JP6343069B2 - 微細気泡生成装置及び微細気泡生成方法 - Google Patents
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Description
前記送出された混合液を排出する第1の配管と、
圧力を印加しながら前記混合液を排出するポンプと、
前記ポンプから前記混合液を排出する第2の配管と、
前記圧力下において、高速旋回方式により、前記第2の配管から供給される前記混合液中に微細気泡を発生させる微細気泡発生部と
を有することを特徴とする。
混合ガス及び媒体液を旋回攪拌により混合し混合液として送出する攪拌送出ステップと、
前記送出された混合液をポンプに対して供給する供給ステップと、
高速旋回方式により、前記ポンプから排出される前記混合液中に微細気泡を発生させる微細気泡発生ステップと、
前記混合液に印加された圧力を解放する圧力解放ステップと
を有することを特徴とする。
前記電解水と前記分解ガスとを混合して混合液を送出する気液送出部と、
前記混合液を密閉状態で前記電気分解部から前記気液送出部へ供給する第1の配管と、
高速旋回方式により、前記気液送出部から供給される前記混合液中に微細気泡を発生させる微細気泡発生部と、
前記混合液を密閉状態で前記気液送出部から前記微細気泡発生部へ供給する第2の配管と、
前記第2の配管上に設けられ、前記混合液を微細気泡生成装置へ圧送するポンプと
を有することを特徴とする。
図1において1は、全体として本発明の微細気泡生成装置を示している。微細気泡生成装置は、媒体液供給部3及びガス供給部4から配管3A及び4Aを介して供給される媒体液及び供給ガスを、所定の圧力下で気液送出部5によって高速攪拌して混合液を生成し、配管5Aを介して当該混合液をポンプ6へ供給する。ポンプ6は、配管6Aを介して混合液をナノバブル生成部7へ供給する。ナノバブル生成部7は、生成したナノバブルを含有する微細気泡水を、配管7Aを介して微細気泡水提供部8へ供給する。微細気泡水提供部8は、微細気泡水における圧力を解放すると共に、接続された供給管や装置、貯水槽などを介してユーザに微細気泡水を提供する。
次に、図2〜図6を用いて実施の形態について説明する。図2において10は、全体として気泡電解水生成装置を示している。気泡電解水生成装置10では、電気分解により生成した電解水を媒体液とし、ナノバブルを含む電解水である気泡電解水を生成する。
次に、図7〜図8を用いて第2の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態に対応する箇所には同一符号を附し、説明を省略する。
以下、上記した実施形態から抽出される発明群の特徴について、必要に応じて課題及び効果等を示しつつ説明する。なお以下においては、理解の容易のため、上記各実施形態において対応する構成を括弧書き等で適宜示すが、この括弧書き等で示した具体的構成に限定されるものではない。また、各特徴に記載した用語の意味や例示等は、同一の文言にて記載した他の特徴に記載した用語の意味や例示として適用しても良い。
混合ガス及び媒体液を送出する気液送出部(気液送出部5及び15)と、
前記送出された混合液を排出する第1の配管(配管5A又は15A)と、
圧力を印加しながら前記混合液を排出するポンプ(ポンプ6又は16)と、
前記ポンプから前記混合液を排出する第2の配管(配管6A又は16A)と、
前記圧力下において、物理的な衝突作用により前記第2の配管から供給される混合液中に微細気泡を発生させる微細気泡発生部(ナノバブル生成部7又は17)と
を有することを特徴とする微細気泡生成装置。
高速旋回を用いて前記媒体液に前記微細気泡を発生させることを特徴とする。
円筒内部を一方向に向けて高速旋回させることを特徴とする。
前記円筒における2つの底面を第1面及び第2面としたとき、前記第1面における面内方向に前記混合液を回転させながら前記第2面へむけて前記第1面と略垂直方向に前記混合液を進行させ、
回転方向へ向けて前記混合液を供給し、
前記第2面の中央又は中央近傍に設けられた孔を介して前記第1の配管に前記高速旋回された混合液を供給することを特徴とする。なお、回転方向へ向けて前記混合液を供給するとは、円筒の内面に沿って旋回するように円筒内面における円の接線方向に混合液を供給することをいう。前記第1面の平面方向において相違する少なくとも2方向から、同一の回転方向へ向けて前記混合液を供給することがより好ましい。
前記第1面の中央又は中央近傍から供給されることを特徴とする。
前記第3の配管の前段に設けられ、原水を電気分解することにより生成した電解水及び発生ガスの混合物を前記媒体液として前記第3の配管へ供給する電気分解部(電気分解部13)をさらに有することを特徴とする。
底面又は底面近傍に設けられ、前記陰極を有するカソード室に対して前記原水が供給される原水供給口と、
天面又は天面近傍において、アルカリ性電解水が排出されるアルカリ性電解水排出口とを有することを特徴とする。
底面又は底面近傍に設けられ、前記陽極を有するアノード室に対して前記原水が供給される原水供給口と、
天面又は天面近傍において、酸性電解水が排出される酸性電解水排出口とを有することを特徴とする。
高速攪拌などにより混合ガス及び媒体液を均一の割合で送出する送出ステップ(ステップSP104)と、
混合液をポンプに対して供給する供給ステップ(ステップSP105)と、
物理的な衝突作用により、前記ポンプから排出される前記混合液中に微細気泡を発生させる微細気泡発生ステップ(ステップSP106)と、
前記混合液に印加された圧力を解放する圧力解放ステップ(ステップSP107)とを有することを特徴とする。
高速旋回による遠心分離効果により前段と後段との圧力の伝達を分断する高速旋回部を有することを特徴とする。
円筒における2つの底面を第1面(第1面201)及び第2面(第2面202)とするとき、
第1面側から円筒の接線方向へ向けて液体と気体を混合した混合液を供給する液体供給部(供給経路71a〜71d)と、
第1面から第2面へ向けて進行しながら気体と液体とが混合した混合液が旋回する円筒部(円筒部材70)と、
第2面の中央又は中央近傍に設けられ、旋回された前記混合液を排出する排出口(排出口214)とを有することを特徴とする。
第1面における中央近傍から、前記気体を供給することを特徴とする。これにより、気液送出装置は、渦形成により中央近傍に生じる陰圧を利用して気体を混合することができる。
円筒における2つの底面を第1面(第1面201)及び第2面(第2面202)としたとき、第1面から第2面へ向けて複数の経路から供給される媒体液を進行させる円筒部(円筒部材70)と、
前記円筒部の内部で前記媒体液を旋回させるように、前記第1面又は該第1面近傍から前記媒体液を前記円筒部に導入する複数の導入部(供給経路71a〜71dの出口部分)と、
前記第2面における中心又は中心近傍に設けられた排出口(排出口214)と
を有することを特徴とする。
前記円筒部の外壁に沿うようにして前記媒体液を前記円筒部に導入することにより、前記円筒部の内部で前記媒体液を旋回させることを特徴とする。
底面のない筒状部材と、底面を構成する第1及び第2のフランジ部とからなり、
前記導入部は、
前記第1のフランジ部に設けられ、前記円筒部材に対する接線方向から前記媒体液を導入する孔であり、
前記排出口は、
前記第2のフランジ部に設けられ、後段の配管へと前記媒体液を誘導する
ことを特徴とする。
前記導入部(供給経路71a〜71d)の断面積の合計より大きい断面積を有する。すなわち、導入部213(213A及び213B)の合計の断面積よりも、排出口214の断面積を大きくすることが好ましい。
媒体液に加工処理を施す第2処理装置(ナノバブル生成部17)と、
前記第1処理装置及び前記第2処理装置の間に設けられた前記サクション装置(気液送出部15)と
を有することを特徴とする。
前記電解水と前記分解ガスとを混合して混合液を送出する気液送出部(気液送出部15)と、
前記混合液を密閉状態で前記電気分解部から前記気液送出部へ供給する第1の配管(配管13A)と、
物理的な衝突作用により前記気液送出部から供給される前記混合液中に微細気泡を発生させる微細気泡発生部(ナノバブル生成部17)と、
前記混合液を密閉状態で気液送出部から前記微細気泡発生部へ供給する第2の配管(配管15A及び16A)と、
前記第2の配管上に設けられ、前記混合液を微細気泡生成装置へ圧送するポンプ(ポンプ16)と
を有することを特徴とする。
ことを特徴とする。なお、ここで言う陰圧とは、平均的な圧力の値をいい、一時的に正圧になることも含むものとする。
−15〜+15kPaであることを特徴とする。
特に、前記第2の配管における圧力は、−15〜+15kPaであることが好ましい。なお、なお、この圧力は、平均値としてであり、一時的に圧力が数値範囲外になっても良い。平均値として陽圧(0.0〜15.0kPa、より好ましくは2.0〜10.0kPa程度)に維持されることが好ましい。この値は、特に、ポンプ前段の配管(配管15A)に対する数値であり、ポンプ後段の配管(配管16A)ではより高い圧力になることが好ましい。なお、実際の微細気泡生成装置において、第1の配管(配管13A)における圧力が0.0kPaであり、第2の配管(配管15A)における圧力が6.0kPaであることが確認された。このことから、気液送出部15の旋回流によって、良好に圧力が分断されていることが確認された。
高速旋回による渦流を発生させることを特徴とする。
前記気液送出部は、前記複数の電解槽から供給される前記電解水と前記分解ガスとを混合して混合液を送出することを特徴とする。
前記気液送出部は、前記複数の排出口からそれぞれ供給される混合液を対応する複数の供給口から取り込むことを特徴とする。これにより、圧力を分散させることができるため、一時的に圧力が高まることを極力防止できる。
また上述の実施の形態においては、高速旋回によってナノバブルを生成するようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、必ずしも高速旋回させる必要はなく、例えば複数回に亘って媒体液を蛇行させるなどして物理的な衝突作用を生じさせることにより微細気泡を発生させても良い。
3 :媒体液供給部
3A、5A、6A、7A:配管
4 :ガス供給部
5 :気液送出部
6 :ポンプ
7 :ナノバブル生成部
8 :微細気泡水提供部
10 :気泡電解水生成装置
11 :原水供給部
12 :電解質供給部
13 :電気分解部
13A、15A、16A、17A、17B:配管
14 :ガス供給部
15 :気液送出部
16 :ポンプ
17 :ナノバブル生成部
18 :気泡電解水提供部
70 :円筒部材
