibration piston face each other. Each vibration piston is driven by a link mechanism and a crank mechanism.
② 慣性ピストンが対構成を備え、 それぞれの慣性ピストンが対向し ている。 各慣性ピス トンは、 上記振動ピス トンと同様にキヤビテーショ ン室内に向かって対向する。  (2) The inertial pistons have a pair configuration, and each inertial piston faces each other. Each inertial piston faces the interior of the cavitation chamber in the same manner as the above-mentioned vibration piston.
③ キヤビテーシヨン室が対称構造とされる。 これにより、 振動ビス トン及び慣性ビス トンの往復運動によって、 又は気泡の発生と壊滅及び キヤビテーション室の圧力変動によって、 キヤビテーション室内の液体 が運動するが、 これによつて振動 ·騒音は発生しない。  ③ The cavitation chamber has a symmetric structure. As a result, the liquid in the cavitation chamber moves due to the reciprocating motion of the vibration biston and the inertia biston, or due to the generation and destruction of bubbles and the pressure fluctuation in the cavitation chamber. Does not occur.
④ 逆止弁と気液分離器により構成される高速循環脱気システムが設 けられている。 この拘束循環脱気システムは、 キヤビテーシヨン室の圧 力変動を利用する。 これにより、 液体中のガス (非凝縮ガス) がキヤビ テーシヨン室から速やかに排出される。 この結果、 非凝縮ガスが残留す ることによるアンバランスから、 キヤビテーション室の対称性が保持さ れると共に素早い脱気が可能となる。  高速 A high-speed circulation deaeration system consisting of a check valve and a gas-liquid separator is provided. This constrained circulation degassing system utilizes pressure fluctuations in the cavitation chamber. As a result, gas (non-condensed gas) in the liquid is quickly discharged from the cavitation chamber. As a result, the symmetry of the cavitation chamber is maintained and quick degassing is possible due to the imbalance caused by the remaining non-condensable gas.
以上のような構成を有するキヤビテーシヨン発生装置では、 振動、 騒 音が大幅に低減される。 図 8が示すように、 キヤビテーションプロック 1 0 1は、 外形が直方 体で内部にキヤビテーシヨン室 1 0 2 (気泡発生壊滅室) が設けられて いる。 キヤビテーシヨンプロック 1 0 1は、 その中心を通過する X方向 軸と z方向軸をそれぞれ中心軸とする孔が設けられている。 X方向軸に 沿って設けられた孔には振動ピス トン 1 1 4が嵌め込まれ、 振動ピス ト ン 1 1 4は、 X方向に沿って摺動する。 z方向軸に沿って設けられた孔 には慣性ビス トン 1 4 4が嵌め込まれ、 慣性ビス トン 1 4 4は、 z方向 に沿って摺動する。 キヤビテーシヨンブロック 1 0 1は、 気泡壊滅時の 衝撃波に耐えるものであれば金属製でもプラスチック製でも良い。 また 、 キヤビテーシヨンブロック 1 0 1の外形形状も、 直方体である必然性 はなく、 球形、 円筒形、 若しくは楕円体であってもかまわない。 In the cavitation generator having the above configuration, vibration and noise are greatly reduced. As shown in FIG. 8, the cavitation block 101 has a rectangular parallelepiped outer shape, and a cavitation chamber 102 (bubble generation and destruction chamber) is provided inside. The cavity block 101 is provided with holes each having the X-axis and the z-direction axis passing through the center thereof as central axes. A vibration piston 114 is fitted into a hole provided along the X-direction axis, and the vibration piston 114 slides in the X direction. An inertia button 144 is fitted into a hole provided along the z-axis, and the inertia button 144 slides in the z-direction. The cavitation block 101 may be made of metal or plastic as long as it can withstand the shock wave at the time of bubble collapse. The outer shape of the cavitation block 101 is not necessarily a rectangular parallelepiped, but may be a sphere, a cylinder, or an ellipse.
なお、 このキヤビテーシヨン発生装置では、 X方向軸及び z方向軸は 、 キヤビテーション室 1 0 2の中心点を通過するように設定されている 力 これは、 説明が容易になされるためのものであって、 X方向軸及ぴ z方向軸は、 キヤビテーシヨン室 1 0 2の中心点を必ずしも通過する必 要はない。 また、 キヤビテーシヨン室 1 0 2内の液体による振動、 騒音 は、 振動ビス トン 1 1 4若しくは慣性ビス トン 1 4 4に比べて小さいた め、 前述の③の構成は採用されなくてもよい。  In this cavitation generator, the X-axis and the z-axis are set so as to pass through the center of the cavitation chamber 102. This is for ease of explanation. Thus, the X-axis and the z-axis do not necessarily need to pass through the center point of the cavitation chamber 102. Further, since the vibration and noise due to the liquid in the cavitation chamber 102 are smaller than the vibration biston 114 or the inertia bistone 144, the above-mentioned configuration ③ may not be adopted.
