JP2007330939A - Fine air bubble generator - Google Patents

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Mitsunori Mori
光典 森
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Mori Kikai Seisakusho KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To more efficiently and certainly produce air bubbles. <P>SOLUTION: A jet orifice 11a, of which the diameter is larger than the caliber of a liquid jet nozzle 20 and larger than the diameter of the liquid droplet 41 ejected from the liquid jet nozzle 20, is opened on the same axial line as the axial line of the liquid jet nozzle 20 and a guide tube 20 communicating with the jet orifice 11a on the same axial line is provided in a protruded state. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、海洋養殖施設の酸素補給、深層水の浮上、大型ダムの浄化、高粘度液中への酸素補給、気泡噴射による流動体の攪拌、家畜糞尿処理の際の微生物分解作用の促進、微細気泡を利用した泡沫分離装置、特定ガスと液体の混合、オゾンガスによる海水や液体の殺菌等に用いられる微細気泡発生器に関する。   The present invention provides oxygen supplementation for marine aquaculture facilities, floating of deep water, purification of large dams, supplementation of oxygen into high viscosity liquids, fluid agitation by bubble injection, promotion of microbial degradation during livestock manure treatment, The present invention relates to a foam separation apparatus using fine bubbles, a mixture of a specific gas and a liquid, a fine bubble generator used for sterilization of seawater or liquid using ozone gas, and the like.

本発明の微細気泡発生器に関連する先行技術文献情報として、例えば、下記の特許文献１が有る。
特開２００１−２５２５４６号公報 As prior art document information related to the fine bubble generator of the present invention, for example, there is Patent Document 1 below.
JP 2001-252546 A

例示した特許文献１に記載の微細気泡発生器は、気体を充満可能な空間を形成している気体室と、該気体室外で加圧された液体を該気体室内で噴射する液体噴射ノズルと、該気体室内に気体を導入すべく該気体室外と連通した気体導入管とを備えている。
又、前記液体噴射ノズルの先端よりも前方側に、前記気体室の前面部を形成する噴出孔板が設けられ、該噴出孔板には、前記液体噴射ノズルから噴射された液体が該気体室内の気体を誘引して該気体室外の液中に噴出されるように、液体噴射ノズルの噴射方向に対応させて単一の噴出孔が形成されてなるものである。 The exemplified fine bubble generator described in Patent Document 1 includes a gas chamber that forms a space that can be filled with gas, a liquid ejection nozzle that ejects liquid pressurized outside the gas chamber, and A gas introduction pipe communicating with the outside of the gas chamber is provided to introduce gas into the gas chamber.
Also, an ejection hole plate that forms a front surface portion of the gas chamber is provided in front of the tip of the liquid ejection nozzle, and the liquid ejected from the liquid ejection nozzle is provided in the ejection hole plate. A single jet hole is formed corresponding to the jet direction of the liquid jet nozzle so as to attract the gas and jet into the liquid outside the gas chamber.

前記微細気泡発生器は、液体噴射ノズルから噴射された液体が気体室内に充満した気体を誘引するとともに、その誘引された気体を混合させながら高速で噴出孔を通過し、この通過時において、気体の噴出により気体室内が負圧となるため、外部の気体が気体導入管によって気体室内に吸引されることによって、よって、噴出孔からの液体及び気体の噴出と、気体導入管による気体の吸引導入とが継続的に行われるようになっている。
又、前記過程において、気体室内の気体は、液体噴射ノズルから噴射する液体に誘引されて急加速するとともに、その気体の一部は噴射された液体内に混合されて気液混合流となり、噴出孔内を高速で通過するようになっている。
したがって、噴出孔の外部を液中に臨ませれば、噴出された気体と前記液中の液粒子との衝突、及び、前記気液混合流と液粒子との衝突等が噴出孔出口近傍で発生し、これらの衝突作用によって、微細化された気泡が多量に発生するとともに、気泡の一部が液中に溶解される。 The fine bubble generator attracts the gas filled in the gas chamber by the liquid ejected from the liquid ejecting nozzle and passes through the ejection hole at high speed while mixing the attracted gas. Since the gas chamber has a negative pressure due to the ejection of gas, the external gas is sucked into the gas chamber by the gas introduction tube, and thus, the liquid and gas are ejected from the ejection hole and the gas is sucked and introduced by the gas introduction tube. And is being carried out continuously.
Further, in the above process, the gas in the gas chamber is attracted by the liquid ejected from the liquid ejecting nozzle and accelerated rapidly, and a part of the gas is mixed in the ejected liquid to become a gas-liquid mixed flow, It passes through the hole at high speed.
Therefore, if the outside of the ejection hole is exposed to the liquid, the collision between the ejected gas and the liquid particles in the liquid, the collision between the gas-liquid mixed flow and the liquid particles, and the like occur in the vicinity of the ejection hole outlet. Due to these collision actions, a large amount of fined bubbles are generated and a part of the bubbles is dissolved in the liquid.

