本發(fā)明涉及一種產(chǎn)生含有細(xì)氣泡(奈米氣泡或/及微米氣泡)的氣泡(bubble)的循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴。
背景技術(shù):
自以往,本發(fā)明者們?nèi)缦率龅膶?zhuān)利文獻(xiàn)1的揭示所示,發(fā)明了可產(chǎn)生氣泡的噴嘴。此噴嘴為一種循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴,其特征為具有:氣液循環(huán)流式攪拌混合室,其藉循環(huán)狀的流動(dòng)將液體及氣體攪拌混合,作為混合流體;液體供給孔,其設(shè)置于該氣液循環(huán)流式攪拌混合室的一端,并將已被加壓的液體供給至該氣液循環(huán)流式攪拌混合室;氣體所流入的一個(gè)以上的氣體流入孔;氣體供給室,其設(shè)置于該氣液循環(huán)流式攪拌混合室的另一端側(cè),并使從該氣體流入孔所流入的氣體一面以該液體供給孔的中心軸為中心環(huán)繞,一面從周?chē)娜炕蛞徊糠值奈恢贸蛟摎庖貉h(huán)流式攪拌混合室的一端側(cè),被供給至該氣液循環(huán)流式攪拌混合室;以及噴出孔,其以與該液體供給孔的中心軸一致的方式設(shè)置于該氣液循環(huán)流式攪拌混合室的另一端,并具有比該液體供給孔的孔徑更大的孔徑,使該混合流體從該氣液循環(huán)流式攪拌混合室噴出。
【先行專(zhuān)利文獻(xiàn)】
【專(zhuān)利文獻(xiàn)】
[專(zhuān)利文獻(xiàn)1]特開(kāi)2009-189984號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
【發(fā)明所欲解決的課題】
可是,在專(zhuān)利文獻(xiàn)1所記載的氣泡產(chǎn)生噴嘴,若使用含有比較多的鈣或微生物(包含貝類(lèi)的浮游生物等。以下相同。)等的雜質(zhì)的液體(污泥、海水等)來(lái)產(chǎn)生氣泡,在噴嘴的氣液循環(huán)流式攪拌混合室與氣體供給室的間,因空洞(在液體的流動(dòng)中因壓力差而在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生氣泡的產(chǎn)生與消滅的物理現(xiàn)象)所造成的噴灑現(xiàn)象(液體飛濺的現(xiàn)象),而有由鈣或微生物的尸體等的雜質(zhì)所構(gòu)成的污泥(固態(tài)物)或/及積垢(所謂的水垢)析出、固著的情況。在此情況,從氣體供給室往氣液循環(huán)流式攪拌混合室的氣體供給受到阻礙,而氣體供給量減少,使氣泡產(chǎn)生效率逐漸降低。又,在由專(zhuān)利文獻(xiàn)1所代表的氣泡產(chǎn)生噴嘴,亦被要求進(jìn)一步提高氣泡產(chǎn)生效率。
因此,本發(fā)明的目的在于提供一種循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴,該循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴即使使用含有雜質(zhì)的液體,亦不會(huì)降低氣泡產(chǎn)生效率,又,可比以往更提高氣泡產(chǎn)生效率。
【解決課題的手段】
(1)本發(fā)明的循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴的特征為具有:氣液循環(huán)流式攪拌混合室,其藉循環(huán)狀的流動(dòng)將液體及氣體攪拌混合,作為混合流體;液體供給孔,其設(shè)置于該氣液循環(huán)流式攪拌混合室的一端,并將已被加壓的液體供給至該氣液循環(huán)流式攪拌混合室;氣體所流入的一個(gè)以上的氣體流入孔;氣體供給室,其設(shè)置于該氣液循環(huán)流式攪拌混合室的另一端側(cè),并使從該氣體流入孔所流入的氣體一面以該液體供給孔的中心軸為中心環(huán)繞,一面從周?chē)娜炕蛞徊糠值奈恢贸蛟摎庖貉h(huán)流式攪拌混合室的一端側(cè),被供給至該氣液循環(huán)流式攪拌混合室;噴出孔,其以與該液體供給孔的中心軸一致的方式設(shè)置于該氣液循環(huán)流式攪拌混合室的另一端,并具有比該液體供給孔的孔徑更大的孔徑,使該混合流體從該氣液循環(huán)流式攪拌混合室噴出;以及錐部,其設(shè)置成從該噴出孔朝向該氣液循環(huán)流式攪拌混合室的方向連續(xù)地?cái)U(kuò)徑;至少一個(gè)缺口部形成于該錐部的該氣液循環(huán)流式攪拌混合室側(cè)的端部。
若依據(jù)該(1)的構(gòu)成,經(jīng)由液體供給孔將液體供給至氣液循環(huán)流式攪拌混合室,而且經(jīng)由氣體供給室將氣體供給至氣液循環(huán)流式攪拌混合室。藉此,從噴出孔噴出氣液循環(huán)流式攪拌混合室內(nèi)的混合流體時(shí),在氣液循環(huán)流式攪拌混合室內(nèi),產(chǎn)生含有氣體的液體的循環(huán)狀的流動(dòng)(有時(shí)以「循環(huán)流動(dòng)」或「循環(huán)流」表達(dá))。
在此,循環(huán)流動(dòng)意指按照在從液體供給孔往噴出孔的液體的流動(dòng)流動(dòng)后,在噴出孔附近,因來(lái)自噴出孔的外部氣體及/或外部液體的流入而反轉(zhuǎn)后,沿著氣液循環(huán)流式攪拌混合室的內(nèi)壁流動(dòng),再按照從液體供給孔所供給的液體的流動(dòng)流動(dòng)的一連串的流動(dòng)。此外,所產(chǎn)生的循環(huán)流動(dòng)的速度可根據(jù)液體及氣體的供給量與壓力,進(jìn)行從低速至高速的某種程度的控制。因此,調(diào)整液體及氣體的供給量與壓力,使循環(huán)流動(dòng)的速度更增加,藉此,亦可形成高速循環(huán)流動(dòng)。
從噴出孔噴出氣液循環(huán)流式攪拌混合室內(nèi)的混合流體時(shí),因?yàn)闅庖貉h(huán)流式攪拌混合室內(nèi)成為負(fù)壓,所以氣體從氣體流入孔經(jīng)由氣體供給室流入,而且因?yàn)閲姵隹椎目讖叫纬蔀楸纫后w供給孔的孔徑更大,所以在噴出孔,外部氣體或/及外部液體從噴出孔的內(nèi)壁與混合流體的周?chē)拈g流入氣液循環(huán)流式攪拌混合室(根據(jù)外部環(huán)境,外部氣體及/或外部液體流入。)。