一対の振動ビス トン 1 1 4は、 レパー 1 0 7に結合されている。 各レ パー 1 0 7の一端は、 レパー 1 1 0によって連結されており、 両者間に 支点 1 0 8が構成されている。 各振動ビス トン 1 1 4は、 キヤビテーシ ヨン室 1 0 2の X方向軸の孔に対して摺動する。 各レパー 1 0 7の他端 は、 電動機に連結されている。 電動機の回転軸は、 クランク機構を介し て各レバー 1 0 7に連結されている。 電動機の回転軸の回転運動は、 ク ランク機構により往復運動に変換されたクランクロッ ド 1 0 5と、 軸受 1 0 9を介して結合される。 この軸受 1 0 9は、 各レバー 1 ひ 7の他端 側の支点を構成する。 電動機 1 1 9が回転すると、 レバ 1 0 7は、 支 点 1 0 8を中心に振り子運動をする。 この結果、 レパー 1 0 7に結合さ れた振動ピス トン 1 1 4は、 X方向軸を往復運動する。 The pair of vibrating biscuits 111 are coupled to the leper 107. One end of each of the repellers 107 is connected by a repeller 110, and a fulcrum 108 is formed therebetween. Each vibrating stone 114 slides with respect to the hole in the X direction axis of the cavity chamber 102. The other end of each repeller 107 is connected to a motor. The rotating shaft of the electric motor is connected to each lever 107 via a crank mechanism. The rotating motion of the rotating shaft of the electric motor is coupled to the crank rod 105 converted into reciprocating motion by the crank mechanism via the bearing 109. This bearing 109 is connected to the other end of each lever 7 Constitute the side fulcrum. When the electric motor 1 19 rotates, the lever 1 07 makes a pendulum movement about the fulcrum 1 0 8. As a result, the vibrating piston 114 coupled to the leper 107 reciprocates in the X-axis.
このとき、 クランクピン 1 0 6の位置が電動機軸 1 1 8を中心として 対称位置 (同じ偏心量) にあることから、 一対の振動ピス トン 1 1 4は 、 キヤビテーション室 1 0 2の中心を中心として対称に往復運動する。 なお、 振動ピス トン 1 1 4の外周面には Oリング等のシール装置が設け られており、 キヤビテーション室 1 0 2内の液体が外部に漏れないよう になっている。  At this time, since the position of the crank pin 106 is at a symmetrical position (same eccentricity) about the motor shaft 118, the pair of vibrating pistons 114 is located at the center of the cavitation chamber 102. Reciprocate symmetrically around. A sealing device such as an O-ring is provided on the outer peripheral surface of the vibrating piston 114 to prevent the liquid in the cavitation chamber 102 from leaking to the outside.
一対の慣' I生ビストン 1 4 4は、 キヤビテーションプロック 1 0 1の z 方向軸の孔に対して摺動する。 振動ピス トン 1 4 4の往復運動は、 キヤ ビテーション室 1 0 2内の液体を介して慣性ビス トン 1 4 4に伝達され る。  The pair of raw pistons 144 slide with respect to a hole in the z-axis of the cavitation block 101. The reciprocating motion of the oscillating piston 144 is transmitted to the inertia piston 144 via the liquid in the cavitation chamber 102.
パネ装置 1 4 6は、 慣性ビス トン 1 4 4を支持している。 これにより 、 慣性ピス トンは、 z方向軸に沿って運動することによってキヤビテー シヨンブロック 1 0 1から外れることはない。 ただし、 バネ装置 1 4 6 のパネ力は、 摺動方向 (z方向) について、 慣性ピス トン 1 4 4の重力 による位置ずれが補正される程度のものであればよい。 ただし、 キヤビ テーション室 1 0 2内の平均圧力が大気圧から変更される場合は、 その 圧力に応じて上記バネ反力が調整される必要がある。 なお、 慣性ピス ト ン 1 4 4の外周面には Oリング等のシール装置が設けられており、 キヤ ビテーション室 1 0 2内の液鯛が外部に漏れないようになっている。 気液分離器 1 6 6は、 キヤビテーション室 1 0 2に接続されている。 キヤビテーション室 1 0 2の上部と気液分離器 1 6 6とは、 逆止弁 1 6 7を介して接続されており、 気液分離器 1 6 6の排液は、 逆止弁 1 6 8 を介してキヤビテーシヨン室 1 0 2下部に送られる。 また、 キヤビテー ション室 1 0 2の下部にノズル 1 6 9が設けられており、 これにより、 キヤビテーシヨン室 1 0 2内の液体は、 旋回運動する。 なお、 気液分離 器 1 6 6からの排気は大気に開放排出されてもよく、 また脱気システム に接続されていてもよい。 The panel device 144 supports the inertial biston 144. Thus, the inertial piston does not come off the cavitation block 101 by moving along the z-direction axis. However, the panel force of the spring device 144 need only be such that the displacement of the inertial piston 144 due to gravity in the sliding direction (z direction) is corrected. However, when the average pressure in the cavitation chamber 102 is changed from the atmospheric pressure, it is necessary to adjust the spring reaction force according to the pressure. In addition, a sealing device such as an O-ring is provided on the outer peripheral surface of the inertial piston 144 so that the liquid snapper in the cavitation chamber 102 does not leak outside. The gas-liquid separator 166 is connected to the cavitation chamber 102. The upper part of the cavitation chamber 102 and the gas-liquid separator 166 are connected via a check valve 166, and the drainage of the gas-liquid separator 166 is connected to the check valve 1 It is sent to the lower part of the chamber 102 via 68. In addition, A nozzle 169 is provided below the chamber 102, whereby the liquid in the cavitation chamber 102 circulates. The exhaust from the gas-liquid separator 166 may be released to the atmosphere or may be connected to a degassing system.