ところで、気泡を効果的に発生させるためには、液体噴射ノズルから噴射される液体が効率よく空気を気体室に誘引して当該気体室に充満させることが重要である。
前記空気を効率的に気体室に誘引して当該気体室に充満させるには、水圧による気体室への浸水を抑制する必要がある。
例えば、深い水深での使用の際には、その水深に伴って高くなる水圧により、前記気体室への浸水が生じやすいため、前記噴出孔の径を小さくして当該噴出孔径と液体噴射ノズルの口径との径差を小さくすることで、噴射される液体の外周と噴出孔縁との間の間隔を狭くして水圧による浸水を抑制している。
しかしながら、前記のように噴射孔径を小さくした場合、液体噴射ノズルから噴射される液体の径が噴出孔径以上となることがあり、仮に液体の先端側の径が噴出孔径以上であると、噴出する液体が噴出孔や噴出孔周りに接触することにより水流が乱れて気泡の発生や空気の誘引に対して影響を与えてしまい、気泡の発生が非効率的となる可能性がある。 By the way, in order to generate bubbles effectively, it is important that the liquid ejected from the liquid ejecting nozzle efficiently attracts air to the gas chamber and fills the gas chamber.
In order to efficiently attract the air to the gas chamber and fill the gas chamber, it is necessary to suppress water infiltration into the gas chamber due to water pressure.
For example, when used at a deep water depth, the gas chamber is liable to be submerged due to the water pressure that increases with the water depth. Therefore, the diameter of the ejection hole and the liquid ejection nozzle are reduced by reducing the diameter of the ejection hole. By reducing the diameter difference from the diameter, the interval between the outer periphery of the liquid to be ejected and the edge of the ejection hole is narrowed to suppress water immersion due to water pressure.
However, when the diameter of the ejection hole is reduced as described above, the diameter of the liquid ejected from the liquid ejection nozzle may be equal to or larger than the diameter of the ejection hole, and if the diameter on the tip side of the liquid is equal to or larger than the diameter of the ejection hole, the liquid is ejected. When the liquid comes into contact with the ejection holes and the periphery of the ejection holes, the water flow is disturbed, which affects the generation of bubbles and the attraction of air, and the generation of bubbles may become inefficient.

このため、前記液体噴射ノズルの先端と噴出孔との距離を短くして、噴射される液体の先端側の径が噴出孔径以上となる前に、当該液体を噴出孔から噴出させることにより安定した水流を作るようにしている。
しかしながら、前記のように液体噴射ノズルの先端と噴出孔との距離を短くした場合、前記気体室内における空気の誘引時間が短くなるため、空気の誘引量が減少し、この減少に伴って気泡量が減少する可能性がある。
本出願人は、前記微細気泡発生器について、より効率的、且つ確実に微細気泡を発生させるという観点から鋭意研究を重ねた結果、本発明に至ったものである。 For this reason, the distance between the tip of the liquid ejection nozzle and the ejection hole is shortened, and the liquid is ejected from the ejection hole before the diameter on the distal end side of the ejected liquid becomes equal to or larger than the ejection hole diameter. I try to make a water stream.
However, when the distance between the tip of the liquid jet nozzle and the ejection hole is shortened as described above, the time for attracting air in the gas chamber is shortened. May decrease.
As a result of earnest research on the fine bubble generator from the viewpoint of more efficiently and reliably generating fine bubbles, the present applicant has arrived at the present invention.

そこで本発明は、より効率的、且つ確実に微細気泡を発生させることを課題とし、この課題を解決する微細気泡発生器の提供を目的とする。   Then, this invention makes it a subject to generate a fine bubble more efficiently and reliably, and aims at provision of the fine bubble generator which solves this subject.