在此,(a)從氣體供給室被供給至氣液循環(huán)流式攪拌混合室內(nèi)的氣體藉在氣體供給室與氣液循環(huán)流式攪拌混合室的邊界所產(chǎn)生的擾流細(xì)分化后,(b)一面在循環(huán)流動(dòng)被攪拌、剪斷,(c)一面藉在一部分與從液體供給孔所供給的液體碰撞時(shí)所產(chǎn)生的擾流更細(xì)分化后,從噴出孔噴出。(d)此外,藉從噴出孔流入氣液循環(huán)流式攪拌混合室內(nèi)的外部氣體或外部液體,將循環(huán)流動(dòng)中的氣體更細(xì)分化。在這些(a)~(d)的步驟被微細(xì)化的氣泡的產(chǎn)生機(jī)制是循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴的特征,是其他的噴嘴所缺少的優(yōu)點(diǎn)。
進(jìn)而,(e)從氣體流入孔所流入的氣體在氣體供給室一面以液體供給孔的中心軸為中心環(huán)繞,一面從周?chē)娜炕蛞徊糠值奈恢贸驓庖貉h(huán)流式攪拌混合室的一端側(cè),被供給至氣液循環(huán)流式攪拌混合室內(nèi)。藉該(e)的步驟,因?yàn)樘岣邭庖貉h(huán)流式攪拌混合室內(nèi)的真空度,所以可使從氣體流入孔所流入的氣體的量更增加,而促進(jìn)氣泡的產(chǎn)生。
因此,雖然是比以往制品更簡(jiǎn)單的構(gòu)成,卻可產(chǎn)生平均直徑未滿(mǎn)100μm的氣泡,尤其包含平均直徑約20μm的微米氣泡及奈米氣泡的細(xì)氣泡。又,因?yàn)槭潜纫酝破犯?jiǎn)單的構(gòu)成,所以可比以往制品更小形化。
又,若依據(jù)該(1)的構(gòu)成,利用流入孔(錐部的氣液循環(huán)流式攪拌混合室側(cè)的端部)的缺口部,藉高速循環(huán)流動(dòng)所產(chǎn)生的擾流可將氣體攪拌、剪斷、更細(xì)分化。又,即使(a)因在是氣體供給室與氣液循環(huán)流式攪拌混合室的邊界的氣液邊界部所產(chǎn)生的空洞所造成的噴灑現(xiàn)象,從氣液循環(huán)流式攪拌混合室進(jìn)入氣體供給室內(nèi)的飛沫液體、或/及(b)氣液邊界部附近的細(xì)氣泡在氣液邊界部附近干燥、濃縮、或聚集,而在氣體供給室的壁部,鈣等的積垢或/及污泥析出并固著,亦因?yàn)榱魅肟椎娜笨诓康牟糠忠廊灰钥臻g存在,所以例如不會(huì)成為連續(xù)的環(huán)狀的積垢或/及污泥。又,因?yàn)榱魅肟椎娜笨诓烤哂谐浞值目臻g,所以即使進(jìn)入缺口部的周?chē)臍怏w供給室內(nèi)的飛沫液體成為積垢或/及污泥,亦這次可藉在空洞的自動(dòng)崩潰時(shí)所產(chǎn)生的震波及對(duì)細(xì)氣泡等的碰撞時(shí)因崩潰所產(chǎn)生的震波破壞至少在缺口部的側(cè)部所析出并固著的積垢或/及污泥。因此,因?yàn)闅怏w供給室不會(huì)塞住(鈣等不會(huì)析出并固著于缺口部的空間部分及缺口部的至少側(cè)部),所以可防止阻礙來(lái)自氣體供給室的氣體供給。結(jié)果,在該(1)的循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴,即使使用含有雜質(zhì)的液體,氣泡產(chǎn)生效率亦不會(huì)降低。藉此,因?yàn)閺臍怏w流入孔所流入的氣體被穩(wěn)定地供給至氣液循環(huán)流式攪拌混合室,所以可使氣液循環(huán)流式攪拌混合室內(nèi)的高速循環(huán)流動(dòng)變成穩(wěn)定。
(2)在該(1)的循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴,從該缺口部朝向該氣體供給室更延設(shè)缺口較佳。
若依據(jù)該(2)的構(gòu)成,進(jìn)而因?yàn)殁}等不會(huì)析出并固著于缺口的空間部分,所以可確實(shí)地防止阻礙來(lái)自氣體供給室的氣體供給。結(jié)果,在本發(fā)明的循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴,即使使用含有雜質(zhì)的液體,氣泡產(chǎn)生效率亦確實(shí)地不會(huì)降低。藉此,因?yàn)閺臍怏w流入孔所流入的氣體被穩(wěn)定地供給至氣液循環(huán)流式攪拌混合室,所以可使氣液循環(huán)流式攪拌混合室內(nèi)的高速循環(huán)流動(dòng)確實(shí)地變成穩(wěn)定。
(3)作為別的觀點(diǎn),本發(fā)明的循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴的特征為具有:氣液循環(huán)流式攪拌混合室,其藉循環(huán)狀的流動(dòng)將液體及氣體攪拌混合,作為混合流體;液體供給孔,其設(shè)置于該氣液循環(huán)流式攪拌混合室的一端,并將已被加壓的液體供給至該氣液循環(huán)流式攪拌混合室;氣體所流入的一個(gè)以上的氣體流入孔;氣體供給室,其設(shè)置于該氣液循環(huán)流式攪拌混合室的另一端側(cè),并使從該氣體流入孔所流入的氣體一面以該液體供給孔的中心軸為中心環(huán)繞,一面從周?chē)娜炕蛞徊糠值奈恢贸蛟摎庖貉h(huán)流式攪拌混合室的一端側(cè),被供給至該氣液循環(huán)流式攪拌混合室;噴出孔,其以與該液體供給孔的中心軸一致的方式設(shè)置于該氣液循環(huán)流式攪拌混合室的另一端,并具有比該液體供給孔的孔徑更大的孔徑,使該混合流體從該氣液循環(huán)流式攪拌混合室噴出;以及凹狀的氣體積存部,其設(shè)置于該氣體供給室的該氣液循環(huán)流式攪拌混合室側(cè),并形成于該氣體供給室的周?chē)娜炕蛞徊糠值奈恢谩?/p>
若依據(jù)該(3)的構(gòu)成,與該(1)的循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴一樣,雖然是比以往制品更簡(jiǎn)單的構(gòu)成,卻可產(chǎn)生平均直徑未滿(mǎn)100μm的氣泡,尤其包含平均直徑約20μm的微米氣泡及奈米氣泡的細(xì)氣泡。又,因?yàn)槭潜纫酝破犯?jiǎn)單的構(gòu)成,所以可比以往制品更小形化。