キヤビテーシヨン室 1 0 2の圧力は、 キヤビテーシヨン発生装置の運 転中、 液体の飽和圧力から大気圧の 2倍前後の圧力まで大きく変動し、 その変動が繰り返される。 気液分離器 1 6 6は、 大気に開放されるか、 他のシステムに接続されるから、 気液分離器 1 6 6の圧力変動は小さい 。 本願発明者は、 この点に着目し、 下記の循環システムを構成した。 すなわち、 キヤビテーシヨン室 1 0 2内の圧力が気水分離器 1 6 6の 圧力より高いときは、 キヤビテーシヨン室 1 0 2内の液体は、 キヤビテ ーション室 1 0 2の上部の配管から逆止弁 1 6 7を経由して気水分離器 1 6 6に流入する。 このとき、 キヤビテーシヨン室 1 0 2の下部に接続 された配管においては、 逆止弁 1 6 8により液体の流れが遮断される。 キヤビテーション室 1 0 2内の圧力が気水分離器 1 6 6の圧力より低 いときは、 気液分離器 1 6 6の排液が逆止弁 1 6 8を経由してキヤビテ ーシヨン室 1 0 2へ流入する。 このとき、 キヤビテーシヨン室 1 0 2の 上部に接続された配管においては、 逆止弁 1 6 7により液体の流れが遮 断される。  The pressure of the cavitation chamber 102 fluctuates greatly from the saturated pressure of the liquid to a pressure of about twice the atmospheric pressure during operation of the cavitation generator, and the fluctuation is repeated. Since the gas-liquid separator 166 is open to the atmosphere or connected to another system, the pressure fluctuation of the gas-liquid separator 166 is small. The inventor of the present application paid attention to this point and constructed the following circulation system. That is, when the pressure in the cavitation chamber 102 is higher than the pressure of the steam separator 166, the liquid in the cavitation chamber 102 flows from the upper pipe of the cavitation chamber 102 to the check valve 1. It flows into the steam separator 16 through 6 7. At this time, in the pipe connected to the lower part of the cavitation chamber 102, the flow of the liquid is shut off by the check valve 168. When the pressure in the cavitation chamber 102 is lower than the pressure of the gas-water separator 166, the drainage of the gas-liquid separator 166 passes through the check valve 168 to the cavitation chamber. Flow into 102. At this time, in the pipe connected to the upper part of the cavitation chamber 102, the flow of the liquid is blocked by the check valve 167.
さらに、 キヤビテーシヨン室 1 0 2の下部には、 上記ノズル 1 6 9が 設けられているので、 流入する液体は、 キヤビテーシヨン室 1 0 2の周 方向へ噴射される。 このため、 キヤビテーシヨン室 1 0 2内の液体は、 旋回する。 この結果、 キヤビテーシヨン室 1 0 2内の液体に遠心力が作 用し、 比重が小さい非凝縮ガスの気泡は、 旋回流の中央、 すなわち、 キ ャビテーション室 1 0 2内の液体の中央に集められる。  Further, the nozzle 169 is provided below the cavitation chamber 102, so that the inflowing liquid is jetted in the circumferential direction of the cavitation chamber 102. Therefore, the liquid in the cavitation chamber 102 swirls. As a result, a centrifugal force acts on the liquid in the cavitation chamber 102, and bubbles of the non-condensed gas having a small specific gravity are collected in the center of the swirling flow, that is, in the center of the liquid in the cavitation chamber 102. .