前記目的を達成するために、本発明が採用した技術的手段は、気体が導入される空間を有する気体室と、当該気体室に装着され、その前方へ向けて気体室内に液体を噴射する液体噴射ノズルと、気体室内に気体を導入する気体導入管を含み、前記気体室の前面部には、前記液体噴射ノズルから噴射された液体と気体室内の気体が通過する噴出孔が液体噴射ノズルの軸線と同軸線上に開孔されるとともに、当該噴出孔と同軸線上で連通する誘導管が突設されてなり、前記噴出孔は、前記液体噴射ノズルの噴射口径よりも大径、且つ噴出孔を通過する液体の径よりも大径であり、前記誘導管は、前記噴出孔よりも大径であることを特徴とする微細気泡発生器にしたことである。   In order to achieve the above-mentioned object, the technical means adopted by the present invention include a gas chamber having a space into which a gas is introduced, and a liquid that is attached to the gas chamber and ejects the liquid into the gas chamber toward the front thereof. The injection nozzle includes a gas introduction pipe for introducing gas into the gas chamber, and a front surface of the gas chamber has an ejection hole through which the liquid ejected from the liquid ejection nozzle and the gas in the gas chamber pass. A guide pipe that is opened on the coaxial line with the axial line and that communicates with the jet hole on the coaxial line protrudes, and the jet hole has a diameter larger than the jet port diameter of the liquid jet nozzle, and the jet hole The diameter is larger than the diameter of the passing liquid, and the guide tube has a diameter larger than that of the ejection hole.

本発明でいう液体噴射ノズルの口径よりも大径であり、且つ噴射ノズルから噴射された液体の径よりも大径とする噴出孔とは、当該噴出孔と液体噴射ノズルの先端との距離に係りなく、噴射ノズルから噴射された液体が噴出孔の縁や噴出孔周りに接触せずに噴出孔内を通過可能な径とする噴出孔である。   The ejection hole having a diameter larger than the diameter of the liquid ejection nozzle in the present invention and larger than the diameter of the liquid ejected from the ejection nozzle is the distance between the ejection hole and the tip of the liquid ejection nozzle. Regardless, it is an ejection hole having a diameter that allows the liquid ejected from the ejection nozzle to pass through the ejection hole without contacting the edge of the ejection hole or around the ejection hole.

前記誘導管の内径は、前記噴出孔の径の２〜３倍であることが好ましく、又、誘導管の全長は、当該誘導管の内径の５倍であることが好ましい。   The inner diameter of the guide tube is preferably 2 to 3 times the diameter of the ejection hole, and the total length of the guide tube is preferably 5 times the inner diameter of the guide tube.

本発明の微細気泡発生器によれば、より効率的、且つ確実に微細気泡を発生させることができる。   According to the fine bubble generator of the present invention, fine bubbles can be generated more efficiently and reliably.

以下、本発明の微細気泡発生器を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
本形態の微細気泡発生器Ａは、気体４２を充満可能な気体室１０と、当該気体室１０内に噴射先端部を位置させている液体噴射ノズル２０と、該気体室１０内に連通した気体導入管３０とを備え、液体噴射ノズル２０が噴射する液体４１を前記気体室１０の前面部の噴出孔１１ａを通過させて外部に噴出するように構成されている。 Hereinafter, the best mode for carrying out the fine bubble generator of the present invention will be described with reference to the drawings.
The fine bubble generator A according to this embodiment includes a gas chamber 10 that can be filled with a gas 42, a liquid injection nozzle 20 in which an injection tip is located in the gas chamber 10, and a gas that communicates with the gas chamber 10. An introduction pipe 30 is provided so that the liquid 41 ejected by the liquid ejection nozzle 20 is ejected to the outside through the ejection hole 11a in the front portion of the gas chamber 10.

気体室１０は、前後を開口した筒状本体１２と、該筒状本体１２の前方側開口部を閉鎖するように取り付けられた噴出孔板１１と、同筒状本体１２の後方側開口部を閉鎖するように取り付けられるとともに、略軸心状に液体噴射ノズル２０を固定したノズルアダプター１３とからなり、それら各部材によって周囲の壁面を構成することで内部に気体４２を充満可能な空間Ｓを形成している。   The gas chamber 10 includes a cylindrical main body 12 that is open at the front and rear, an ejection hole plate 11 that is attached so as to close a front opening of the cylindrical main body 12, and a rear opening of the cylindrical main body 12. A space S that is attached so as to be closed and includes a nozzle adapter 13 in which the liquid jet nozzle 20 is fixed in a substantially axial shape. Forming.