又,藉氣體積存部,可使從氣體流入孔所流入的氣體的量更增加,促進(jìn)氣泡的產(chǎn)生。又,即使(a)因在是氣體供給室與氣液循環(huán)流式攪拌混合室的邊界的氣液邊界部所產(chǎn)生的空洞所造成的噴灑現(xiàn)象,進(jìn)入氣體供給室內(nèi)的飛沫液體、或/及(b)氣液邊界部附近的細(xì)氣泡在氣液邊界部附近干燥、濃縮、或聚集,而在氣體供給室的壁部(例如在氣體供給室距離氣液循環(huán)流式攪拌混合室約數(shù)mm的位置),鈣等的積垢或/及污泥析出并固著成環(huán)狀,亦因?yàn)榻鍤怏w積存部確保充分的空間,所以氣體供給室不會(huì)被阻塞。結(jié)果,在該(3)的循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴,即使使用含有雜質(zhì)的液體,氣泡產(chǎn)生效率亦不會(huì)降低。藉此,因?yàn)閺臍怏w流入孔所流入的氣體被穩(wěn)定地供給至氣液循環(huán)流式攪拌混合室,所以可使氣液循環(huán)流式攪拌混合室內(nèi)的高速循環(huán)流動(dòng)變成穩(wěn)定。
(4)在該(43)的循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴,亦可在該氣液循環(huán)流式攪拌混合室的內(nèi)壁,設(shè)置將該氣液循環(huán)流式攪拌混合室內(nèi)的混合流體進(jìn)一步攪拌混合的凹狀的重?cái)嚢杌旌喜俊?/p>
若依據(jù)該(4)的構(gòu)成,因?yàn)榭筛纬裳h(huán)流,所以可將氣液循環(huán)流式攪拌混合室內(nèi)的混合流體進(jìn)一步攪拌混合。藉此,可更高效率地產(chǎn)生細(xì)氣泡。
(5)作為別的觀點(diǎn),本發(fā)明的循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴的特征為具有:氣液循環(huán)流式攪拌混合室,其藉循環(huán)狀的流動(dòng)將液體及氣體攪拌混合,作為混合流體;液體供給孔,其設(shè)置于該氣液循環(huán)流式攪拌混合室的一端,并將已被加壓的液體供給至該氣液循環(huán)流式攪拌混合室;氣體所流入的一個(gè)以上的氣體流入孔;氣體供給室,其設(shè)置于該氣液循環(huán)流式攪拌混合室的另一端側(cè),并使從該氣體流入孔所流入的氣體一面以該液體供給孔的中心軸為中心環(huán)繞,一面從周?chē)娜炕蛞徊糠值奈恢贸蛟摎庖貉h(huán)流式攪拌混合室的一端側(cè),被供給至該氣液循環(huán)流式攪拌混合室;噴出孔,其以與該液體供給孔的中心軸一致的方式設(shè)置于該氣液循環(huán)流式攪拌混合室的另一端,并具有比該液體供給孔的孔徑更大的孔徑,使該混合流體從該氣液循環(huán)流式攪拌混合室噴出;以及凹狀的攪拌混合部,其設(shè)置于該氣液循環(huán)流式攪拌混合室的內(nèi)壁,并將該氣液循環(huán)流式攪拌混合室內(nèi)的混合流體進(jìn)一步攪拌混合。
若依據(jù)該(5)的構(gòu)成,與該(1)的循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴一樣,雖然是比以往制品更簡(jiǎn)單的構(gòu)成,卻可高效率地產(chǎn)生平均直徑未滿(mǎn)100μm的氣泡,尤其包含平均直徑約20μm的微米氣泡及奈米氣泡的細(xì)氣泡。又,因?yàn)槭潜纫酝破犯?jiǎn)單的構(gòu)成,所以可比以往制品更小形化。
附圖說(shuō)明
圖1(a)表示第1實(shí)施形態(tài)的氣泡產(chǎn)生噴嘴的示意剖面圖,圖1(b)為圖1(a)的Ⅰ-Ⅰ箭視剖面圖,圖1(c)為圖1(a)的Ⅱ-Ⅱ箭視剖面圖,圖1(d)為圖1(a)的Ⅲ-Ⅲ箭視剖面圖。
圖2為圖1的循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴的動(dòng)作說(shuō)明圖。
圖3(a)表示第1實(shí)施形態(tài)的變形例的循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴的示意剖面圖,圖3(b)為圖3(a)的Ⅰ-Ⅰ箭視剖面圖,圖3(c)為圖3(a)的Ⅱ-Ⅱ箭視剖面圖。
圖4(a)表示第2實(shí)施形態(tài)的氣泡產(chǎn)生噴嘴的示意剖面圖,圖4(b)為圖4(a)的Ⅰ-Ⅰ箭視剖面圖,圖4(c)為圖4(a)的Ⅱ-Ⅱ箭視剖面圖。
圖5(a)表示第2實(shí)施形態(tài)的第1變形例的循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴的示意剖面圖,圖5(b)為圖5(a)的Ⅰ-Ⅰ箭視剖面圖,圖5(c)為圖5(a)的Ⅱ-Ⅱ箭視剖面圖。
圖6(a)表示第2實(shí)施形態(tài)的第2變形例的氣泡產(chǎn)生噴嘴的示意剖面圖,圖6(b)為圖6(a)的Ⅰ-Ⅰ箭視剖面圖,圖6(c)為圖6(a)的Ⅱ-Ⅱ箭視剖面圖。
其中,附圖標(biāo)記說(shuō)明如下:
1、21、31、41、51 有底構(gòu)件
2、22、32、42、52 筒狀構(gòu)件
3、23、33、43、53 氣體流入孔
4、24、34、44、54 氣體供給室
4a、24a、34a、44a、54a 間隙
4b、24b、34b、44b、54b 槽部
5a、25a、35a、45a、55a 第1液體供給孔
5b、25b、35b、45b、55b 第2液體供給孔
6、26、36、46、56 氣液循環(huán)流式攪拌混合室
7、27、37、47、57 流入孔
7a、27a、37a、37b、47a、57a、57b 缺口部
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 循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴
11 軟管
12 蓮蓬頭
13 氣體用供給管
13a 止回閥
14 節(jié)流閥
24c、44c、54c 氣體積存部
55c 攪拌混合部
具體實(shí)施方式
[第1實(shí)施形態(tài)]
根據(jù)圖1及圖2,在以下說(shuō)明本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)。圖1(a)表示第1實(shí)施形態(tài)的循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴10的示意剖面圖,圖1(b)為圖1(a)的Ⅰ-Ⅰ箭視剖面圖,圖1(c)為圖1(a)的Ⅱ-Ⅱ箭視剖面圖,圖1(d)為圖1(a)的Ⅲ-Ⅲ箭視剖面圖。圖2為循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴10的動(dòng)作說(shuō)明圖。
(循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴10的構(gòu)成)
如圖1(a)所示,循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴10具有截面圓形的有底管狀的作為第1構(gòu)件的有底構(gòu)件1、與被嵌入有底構(gòu)件1的另一端側(cè)的作為第2構(gòu)件的筒狀構(gòu)件2。而且,將由有底構(gòu)件1及筒狀構(gòu)件2所包圍的大致圓柱形的空間作為氣液循環(huán)流式攪拌混合室6。
有底構(gòu)件1在其側(cè)部具有氣體流入孔3,該氣體流入孔3將循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴10的外部與內(nèi)部連通,且氣體所流入。此外,氣體流入孔3亦可是2個(gè)以上。又,有底構(gòu)件1在其底部中央具有被供給從外部所加壓的液體(只要被施加少許壓力的狀態(tài)的液體。在以下,有時(shí)稱(chēng)為「加壓液體」。)第1液體供給孔5a與第2液體供給孔5b。從外部所供給的加壓液體依序通過(guò)第1液體供給孔5a、第2液體供給孔5b后,被供給至氣液循環(huán)流式攪拌混合室6。第1液體供給孔5a及第2液體供給孔5b的各中心軸與氣體流入孔3的中心軸交叉。
第2液體供給孔5b形成從第1液體供給孔5a朝向氣液循環(huán)流式攪拌混合室6的方向連續(xù)地?cái)U(kuò)徑的錐狀。此第2液體供給孔5b在氣液循環(huán)流式攪拌混合室6內(nèi),使高速循環(huán)流從與加壓液體的流動(dòng)相反的方向與加壓液體的流動(dòng)匯流,發(fā)揮激烈地產(chǎn)生擾流的功用。
筒狀構(gòu)件2在其中央具有可使液體及氣體流入的流入孔7、及可噴出液體及氣體的第1噴出孔8a與第2噴出孔8b。流入孔7、第1噴出孔8a以及第2噴出孔8b的各中心軸與第1液體供給孔5a及第2液體供給孔5b的各中心軸一致。
流入孔7形成從第1噴出孔8a朝向氣液循環(huán)流式攪拌混合室6的方向連續(xù)地?cái)U(kuò)徑的錐狀。又,在流入孔7的氣液循環(huán)流式攪拌混合室6側(cè)的端面,設(shè)置多個(gè)缺口部7a。此流入孔7為發(fā)揮使在氣液循環(huán)流式攪拌混合室6內(nèi)的高速循環(huán)流動(dòng)加速的功用。第1噴出孔8a以一端與流入孔7的一端連接,而且另一端與第2噴出孔8b的一端連接的方式所形成。第2噴出孔8b形成從第1噴出孔8a朝向與氣液循環(huán)流式攪拌混合室6的方向相反的方向連續(xù)地?cái)U(kuò)徑的錐狀。此第2噴出孔8b發(fā)揮調(diào)整從第1噴出孔8a流入氣液循環(huán)流式攪拌混合室6內(nèi)的外部氣體及/或外部液體的量,而且使第1噴出孔8a的外部側(cè)周邊的流動(dòng)(來(lái)自第1噴出孔8a的混合流體的噴出、及外部氣體及/或外部液體的流入)變成穩(wěn)定的功用。
又,筒狀構(gòu)件2在與氣體流入孔3相對(duì)向的位置,具有在圓周方向連續(xù)的槽部4b。而且,將由槽部4b與有底構(gòu)件1的內(nèi)壁面所包圍的環(huán)狀的空間作為氣體供給室4。氣體供給室4藉間隙4a與氣液循環(huán)流式攪拌混合室6連通。
如圖1(d)所示,氣體流入孔3與氣體供給室4藉間隙4a連通。從氣體流入孔3所流入的氣體在氣體供給室4,一面以第1液體供給孔5a的中心軸為中心環(huán)繞,一面從周?chē)娜炕蛞徊糠值奈恢猛ㄟ^(guò)間隙4a后,朝向氣液循環(huán)流式攪拌混合室6的一端側(cè),被供給至氣液循環(huán)流式攪拌混合室6。藉此,在氣液循環(huán)流式攪拌混合室6的內(nèi)壁,產(chǎn)生氣體的膜、氣泡或/及微米氣泡,而且高速循環(huán)流動(dòng)被加速。
此外,在有底構(gòu)件1及筒狀構(gòu)件2,可使用SUS304、SUS316等的金屬、樹(shù)脂、木材、玻璃、陶瓷、陶瓷器等,但是只要是固體材料,任何材料都可使用。又,在各組件,亦可選擇適材適所的材料。此外,若選擇樹(shù)脂、玻璃、陶瓷等,因?yàn)槟透g,所以可使循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴10的壽命變長(zhǎng)。
氣液循環(huán)流式攪拌混合室6藉循環(huán)狀的流動(dòng)將從第2液體供給孔5b所供給的液體與從氣體供給室4所供給的氣體攪拌混合的空間。將第2液體供給孔5b設(shè)置于氣液循環(huán)流式攪拌混合室6的一端,并將流入孔7設(shè)置于氣液循環(huán)流式攪拌混合室6的另一端。又,在氣液循環(huán)流式攪拌混合室6的另一端側(cè),設(shè)置氣體供給室4與氣體流入孔3。此外,在氣液循環(huán)流式攪拌混合室6的內(nèi)壁,形成凹凸形狀(例如,與所謂的粗皮、陶瓷的熱噴霧涂層相同者、及/或單純的突起形狀等),但是不必施加于內(nèi)壁整體,亦可僅形成于一部分。此內(nèi)壁的凹凸形狀為發(fā)揮使高速循環(huán)流動(dòng)加速,并提高氣液循環(huán)流式攪拌混合室6內(nèi)的真空度的功用。
(循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴10的動(dòng)作)
其次,使用圖2,說(shuō)明循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴10的動(dòng)作。圖2表示圖1的循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴10、與循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴10的有底構(gòu)件1的一端側(cè)連接的軟管11、與循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴10的筒狀構(gòu)件2的另一端側(cè)連接的蓮蓬頭12、與循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴10的有底構(gòu)件1的氣體流入孔3連接的氣體用供給管13、以及調(diào)整往氣體用供給管13的外部氣體的流入量的節(jié)流閥14的圖。此外,為了簡(jiǎn)化,僅循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴10以示意剖面圖表示。又,氣體用供給管13的一端可取入外氣,并為了可穩(wěn)定地產(chǎn)生氣泡,將止回閥13a設(shè)置于氣體用供給管13的內(nèi)部。
首先,從軟管11經(jīng)由第1液體供給孔5a、第2液體供給孔5b,將加壓液體供給至氣液循環(huán)流式攪拌混合室6。在此時(shí),加壓液體沿著連接圖2的第1液體供給孔5a、第2液體供給孔5b、與流入孔7及第1噴出孔8a的在線(xiàn)流動(dòng)后,其大部分從第1噴出孔8a一面擴(kuò)大一面噴出,而且從第2噴出孔8b經(jīng)由第1噴出孔8a,藉外部氣體及/或外部液體的流入,其一部分形成高速循環(huán)流(圖2的氣液循環(huán)流式攪拌混合室6內(nèi)的大致橢圓形部分)。在此時(shí),藉加壓液體的一部分,高速循環(huán)流的速度更增加。
又,因?yàn)闅庖貉h(huán)流式攪拌混合室6內(nèi)成為負(fù)壓,所以氣體從氣體用供給管13經(jīng)由氣體供給室4,流入氣液循環(huán)流式攪拌混合室6內(nèi)。
在此,從氣體供給室4被供給至氣液循環(huán)流式攪拌混合室6內(nèi)的氣體為(a)藉在氣體供給室4與氣液循環(huán)流式攪拌混合室6的邊界所產(chǎn)生的擾流細(xì)分化后,(b)在藉流入孔7及第2液體供給孔5b所加速的高速循環(huán)流動(dòng)被攪拌、剪斷,(c)再與氣液循環(huán)流式攪拌混合室6的內(nèi)壁的凹凸形狀碰撞,(d)藉在中途一部分與從第1液體供給孔5a所供給的加壓液體碰撞時(shí)所產(chǎn)生的擾流更細(xì)分化,(e)在第1噴出孔8a,與流入的外部氣體及/或外部液體碰撞,而被更細(xì)分化后,作為包含氣泡或/及微米氣泡等的細(xì)氣泡的混合流體,從第2噴出孔8b被噴出。
進(jìn)而,(f)從氣體流入孔3所流入的氣體在氣體供給室4一面以第1液體供給孔5a的中心軸為中心環(huán)繞,一面從周?chē)娜炕蛞徊糠值奈恢贸驓庖貉h(huán)流式攪拌混合室6的一端側(cè),被供給至氣液循環(huán)流式攪拌混合室6內(nèi)。藉此,因?yàn)樘岣邭庖貉h(huán)流式攪拌混合室6內(nèi)的真空度,所以可使從氣體流入孔3所流入的氣體的量更增加,而促進(jìn)氣泡的產(chǎn)生。
藉如這些的一連串的動(dòng)作,不斷并連續(xù)地產(chǎn)生氣泡或/及微米氣泡等的細(xì)氣泡。
又,因?yàn)榻逍纬慑F狀的流入孔7,高速循環(huán)流動(dòng)被加速,而且藉第2液體供給孔5b產(chǎn)生激烈的擾流,所以可使氣液循環(huán)流式攪拌混合室6內(nèi)的氣體更細(xì)分化。
又,藉流入孔7的多個(gè)缺口部7a,可對(duì)在高速循環(huán)流的氣體攪拌、剪斷、更細(xì)分化。又,即使(a)因在是氣體供給室4與氣液循環(huán)流式攪拌混合室6的邊界的氣液邊界部所產(chǎn)生的空洞所造成的噴灑現(xiàn)象,進(jìn)入間隙4a內(nèi)的飛沫液體、及/或(b)氣液邊界部附近的細(xì)氣泡在氣液邊界部附近干燥、濃縮、或聚集,而在間隙4a內(nèi)的筒狀構(gòu)件2的外表面或/及有底構(gòu)件1的內(nèi)表面,鈣等的積垢或/及污泥析出,并固著成環(huán)狀,亦因?yàn)榱魅肟?的多個(gè)缺口部7a的部分依然以空間存在,所以例如不會(huì)成為連續(xù)的環(huán)狀的積垢或/及污泥。又,因?yàn)槿笨诓?a具有充分的空間,所以即使進(jìn)入缺口部7a的周?chē)臍怏w供給室4內(nèi)的飛沫液體成為積垢或/及污泥,亦這次可藉在空洞的自動(dòng)崩潰時(shí)所產(chǎn)生的震波及對(duì)細(xì)氣泡等的碰撞時(shí)因崩潰所產(chǎn)生的震波破壞至少在缺口部7a的側(cè)部析出并固著的積垢或/及污泥。因此,因?yàn)闅怏w供給室4不會(huì)塞住(鈣等不會(huì)析出并固著于缺口部7a的空間部分及缺口部7a的至少側(cè)部),所以可防止阻礙來(lái)自氣體供給室4的氣體供給。結(jié)果,在本實(shí)施形態(tài)的循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴10,即使使用含有雜質(zhì)的液體,氣泡產(chǎn)生效率亦不會(huì)降低。藉此,因?yàn)閺臍怏w流入孔3所流入的氣體被穩(wěn)定地供給至氣液循環(huán)流式攪拌混合室6,所以可使氣液循環(huán)流式攪拌混合室6內(nèi)的高速循環(huán)流動(dòng)變成穩(wěn)定。
又,藉形成錐狀的第2噴出孔8b,調(diào)整從第1噴出孔8a流入氣液循環(huán)流式攪拌混合室6內(nèi)的外部氣體及/或外部液體的量,而且第1噴出孔8a的外部側(cè)周邊的流動(dòng)(來(lái)自第1噴出孔8a的混合流體的噴出、及外部氣體及/或外部液體的流入)變成穩(wěn)定。
又,因?yàn)闅庖貉h(huán)流式攪拌混合室6為大致圓柱形的空間,所以可易于形成高速循環(huán)流,而可易于得到上述的動(dòng)作。而且,因?yàn)樵跉庖貉h(huán)流式攪拌混合室6的內(nèi)壁形成凹凸形狀,所以藉由進(jìn)行高速循環(huán)流動(dòng)的液體與氣體的混合流體碰撞凹凸形狀,可使氣液循環(huán)流式攪拌混合室6內(nèi)的氣體更細(xì)分化,而且使高速循環(huán)流動(dòng)加速,而可提高氣液循環(huán)流式攪拌混合室6內(nèi)的真空度。
若依據(jù)上述的構(gòu)成的循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴10,因?yàn)檫M(jìn)行如上述所示的動(dòng)作,所以可產(chǎn)生與以往同等以下(約20μm)的直徑的微米氣泡等的細(xì)氣泡。
此外,在上述的循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴10的動(dòng)作,說(shuō)明了使加壓液體依序通過(guò)第1液體供給孔5a、第2液體供給孔5b后,供給至氣液循環(huán)流式攪拌混合室6的情況,但是未限定如此,即使供給含有雜質(zhì)的污泥或海水、或者自來(lái)水,亦可產(chǎn)生微米氣泡等的細(xì)氣泡。
[第1實(shí)施形態(tài)的變形例]
其次,說(shuō)明本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的變形例的循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴。圖3表示第1實(shí)施形態(tài)的變形例的循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴20的示意剖面圖。