したがって、 被凝縮ガスは、 キヤビテーシヨン室 1 0 2の上部の配管 から効果的に排出される。 この結果、 キヤビテーシヨン室 1 0 2内の非 凝縮ガスは、 キヤビテーシヨン室 1 0 2内の液体と共に気液分離器 1 6 6に流入し、 気液分離器 1 6 6によって液体から分離され大気へ排出さ れる。 また、 非凝縮ガスが分離除去された液体は、 再びキヤビテーショ ン室 1 0 2に戻される。 Therefore, the condensed gas is supplied to the upper piping of the cavitation chamber 102. Is effectively discharged from As a result, the non-condensable gas in the cavitation chamber 102 flows into the gas-liquid separator 166 together with the liquid in the cavitation chamber 102, and is separated from the liquid by the gas-liquid separator 166 and discharged to the atmosphere. Is done. The liquid from which the non-condensable gas has been separated and removed is returned to the cavitation chamber 102 again.
本実施形態では、 キヤビテーシヨン室 1 0 2の上部に接続された配管 は、 慣性ピス トン 1 4 4に取り付けられているが、 この配管は、 キヤビ テーション室 1 0 2の中央の最上部に接続されていればよい。 したがつ て、 キヤビテーション室 1 0 2の最上部に振動ビス トン 1 1 4が配置さ れた場合は、 上記配管は、 振動ピス トン 1 1 4に取り付けられ、 また、 キヤビテーション室 1 0 2の最上部がキヤビテーションプロック 1 0 1 であるならば、 上記配管は、 このキヤビテーシヨンブロックに取り付け られる。  In the present embodiment, the pipe connected to the upper part of the cavitation chamber 102 is attached to the inertial piston 144, but this pipe is connected to the top of the center of the cavitation chamber 102. It should just be. Therefore, when the vibrating biscuit 114 is located at the top of the cavitation chamber 102, the above piping is attached to the vibrating piston 114, and If the top of 102 is the cavitation block 101, then the tubing is attached to this cavitation block.
また、 本実施形態では、 キヤビテーシヨン室 1 0 2の下部に接続され ;た配管は、 キヤビテーシヨンブロック 1 0 1の下部に取り付けられてい るが、 これに限定されるものではない。 要するにこの配管は、 ノズル 1 6 9から噴出された液体がキヤビテーション室 1 0 2内の液体に旋回流 を生じさせるように設けられていればよい。  Further, in the present embodiment, the piping connected to the lower portion of the cavitation chamber 102 is attached to the lower portion of the cavitation block 101, but is not limited to this. In short, the pipe may be provided so that the liquid ejected from the nozzle 169 generates a swirling flow in the liquid in the cavitation chamber 102.
(4) 第 3の実施形態の変形例  (4) Modification of the third embodiment
本発明の第 3の実施形態の変形例が図 9ないし図 1 1に基づいて説明 される。  A modification of the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 to 11.
図 9が示すように、 この変形例では、 キヤビテーシヨンプロック 1 0 1は、 断面形状が八角形の筒状に形成されている。 このキヤビテーショ ンプロック 1 0 1は、 内部に円筒状のキヤビテーシヨン室 1 0 2 (気泡 発生壊滅室) が設けられている。 キヤビテーシヨンプロック 1 0 1には 、 キヤビテーシヨン室 1 0 2の中心を通過する X方向軸、 y方向軸、 X y方向軸及ぴ y χ方向軸をそれぞれ中心軸とする孔が設けられている。 X方向軸と y方向軸の孔には、 振動ビストン 1 1 4が嵌め込まれており 、 振動ビス トン 1 1 4は、 キヤビテーションブロック 1 0 1に対して摺 動する。 また、 X y方向軸と y X方向軸の孔には慣性ピス トン 1 4 4が 嵌め込まれている。 As shown in FIG. 9, in this modification, the cavity block 101 is formed in an octagonal cylindrical shape in cross section. The cavity block 101 is provided with a cylindrical cavity chamber 102 (bubble generation and destruction chamber) inside. The X-axis, Y-axis, X passing through the center of the cavitation chamber 102 Holes are provided with the y-axis and the y-axis as the central axes, respectively. Vibration bistons 114 are fitted in the holes in the X-axis and the y-axis, and the vibration bistons 114 slide with respect to the cavitation block 101. In addition, inertia pistons 144 are fitted in the holes in the X-y axis and the y-X axis.