71〜73 :板状部材
71a〜71d、72a〜72b:供給経路
RT1 :気泡電解水生成処理
Claims (18)
- 原水を電気分解して電解水と分解ガスを生成する電気分解部と、
前記電解水と前記分解ガスとを混合して混合液を送出する気液送出部と、
前記混合液を密閉状態で前記電気分解部から前記気液送出部へ供給する第1の配管と、
高速旋回方式により、前記気液送出部から供給される前記混合液中に微細気泡を発生させる微細気泡発生部と、
前記混合液を密閉状態で前記気液送出部から前記微細気泡発生部へ供給する第2の配管と、
前記第2の配管上に設けられ、前記混合液を微細気泡生成装置へ圧送するポンプと
を有することを特徴とする微細気泡生成装置。 - 前記第1の配管における圧力は、陰圧である
ことを特徴とする請求項1に記載の微細気泡生成装置。 - 前記第1の配管における圧力は、
−15〜15kPaである
ことを特徴とする請求項1に記載の微細気泡生成装置。 - 前記第2の配管における圧力は、陽圧である
ことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の微細気泡生成装置。 - 前記第2の配管における圧力は、
−15〜15kPaである
ことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の微細気泡生成装置。 - 前記気液送出部は、
高速旋回による渦流を発生させる
ことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の微細気泡生成装置。 - 前記電気分解部は、
複数の電解槽を有し、
前記気液送出部は、
前記複数の電解槽から供給される前記電解水と前記分解ガスとを混合して前記混合液を送出する
ことを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載の微細気泡生成装置。 - 前記気液送出部は、
円筒における2つの底面を第1面及び第2面としたとき、第1面から第2面へ向けて複数の経路から供給される媒体液を進行させる円筒部と、
前記円筒部の内部で前記媒体液を旋回させるように、前記第1面又は該第1面近傍から前記媒体液を前記円筒部に導入する複数の導入部と、
前記第2面における中心又は中心近傍に設けられた排出口と
を有することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の微細気泡生成装置。 - 混合ガス及び媒体液を旋回攪拌により混合し混合液として送出する気液送出部と、
前記送出された混合液を排出する第1の配管と、
圧力を印加しながら前記混合液を排出するポンプと、
前記ポンプから前記混合液を排出する第2の配管と、
前記圧力下において、高速旋回方式により、前記第2の配管から供給される前記混合液中に微細気泡を発生させる微細気泡発生部と
を有することを特徴とする微細気泡生成装置。 - 前記微細気泡発生部は、
高速旋回を用いて前記媒体液に前記微細気泡を発生させる
ことを特徴とする請求項9に記載の微細気泡生成装置。 - 前記気液送出部は、
円筒内部を一方向に向けて高速旋回させる
ことを特徴とする請求項10に記載の微細気泡生成装置。 - 前記気液送出部は、
前記円筒における2つの底面を第1面及び第2面としたとき、前記第1面における面内方向に前記混合液を回転させながら前記第2面へむけて前記第1面と略垂直方向に前記混合液を進行させ、
回転方向へ向けて前記混合液を供給する
ことを特徴とする請求項11に記載の微細気泡生成装置。 - 前記気液送出部の前段に設けられ、前記媒体液を前記気液送出部へ供給する第3の配管と、
前記第3の配管の前段に設けられ、原水を電気分解することにより生成した電解水及び発生ガスの混合物を前記媒体液として前記第3の配管へ供給する電気分解部
をさらに有することを特徴とする請求項9〜12のいずれかに記載の微細気泡生成装置。 - 前記電気分解部は、
陰極を有するカソード室と陽極を有するアノード室とが隔膜によって仕切られた2槽型の電解槽である
ことを特徴とする請求項13に記載の微細気泡生成装置。 - 前記電気分解部は、
底面又は底面近傍に設けられ、陰極を有するカソード室に対して前記原水が供給される原水供給口と、
天面又は天面近傍において、アルカリ性電解水が排出されるアルカリ性電解水排出口と
を有することを特徴とする請求項14に記載の微細気泡生成装置。 - 前記電気分解部は、
底面又は底面近傍に設けられ、陽極を有するアノード室に対して前記原水が供給される原水供給口と、
天面又は天面近傍において、酸性電解水が排出される酸性電解水排出口と
を有することを特徴とする請求項14に記載の微細気泡生成装置。 - 前記電気分解部には、
塩素を含有する電解質溶液が供給される
ことを特徴とする請求項16に記載の微細気泡生成装置。 - 混合ガス及び媒体液を旋回攪拌により混合し混合液として送出する攪拌送出ステップと、
前記送出された混合液をポンプに対して供給する供給ステップと、
高速旋回方式により、前記ポンプから排出される前記混合液中に微細気泡を発生させる微細気泡発生ステップと、
前記混合液に印加された圧力を解放する圧力解放ステップと
を有することを特徴とする微細気泡生成方法。
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