[循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴20的構(gòu)成]
如圖3(a)所示,循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴20具有截面圓形的有底管狀的作為第1構(gòu)件的有底構(gòu)件21、與被嵌入有底構(gòu)件21的另一端側(cè)的作為第2構(gòu)件的筒狀構(gòu)件22。而且,將由有底構(gòu)件21及筒狀構(gòu)件22所包圍的大致圓柱形的空間作為氣液循環(huán)流式攪拌混合室26。
筒狀構(gòu)件22在與氣體流入孔23相對(duì)向的外周位置具有在圓周方向連續(xù)的槽部24b。而且,將由槽部24b與筒狀構(gòu)件22的內(nèi)面所包圍的環(huán)狀的空間作為氣體供給室24。氣體供給室24藉間隙24a與氣液循環(huán)流式攪拌混合室26連通。又,在間隙24a的氣液循環(huán)流式攪拌混合室26側(cè),沿著間隙24a的周?chē)娜吭O(shè)置凹狀的氣體積存部24c。
如圖3(a)所示,氣體流入孔23與氣體供給室24藉間隙24a連通。從氣體流入孔23所流入的氣體在氣體供給室24,一面以第1液體供給孔25a的中心軸為中心環(huán)繞,一面從周?chē)娜炕蛞徊糠值奈恢猛ㄟ^(guò)間隙24a后,朝向氣液循環(huán)流式攪拌混合室26的一端側(cè),被供給至氣液循環(huán)流式攪拌混合室26。藉此,在氣液循環(huán)流式攪拌混合室26的內(nèi)壁,產(chǎn)生氣體的膜、氣泡或/及微米氣泡,而且高速循環(huán)流動(dòng)被加速。又,藉氣體供給室24的附近的氣體積存部24c,可使從氣體流入孔23所流入的氣體的量更增加,而促進(jìn)氣泡的產(chǎn)生。又,即使(a)因在是氣體供給室24與氣液循環(huán)流式攪拌混合室26的邊界的氣液邊界部所產(chǎn)生的空洞所造成的噴灑現(xiàn)象,進(jìn)入間隙24a內(nèi)的飛沫液體、及/或(b)氣液邊界部附近的細(xì)氣泡在氣液邊界部附近干燥、濃縮、或聚集,而在間隙24a內(nèi)的筒狀構(gòu)件22的外表面或/及有底構(gòu)件21的內(nèi)表面,鈣等的積垢或/及污泥析出,并固著成環(huán)狀,亦因?yàn)榻鍤怏w積存部24c確保充分的空間,所以間隙24a(氣體供給室24)不會(huì)被阻塞。結(jié)果,在本變形例的循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴20,即使使用含有雜質(zhì)的液體,氣泡產(chǎn)生效率亦不會(huì)降低。藉此,因?yàn)閺臍怏w流入孔23所流入的氣體被穩(wěn)定地供給至氣液循環(huán)流式攪拌混合室26,所以可使氣液循環(huán)流式攪拌混合室26內(nèi)的高速循環(huán)流動(dòng)變成穩(wěn)定。
因?yàn)槠渌臉?gòu)成及動(dòng)作與第1實(shí)施形態(tài)相同,所以省略其說(shuō)明。
(本實(shí)施形態(tài)的概要)
如以上所示,本實(shí)施形態(tài)的循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴10、20的構(gòu)成具有:氣液循環(huán)流式攪拌混合室6、26,其藉循環(huán)狀的流動(dòng)將液體及氣體攪拌混合,作為混合流體;第1液體供給孔5a、25a及第2液體供給孔5b、25b,其設(shè)置于氣液循環(huán)流式攪拌混合室6、26的一端,并將已被加壓的液體供給至氣液循環(huán)流式攪拌混合室6、26;氣體所流入的一個(gè)以上的氣體流入孔3、23;氣體供給室4、24,其設(shè)置于氣液循環(huán)流式攪拌混合室6、26的另一端側(cè),并使從氣體流入孔3、23所流入的氣體一面以第1液體供給孔5a、25a的中心軸為中心環(huán)繞,一面從周?chē)娜炕蛞徊糠值奈恢贸驓庖貉h(huán)流式攪拌混合室6、26的一端側(cè),被供給至氣液循環(huán)流式攪拌混合室6、26;流入孔7、27,其以與第1液體供給孔5a、25a的中心軸一致的方式設(shè)置于氣液循環(huán)流式攪拌混合室6、26的另一端,并具有多個(gè)缺口部7a、27a;以及第1噴出孔8a、28a及第2噴出孔8b、28b,其從氣液循環(huán)流式攪拌混合室6、26噴出混合流體。
若依據(jù)上述的構(gòu)成,經(jīng)由第1液體供給孔5a、25a及第2液體供給孔5b、25b,將液體供給至氣液循環(huán)流式攪拌混合室6、26,而且經(jīng)由氣體供給室4、24,將氣體供給至氣液循環(huán)流式攪拌混合室6、26。藉此,從第2噴出孔8b、28b噴出氣液循環(huán)流式攪拌混合室6、26內(nèi)的混合流體時(shí),在氣液循環(huán)流式攪拌混合室6、26內(nèi),產(chǎn)生含有氣體的液體的循環(huán)狀的流動(dòng)(有時(shí)以「循環(huán)流動(dòng)」或「循環(huán)流」表達(dá))。
從第2噴出孔8b、28b噴出氣液循環(huán)流式攪拌混合室6、26內(nèi)的混合流體時(shí),因?yàn)闅庖貉h(huán)流式攪拌混合室6、26內(nèi)成為負(fù)壓,所以氣體從氣體流入孔3、23經(jīng)由氣體供給室4、24流入,而且因?yàn)榈?噴出孔8a、28a的孔徑形成為比第1液體供給孔5a、25a的孔徑更大,所以在第1噴出孔8a、28a,外部氣體或/及外部液體從第1噴出孔8a、28a的內(nèi)壁與混合流體的周?chē)拈g流入氣液循環(huán)流式攪拌混合室6、26。
在此,從氣體供給室4、24被供給至氣液循環(huán)流式攪拌混合室6、26內(nèi)的氣體為(a)藉在氣體供給室4、24與氣液循環(huán)流式攪拌混合室6、26的邊界所產(chǎn)生的擾流細(xì)分化后,(b)在藉流入孔7、27及第2液體供給孔5b、25b所加速的高速循環(huán)流動(dòng)被攪拌、剪斷,(c)再與氣液循環(huán)流式攪拌混合室6、26的內(nèi)壁的凹凸形狀碰撞,(d)藉在中途一部分與從第1液體供給孔5a、25a所供給的加壓液體碰撞時(shí)所產(chǎn)生的擾流更細(xì)分化,(e)在第1噴出孔8a、28a,與流入的外部氣體及/或外部液體碰撞,而被更細(xì)分化后,作為包含氣泡或/及微米氣泡等的細(xì)氣泡的混合流體,從第2噴出孔8b、28b被噴出。在這些(a)~(e)的步驟被微細(xì)化的產(chǎn)生氣泡的機(jī)制為循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴10、20的特征,為其他的噴嘴所缺少的優(yōu)點(diǎn)。