上記キヤビテーション室 1 0 2は、 キヤビテーションブロック 1 0 1 の z方向に延びる円筒形に形成されている。 図示されていないが、 キヤ ビテーション室 1 0 2の上部及び底部には、 Oリング等によりシールさ れた天井板及び底板が設けられている。 この天井板及ぴ底板が透明性を 有するプラスチック等により構成されると、 キヤビテーシヨンの発生状 況が外部から容易に観察される。 なお、 キヤビテーシヨンプロック 1 0 1は、 気泡壊滅時の衝撃波に耐えるものであれば、 金属製でもプラスチ ック製でも、 どちらでも良い。 また、 キヤビテーシヨンプロック 1 0 1 の外形形状は、 八角柱である必然性はなく、 球形、 円筒形、 若しくは楕 円体であってもかまわない。  The cavitation chamber 102 is formed in a cylindrical shape extending in the z direction of the cavitation block 101. Although not shown, a ceiling plate and a bottom plate sealed with an O-ring or the like are provided at the top and bottom of the cavitation chamber 102. When the ceiling plate and the bottom plate are made of transparent plastic or the like, the state of occurrence of cavitation can be easily observed from the outside. The cavity block 101 may be made of metal or plastic as long as it can withstand the shock wave at the time of bubble collapse. The external shape of the cavity block 101 is not necessarily an octagonal prism, but may be a sphere, a cylinder, or an ellipsoid.
また、 図 1 1が示すように、 この変形例では、 振動ビス トン 1 1 4の 駆動機構は、 キヤビテーションブロック 1 0 1の真下に配置されている 。 この駆動機構は、 4本のレバー 1 0 7を備え、 これらが z方向に立ち 上げられ、 キヤビテーションプロック 1 0 1の上部で結合レバー 1 1 0 と結合される。 この結合部分は、 支点 1 0 8を構成する。  Further, as shown in FIG. 11, in this modified example, the drive mechanism of the vibrating biston 114 is disposed immediately below the cavitation block 101. This drive mechanism includes four levers 107, which are raised in the z direction, and are connected to the connection lever 110 at the upper part of the cavitation block 101. This connecting part forms a fulcrum 108.
図 9が示すように、 2対の振動ピストン 1 1 4は、 レバー 1 0 7に結 合されている。 この結合部分は、 支点 1 0 8を構成する。 振動ピストン 1 1 4は、 キヤビテーションプロック 1 0 1に設けられた X方向軸の孔 及ぴ y方向軸の孔と摺動する。  As FIG. 9 shows, the two pairs of oscillating pistons 114 are connected to lever 107. This connecting part forms a fulcrum 108. The oscillating piston 111 slides with a hole in the X-axis and a hole in the y-axis provided in the cavitation block 101.
図 1 0及び図 1 1が示すように、 レバー 1 0 7の他端は、 クランク口 ッド 1 0 5と連結される。 この連結部分は、 支点 1 0 9を構成する。 ク ランクロッド 1 0 5は、 電動機 1 1 9の回転運動を往復運動に変換する クランク機構を構成する。 As shown in FIG. 10 and FIG. 11, the other end of the lever 107 is connected to the crank port 105. This connecting part forms a fulcrum 109. K The rank rod 105 constitutes a crank mechanism that converts the rotational motion of the electric motor 119 into a reciprocating motion.
電動機 1 1 9が回転することにより、 レパー 1 0 7が支点 A 1 0 8を 中心に振り子運動をする。 この結果、 レパー 1 0 7に結合された振動ピ ス トン 1 1 4が X方向軸と y方向軸を往復運動する。 このとき、 X方向 軸用のクランクピン 1 0 6と y方向軸用のクランクピン 1 0 6とは、 電 動機軸 1 1 8の中心に対して同じ偏心量で対称位置にあることから、 二 対の振動ビス トン 1 1 4は、 それぞれ X方向軸及ぴ y方向軸に沿って、 キヤビテーション室 1 0 2の中心を中心として対称に往復運動する。 上記クランク機構がさらに詳しく説明される。  The rotation of the electric motor 119 causes the reper 107 to perform a pendulum movement about the fulcrum A108. As a result, the vibration piston 114 connected to the repeller 107 reciprocates in the X-axis and the y-axis. At this time, the crankpin 106 for the X-axis and the crankpin 106 for the y-axis are symmetrically positioned with the same amount of eccentricity with respect to the center of the motor shaft 118. The pair of vibration bistons 114 reciprocate symmetrically around the center of the cavitation chamber 102 along the X-axis and the y-axis, respectively. The crank mechanism will be described in more detail.
図 1 1が示すように、 電動機 1 1 9の出力軸である電動機軸 1 1 8は 、 X方向軸用のクランク機構のフライホイール 1 1 7、 偏心円板 1 1 6 、 フライホイール 1 1 7及びクラッチ 1 2 0を貫通している。 これらは 、 スプライン構造等により嵌合されており、 回転トルクが伝達される。 偏心円板 1 1 6の外周面に軸受 1 1 5が嵌め込まれており、 さらにその 外周面にクランクロッ ド 1 0 5が嵌め込まれている。 クランクピンでな く偏心円板 1 1 6が採用されているのは、 偏心円板 1 1 6の偏心量が小 さく設定されることにより、 偏心円板 1 1 6と電動機軸 1 1 8との干渉 が回避されるためである。  As FIG. 11 shows, the motor shaft 1 18 which is the output shaft of the motor 1 19 is a flywheel 1 17 of a crank mechanism for the X direction axis, an eccentric disk 1 16, a flywheel 1 1 7 And the clutch 120. These are fitted by a spline structure or the like, and rotational torque is transmitted. A bearing 115 is fitted on the outer peripheral surface of the eccentric disk 1 16, and a crank rod 105 is further fitted on the outer peripheral surface. The eccentric disk 1 16 instead of the crank pin is adopted because the eccentric amount of the eccentric disk 1 16 is set small, so that the eccentric disk 1 16 and the motor shaft 1 18 This is to avoid interference.