前記噴出孔板１１は、外周面に雄ねじ部（図示せず）を有する円盤状部材で、液体噴射ノズル２０から噴射された液体４１が気体室１０内の気体４２を誘引して気体室１０外へ通過するように、液体噴射ノズル２０の軸線と同軸とする噴出孔１１ａが形成されている。
又、噴出孔板１１の前方には、前記噴出孔１１ａと同軸とする誘導管１１ｂが突設され、噴出孔を通過する液体４１と気体４２の気体室外への噴出を誘導するようにしている。
このように構成された噴出孔板１１は、外周雄ねじ部にシール剤等の気密手段を介して筒状本体１２の前方側開口部に装着されている。 The ejection hole plate 11 is a disk-shaped member having an external thread portion (not shown) on the outer peripheral surface, and the liquid 41 ejected from the liquid ejection nozzle 20 attracts the gas 42 in the gas chamber 10 and is outside the gas chamber 10. An ejection hole 11 a is formed so as to be coaxial with the axis of the liquid ejection nozzle 20.
In addition, a guide pipe 11b coaxial with the jet hole 11a is projected in front of the jet hole plate 11 so as to guide the jet of liquid 41 and gas 42 passing through the jet hole to the outside of the gas chamber. .
The ejection hole plate 11 configured as described above is attached to the front-side opening of the cylindrical main body 12 through an airtight means such as a sealant on the outer peripheral male screw portion.

前記ノズルアダプター１３は、略円筒状を呈し、その内部に噴出先端部を前方に向けた液体噴射ノズル２０を軸心上に固定した状態で、筒状本体１２の後方側開口部を塞ぐようにして固定されている。   The nozzle adapter 13 has a substantially cylindrical shape, and closes the rear-side opening of the cylindrical body 12 with the liquid jet nozzle 20 having a jet front end facing forward in the interior thereof fixed on the axis. Is fixed.

前記液体噴射ノズル２０における噴射口２０ａの口径と、噴出孔１１ａの径と、誘導管１１ｂの内径との大きさ関係は、噴射口２０ａの口径よりも噴出孔１１ａの径を大径とし、当該噴出孔１１の径よりも誘導管１１ｂの内径を大径とする大きさ関係である。
又、前記噴出孔１１ａは、噴出した液体４１が噴出孔１１ａを通過する際に、当該液体４１を噴出孔１１ａの縁や噴出孔１１ａ周りに接触させずに通過させる径であり、この径にすることによって、液体４１の接触による水流の乱れを防止し、空気の誘引及び気泡の発生を効率的に行えるようにしている。 The size relationship between the diameter of the ejection port 20a in the liquid ejection nozzle 20, the diameter of the ejection hole 11a, and the inner diameter of the guide tube 11b is such that the diameter of the ejection hole 11a is larger than the diameter of the ejection port 20a. The size relationship is such that the inner diameter of the guide tube 11 b is larger than the diameter of the ejection hole 11.
The ejection hole 11a has a diameter that allows the liquid 41 to pass through without contacting the edge of the ejection hole 11a or around the ejection hole 11a when the ejected liquid 41 passes through the ejection hole 11a. By doing so, the disturbance of the water flow due to the contact of the liquid 41 is prevented, and air can be attracted and bubbles can be generated efficiently.

尚、前記噴出孔板１１は、溶着や嵌合等の手段により筒状本体１２に対し気密に固定しても構わないが、噴出孔１１ａの孔径の変更や、噴出孔板１１の厚さの変更、筒状本体１２内のメンテナンス等を容易にするために、前記したような着脱可能な手段により固定されているのが好ましい。
また、ノズルアダプター１３内に液体噴射ノズル２０を固定する手段及びノズルアダプター１３を筒状本体１２に固定手段は、気体室１０内外の気密性を確保できれば螺着、嵌合、溶着等何れの手段を用いても構わない。 The ejection hole plate 11 may be airtightly fixed to the cylindrical main body 12 by means such as welding or fitting, but the diameter of the ejection hole 11a may be changed or the thickness of the ejection hole plate 11 may be changed. In order to facilitate modification, maintenance in the cylindrical main body 12, etc., it is preferably fixed by means such as those described above.
The means for fixing the liquid jet nozzle 20 in the nozzle adapter 13 and the means for fixing the nozzle adapter 13 to the cylindrical main body 12 can be any means such as screwing, fitting or welding as long as the airtightness inside and outside the gas chamber 10 can be secured. May be used.

