TW452502B - Swirling fine-bubble generator - Google Patents
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- Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)
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5 2 5 Ο 2 Α7 _Β7_.五、發明說明(1 ) 技術領域 本發明係有關於有效溶解空氣、氣氣等氣體於自來水、 河州水、其他液體等中*將例如污染水之水質淨化,可有 置 裝 生 產 泡 氣 细 微 之 i 機 生 復 恢 境 環 水 使術 來技 用 景 效背 窗於 培置 物設 生自 生條 水份 於部 設大 用理 利處 如氣 例曝 , 作 η)所 10置 at裝 er生 (a產 理泡 處氣 氣细 曝微 知之 習置 裝 加將水 氣或用 空 * 育 將式培 孔方之 细之力 之化斷 置细剪 裝微成 生泡形 產氣等 泡將流 氣此噴 细藉泡 微,氣 狀中、 板水片 、 用葉 狀育轉 管培旋 之至 Μ 内岀入 槽噴送 育而氣 培壓空 於 解 溶 將 力 壓 減 急 之 ο 水式 壓方 加之 由泡 藉氣 或生 , 產 化而 細化 微氣 其氣 使空 . 之 內中 流水 氣之化 曝置氧 作裝二 所生、 置產氣 裝泡空 生氣將 產细率 泡微效 氣別高 细個須 微、其 之量惟 能給, 功送節 等氣調 此空要 有按必 具上行 用本進 利基等 , 然數 且固個 而理備 處設 例 式 方 1 理 處 。 氣 環暘 循作 水所 進置 促裝 步生 一 產 進泡 ’ 氣 中顧 水微 於知 解習 溶用 體利 氣, 等惟 碳 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員1消費合作社印制衣 在面 會表 亦之 泡泡 氣氣 ’ 際 孔此 綑因 之復 细 * 微脹 多膨 置積 設體 其而 綿岀 無噴 , 孔 式细 方自 散下 擴態 出狀 噴壓 ΠΜ hN $ 3 數泡 有氣 具小 生生 產產 會M 果難 結 * ’ 此 力因 張亦 ’ 生 泡發 氣轉 大蓮 之間 徑時 直長 之其 度隨 程有 丨在 存 且 张 毫 之η) 力10 irat 剪it 成av 彤(C 等用 流作 噴化 泡空 氣生 、 發 Η 了 。 葉為 題轉式 問旋方 的Κ之 大入化 增送细 費氣微 力空其 動將將 及 , 内 塞又流 堵 水 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 4525 02 A7 B7 五、發明說明(2 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} ,要求高速旋轉數,其有動力費問題及隨著空化作用發生 劇烈進行之葉片腐蝕、振動問題*進一步亦有微细氣泡生 成率少的問題。 復且,於氣液二相流藉其他旋轉葉片、突起而衝突之方 式中,例如於湖沼、魚類水槽内 ,魚類、水生小生物會 加Μ破壞*並為水生生物培育上必要的環境形成、維持帶 來障礙。 進一歩,就加壓方式而言,裝置大型且價格高,復需巨 額運轉費。 而且,利用上述各個習知技術無法達到工桊規模產生例 如直徑m(微米)Μ下之微细氣泡。 發明概要 本發明人銳意研究結果顯示,根據下述構造之發明,可 達到工業規模產生直徑20 « idK下之微细氣泡。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如第12圖中本發明裝置之原理說明圖所示,本發明要點 在於,首先,於裝置容器內設有圓錐彤空間100*又在相 同空間之内壁 圓同面一部份上沿其接線方向開設加壓液 體導入口 5 00,復於前述圓錐形空間底部300之中央部開設 氣體導入孔80*進一歩於前逑圓錐彤空間之頂部附近設有 旋轉氣液導出口 101,從而構成微綑氣泡產生裝置。 其次•前述裝置全體或至少旋轉氣液導出口 101埋沒於 疲體中•藉由自前述加壓液體導人口 500將加壓液體壓送 入圓錐形空間100內,於其内部產生渦流*於圓錐管軸上 形成負壓部份。藉此負壓*自前述氣體導入孔80吸入氣體 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x297公釐) - 5 - A7 452502 _B7 五、發明說明(3 ) ,藉由氣體通過壓力最低管軸上,形成微细旋轉氣體空洞 部60。 於此圓维形空間100内*渦流自入口(加壓液體導入口 )500朝出口(旋轉氣液導出口)101彩成,隨著空間100之截 面積縮小,逐漸流向旋轉氣液導出部1 0 1,渦流流速及流 向出口之流速同時增加。 又,瞇此旋轉*由於氣體與氣體之比重差,同時,離心 力作用於液體,向心力作用於氣體,因此,液體部與氣體 部可分離,氣體形成線狀细氣體旋轉空洞部60*其前端细 而接至出口 101,固然自其噴出,惟因噴出同畤周圍水靜 止,故其旋轉急劇變弱,於其前後發生劇烈旋轉速度差。 藉由發生此旋轉速度差,線狀氣體空洞部60連縝穩定切斷 *結果*大量微小氣泡,例如10〜20wm的微細氣泡於相 同出口 101附近產生而放出。 