クラッチ 1 2 0の出力軸 1 2 1は、 y方向軸用のクランク機構のフラ ィホイール 1 1 7、 偏心円板 1 1 6、 フライホイール 1 1 7及ぴクラッ チ 1 2 0を貫通している。 これらは、 互いに嵌合され、 回転トルクが伝 達される。 なお、 同図において、 この部分は、 説明の簡略化のため、 y 方向から見た状態が図示されている。 キヤビテーション発生装置が気泡 の発生及び壊滅が生じるように運転されるときは、 y方向軸用の偏心円 板 1 1 6は、 X方向軸用の偏心円板 1 0 6に対して偏心方向が 9 0度ず れるように設定される。 The output shaft 1 2 1 of the clutch 1 2 0 passes through the flywheel 1 1 7, the eccentric disk 1 1 6, the flywheel 1 1 7 and the clutch 1 2 0 of the crank mechanism for the y-axis. . These are fitted with each other to transmit the rotational torque. In this figure, this portion is shown as viewed from the y direction for simplification of the description. When the cavitation generator is operated to generate and destroy bubbles, the eccentric disk 116 for the y-axis must be eccentric relative to the eccentric disk 106 for the x-axis. Is 90 degrees Is set to be
クラッチ 1 2 0は、 電動機軸 1 1 8とクラッチ 1 2 0の出力軸 1 2 1 との嵌合又は離脱を主目的とするものではなく、 キヤビテーション発生 装置の運転中に X方向軸用のクランク機構と y方向軸用のクランク機構 との位相差の切り替えを目的としている。 上記第 1の実施形態では、 2 台の電動機により 2組のクランク機構の位相差が制御されたが、 このキ ャビテーション発生装置では、 クラッチ 1 2 0がその機能を実現する。 クラッチの構造については、 詳しい説明は省略される。 クラッチ 1 2 0 は、 電磁石または圧縮空気で遠隔制御されるが、 手動操作される構造が 採用されてもよい。 また、 クラッチ 1 2 0は、 フライホイール 1 1 7に 内蔵されていてもよい。  The clutch 120 is not for the main purpose of engaging or disengaging the motor shaft 118 and the output shaft 121 of the clutch 120, but for the X-axis during the operation of the cavitation generator. It is intended to switch the phase difference between the crank mechanism for the y-axis and the crank mechanism for the y-axis. In the first embodiment, the phase difference between the two sets of crank mechanisms is controlled by the two electric motors. In this cavitation generator, the clutch 120 realizes the function. Detailed description of the structure of the clutch is omitted. The clutch 120 is remotely controlled by an electromagnet or compressed air, but may be manually operated. Further, the clutch 120 may be built in the flywheel 117.
二対の慣性ピス トン 1 4 4 (図 9参照) は、 キヤビテーシヨンプロッ ク 1 0 1の X y方向軸と y x方向軸の孔に対して摺動する。 慣性ビスト ン 1 4 4の運動は、 第 1の実施形態と同様に、 振動ビス トン 1 1 4の往 復運動がキヤビテーション室 1 0 1内の液体を介して伝えられることに よつて行われる。  The two pairs of inertia pistons 144 (see FIG. 9) slide with respect to the holes of the cavitation block 101 in the X and Y axes. Similar to the first embodiment, the motion of the inertia piston 144 is performed by transmitting the reciprocating motion of the vibrating biston 114 via the liquid in the cavitation chamber 101. Is
パネ装置 1 4 6は、 第 1の実施形態と同様に、 慣性ビス トン 1 4 4が キヤビテーションプロック 1 0 1から外れないように支持することが主 目的である。 したがって、 パネ装置 1 4 6は、 慣性ピス トン 1 4 4の摺 動方向に対しては、 重力による位置ずれが捕正される程度のパネ力が備 えられていればよい。 ただし、 キヤビテーシヨン室 1 0 1内の平均圧力 が変更される場合は、 その圧力に応じてバネ力が調整される必要がある 。 なお、 このキヤビテーシヨン発生装置においても、 第 1の実施形態と 同様に、 慣性ピス トン 1 4 4外周面は、 Oリング等のシール装置により シールされており、 キヤビテーシヨン室 1 0 1内の液体が外部に漏れな いようになっている。 キヤビテーシヨン発生装置による殺菌 (滅菌) は、 以下の理由により 、 他の殺菌方法に比べて効果的である。 As in the first embodiment, the main purpose of the panel device 146 is to support the inertia biston 144 so as not to come off the cavitation block 101. Therefore, it is sufficient that the panel device 144 has sufficient panel force in the sliding direction of the inertial piston 144 to such an extent that the displacement due to gravity is corrected. However, when the average pressure in the cavitation chamber 101 is changed, the spring force needs to be adjusted according to the pressure. In addition, also in this cavitation generating device, similarly to the first embodiment, the outer peripheral surface of the inertia piston 144 is sealed by a sealing device such as an O-ring, so that the liquid in the cavitation chamber 101 is discharged to the outside. So that it does not leak. Sterilization (sterilization) by a cavitation generator is more effective than other sterilization methods for the following reasons.