液体噴射ノズル２０は、その内部に先端側が縮径された噴射孔２０ａを有するノズルであり、後端側の吸気開口部に連設された液体供給配管２１から加圧された液体４１が供給され、噴射孔２０ａの先端から噴出孔板１１の噴出孔１１ａ内に向かって液体４１を噴射する。   The liquid injection nozzle 20 is a nozzle having an injection hole 20a with a reduced diameter at the front end side, and is supplied with a pressurized liquid 41 from a liquid supply pipe 21 connected to an intake opening on the rear end side. The liquid 41 is ejected from the tip of the ejection hole 20a into the ejection hole 11a of the ejection hole plate 11.

前記液体供給配管２１の後端にはポンプ２２が設けられ、このポンプ２２は、水道や気泡４２ａを発生させる液中等から液体を吸引し、その液体を、液体供給配管２１を介して液体噴射ノズル２０に加圧送出する。   A pump 22 is provided at the rear end of the liquid supply pipe 21, and the pump 22 sucks liquid from the liquid or the like that generates bubbles 42 a, and the liquid is ejected from the liquid supply pipe 21 through the liquid supply nozzle 21. 20 to pressurize.

気体導入管３０は、筒状本体１２の周壁に貫通状に固定された導入部配管３１と、この導入部配管３１の後端に接続された延長配管３２とからなり、気体室１０内に気体を導入するように、気体室１０内と外気とを連通させている。
また、この気体導入管３０の延長配管３２後端部には、調整バルブ３３が設けられる。この調整バルブ３３は、気体室１０内に導入される気体４２の流量を調整することで、発生する気泡４２ａの量や大きさを調整可能にしている。 The gas introduction pipe 30 includes an introduction pipe 31 fixed in a penetrating manner to the peripheral wall of the cylindrical main body 12 and an extension pipe 32 connected to the rear end of the introduction pipe 31. So that the inside of the gas chamber 10 communicates with the outside air.
An adjustment valve 33 is provided at the rear end of the extension pipe 32 of the gas introduction pipe 30. The adjustment valve 33 adjusts the flow rate of the gas 42 introduced into the gas chamber 10 to adjust the amount and size of the generated bubbles 42a.

前記形態の微細気泡発生器Ａによれば、気体室１０内に気体４２が充満された状態で噴出孔１１ａを液中Ｌに臨ませ、液体噴射ノズル２０から液体４１を噴射して噴出孔１１ａに通過させれば、液体噴射ノズル２０から噴射された液体４１に気体室１０内の気体４２が誘引され、誘引された気体４２、及び誘引された気体４２と噴射された液体４１との混合流が噴出孔１１ａを通過して誘導管１１ｂを経て液中Ｌに噴出される。
その際、気体室１０内の空間Ｓは気体４２の噴出により負圧となるため、外部の気体４２が気体導入管３０によって気体室１０内に吸引される。
よって、噴出孔１１ａからの気体４２及び液体４１の噴出と、気体導入管３０による気体の吸引とが継続される。 According to the fine bubble generator A of the said form, the ejection hole 11a is made to face the liquid L in the state where the gas 42 is filled in the gas chamber 10, and the liquid 41 is ejected from the liquid ejection nozzle 20 to eject the ejection hole 11a. The gas 42 in the gas chamber 10 is attracted to the liquid 41 ejected from the liquid ejecting nozzle 20, and the attracted gas 42 and the mixed flow of the attracted gas 42 and the ejected liquid 41. Passes through the ejection hole 11a and is ejected into the liquid L through the guide tube 11b.
At that time, since the space S in the gas chamber 10 becomes negative pressure by the ejection of the gas 42, the external gas 42 is sucked into the gas chamber 10 by the gas introduction pipe 30.
Therefore, the ejection of the gas 42 and the liquid 41 from the ejection hole 11a and the suction of the gas by the gas introduction pipe 30 are continued.