亦即*本發明係: (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 有 具 由 於 在 徽 特 置 裝 生 產 泡 氣 细 微 式 轉 旋 種 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 部圓空 一 述形 之前錐 面於圓 周設述 圓開前 壁;於 內口設 之入開 間導及 空體 Μ ; 同液;成 相壓孔構 於加入口 ί 之導出 體設氣導 本開空液 器向之氣 容方部轉 之線底旋 間接間之 空其空部 形沿 之頂 錐上彤之 圓份維間 有 具 由 於 在 徵 特 置 裝 生 產 泡 氣 细 微 式 轉 旋 種 之 面 周 圓 壁 内 之 間 空 同 於 體 本 器 容 之 間 空 形 台 錐 圓 逑台 前錐 於圓 設述 開 前 ; 於 口設 入開 導及 體 K 液 ; 壓孔 加入 之導 設體 開氣 向之 方部 線底 接間 其空 沿形 上 台 份錐 部圓 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 452502 A7 B7 五、發明說明(4 ) 彤空間上部之旋轉氣疲導出口構成; <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (3> —種旋轉式微细氣泡產生裝置,特徵在於由:具有 酒壺形狀或酒杯形狀空間之容器本體;於相同空間之内壁 圓周面之一部份上沿其接線方向開設之加壓液體導入口; 開設於前逑酒壺形空間底部之氣體導入孔;以及開設於前 述酒壺形空間之頂部之旋轉氣液導出口構成; (4) 如前項第1至3項中任一項之旋轉式微细氣泡產生裝 置,其中於空間之内壁圓周面之一部份上沿其接線方向開 設之加壓液體導入口在相同曲率之內壁圓周上隔有間隔設 置複數個; (5) 如前項第1至4項中任一項之旋轉式微綑氣泡產生裝 置,其中於空間之内壁圓周面之一部份上沿其接線方向開 設之加壓液體導入口在曲率不同之内壁圓周上隔有間隔設 置複数個; (6) 如前項第1至5項中任一項之旋轉式微细氣泡產生裝 置,其中加壓疲體導入口開設在前逑空間底部附近之内壁 圓周面之一部份上; 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (7) 如前述第1至6項中任一項之旋轉式微细氣泡產生裝 置,其中加壓疲體導入口開設在前逑空間中腹部附近之内 壁圓周面之一部份上;以及 (8) 如前項第1至7項中任一項之旋轉式微綑氣泡產生裝 置*其中於旋轉氣疲導出口之正前方部位配設擋板 (battle) 〇 又,本發明另一態樣係: (9) —種旋轉式微细氣泡產生裝置,特徵在於由:下郤 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 4525 02 A7 « B7 五、發明說明(5 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁> 流通台之圓形收容室之水液流旋轉導入構造:形成在黏附 於其上部而成向上漸擴形狀之有蓋圓筒片內部周邊部份之 旋轉上昇水液流肜成構造;彤成於靠近其周邊部份之内側 部份之旋轉下降水液流形成構造;藉其旋轉上昇水液流及 旋轉下降水液流之離心,尚心分雛作用形成於該有蓋圓筒 體之中心部份之負壓旋轉空洞部;配置成,於該負壓旋轉 空洞部内集積自安裝於上蓋中心之氣體自吸管自吸之氣體 及自旋轉水流中溶出之氣體部份,形成旋轉下降之氣體渦 管*且形成伸長K及前端细小之氣體渦管形成構造;於此 伸長、前端细小化而下降之氣體渦管旋轉突出圓形收容室 底部之中央還流口時,承受放出通路之阻力,降低其旋轉 速度,發生旋轉速度差,強行切斷同部之氣體渦管而產生 微细氣泡之微细氣泡產生構造;K及配置成,含有所產生 微細氣泡於旋轉下降水疲流中,以其作為旋轉唄流自側面 放出口將其放出器外之旋轉唄流放出構造所構成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (10) 如前項第9項之旋轉式微綑氣泡產生裝置,其中具 備在下部流通台之上部凹設圓形收容室,於該圓形收容室 内自側部相對於該内周面沿接線方向開口設置水液流導入 口,同時,連接泵於其·導入管而對水液流施加勢能旋轉導 入,依此方式構成之圓形收寧室之水液镝旋轉導入構造。 (11) 如前項第9或10項之旋轉式微细氣泡產生裝置,其 中具備*於前述圓形收容室之上部直立黏附向上漸擴形狀 之有蓋圓茼體*送入下部圓形收容室之旋轉導人流*使該 有蓋圓筒體內部之周邊部份旋轉上昇而形成旋轉上昇水液 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 5 2 5 0 2 Α7 Β7 五、發明說明(6 ) 流,使到達其上限之旋轉上昇水液流遷流至靠近其周邊部 份之内側部份*旋轉下降,形成旋轉下降水液流,依此方 式構成之尚上漸擴形狀之有蓋圓筒體内部之旋轉上昇水液 及旋轉下降水液流之二重旋轉水液流形成構造。 (12) 如前項第11項之旋轉式微細氣泡產生裝置,其中具 備,藉由前述漸擴形狀之有蓋圓筒體內部之旋轉上昇水液 流及旋轉下降水液流之二重渦流之離心、向心分離作用, 於其中心部形成負壓旋轉空洞部,一面於該負壓之旋轉空 洞部內集積、伸長、细小化自吸氣體Μ及自該渦流溶出之 氣體成份* 一面形成旋轉下降之氣體,依此方式構成之氣 體渦管形成構造; (13) 如前項第9項至12項中任一項之旋轉式微细氣泡產 生裝置,其中具備*於前述圓形收容室之底部中心挖設中 央遷流孔,同時自該遯流口向該流通台之側面放出U貫通 設有放出通路,一面伸長、前端细小化該有簋圓筒體內部 之中心部份一面使其旋轉下降之氣體渦管在突入中央遯流 口及流出時*承受放出通路之阻力*降低其旋轉速度,於 其渦管上下之間發生旋轉速.度差,藉此速度差強力切斷渦 管*產生微細氣泡,依此方式構成之微細氣泡產生構造; (14) 如前項第9項至13項中任一項之旋轉式微细氣泡產 生裝置,其中具備*於前逑中央遷流口成放射狀貫通設置 複數部位之側,面放出口,沿著其旋轉方向,將順著前逑有 蓋圓筒體之中心部份旋轉下降之氣體渦管自中央遷流口向 此複數部位之側面放出口送人,於此旋轉之間,反覆交互 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 9 ------IJ.---τ--策·!-----訂---------線 f t . 、 V. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 452502 A7 __._^_B7______: 五、發明說明(7 ) 進行複數次向側面放出口送入所造成之通路阻力發生,以 及鄰接之尚遷流口側壁衝突所造成之通路阻力發生,每次 渦管上下均發生旋轉速度差而切斷渦管*依此方式產生微 细氣泡之構‘造; (15) 如前項第13或14項之旋轉式微细氣泡產生裝置’其 中連接於前述流通台之側面放出口之放出用連接管仿照前 述有蓋圓筒體内之渦流形成方向,辙折其放出方向而突設 ;以及 (16) —種旋轉式微细氣泡產生方法,特徴在於由具有圓 錐形空間之容器本體、於相同空間之内壁画周面之一部份 上沿其接線方向開設之加壓液體導入口、開設於前逑圓维 肜空間底部之氣體導入孔K及開設於前述圓錐形空間頂部 之旋_氣液導岀口所構成,Μ在前逑画錐形空間內一面伸 長、前端细小化一面彤成旋轉導出之氣體渦管為第一程序 ,並Μ在此氣體渦管前後之間發生旋轉速度差*強力切斷 氣體渦管*從而產生微细氣泡為第二程序。 (請先閱讀背面之注意事項再填窝本頁) 明 說 單 簡 之 式 圖 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 正 之 置 裝 生 產 泡 氣 細 微 式 轉 旋 之 例 施 實 明 發 本 係 圖 1 ο 第圖 視 之圖 圖視 剖 横 圖圖之 面視台 平剖通 其縱流 係央部 地中下 樣其其 同係係 圖圖圖 2 3 4 第第第 2 第 ο \IJ- 圖 視 剖 ο 圖 視 剖 A I A 之 圖 1 第 内 體Y- 筒於 蓋地 有樣 其同 係係 圔圖 5 6 第第 圓說 明之 說管 之渦 流體 渦氣 重及 三流 中降 面昇 剖轉 7r\ 旋 之 面 剖 - X 之 部 10 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉A4規格(210 X 297公釐) Λ 5 2 5 Ο 2 Α7 __Β7五、發明說明(8 ) 圖 明 說 之 泡 氣 细 微 生 產 中 管 渦 獲 氣 係 圖 0 7 圖第 明 微 之 時 α . 出 放 面 側 之 位 部 個 有 ο 具 圖 P二 0 ^ 之 央造 中構 係生 圖產 ^ 0 第氣 细 圖 «3 說 之 造 構 生 產 中 Π 出 放第 面之 側圓 1 S 第第 之於 圖接 f 係 ί I 圖圖 圖 ο 3 9 1 明 第第說 造 構 生 產 之 壁 側 之 P 出 放 面 傾 圖 明 明說 說之 之置 造裝 構例 生施 產實 之他 口其 出兼 放圖 面明 側說 之 —a 理 原 明 第發 於本 係係 圖圖 il il 第第。 圖 第 之 圖 8 中 〇 水 圖 於 明。沒 說圖埋 之明性 置說置 裝之裝 例置型 施裝中 實例明 之施發 善實本 改一示 一 另顯 另又 , 明明表 發發圖 本本一 係係係 圖圖圖 3 4 5 ΊΛ T—- 1|_ 第第第 及 Js 大 徑 直 泡 氣 之 果 結 泡 氣 細 微 生 產 體。 氣佈 為分 作度 氣頻 空生 用產 採其 明 說 態 狀 置 設 內 槽 水 之 置 裝 例態 施形 實佳 明最 發之 本明 係發 圔施 16實 第M 用 ' — — — — — I—-I — 11 1... 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VI 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 示 所 圖 明 說 ΠΖΤ1 J 原0> 之10 置間 裝空 明形 發維 本圓 中置 圔設 2 ] 1肉 第器 如容 點置 要裝 明於 發, 本先 首 間 空 同 相 於 再 之 面 周 圓 壁 内 之
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述 前 自 内 捿 AHA P 入 自 此 藉 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 13 4525 02 a? _ B7 五、發明說明(11) 500向旋轉氣液導出口 101形成渦流,隨著截面積縮小^越 朝向出口101,旋轉流速及朝尚出口之流速越是同時增加。 (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 又,随著此旋轉,由於液體與氣體之比重差,同時,離 心力作用在液體上,间心力作用在氣體上,因此,液體部 與氣體部可分離,負壓氣體成線狀連續噴出至出口 101。 如此,自前逑氣體導入孔80自動吸人氣體,氣體於旋轉 液流Pc下切斷,亦即,成氣泡收回。 如此*固然中心部之線狀细小氣體旋轉空洞部60及其周 邊之液體旋轉流體自出口 101噴出*惟於噴出同時,藉由 周圍靜水》其旋轉急遽減弱,於此前後,發生劇烈旋轉速 度差。藉由發生此旋轉速度差,渦流中心部之線狀氣體空 洞部60連績穩定切斷,結果*於相同出口 101附近產生大 量微小氣泡,例如產生直徑10〜20«π的微細氣泡。 圖中旋轉氣液導出口 101之口徑、圓錐空間底部300之 口徑dz、氣體導入孔80之孔徑及旋轉氣疲導出口 101 與圓錐形空間底部300間距離L之相關關係式為: dz/dig 10 〜151.5 〜2.0X dz° 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 根據不同機種,數值範圍如下: d 1
L d 3 大型裝置 1,3^2.5010 2 2 ~ 3 5 c Hi 2»β""3*^ιπι 38~70cm 中型裝置 5*5 - 12·0ιηιη 1〇-21cih l,3~2*5fflm 15-36cia 小型裝置 2*0-4*5ntm 2 , 0-5 , 0 c in 0,7-1.2mm 3 + 5~10*0c] 超小型裝 下 0·7-21,5mm 0·3_1.Oram 1·2-3*0cm 置 14 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 452502 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(12 ) 且,於中型情形下*使用例如2 kw泵、200升/分、揚程 40m者可產生大最微细氣泡,約lcm厚之微细氣泡於運輸中 堆積在5b3容積之水槽之全體水面中。本裝置可適用於容 積2000b3 Μ上池子之水質淨化。 又,於小型情形下,使用例如30w程度、20升/分者,可 用在容積1〜3 0 m 3程度之水槽内。 且,在適用於海水情形下·由於微细氣泡(aiicrobubble) 易於產生,故可進一步擴大使用條件。 t 第15鬮係一圖表,顯示第12圖之本發明中型裝置埋汶於 水中,採用空氣為氣體,產生微细氣泡之结果之氣抱直徑 大小及其產生頻度分佈。亦顯示進行自氣體導入管80吸入 空氣量調節情彤之結果。於圖中,即使在吸人量為Ocin3 /s 情形下,亦可推湔直徑10〜20« nt氣泡係溶解於水中之空 氣分離而產生者。因此,本發明裝置亦可用來作為溶解氣 體之脫氣裝置。 如此,本發明裝置設置於水中,例如經由鴆水泵,通過 加壓液體導人管50,自加壓液體導入口 500,將加壓液體( 例如壓力水)供入圓錐形空間100內,且只要自外部連接氣 體導入管(例如空氣管)於氣體導入口 80,即可容易產生、 供給直徑10〜25« m程度之微细氣泡於液體(例如水)中。 且*前述空間未必為圓錐形狀者,亦可為直徑徐徐變大 (或變小)之圓筒形狀者,例如依第14圖所示之酒壺形狀、 酒杯形狀者。 又*氣泡產生狀況可藉由連接於氣體導入管80前端之氣 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ★ 、SJ*
U .線· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x297公釐) -15 - 452502 A7 B7 五、發明說明(13) 體流量調節用閥(未圖示)之調節予以控制,可簡單控制所 需最適微細氣泡之產生。大於直徑10〜20iUIB之氣泡亦可 進一步藉由此種調節簡單產生。 可控制所產生氣泡之直徑*在10〜20 wm微细氣泡不極 端減少狀態下,產生数百WB程度大小之微细氣泡。 又,第13圖所示係於空間底部300附近及旋轉氣液導出 口 101之前設置加壓液體導入管50、5 者(亦即,於内壁圓 周面曲率不同之内壁圓周上沿接線方向留有間隔設置複數 個),其係藉由大幅増大施自左側加壓疲體導入口 500·之 液體専入壓力使其大於施自右側加壓液體:導入口 500之導 人壓力而供給液體,大幅提高左側液體旋轉數,结果促迆 更微細氣泡產生者。 如此,藉由調整來自二加壓液體専入口 500、500 '之壓 力水之壓力,可產生任意粒徑之氣泡。且,200係緩衝板( 擋板),其利於促進微细氣泡之產生及擴散。 其次說明本發明另一態樣之微细氣泡產生裝置。 第1圖係本發明實施例之旋轉式微细氣泡產生裝置之正 視圖,第2圖係其平面圖,第3圖係其中央縱剖視圖(第2圖 之B〜B剖視圖),第4画係其下部流通台之橫剖視圃(第1圖 之A-A剖視圖),第5圖係圓筒體內部之χ-χ剖面之三重渦流 說明圖,第6圖係相同内科之Y-Y剖面之旋轉昇降流與氣體 渦管之說明圔*第7圖係氣體渦管中微細氣泡產生之說明 圖,第8圖係具有4個部位之側面放出口時微细氣泡產生構 造之說明圖,第9圖係第8圖之第1側面放出口中產生構造 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -I-----—i I 11 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁》 ----訂---------線7~^! 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -16™ A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 452502 B7_ 五、發明說明(14〉 之說明圃,第10圖係第8圖之第1側面放出口鄰接之側壁中 產生構造之說明11,第11圖係第2側面放出口中產生構造 之說明圖,第15圖係一圖表,顯示第12圖之本發明中型裝 置埋沒於水中,採用空氣為氣體。產生微细氣泡結果之氣 泡直徑大小及其產生頻度分佈,第16圖係本發明實施例裝 置之水槽内設置狀態說明圖。 於圖中* 1係旋轉式微细氣泡產生裝置,2係下部流通台 ,3係圓彫收容室* 4係有蓋圓筒體,5係水液流導入口 * 6 係中央遷流口,7係側面放出口,8係氣體自吸管* 20係旋 轉上昇水液流,22偁旋轉下降水液流,23係負壓旋轉空洞 部,24係氣體渦管,25係切斷部。 本發明-轉式微细氣泡產生裝置1大別之,如圖示,由 以下構造構成:施加勢能而旋轉導入水液流於下部流通台 2之圓形仪容室3內之水液流旋轉導入構造;黏附於該圓形 收容室3上部*形成於朝上力漸擴成倒圓錐體形狀之有蓋 圓筒體4内部之周邊部份4a之旋轉上昇水液流形成構造; 形成於該周邊部份4a内側之部份4b之旋轉下降水液流肜成 構造;藉由該旋轉上昇水涤流20及旋轉下降水液流22之二重 渦流之離心、向心分離作用*形成其中心部份4c之負壓旋 轉空洞部23 ; —面集積形成、伸長、前端细小化自吸氣體 26及溶出氣體27於該負壓旋轉空洞部23—面便其旋轉下降 之氣體渦管24形成構造;該氣體渦管24突入中央遷流口 6 時受到阻力,在渦管的上下24a、Jb之間產生旋轉速度差, 強行切斷同部之渦管24*而產生微细氣泡之微細氣泡產生 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格<210x297公釐) -17 -
4 4 五 9 q Ο 2 一 Α7 * _ __Β7__.一 發明說明(is) 構造;以及於旋轉下降水流内含有所產生微細氣泡’自側 面放出口 7放出器外成為旋轉噴流之旋轉噴流放出構造。 又,於立方體狀下部流通台2之上部中央凹設圓形收容 室3,於該圓形收容室3之内周面3a,自侧部,沿接線方向 ,相對於該内周面3a開口設置水液流導入口 5。又’於突 設往該導入口 5之外側取入口之導水管連接具5a連接中途 安裝有水液供給用泵Π(第12圖)及流量調整閥12(苏可不 配置在水中而配置在器外)連接導水管10 ’於該圓形收容 室3之内周面3a,自逆時鐘方向之接線方向施加勢能’將 水液流導人,沿圖示D方向(逆時鐘方形成旋轉導入流。 又,於前述圓形收容室3之開放上方段部*嵌插此筒體 下端部之直筒形狀部份42,直立黏附筒體向上而成朝上漸 擴倒圓錐形狀之有蓋圓简體4° 41係其平坦上蓋、於其上 蓋41之中心軸(C_C)上向下插設氣體吸入管8’於後逑形成 於中心部份4c之負壓旋轉空洞部23自吸氣體。 又*如上所逑,沿箭頭D方向旋轉導入圓形收容室3之氣 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂: 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 入旋 送成 面形 一 * 能昇 勢上 轉轉 -PF-. 旋旋 其4b 持份 維部 面邊 1 周 流部 合内 混 , 液郤 筒 之 狀體 形筒 擴画 漸達 沿到 流面 液一 水-昇度 上速 轉轉 旋旋 該大 丨 增 又漸 有上內如上 該轉體1PI開轉 限 上 之 後旋 之此 21由 流藉 邏, 成次 形其 b 4 ο Yr. 2 份 2 部流 側液 内水 之降 a -4 下 份轉 部旋 邊成 流 液 水 降 下 轉 旋體 份 β ώα 心 中 之 内 ο 4 2 體流 筒疲 圓水 蓋昇 面 周 逐 面 周 其 近 靠 於 形及 ο * 2 降流 下液 轉水 旋昇 心 雜 之 流 渦 重 二 之 部 洞 空 轉 旋 壓 負 成 形 筒 圓 於 , 用 作 向30 本紙張尺度適用辛國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 18 452502 A7 B7 五、發明說明(16) 此旋轉下降之負壓旋轉空洞部23及沿其周圍旋轉下降之 旋轉下降水疲流22藉由中心軸(C-C)上之旋轉下降領域因 圓茼體4之倒圓錐體形狀而變窄,分別增快旋轉速度,同 時反過來分別降低内部壓力。中心部份4c之旋轉空洞部23 之形狀固然伸長、前端细小化,惟伸長同時,内部壓力越 來越低,自繞周面旋轉之旋轉下降水液流2 2溶出其水流中 所含空氣。 另一方面,於前述旋轉下降之負壓旋轉空洞部23内經由 氣體自吸管自吸空氣。此自吸氣體26及自前述渦流溶出之 氣體27—面集積、伸長·、前端細小化於負壓旋轉空洞部23 内,一面形成旋轉下降氣體渦管24。 由於在中心軸(C-C)上僅形成旋轉下降之氣體渦管24, 故不會產生氣泡。如第7瞳所示,本發明微细氣泡產生裝 置1配置成,在相對於此氣體渦管2 4通過中央還流口 6放出 器外過程中*利用放出通路之蛆力,於氣體渦管24之上下 2 4a、2 4b之間發生旋轉速度差•強力擰斷此氣體渦管24, 產生微细氣泡。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 又,氣體渦管24之截角直徑越细,越能獲得形成微细氣 泡形成的良好條件。再者*其截面直徑可藉由K流量調整 閥12操作氣體自吸管8之空氣自吸量(第15圖)簡單控制。 空氣自吸量越多,氣體渦管之截面直徑越大,其在自吸量 為零時最小。且*在自吸氣體為零時,氣體渦管24固然僅 彤成自前述旋轉下降水液流22溶出之氣體27,惟在溶解氧 少的污水水質淨化情形下*須注意淨化能力。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 19 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(I7 藉由以上,本發明裝置1之微細氣泡產生構造特徵在於 82置成,Μ在有蓋圓筒體4內形成旋轉下降之氣體渦管24 &其第1程序,以藉由放出通路之阻力使一面伸長、前端 變細一面旋轉下降之赵體渦管2 4於渦管之上下24a ' 2 4b之 間發生旋轉速度差,將其強力擰斷,藉此產生微细氣泡為 其第2程序。 又,本裝置1於下方圓彤收容室3之底部3b之中心軸 (C-C)上垂直搌設中央遢流口 6,進一步自該中央遇流口 6 向下部流通台2之4個側面,成放射狀穿設4個部位之惻面 放出口 7* K其作為順著圓筒體4內旋轉下降之水液流22放 出器用之放出通路。 藉由前述旋轉下降氣體溫管24切斷產生之微细氣泡與旋 轉下降水液流22—起自中央還流口 6經4個部位之側面放出 放出器外。又,此時放出之水流維持所施旋轉力成為 旋轉放出噴流28而放出。 此等側面放出口 7亦可不為複數個而為1個,又,即使是 不設置側面放出口 7,後中央堪流口 6前端變细,自其筆直 朝下,將藉由切撕旋轉下降氣體渦管Μ產生之微细氣泡及 旋轉下降水液流22放出之方式,亦可產生微綑氣泡。 Κ下根據第8〜11圃所示說明圖,就具有4個部位之側面 放出口 71、72、73、74於中央邐流口 6之微細氣泡產生構 造加Κ說明。 順著前述有蓋圓筒體4之中心部份旋轉下降之氣體渦管 24與旋轉下降水疲流22—起按其旋轉方向(D箭頭)之順序 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x297公楚) -20 - --------τ---J—„1^ -11-----訂 --------_線7"^丨_ <請先閱讀背面之沒意事項再填寫本頁) A7 B7 452502 五、發明說明(18 ) 自中央遷流口 6向4個部位之4個部位之側面放出口 71、72 、73、74送入。第9圖顯示其放出至第1側面放出口 71之狀 態。氣體渦管之下部2 4b承受因其送入所造成之通路胆力 而將其旋轉速度降低,於其與氣體渦管之上部2 4a之間發 生旋轉速度差,渦管擰斷*產生微细氣泡。25標示切斷部。 第10圖顯示氣體渦管2 4於朝次一第2側面放出口 72途中 ,承受與鄰接遷流口側壁6a衝突之通路阻力之狀態。藉由 氣體渦管之下部24b與側壁6a衝突,變化旋轉速度,同樣 於切斷部25產生微綑氣泡。 第11圖顯示氣體渦管24放出至第2放出口 72之狀態 > 切 斷部25其產生與第10圖情形不同之旋轉速度而產生微细氣 泡0 若如Μ上於一次旋轉期間朝4個部位之側面放出口 71、 72、73、74放出,即交互反覆4次分別與鄰接側壁6a所作 之衝突*每次*於渦管之上下2 4a、2 4b之間發生旋轉速度 差*切斷渦管*產生大量微細氣泡。 又》側面放出口 7之個敷與渦流22及氣體渦管24之旋轉 數Μ及切斷部25之數目有關。為了可達到高旋轉數,須在 初期Μ高壓杲旋轉導人水液。旋轉數若增加越多*切斷軒 (面)25即變得越小,負壓氣體之溶出越顯著,越有可能產 生尺寸較小數量較大微綑氣泡。又,即使側面放出口 7之 個數增加,微細氣泡數亦増加。由實驗結果固然可知,在 一定旋轉數下,最適放出U數亦與水液導入量有關,惟, 40升/分、揚程15ιβ程度的放出口數Μ4個最適當。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210^297公釐) -21 - ------------,-I i <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線, 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 452502 a? Β7 五、發明說明(19 ) 又*放出用連接管9固然連接於前述下部流通台2之側面 放出口 7之出口 7a,惟由於仿照前逑有蓋圓筒體4内之渦流 彤成方知(D箭頭方向)*沿箭頭D所示方向使其放阎彎折45° 予Μ突設•故在本發明旋轉式微细氣泡產生裝置1設置於 水槽13内情彤下(第15圖),形成旋轉噴流而自放出用連接 管9放出έ水槽13中,於該旋轉式產生裝置1周圍產生D箭 頭所示方向之循環流*含氧微細氣泡均等分配於水槽13内。 上述本發明構成例之裝置1自放出口放出含氣泡直徑10 〜20w m者佔9(UM上之微细氣泡之水流。 