被殺菌水に含まれる細菌類は生命体であるから、 気体の含有比率が高 く、 気泡発生時の核となり易い。 すなわち、 細菌は、 気泡壊滅時に最も 大きな衝撃波を受ける。  Since bacteria contained in the water to be sterilized are living organisms, they have a high gas content and are likely to become nuclei when bubbles are generated. That is, bacteria receive the largest shock wave when the bubble collapses.
気泡発生壊滅部 6 0の全域における気泡の発生と、 給水による旋回流 とにより、 気泡発生壊滅部 6 0での水の滞留時間は均一化される。 した がって、 一部の被殺菌水が殺菌されずに排出されることが無く、 確実な 殺菌が達成される。  Due to the generation of bubbles in the entire region of the bubble generation and destruction section 60 and the swirling flow due to the water supply, the residence time of water in the bubble generation and destruction section 60 is made uniform. Therefore, a part of the water to be sterilized is not discharged without being sterilized, so that reliable sterilization is achieved.
従来から採用されている高温殺菌方法と比べて、 エネルギー消費量が きわめて少なく、 殺菌効率が高い。  Energy consumption is extremely low and sterilization efficiency is high compared to the conventional high-temperature sterilization method.
塩素殺菌や薬剤による殺菌方法注入方式と比べて、 薬害を考慮する必 要がない。 産業上の利用可能性  There is no need to consider phytotoxicity as compared to the chlorination and chemical sterilization injection methods. Industrial applicability
本発明は、 キヤビテーシヨンを発生させる装置に適用され、 以下のよ うな特有の効果を奏する。 したがって、 本発明に係るキヤビテーシヨン 発生装置は、 医療器機や厨房器具等の殺菌 (滅菌) に利用され得る。  INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applied to a device for generating cavitation, and has the following unique effects. Therefore, the cavitation generator according to the present invention can be used for sterilization (sterilization) of medical equipment and kitchen appliances.
(1) 高効率のキヤビテーシヨン発生が実現される。  (1) Highly efficient cavitation generation is realized.
(2) キヤビテーシヨンの発生に方向性がない。  (2) There is no direction for the occurrence of cavitation.
(3) 振動ピス トンが対向配置されることにより、 振動、 騒音が低減さ れる。  (3) Vibration and noise are reduced by arranging the vibration pistons facing each other.
(4) 対向配置された振動ピス トンが複数対設けられることにより、 気 泡の発生及び壊滅の制御が高精度化される。  (4) By providing a plurality of pairs of vibrating pistons arranged opposite to each other, the control of the generation and destruction of bubbles can be improved.
(5) 慣性ピス トンおよび加圧ピス トンが設けられることにより、 気泡 が発生又は壊滅する領域が限定される。 (6) 液体に含有する気体が削減されることにより、 殺菌効果の高いキ ャビテーションが発生する。 (5) By providing the inertial piston and the pressurized piston, the area where bubbles are generated or destroyed is limited. (6) Cavitation with high sterilizing effect is generated by reducing the gas contained in the liquid.

Claims

請求の範囲 The scope of the claims
1 . 液体が充填されたキヤビテーション室を臨むように対向配置され た振動ビス トンと、 1. Vibrating bistons facing each other facing the cavitation chamber filled with liquid,
各振動ビストンをキヤビテーション室に対して進退する方向に往 復運動させるリンク機構及びクランク機構と、  A link mechanism and a crank mechanism for moving each vibration biston back and forth with respect to the cavitation chamber;
各振動ビストンの合成振幅を制御する制御装置とを備えたキヤビ テーション発生装置。  A cavitation generator comprising a control device for controlling the combined amplitude of each vibration biston.