又、気体４２と噴射された液体４１との混合流が噴出孔１１ａを通過して誘導管１１ｂ内に噴射される際、その噴射の勢いによって噴出孔１１ａの出口付近が負圧となって、噴出孔１１ａ方向に作用する水圧が実質的に減少するため、気体室１０内に誘引された気体４２が噴出孔１１ａから出やすい状態となる。
すなわち、噴出孔１１ａの出口付近に生じる負圧により、噴出孔１１ａ方向に作用する水圧の影響が低下するため、液体４１とともに噴出孔１１ａから噴出される気体４２の量が増加する。
更に、前記水圧の影響の低下により、噴出孔１１ａの径を拡げることが可能となるので、この噴出孔１１ａの径を拡げることによる気体４２の量の増加も可能である。 Further, when the mixed flow of the gas 42 and the injected liquid 41 passes through the injection hole 11a and is injected into the guide tube 11b, the vicinity of the outlet of the injection hole 11a becomes negative pressure due to the force of the injection, Since the water pressure acting in the direction of the ejection hole 11a is substantially reduced, the gas 42 attracted into the gas chamber 10 is likely to exit from the ejection hole 11a.
That is, the negative pressure generated in the vicinity of the outlet of the ejection hole 11a reduces the influence of the water pressure acting in the direction of the ejection hole 11a, so the amount of the gas 42 ejected from the ejection hole 11a together with the liquid 41 increases.
Furthermore, since the diameter of the ejection hole 11a can be increased by reducing the influence of the water pressure, the amount of the gas 42 can be increased by increasing the diameter of the ejection hole 11a.

そして、液中Ｌに噴出された気体４２及び気体４２と液体４１の混合流は、液中Ｌの液粒子に衝突することで微細化され、多量の微細な気泡４２ａを発生する。また、気体４２及び気体４２と液体４１とが高速で液中Ｌに放出されるため、多量の微細な気泡４２ａは、広く拡散されるとともに、該気泡４２ａの一部は液中Ｌに溶解される。   The gas 42 ejected into the liquid L and the mixed flow of the gas 42 and the liquid 41 are refined by colliding with the liquid particles in the liquid L, and a large amount of fine bubbles 42a are generated. Further, since the gas 42 and the gas 42 and the liquid 41 are released into the liquid L at a high speed, a large amount of fine bubbles 42a are diffused widely, and a part of the bubbles 42a is dissolved in the liquid L. The

又、前記構成の微細気泡発生器Ａは、噴出孔板１１が着脱可能な構造であるため、該噴出孔板１１の変更により、噴出孔１１ａの孔径を変更したり、噴出孔板１１の厚さ（即ち噴出孔１１ａの長さ）を変更したりすることが容易であり、これらの変更によって、気泡４２ａの発生量や大きさを調整することができる。   Further, since the fine bubble generator A having the above-described structure has a structure in which the ejection hole plate 11 is detachable, the diameter of the ejection hole 11a can be changed by changing the ejection hole plate 11, or the thickness of the ejection hole plate 11 can be changed. It is easy to change the length (that is, the length of the ejection hole 11a), and the generation amount and size of the bubbles 42a can be adjusted by these changes.

又、前記誘導管１１ｂの内径は、前記噴出孔１１ａの径の２〜３倍であり、誘導管１１ｂの全長は、当該誘導管１１ｂの内径の５倍である。
これは、誘導管１１ｂの内径が前記好ましい数値を超える内径である場合、噴出孔１１ａに作用する水圧が大きくなるため、誘導管１１ｂ内における液体４１と気体４２の流速が衰えて、噴出孔１１ａの出口付近に生じる負圧の力が不足し、誘導管１１ｂの内径が前記好ましい数値未満の内径である場合、誘導管１１ｂに噴出される液体４１と気体４２の圧力により誘導管１１ｂ内の水圧が上昇することで、噴出孔１１ａの出口付近に生じる負圧の力が不足して、いずれにしても気泡を効率的に発生させることができないという理由からである。 The inner diameter of the guide tube 11b is two to three times the diameter of the ejection hole 11a, and the total length of the guide tube 11b is five times the inner diameter of the guide tube 11b.
This is because, when the inner diameter of the guide pipe 11b exceeds the above-mentioned preferable value, the water pressure acting on the ejection hole 11a increases, so the flow rates of the liquid 41 and the gas 42 in the guide pipe 11b decrease, and the ejection hole 11a. When the negative pressure force generated near the outlet of the guide pipe 11b is insufficient and the inner diameter of the guide pipe 11b is less than the preferred value, the water pressure in the guide pipe 11b is caused by the pressure of the liquid 41 and the gas 42 ejected to the guide pipe 11b. This is because the negative pressure force generated in the vicinity of the outlet of the ejection hole 11a becomes insufficient due to the rise of the bubble, and in any case, bubbles cannot be generated efficiently.

又、誘導管１１ｂの全長が前記好ましい数値を超える長さである場合、誘導管１１ｂ内における液体４１と気体４２の流速が衰えて、噴出孔１１ａの出口付近に生じる負圧の力が不足し、誘導管１１ｂの全長が前記好ましい数値未満の長さである場合、液体４１と気体４２を液中に至らせるまでの誘導距離が短く、噴出孔１１ａから噴出される液体４１と気体４２が短時間の内に液中Ｌに拡散するため、噴出孔１１ａの出口付近に負圧を発生させるための十分なスペースが確保ないことから、噴出孔１１ａの出口付近に生じる負圧の力が不足して、いずれにしても気泡を効率的に発生させることができないという理由からである。   Further, when the total length of the guide pipe 11b exceeds the preferable value, the flow rates of the liquid 41 and the gas 42 in the guide pipe 11b are reduced, and the negative pressure force generated near the outlet of the ejection hole 11a is insufficient. When the total length of the guide tube 11b is less than the preferred value, the guide distance until the liquid 41 and the gas 42 reach the liquid is short, and the liquid 41 and the gas 42 ejected from the ejection hole 11a are short. Since it diffuses into the liquid L in time, there is not enough space to generate a negative pressure near the outlet of the ejection hole 11a, so the negative pressure force generated near the outlet of the ejection hole 11a is insufficient. In any case, the reason is that bubbles cannot be generated efficiently.

したがって、本形態の微細気泡発生器Ａによれば、より効率的、且つ確実に微細気泡を発生させることができる。
又、気体４２の噴出量を増加できるということは、調整バルブ３３により、気体室１０内に導入される気体４２の流量を少なくし、気体室１０内の気圧を低下させることによって、生じる微細気泡の内圧を低くすることができ、液中Ｌに噴出させた際に液中Ｌの水圧でより微細な気泡を発生させることができる。 Therefore, according to the fine bubble generator A of this embodiment, fine bubbles can be generated more efficiently and reliably.
Further, the fact that the ejection amount of the gas 42 can be increased means that the flow rate of the gas 42 introduced into the gas chamber 10 is reduced by the adjusting valve 33 and the atmospheric pressure in the gas chamber 10 is reduced, thereby generating fine bubbles. When the liquid is jetted into the liquid L, finer bubbles can be generated with the water pressure of the liquid L.

本形態の微細気泡発生器Ａでは、液中Ｌに誘導管１１ｂを介して液体４１と気体４２を噴出させて気泡４２ａを発生させる実験により、下記の事項を確認している。
（１）噴出孔１１ａから液体４１と気体４２が噴出した際に、噴出孔１１ａの出口付近が負圧となり、噴出孔１１ａに作用する水圧が減少する。
（２）液体噴射ノズル２０から噴出される液体４１の圧力が高くなるほど、気泡４２ａは微細化し大量化する。
（３）気体導入管３０後端の調整バルブ３３により気体室１０内に導入吸引される気体４２の流量を調整することで、発生する気泡４２ａの大きさを調整することができる。
すなわち、調整バルブ３３により気体４２の流量を少なくすれば気泡４２ａが微細化し、逆に気体４２の流量を多くすれば気泡４２ａが大きくなる。
（４）噴出孔１１ａが大きくなると、気体導入管３０から吸引導入される気体４２の流量が増えるとともに、発生する気泡４２ａが大きくなる。
（５）液体噴射ノズル２０先端から噴出孔板１１内面までの距離、即ち、液体噴射ノズル２０先端から噴出孔１１ａまでの距離が長くなるほど、気体導入管３０から吸引導入される気体４２の流量が増えるとともに、気泡４２ａが大きくなる。
（６）噴射先の水中が深層である場合等のように、噴射先の水圧が高いほど、気泡４２ａは微細化される。 In the fine bubble generator A of the present embodiment, the following items are confirmed by an experiment in which the liquid 41 and the gas 42 are jetted into the liquid L via the guide tube 11b to generate the bubbles 42a.
(1) When the liquid 41 and the gas 42 are ejected from the ejection hole 11a, the vicinity of the outlet of the ejection hole 11a becomes negative pressure, and the water pressure acting on the ejection hole 11a decreases.
(2) As the pressure of the liquid 41 ejected from the liquid ejection nozzle 20 increases, the bubbles 42a become finer and larger in volume.
(3) By adjusting the flow rate of the gas 42 introduced and sucked into the gas chamber 10 by the adjusting valve 33 at the rear end of the gas introduction pipe 30, the size of the generated bubbles 42a can be adjusted.
That is, if the flow rate of the gas 42 is decreased by the adjusting valve 33, the bubbles 42a are made finer. Conversely, if the flow rate of the gas 42 is increased, the bubbles 42a are increased.
(4) When the ejection hole 11a becomes larger, the flow rate of the gas 42 sucked and introduced from the gas introduction pipe 30 increases, and the generated bubbles 42a become larger.
(5) As the distance from the tip of the liquid jet nozzle 20 to the inner surface of the jet hole plate 11, that is, the distance from the tip of the liquid jet nozzle 20 to the jet hole 11 a increases, the flow rate of the gas 42 sucked and introduced from the gas introduction pipe 30 increases. As it increases, the bubble 42a becomes larger.
(6) As the water pressure at the injection destination is higher, as in the case where the water at the injection destination is deep, the bubbles 42a are made finer.

なお、本発明は、例示した実施の形態に限定するものでは無く、特許請求の範囲の各項に記載された内容から逸脱しない範囲の構成による実施が可能である。   It should be noted that the present invention is not limited to the illustrated embodiments, and can be implemented with configurations within a range that does not deviate from the contents described in the respective claims.

本発明に係る微細気泡発生器の一例を示す要部切欠側面図。The principal part notch side view which shows an example of the fine bubble generator which concerns on this invention. 図１の正面図。The front view of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１０：気体室
１１：噴出孔板
１１ａ：噴出孔
１１ｂ：誘導管
２０：液体噴射ノズル
２０ａ：噴射口
３０：気体導入管
４１：液体
４２：気体
４２ａ：気泡
Ａ：微細気泡発生器
Ｓ：空間 10: Gas chamber 11: Ejection hole plate 11a: Ejection hole 11b: Guide pipe 20: Liquid injection nozzle 20a: Injection port 30: Gas introduction pipe 41: Liquid 42: Gas 42a: Bubble A: Fine bubble generator S: Space

Claims (3)

気体が導入される空間を有する気体室と、当該気体室に装着され、その前方へ向けて気体室内に液体を噴射する液体噴射ノズルと、気体室内に気体を導入する気体導入管を含み、
前記気体室の前面部には、前記液体噴射ノズルから噴射された液体と気体室内の気体が通過する噴出孔が液体噴射ノズルの軸線と同軸線上に開孔されるとともに、当該噴出孔と同軸線上で連通する誘導管が突設されてなり、
前記噴出孔は、前記液体噴射ノズルの噴射口径よりも大径、且つ噴出孔を通過する液体の径よりも大径であり、前記誘導管は、前記噴出孔よりも大径であることを特徴とする微細気泡発生器。 A gas chamber having a space into which gas is introduced; a liquid injection nozzle that is attached to the gas chamber and injects liquid into the gas chamber toward the front; and a gas introduction pipe that introduces gas into the gas chamber;
A jet hole through which the liquid jetted from the liquid jet nozzle and the gas in the gas chamber pass is opened on the coaxial line with the axis of the liquid jet nozzle, and on the coaxial line with the jet hole. A guide pipe communicating with the
The ejection hole is larger in diameter than an ejection diameter of the liquid ejection nozzle and larger than a diameter of a liquid passing through the ejection hole, and the guide pipe is larger in diameter than the ejection hole. A fine bubble generator. 前記誘導管の内径を前記噴出孔の径の２〜３倍にしていることを特徴とする請求項１に記載の微細気泡発生器。   2. The fine bubble generator according to claim 1, wherein an inner diameter of the guide tube is set to 2 to 3 times a diameter of the ejection hole. 前記誘導管の全長を当該誘導管の内径の５倍にしていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の微細気泡発生器。   3. The fine bubble generator according to claim 1, wherein a total length of the guide tube is five times an inner diameter of the guide tube.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011194326A (en) * 2010-03-19 2011-10-06 Institute Of National Colleges Of Technology Japan Bubble generator
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