且,於其設置於水槽13內情形下,下部流通台2固然宜 為有重量之材料,惟在塑膠製情形下,亦可將具有重量之 不銹鋼板進一步貼附於其底部。又,若Μ透明材料構成有 蓋圓筒體4*即有可觀察内部旋轉上昇水疲流等之形成及 其下降還流之彤成之優點。 又,本發明裝置之構成材料可為塑膠、金靥、玻璃等, 其較佳地藉由將各構成部件黏接、螺接一體化。 產業上可利用性 根據本發明旋轉式微细氣泡產生裝置,可容易達到工業 規模產生微细氣泡,且由於係較小型、簡單之裝置構造, 故製造容易,對池、湖沼、水壩、河川等的水質淨化、微 生物所造成污水之處理、魚類、水棲動物等之養殖等所作 有效貢獻極大。 本發明裝置所產生微细氣泡之用途領域列舉如下。 ®水壩 湖、湖沼、池、河川、海等水域之水質淨化及 本紙張尺度適用令國國家標準(CNS>A4規格(210 X 297公釐) -I I-----1------ I I -----訂-----I 1 _ (請先閲讀背面之生意事項再填寫本頁) .線. 22 4 5 2502 A7 _B7五、發明說明(20 ) 物②等③製 '不 生草 超利量製各利促消 氧體 合 解泡 溶發 、 酯 除乙 去酸 物甲 機胺 ; 有如 進 中例 促*,水、 持1#' 之除染體 自 維工 淨去污泡 化入 .* 洗物作發 淨 # 化氧機所脂 境广 散之有化樹 環pe擴線之泡成 然to溫鋼中氣合 自10。 高 _ 廠细、 之(b育 中不 工微菌 育境培途鋼及造之殺 培生物用製板製氧 、 殖落生業之鋼水臭加 繁群之I鐵銹純用增 水 、 螢 及 化 淨 .之 域 水 然 自 Η 人 等 混 之 水 0 烷 乙 氧 環 中 置 裝 菌 滅 菌 殺 ; 之 理烷 處乙 液氣 ; 廢環 造種用 ------------1—1^ 一V <請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 活 © 水0鰻鳥鯽藻魚紅 持 維 命 化理用 生 乳處域所域,,之 之泥領培領殖槽 ,,劑污業栽業養水 進泡性農耕漁之賊 理 處 氣 曝 之 水 染 污 對 中 法 理 高 提 率 獲 收 高 提 之 量 氧 解 溶 及 氧 用 ----訂---------線 殖 養 之 ; 育 長培 。 生之止 工類防 人殼生 之貝發 場、潮 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 23 4 5 2 5 0 2 A7 _B7 五、發明說明(21 ) 浴 r 進 促 環 循 液 血 ' 盆 澡 泡 氣 細 微 成 構 而 水 域跹 。 領浴溫 療於保 醫用之 ⑧適水 缸 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· --線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 24
Claims (1)
- 4 5 25 02 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 申請專利範圍 1. 一種旋轉式微细氣泡產生裝 錐形空間之容器本體;於相同空 上沿其接線方向開設之加壓液體 形之空間底部之空氣導入孔;κ 之頂部之旋轉氣液導出口構成。 2. —種旋轉式微细氣泡產生裝 錐台形空間之容器本體;於相同 份上沿其接線方向開設之加壓液 錐台形空間底郜之氣體導入孔; 空間上部之旋轉氣液導出口構成 3. —種旋轉式微细氣泡產生裝 壺形狀或酒杯形狀空間之容器本 周面之一部份上沿其接線方向開 設於前述酒壺形空間底部之氣體 酒壺形空間之頂部之旋轉氣液導 4. 如申請專利範圍第1至3項中 產生装置,其中於空間之内壁圓 方向開設之加壓液體導入口在相 間隔設置複數個。 .如申請專利範圍第1 中 產生裝置*其中於空間之 方向開設之加壓液體導入jg .在曲 .' .二’、 間隔設置複數個。 Γ 6 .如申請專利範圍第1至&中 置,特徵在於由:具有圓 間之内壁圓周面之一部份 導入口;開設於前述圓維 及開設於前述圓錐形空間 置,特徵在於由:具有圓; 空間之内壁圓周面之一部 體導入口;開設於前述圓 K及開設於前述圓錐台形 0 置,特徵在於由:具有酒 體;於相同空間之内壁圓 設之加壓液體導入口;開 導入孔;K及開設於前述 出口構成。 任一項之旋轉式微细氣泡 周面之一部份上沿其接線 同曲率之內壁圓周上隔有 任一項之旋轉式微细氣泡 周面之一部份上沿其接線 率不同之內壁圓周上隔有 任一項之旋轉式微细氣泡 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1紙張尺度適用中國國家標準(匚、5)八4规格(210父297公釐) -1 - 2ο 5 2 5 ABCD 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 7、申請專利乾圍 產生裝置,其中加壓液體導入口開設在前述空間底部附近 之內壁圓周面之一部份 7.如申請專利範圍第中ν任一項之旋轉式微细氣泡 產生裝置,其中加壓液體導入1開設在前述空間中腹部附 近之内壁圓周面之一部设^:。 8 .如申請專利範圍第—項之旋轉式微细氣泡 產生裝置,其中於旋轉氣液導^%之正前方部位配設擋板。 9. 