2 . 上記キヤビテーシヨン室を臨むように対向配置され、 且つキヤビ テーション室に対して進退する方向に往復運動自在な慣性ビス トン が設けられ、 2. There is provided an inertia button which is arranged so as to face the above-mentioned cavitation chamber, and which is capable of reciprocating in the direction of moving forward and backward with respect to the cavitation chamber.
これら慣性ビストンは、 上記キヤビテーション室の中心に対して 対称に配置されている請求項 1に記載のキヤビテーション発生装置 。  The cavitation generator according to claim 1, wherein the inertial bistons are arranged symmetrically with respect to the center of the cavitation chamber.
3 . 上記キヤビテーション室内の液体が所定方向に循環される循環路 と、 3. a circulation path through which the liquid in the cavitation chamber is circulated in a predetermined direction;
循環路の上流側に順に設けられた逆止弁、 気水分離器及び逆止弁 とを備えた請求項 1又は 2に記載のキヤビテーション発生装置。  3. The cavitation generator according to claim 1, further comprising: a check valve, a steam separator, and a check valve which are sequentially provided on an upstream side of the circulation path.
PCT/JP2004/004058 2003-03-28 2004-03-24 Cavitation-generating device WO2004087342A1 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003-127539 2003-03-28
JP2003127539A JP2004298856A (en) 2003-03-28 2003-03-28 Method for generating cavitation and generating apparatus therefor
JP2003436386A JP2005169366A (en) 2003-12-08 2003-12-08 Cavitation generating apparatus
JP2003-436386 2003-12-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2004087342A1 true WO2004087342A1 (en) 2004-10-14

Family

ID=33134358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2004/004058 WO2004087342A1 (en) 2003-03-28 2004-03-24 Cavitation-generating device

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2004087342A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109205734A (en) * 2018-09-29 2019-01-15 大连诚高科技股份有限公司 One kind is from gravity Hydrodynamic cavitation method for treating water
JP6899968B1 (en) * 2020-03-25 2021-07-07 三菱電機株式会社 Water bottle and water bottle storage water treatment method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5730518A (en) * 1980-06-26 1982-02-18 Jiike Herumuuto Treating method and device for material, etc. utilizing vibration
JPS58180802A (en) * 1972-06-24 1983-10-22 ボマ−ク−メンク ゲ−エムベ−ハ− Vibration type exciter for vibrating tamping tool

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58180802A (en) * 1972-06-24 1983-10-22 ボマ−ク−メンク ゲ−エムベ−ハ− Vibration type exciter for vibrating tamping tool
JPS5730518A (en) * 1980-06-26 1982-02-18 Jiike Herumuuto Treating method and device for material, etc. utilizing vibration

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109205734A (en) * 2018-09-29 2019-01-15 大连诚高科技股份有限公司 One kind is from gravity Hydrodynamic cavitation method for treating water
JP6899968B1 (en) * 2020-03-25 2021-07-07 三菱電機株式会社 Water bottle and water bottle storage water treatment method
WO2021192089A1 (en) * 2020-03-25 2021-09-30 三菱電機株式会社 Water treatment device and water treatment method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3567185A (en) Fluid resonator system
AU2016200649A1 (en) Natural frequency adjustment mechanism for wave-power generator
JP2007237304A (en) Impact tool
US20030062071A1 (en) Dense-phase fluid cleaning system utilizing ultrasonic transducers
WO2004087342A1 (en) Cavitation-generating device
JP2004298856A (en) Method for generating cavitation and generating apparatus therefor
KR101555796B1 (en) Energy generator
US20060159561A1 (en) Hydraulic actuated cavitation chamber with integrated fluid rotation system
US7380975B2 (en) Hydraulic actuated cavitation chamber with integrated fluid rotation system
JP2005169366A (en) Cavitation generating apparatus
US7380974B2 (en) Hydraulic actuated cavitation chamber with integrated fluid rotation system
US7425092B1 (en) Hydraulic actuated cavitation chamber with integrated fluid rotation system
US7735386B2 (en) Power generation device
CN107465301A (en) A kind of outer sharp resonance electricity-generating method and device
TW202100878A (en) Method for pressure boosting of liquid
CN207154294U (en) A kind of operating equipment cleaning equipment based on ultrasonic wave
US20060159560A1 (en) Hydraulic actuated cavitation chamber with integrated fluid rotation system
CN207146699U (en) Compressor and there is its air conditioner
EP2625431B1 (en) Pumping apparatus and methods
JP2001246363A (en) Degasifier
CN113144259A (en) Atomization sterilization device for disease control center
CN208234903U (en) Froth breaker and defoaming tank with it
US7448791B2 (en) Hydraulic actuated cavitation chamber with integrated fluid rotation system
RU2383396C1 (en) Vibrating machine
RU2021857C1 (en) Device to generate acoustic oscillations

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase