JP4749961B2 - 気泡発生装置 - Google Patents
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Description
さらに、空気噴出口より噴出される空気流によって、微細気泡発生手段を通過する液体の速度が毎秒5m以上となる構成とすることが望ましい。また、微細気泡発生手段の開口は最小で2mmの直径もしくは通過幅を有することが望ましい。微細気泡発生手段は円柱体の軸方向に円柱体が複数配置され、かつ互いに隣接する円柱体においては、軸方向に見た突起部が互いに重ならないように配置される構造とすることが望ましい。
また、微細気泡発生手段は円柱体を所定の間隔で配置するためのスペーサをさらに備えても良く、突起部はその外周に切欠きや、突起を備えた構造もとり得る。さらに円柱体は相互の位置を固定する位置決め穴と突起とが軸方向に対抗する二つの面に形成された構造でもよい。
また、突起部は各突起部の先端が向かい合う中央部において、円柱体の軸方向上方に向かってその径が小さくなる略円錐形の開口を構成するよう先端が鋭角に形成された構造、あるいは突起部がその断面がブレード状に形成された構造が望ましい。
またさらに、上記のような課題を解決するための本発明の気泡発生用の円柱体は、円筒状の本体と、本体から中心に向かって突き出た複数の突起部とからなる円柱体であって、突起部は円柱状の本体の軸方向上方に向かってその径が小さくなる略円錐形の開口を構成するよう鋭角に形成されたものである。
またさらに、上記のような課題を解決するための本発明の気泡発生用の円柱体は、円筒状の本体と、本体から中心に向かって突き出た複数の突起部とからなる円柱体であって、突起部は断面がブレード状に形成されている。また、突起部の下面(水流と対抗する面)に、半径方向に複数のエッジを設けることで、微細な気泡の発生が促進される。
以下、図を参照しながら、本発明の実施の形態の気泡発生装置について説明する。図1は、本発明の実施の形態の気泡発生装置の側断面図で、図2から図5は同装置の一部が破断された平面図である。気泡発生装置1は、送風ブロア等の公知の空気供給源(図示せず)に接続される空気噴出口2が下端部に設けられ、空気噴出口2より噴出される空気を微細化する微細気泡発生手段3が空気噴出口2より上方に配置されている。この気泡発生装置1は、汚水等の液体を保持する浄化槽4内に固定具5等で固定されており、汚水等の液体中で使用される。微細気泡発生手段3は、円筒状の外筒6の内部に円柱体7が外筒6の軸方向に複数個重ねて配置されている。円柱体7は、円筒状の本体8と、本体8から中心に向かって突き出た複数の突起部9とから構成されている。
図1においては、円柱体7が空気噴出口2より噴出される空気が上昇する位置(空気噴出口2より上方)に複数個配置される構成に加え、さらに後述する実施の形態2に示すような円柱体10を積み重ねて配置している。また、微細気泡発生手段3は円柱体7、10を所定の間隔で配置するためのスペーサ11をさらに備えている。スペーサ11は、突起部9のない本体8のみで構成されている。このスペーサ11は円柱体10を積み重ねて配置する際の間隔の維持や、円柱体10が多いと詰まりなどを起こす場合の詰まり防止、あるいは円柱体10を積み重ねる数を少なくして、所定の全体の高さを維持する際に使用する。円筒状の外筒6と、その内部に配置され、スペーサ11を適宜挟んで外筒6の軸方向に複数個積み重ねられた円柱体7、10とは、上下の2箇所(X,Y)において、各4本のリベット12によって相互に固定されている。そして、微細気泡発生手段3を通過する汚水(液体)の速度が毎秒5m以上となるよう、空気噴出口2より噴出される空気の圧力が調整される構成とすることが望ましい。また、互いに隣接する円柱体7は、円柱体7、10の軸方向に見た状態で、突起部9が互いに重ならないように、回転方向に22.5度ずらせて配置される。
また、この開口13は、突起部9の先端9aが向かい合う中央部Cにおいて先端が鋭角に形成されているので、開口13は、円柱体7の軸方向上方に向かってその径が小さくなる略円錐形(本実施の形態では正確には多角円錐状となる、特に図7参照)を構成する。また、突起部9にはその外周に、半径方向の切欠き14a、軸方向切欠き14bおよび突起15が形成されている。さらに円柱体7の本体8には、本体8相互の位置を使用時に固定する位置決め穴16と固定用の突起17とが軸方向に対抗する二つの面に形成されている。本体8の内壁には、気泡発生をさらに促進する切欠き14bを備えた内壁突起18が形成されている。
この後、開口13を通過した水流は、一気に開放されて、気泡崩壊、すなわち多数の気泡Bが発生し、微細化される。また、中央部Cから周辺に逃げた流体は、突起部9と衝突する。図13は、突起部9とこれを通過する流体との関係を示す。突起部9の外周の半径方向の切欠き14aや軸方向切欠き14bによって渦キャビテーションTが発生し、また突起15によって小さな乱流が起こり、渦キャビテーションTおよびクラウドKが発生する。このように、半径方向の切欠き14aや軸方向切欠き14bを設けることで、微細な気泡Bの発生が促進される。
(実施の形態2)
(実施の形態3)
2 空気噴出口
3 微細気泡発生手段
6 外筒
7、10 円柱体
8 本体
9、19 突起部
11 スペーサ
13、20 開口
14b 半径方向の切欠き
21 エッジ
Claims (13)
- 空気供給源に接続される空気噴出口が下端部に設けられ、前記空気噴出口より噴出される空気を微細化する微細気泡発生手段が前記空気噴出口より上方に配置され液体中で使用される気泡発生装置であって、前記微細気泡発生手段は、円筒状の外筒の内部に、円筒状の本体と、前記本体から中心に向かって突き出た複数の突起部とからなる円柱体を、軸方向に複数個重ねて配置すると共に、当該複数個の円柱体を、前記空気噴出口より噴出される空気が上昇する位置に配置した構成を有し、前記円柱体の前記突起部はその各先端が向かい合う中央部において先端が鋭角に成形され、かつ複数の前記突起部の前記先端を前記中央部においてキャビテーション発生用の開口を構成するように所定の長さに設定したことを特徴とする気泡発生装置。
- 前記空気噴出口より噴出される空気流によって、前記微細気泡発生手段を通過する液体の速度が毎秒5m以上となる構成としたことを特徴とする請求項1に記載の気泡発生装置。
- 前記開口は最小直径もしくは最小通過幅を2mmとしたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の気泡発生装置。
- 前記微細気泡発生手段は、互いに隣接する前記円柱体においては、前記軸方向に見た突起部が互いに重ならないように配置されたことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の気泡発生装置。
- 前記微細気泡発生手段は前記円柱体を所定の間隔で配置するためのスペーサをさらに備えたことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の気泡発生装置。
- 前記突起部はその外周に切り欠きを備えたことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の気泡発生装置。
- 前記突起部はその外周に突起を備えたことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の気泡発生装置。
- 前記突起部は各突起部の先端が向かい合う中央部において、円柱状の前記本体の軸方向上方に向かってその径が小さくなる略円錐形の開口を構成するよう先端が鋭角に形成されたことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれかに記載の気泡発生装置。
- 前記突起部は断面がブレード状に形成されたことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の気泡発生装置。
- 前記突起部の水流と対抗する面に、半径方向に複数のエッジを設けたことを特徴とする請求項9に記載の気泡発生装置。
- 前記円柱体は相互の位置を固定する位置決め穴と突起とが軸方向に対抗する二つの面に形成されたことを特徴とする請求項1から請求項10のいずれかに記載の気泡発生装置。
- 請求項1の気泡発生装置に使用する円柱体であって、円筒状の本体と、前記本体から中心に向かって突き出た複数の突起部とを有し、前記突起部は円柱状の前記本体の軸方向上方に向かってその径が小さくなる略円錐形の開口を構成するよう鋭角に形成されたことを特徴とする気泡発生装置の円柱体。
- 請求項1の気泡発生装置に使用する円柱体であって、円筒状の本体と、前記本体から中心に向かって突き出た複数の突起部とを有し、前記突起部は断面がブレード状に形成されたことを特徴とする気泡発生装置の円柱体。
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