WO2015156015A1 - ループ流式バブル発生ノズル - Google Patents
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Definitions
- the gas in the high-speed loop flow can be stirred and sheared by the plurality of notches 7a of the inflow hole 7, and further subdivided.
- B) Fine bubbles near the gas-liquid boundary portion are dried, concentrated, or aggregated near the gas-liquid boundary portion, and calcium is formed on the outer surface of the cylindrical member 2 and / or the inner surface of the bottomed member 1 in the gap 4a.
- the gas-liquid loop flow type stirring and mixing chamber 6 is a substantially cylindrical space, a high-speed loop flow can be easily formed, and the above-described operation can be easily obtained.
- corrugated shape is formed in the inner wall of the gas-liquid loop flow type stirring and mixing chamber 6, when the mixed fluid of the liquid and gas which are flowing in a high-speed loop collides with the uneven
- the first ejection holes 8a and 28a collide with the flowing-in external gas and / or external liquid and are further refined, and the second ejection is performed as a mixed fluid containing bubbles or / and microbubbles. It is ejected from the holes 8b and 28b.
- the mechanism of bubble generation refined in these steps (a) to (e) is a feature of the loop flow type bubble generation nozzles 10 and 20 and is an excellent point not found in other nozzles.
- the gas flowing in from the gas inflow holes 3 and 23 circulates around the central axis of the first liquid supply holes 5a and 25a in the gas supply chambers 4 and 24, while all or part of the circumference.
- the gas-liquid loop flow type stirring and mixing chambers 6 and 26 are supplied into the gas-liquid loop flow type stirring and mixing chambers 6 and 26 from one part toward the one end side of the gas-liquid loop flow type stirring and mixing chambers 6 and 26.
- the concavo-convex shape is formed on the inner walls of the gas-liquid loop flow type agitating and mixing chambers 6 and 26, the mixed fluid of the liquid and the gas in the high-speed loop flow collides with the concavo-convex shape.
- the gas in the loop flow type stirring and mixing chambers 6 and 26 can be further subdivided, and the high-speed loop flow can be accelerated to increase the degree of vacuum in the gas-liquid loop type stirring and mixing chambers 6 and 26. .
- the cylindrical member 32 has an inflow hole 37 through which liquid and gas can flow, and a first injection hole 38a and a second injection hole 38b through which liquid and gas can be injected.
- the inflow hole 37 is formed in a tapered shape having a diameter continuously increased from the first ejection hole 38 a toward the gas-liquid loop flow type stirring and mixing chamber 36. Further, a plurality of notches 37a are provided on the end surface of the inflow hole 37 on the gas-liquid loop flow type agitation / mixing chamber 36 side, and notches 37b are supplied from the notches 37a to appropriate numbers of the notches 37a. It extends toward the chamber 34.
- the inflow hole 37 plays a role of accelerating the high-speed loop flow in the gas-liquid loop flow type stirring and mixing chamber 36.
- the gas inflow hole 43 and the gas supply chamber 44 are communicated with each other through a gap 44a.
- the gas flowing in from the gas inflow hole 43 passes through the gap 44a from all or a part of the circumference while circulating around the central axis of the first liquid supply hole 45a in the gas supply chamber 44.
- the gas-liquid loop flow type stirring and mixing chamber 46 is supplied toward one end side of the loop flow type stirring and mixing chamber 46. Thereby, a gas film, bubbles, and / or microbubbles are generated on the inner wall of the gas-liquid loop flow type stirring and mixing chamber 46, and the high-speed loop flow is accelerated.
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Abstract
Description
本発明の第1の実施の形態を図1及び図2に基づいて以下に説明する。図1(a)は、第1の実施の形態に係るループ流式バブル発生ノズル10を示す概略断面図、図1(b)は、図1(a)のI-I矢視断面図、図1(c)は、図1(a)のII-II矢視断面図、図1(d)は、図1(a)のIII-III矢視断面図である。図2は、ループ流式バブル発生ノズル10の動作説明図である。
図1(a)に示すように、ループ流式バブル発生ノズル10は、断面円形の有底管状の第1の部材としての有底部材1と、有底部材1の他端側に嵌め込まれた第2の部材としての筒状部材2とを有している。そして、有底部材1及び筒状部材2で囲まれた略円柱型の空間が、気液ループ流式撹拌混合室6とされている。
次に、図2を用いて、ループ流式バブル発生ノズル10の動作について説明する。図2は、図1のループ流式バブル発生ノズル10と、ループ流式バブル発生ノズル10の有底部材1の一端側に接続されたホース11と、ループ流式バブル発生ノズル10の筒状部材2の他端側に接続されたシャワーヘッド12と、ループ流式バブル発生ノズル10の有底部材1の気体流入孔3に接続された気体用供給管13と、気体用供給管13への外部気体の流入量を調整する絞り弁14とを示した図である。なお、簡便のため、ループ流式バブル発生ノズル10のみ概略断面図で示している。また、気体用供給管13の一端は外気を取り込めるようになっており、気体用供給管13の内部には、バブルを安定して発生させることができるように、逆止弁13aが設けられている。
次に、本発明の第1の実施の形態の変形例に係るループ流式バブル発生ノズルについて説明する。図3は、第1の実施の形態の変形例に係るループ流式バブル発生ノズル20を示す概略断面図である。
図3(a)に示すように、ループ流式バブル発生ノズル20は、断面円形の有底管状の第1の部材としての有底部材21と、有底部材21の他端側に嵌め込まれた第2の部材としての筒状部材22とを有している。そして、有底部材21及び筒状部材22で囲まれた略円柱型の空間が、気液ループ流式撹拌混合室26とされている。
以上のように、本実施の形態のループ流式バブル発生ノズル10,20は、液体及び気体をループ状の流れによって撹拌混合して混合流体とする気液ループ流式撹拌混合室6、26と、気液ループ流式撹拌混合室6、26の一端に設けられ、加圧された液体を気液ループ流式撹拌混合室6、26に供給する第1液体供給孔5a、25a及び第2液体供給孔5b、25bと、気体が流入する1つ以上の気体流入孔3,23と、気液ループ流式撹拌混合室6、26の他端側に設けられ、気体流入孔3,23から流入した気体を第1液体供給孔5a、25aの中心軸を中心に周回させながら、周の全部または一部の箇所から気液ループ流式撹拌混合室6、26の一端側に向かって気液ループ流式撹拌混合室6、26に供給する気体供給室4、24と、第1液体供給孔5a、25aの中心軸と一致するように気液ループ流式撹拌混合室6、26の他端に設けられ、複数の切欠き部7a、27aを有する流入孔7、27と、混合流体を気液ループ流式撹拌混合室6、26から噴出させる第1噴出孔8a、28a及び第2噴出孔8b、28bとを有する構成にされている。
本発明の第2の実施の形態を図4に基づいて以下に説明する。図4は、第2の実施の形態に係るループ流式バブル発生ノズル30を示す概略断面図である。
図4(a)に示すように、ループ流式バブル発生ノズル30は、断面円形の有底管状の第1の部材としての有底部材31と、有底部材31の他端側に嵌め込まれた第2の部材としての筒状部材32とを有している。そして、有底部材31及び筒状部材32で囲まれた略円柱型の空間が、気液ループ流式撹拌混合室36とされている。
次に、本発明の第2の実施の形態の変形例1に係るループ流式バブル発生ノズルについて説明する。図5は、第2の実施の形態の変形例1に係るループ流式バブル発生ノズル40を示す概略断面図である。
図5(a)に示すように、ループ流式バブル発生ノズル40は、断面円形の有底管状の第1の部材としての有底部材41と、有底部材41の他端側に嵌め込まれた第2の部材としての筒状部材42とを有している。そして、有底部材41及び筒状部材42で囲まれた略円柱型の空間が、気液ループ流式撹拌混合室46とされている。
次に、本発明の第2の実施の形態の変形例2に係るループ流式バブル発生ノズルについて説明する。図6は、第2の実施の形態の変形例2に係るループ流式バブル発生ノズル40を示す概略断面図である。
図6(a)に示すように、ループ流式バブル発生ノズル50は、上述の本発明の第2の実施の形態の変形例2に係るループ流式バブル発生ノズル40とほぼ同様の構成であるが、気液ループ流式撹拌混合室56内の混合流体をさらに撹拌混合する撹拌混合部55cが設けられている点で異なる。
以上のように、本実施の形態のループ流式バブル発生ノズル30、40、50は、液体及び気体をループ状の流れによって撹拌混合して混合流体とする気液ループ流式撹拌混合室36、46、56と、気液ループ流式撹拌混合室36、46、56の一端に設けられ、加圧された液体を気液ループ流式撹拌混合室36、46、56に供給する第1液体供給孔35a、45a、55a及び第2液体供給孔35b、45b、55bと、気体が流入する1つ以上の気体流入孔33、43、53と、気液ループ流式撹拌混合室36、46、56の他端側に設けられ、気体流入孔33、43、53から流入した気体を第1液体供給孔35a、45a、55aの中心軸を中心に周回させながら、周の全部または一部の箇所から気液ループ流式撹拌混合室36、46、56の一端側に向かって気液ループ流式撹拌混合室36、46、56に供給する気体供給室34、44、54と、第1液体供給孔35a、45a、55aの中心軸と一致するように気液ループ流式撹拌混合室36、46、56の他端に設けられ、複数の切欠き部37a、47a、57a及び37b、47b、57bを有する流入孔37、47、57と、混合流体を気液ループ流式撹拌混合室36、46、56から噴出させる第1噴出孔38a、48a、58a及び第2噴出孔38b、48b、58bとを有する構成にされている。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
2、22、32、42、52 筒状部材
3、23、33、43、53 気体流入孔
4、24、34、44、54 気体供給室
4a、24a、34a、44a、54a 隙間
4b、24b、34b、44b、54b 溝部
5a、25a、35a、45a、55a 第1液体供給孔
5b、25b、35b、45b、55b 第2液体供給孔
6、26、36、46、56 気液ループ流式撹拌混合室
7、27、37、47、57 流入孔
7a、27a、37a、37b、47a、57a、57b 切欠き部
8a、28a、38a、48a、58a 第1噴出孔
8b、28b、38b、48b、58b 第2噴出孔
10、20、30、40、50 ループ流式バブル発生ノズル
11 ホース
12 シャワーヘッド
13 気体用供給管
13a 逆止弁
14 絞り弁
24c、44c、54c 気体溜まり部
55c 撹拌混合部
Claims (5)
- 液体及び気体をループ状の流れによって撹拌混合して混合流体とする気液ループ流式撹拌混合室と、
前記気液ループ流式撹拌混合室の一端に設けられ、加圧された液体を前記気液ループ流式撹拌混合室に供給する液体供給孔と、
気体が流入する1つ以上の気体流入孔と、
前記気液ループ流式撹拌混合室の他端側に設けられ、前記気体流入孔から流入した気体を前記液体供給孔の中心軸を中心に周回させながら、周の全部または一部の箇所から前記気液ループ流式撹拌混合室の一端側に向かって前記気液ループ流式撹拌混合室に供給する気体供給室と、
前記液体供給孔の中心軸と一致するように前記気液ループ流式撹拌混合室の他端に設けられ、前記液体供給孔の孔径よりも大きな孔径を有し、前記混合流体を前記気液ループ流式撹拌混合室から噴出させる噴出孔と、
前記噴出孔から前記気液ループ流式撹拌混合室の方向に向かって連続的に拡径するように設けられたテーパ部と、を有しており、
前記テーパ部の前記気液ループ流式撹拌混合室側の端部に少なくとも1つの切欠き部が形成されていることを特徴とするループ流式バブル発生ノズル。 - 前記切欠き部から前記気体供給室に向かって、さらに切欠きが延設されていることを特徴とする請求項1に記載のループ流式バブル発生ノズル。
- 液体及び気体をループ状の流れによって撹拌混合して混合流体とする気液ループ流式撹拌混合室と、
前記気液ループ流式撹拌混合室の一端に設けられ、加圧された液体を前記気液ループ流式撹拌混合室に供給する液体供給孔と、
気体が流入する1つ以上の気体流入孔と、
前記気液ループ流式撹拌混合室の他端側に設けられ、前記気体流入孔から流入した気体を前記液体供給孔の中心軸を中心に周回させながら、周の全部または一部の箇所から前記気液ループ流式撹拌混合室の一端側に向かって前記気液ループ流式撹拌混合室に供給する気体供給室と、
前記液体供給孔の中心軸と一致するように前記気液ループ流式撹拌混合室の他端に設けられ、前記液体供給孔の孔径よりも大きな孔径を有し、前記混合流体を前記気液ループ流式撹拌混合室から噴出させる噴出孔と、
前記気体供給室の前記気液ループ流式撹拌混合室側に設けられ、前記気体供給室の周の全部または一部の箇所に形成された凹形状の気体溜まり部と、を有していることを特徴とするループ流式バブル発生ノズル。 - 前記気液ループ流式撹拌混合室の内壁に、前記気液ループ流式撹拌混合室内の混合流体をさらに撹拌混合する凹形状の重撹拌混合部を設けたことを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載のループ流式バブル発生ノズル。
- 液体及び気体をループ状の流れによって撹拌混合して混合流体とする気液ループ流式撹拌混合室と、
前記気液ループ流式撹拌混合室の一端に設けられ、加圧された液体を前記気液ループ流式撹拌混合室に供給する液体供給孔と、
気体が流入する1つ以上の気体流入孔と、
前記気液ループ流式撹拌混合室の他端側に設けられ、前記気体流入孔から流入した気体を前記液体供給孔の中心軸を中心に周回させながら、周の全部または一部の箇所から前記気液ループ流式撹拌混合室の一端側に向かって前記気液ループ流式撹拌混合室に供給する気体供給室と、
前記液体供給孔の中心軸と一致するように前記気液ループ流式撹拌混合室の他端に設けられ、前記液体供給孔の孔径よりも大きな孔径を有し、前記混合流体を前記気液ループ流式撹拌混合室から噴出させる噴出孔と、
前記気液ループ流式撹拌混合室の内壁に設けられ、前記気液ループ流式撹拌混合室内の混合流体をさらに撹拌混合する凹形状の撹拌混合部と、を有していることを特徴とするループ流式バブル発生ノズル。
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