一種旋轉式微细氣泡產生裝置,特徵在於由:下部流 通台之圓形收容室之水液流旋轉導入構造;形成在黏附於 其上部而成向上漸擴形吠之有蓋圓筒片內部周邊部份之旋 轉上昇水液流形成構造;形成於靠近其周邊部份之内側部 份之旋轉下降水液流形成構造;藉其旋轉上昇水液流及旋 轉下降水液流之離心,向心分離作用形成於該有蓋圓筒體 之中心部份之負壓旋轉空洞部;配置成,於該負壓旋轉空 洞部内集積自安裝於上蓋中心之氣體自吸管自吸之氣體及 自旋轉水流中溶出之氣體部份,形成旋轉下降之氣體渦管 ,且形成伸長Μ及前端细小之氣體渦管形成構造;於此伸 長、前端细小化而下降之氣體渦管旋轉突出圓形收容室底 部之中央遷流口時,承受放出通路之阻力,降低其旋轉速 度,發生旋轉速度差,強行切斷同部之氣體渦管而產生微 细氣泡之微细氣泡產生構造;Κ及配置成,含有所產生微 细氣泡於旋轉下降水液流中,Μ其作為旋轉噴流自側面放 出口將其放出器外之旋轉噴流放出構造所構成。 10. 如申請專利範圍第9項之旋轉式微细氣泡產生装置, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4规格(210Χ297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填窝本頁) 、ve -2 - 452502 ll D8 ' 六、申請專利範圍 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 其中具備在下部流通台之上部凹設圓形收容室,於該圓肜 收容室内自側部相對於該内周面沿接線方向開口設置水液 流導入口,同時,連接泵於其導人管而釾水液流施加勢能 旋轉導入,依此方式構成之圓形收容室之水液流旋轉導人 構造。 11. 如申請專利範圚第9或10項之旋轉式微綑氣泡產生装 置,其中具備,於前述圓形收容室之上部直立黏附_上漸 擴形狀之有蓋圓筒體*送人下部圓形收容室之旋轉導入流 ,使該有蓋圓筒體内部之周邊部份旋轉上昇而彤成旋轉上 昇水液流,使到達其上限之旋轉上昇水液流遛流至靠近其 周邊部份之肉側部份,旋轉下降,形成旋轉下降水液流, 依此方式構成之尚上漸擴形狀之有蓋圓筒體内部之旋轉上 昇水液及旋轉下降水液流之二重旋轉水液.流彤成構造。 12. 如申請專利範圍第11項之旋轉式微細氣泡產生裝置 ,其中具備,藉由前逑漸擴彤狀之有蓋圓筒體內部之旋轉 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製, 上昇水液流及旋轉下降水液流之二重渦流之離心、向心分 離作用,於其中心部形成負壓旋轉空洞部,一面於該負壓 之旋轉空洞郜肉集積、伸長、细小化自吸氣體Μ及自該渦 流溶出之氣體成份,一面彤成旋轉下降之氣體,依此方式 構成之氣體渦管形成構 13.如申請專利範圍第9 應、 之旋轉式微细氣 泡產生裝置,其中具備,於前I圓形之底部中心挖 設中央遷流口 , 同時自該遷流口向該流通台之側面放出 口貫通設有放出通路* 一面伸長、前端_小化該有畫圓筒 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 4 5 2 5 0 2 ll D8六、申請專利範圍 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 中速 人轉 突旋 在其 管低 渦降 瞪 » 氣力 之阻 降之 下路 轉 通 旋出 其放 使受 面承 一 , 份 時 部出 心流 中及 之口 部流 內還 體央 氣通前 度切構力生 細貫 強產 微狀 差泡 式射 度氣 轉放 速細 旋成 此微 之口 向互 口 交 流覆生 轉 產 装管著遯反發生式 順央,力發方 將 中間 阻力此 , 自之.路 阻依 向I管轉通路 -方渦旋之通管 g 此成之渦 生 產 泡 氣 细 微 接方 連出 用放 出其 放折 之彎 P , (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 設 突 而 向 圓 有 具 由 於 在 徵 特 «Τ 法 方 生 產 泡 氣 綑 微 式 轉 旋 ΙΪΗΗΙ 份錐 部圓 一 速 之前 面於 周設 圓開 壁 、 內 口 之入 間導 空體 同液 相壓 於加 、 之 體設 本開 器向 容方 之線 間接 空其 形沿 錐上 部述之 頂前出 間在導 空Μ轉 形-旋 錐置成 圓裝形 述生面 前產一 於泡化 設氣小 S 扭 扭 及微端 M之前 孔成 、 入構長 導所伸 體口面 氣出一 之導内 部疲間 底氣空 間轉形 空旋錐 形之圓 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) . -4 - AS 4 5 2 5 0 2 cl m 六'、申請專利把圍 旋二 生第 發為 間泡 之氣 後綑 前微 管生 渦產 體而 氣從 此, 在管 Μ 渦 控 隱 , 氣 序M. 程切 一 力 第強 為 , 管差 渦度_。 體速序 氣轉程 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本育) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4规格(210X297公釐) 5
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