進(jìn)而,(f)從氣體流入孔3、23所流入的氣體在氣體供給室4、24一面以第1液體供給孔5a、25a的中心軸為中心環(huán)繞,一面從周?chē)娜炕蛞徊糠值奈恢贸驓庖貉h(huán)流式攪拌混合室6、26的一端側(cè),被供給至氣液循環(huán)流式攪拌混合室6、26內(nèi)。藉該(f)的步驟,因?yàn)樘岣邭庖貉h(huán)流式攪拌混合室6、26內(nèi)的真空度,所以可使從氣體流入孔3、23所流入的氣體的量更增加,而促進(jìn)氣泡的產(chǎn)生。
因此,可產(chǎn)生平均直徑未滿(mǎn)100μm的氣泡,尤其平均直徑約20μm的與以往同等以下的直徑的微米氣泡。又,藉流入孔7、27的多個(gè)缺口部7a、27a,攪拌、剪斷在高速循環(huán)流動(dòng)的氣體,因?yàn)楦?xì)分化,所以在是氣體供給室4、24與氣液循環(huán)流式攪拌混合室6、26的邊界的氣液邊界部,可比以往更提高氣泡或/及微米氣泡的產(chǎn)生效率。又,因在是氣體供給室4、24與氣液循環(huán)流式攪拌混合室6、26的邊界的氣液邊界部所產(chǎn)生的空洞所造成的噴灑現(xiàn)象,產(chǎn)生飛沫液體,該飛沫液體進(jìn)入間隙4a、24a內(nèi)并被干燥,而在間隙4a、24a內(nèi)的筒狀構(gòu)件2、22的外表面或/及有底構(gòu)件1、21的內(nèi)表面,成為鈣等的積垢或/及污泥并析出,可能固著成環(huán)狀??墒?,因?yàn)榻迦笨诓?a、27a設(shè)置積垢或/及污泥不會(huì)析出的部分、或藉氣體積存部24c確保充分的空間,所以間隙4a、24a不會(huì)被阻塞。結(jié)果,在本實(shí)施形態(tài)的循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴10、20,即使使用含有雜質(zhì)的液體,氣泡產(chǎn)生效率亦不會(huì)降低。又,因?yàn)閺臍怏w流入孔3、23所流入的氣體被穩(wěn)定地供給至氣液循環(huán)流式攪拌混合室6、26,所以可使氣液循環(huán)流式攪拌混合室6、26內(nèi)的高速循環(huán)流動(dòng)變成穩(wěn)定。
又,因?yàn)榻逍纬慑F狀的流入孔7、27,高速循環(huán)流動(dòng)被加速,而且藉第2液體供給孔5b、25b產(chǎn)生激烈的擾流,所以可使氣液循環(huán)流式攪拌混合室6、26內(nèi)的氣體更細(xì)分化。
又,藉形成錐狀的第2噴出孔8b、28b,調(diào)整從第1噴出孔8a、28a流入氣液循環(huán)流式攪拌混合室6、26內(nèi)的外部氣體及/或外部液體的量,而且第1噴出孔8a、28a的外部側(cè)周邊的流動(dòng)(來(lái)自第1噴出孔8a、28a的混合流體的噴出、及外部氣體及/或外部液體的流入)變成穩(wěn)定。
又,因?yàn)樵跉庖貉h(huán)流式攪拌混合室6、26的內(nèi)壁形成凹凸形狀,所以藉由進(jìn)行高速循環(huán)流動(dòng)的液體與氣體的混合流體碰撞凹凸形狀,可使氣液循環(huán)流式攪拌混合室6、26內(nèi)的氣體更細(xì)分化,而且使高速循環(huán)流動(dòng)加速,而可提高氣液循環(huán)流式攪拌混合室6、26內(nèi)的真空度。
[第2實(shí)施形態(tài)]
根據(jù)圖4,在以下說(shuō)明本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)。圖4表示第2實(shí)施形態(tài)的氣泡產(chǎn)生噴嘴30的示意剖面圖。
(循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴30的構(gòu)成)
如圖4(a)所示,循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴30具有截面圓形的有底管狀的作為第1構(gòu)件的有底構(gòu)件31、與被嵌入有底構(gòu)件31的另一端側(cè)的作為第2構(gòu)件的筒狀構(gòu)件32。而且,將由有底構(gòu)件31及筒狀構(gòu)件32所包圍的大致圓柱形的空間作為氣液循環(huán)流式攪拌混合室36。
筒狀構(gòu)件32在其中央具有可使液體及氣體流入的流入孔37、與可噴出液體及氣體的第1噴出孔38a與第2噴出孔38b。流入孔37形成從第1噴出孔38a朝向氣液循環(huán)流式攪拌混合室36的方向連續(xù)地?cái)U(kuò)徑的錐狀。又,在流入孔37的氣液循環(huán)流式攪拌混合室36側(cè)的端面,設(shè)置多個(gè)缺口部37a,其中在適當(dāng)個(gè)數(shù)的位置,從缺口部37a朝向氣體供給室34延設(shè)缺口部37b。此流入孔37為發(fā)揮使在氣液循環(huán)流式攪拌混合室36內(nèi)的高速循環(huán)流動(dòng)加速的功用。又,流入孔37的多個(gè)缺口部37a及37b為發(fā)揮將在高速循環(huán)流動(dòng)的氣體攪拌、剪斷、更細(xì)分化的功用。又,即使因在是氣體供給室34與氣液循環(huán)流式攪拌混合室36的邊界的氣液邊界部所產(chǎn)生的空洞所造成的噴灑現(xiàn)象,進(jìn)入間隙34a內(nèi)的飛沫液體干燥、濃縮、或聚集,而在間隙34a內(nèi)的筒狀構(gòu)件32的外表面或/及有底構(gòu)件31的內(nèi)表面,鈣等的積垢或/及污泥析出,并固著成環(huán)狀,亦因?yàn)槎鄠€(gè)缺口部37a及37b的部分依然以空間存在(鈣等不會(huì)析出并固著于缺口部37a及37b的空間部分),所以間隙34a不會(huì)被阻塞。結(jié)果,在本實(shí)施形態(tài)的循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴30,即使使用含有雜質(zhì)的液體,氣泡產(chǎn)生效率亦不會(huì)降低。藉此,因?yàn)閺臍怏w流入孔33所流入的氣體被穩(wěn)定地供給至氣液循環(huán)流式攪拌混合室36,所以可使氣液循環(huán)流式攪拌混合室36內(nèi)的高速循環(huán)流動(dòng)變成穩(wěn)定。
因?yàn)槠渌臉?gòu)成及動(dòng)作與第1實(shí)施形態(tài)一樣,所以省略說(shuō)明。
[第2實(shí)施形態(tài)的第1變形例]
其次,說(shuō)明本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)的第1變形例的循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴。圖5表示第2實(shí)施形態(tài)的第1變形例的循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴40的示意剖面圖。
[循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴40的構(gòu)成]
如圖5(a)所示,循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴40具有截面圓形的有底管狀的作為第1構(gòu)件的有底構(gòu)件41、與被嵌入有底構(gòu)件41的另一端側(cè)的作為第2構(gòu)件的筒狀構(gòu)件42。而且,將由有底構(gòu)件41及筒狀構(gòu)件42所包圍的大致圓柱形的空間作為氣液循環(huán)流式攪拌混合室46。
筒狀構(gòu)件42在與氣體流入孔43相對(duì)向的外周位置具有在圓周方向連續(xù)的槽部44b。而且,將由槽部44b與筒狀構(gòu)件42的內(nèi)面所包圍的環(huán)狀的空間作為氣體供給室44。氣體供給室44藉間隙44a與氣液循環(huán)流式攪拌混合室46連通。又,在氣體供給室44的附近,設(shè)置氣體積存部44c。
如圖5(a)所示,氣體流入孔43與氣體供給室44藉間隙44a連通。從氣體流入孔43所流入的氣體在氣體供給室44,一面以第1液體供給孔45a的中心軸為中心環(huán)繞,一面從周?chē)娜炕蛞徊糠值奈恢猛ㄟ^(guò)間隙44a后,朝向氣液循環(huán)流式攪拌混合室46的一端側(cè),被供給至氣液循環(huán)流式攪拌混合室46。藉此,在氣液循環(huán)流式攪拌混合室46的內(nèi)壁,產(chǎn)生氣體的膜、氣泡或/及微米氣泡,而且高速循環(huán)流動(dòng)被加速。又,藉氣體供給室44的附近的氣體積存部44c,可使從氣體流入孔43所流入的氣體的量更增加,而促進(jìn)氣泡的產(chǎn)生。又,即使因在是氣體供給室44與氣液循環(huán)流式攪拌混合室46的邊界的氣液邊界部所產(chǎn)生的空洞所造成的噴灑現(xiàn)象,進(jìn)入間隙44a內(nèi)的飛沫液體干燥、濃縮、或聚集,而在間隙44a內(nèi)的筒狀構(gòu)件42的外表面或/及有底構(gòu)件41的內(nèi)表面,鈣等的積垢或/及污泥析出,并固著成環(huán)狀,亦因?yàn)榻鍤怏w積存部244c確保充分的空間,所以間隙44a不會(huì)被阻塞。結(jié)果,在本變形例的循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴40,即使使用含有雜質(zhì)的液體,氣泡產(chǎn)生效率亦不會(huì)降低。藉此,因?yàn)閺臍怏w流入孔43所流入的氣體被穩(wěn)定地供給至氣液循環(huán)流式攪拌混合室46,所以可使氣液循環(huán)流式攪拌混合室46內(nèi)的高速循環(huán)流動(dòng)變成穩(wěn)定。
因?yàn)槠渌臉?gòu)成及動(dòng)作與第1實(shí)施形態(tài)相同,所以省略其說(shuō)明。
[第2實(shí)施形態(tài)的第2變形例]
其次,說(shuō)明本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)的第2變形例的循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴。圖6表示第2實(shí)施形態(tài)的第2變形例的循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴40的示意剖面圖。
[循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴50的構(gòu)成]
如圖6(a)所示,循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴50與上述的本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)的第21變形例的循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴40大致相同的構(gòu)成,但是在設(shè)置將氣液循環(huán)流式攪拌混合室56內(nèi)的混合流體進(jìn)一步攪拌混合的攪拌混合部55c上相異。
攪拌混合部55c在第2液體供給孔55b的中途,設(shè)置成使中心軸大致相同的環(huán)狀的凹狀的槽。在此攪拌混合部55c,藉由產(chǎn)生大小比在氣液循環(huán)流式攪拌混合室56內(nèi)所產(chǎn)生的循環(huán)流更小的循環(huán)流,進(jìn)一步將氣液循環(huán)流式攪拌混合室56內(nèi)的混合流體攪拌混合,而可高效率地產(chǎn)生氣泡。
因?yàn)槠渌臉?gòu)成及動(dòng)作與第1實(shí)施形態(tài)及第2實(shí)施形態(tài)的第1變形例相同,所以省略其說(shuō)明。
(本實(shí)施形態(tài)的概要)
如以上所示,本實(shí)施形態(tài)的循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴30、40、50的構(gòu)成具有:氣液循環(huán)流式攪拌混合室36、46、56,其藉循環(huán)狀的流動(dòng)將液體及氣體攪拌混合,作為混合流體;第1液體供給孔35a、45a、55a及第2液體供給孔35b、45b、55b,其設(shè)置于氣液循環(huán)流式攪拌混合室36、46、56的一端,并將已被加壓的液體供給至氣液循環(huán)流式攪拌混合室36、46、56;氣體所流入的一個(gè)以上的氣體流入孔33、43、53;氣體供給室34、44、54,其設(shè)置于氣液循環(huán)流式攪拌混合室36、46、56的另一端側(cè),并使從氣體流入孔33、43、53所流入的氣體一面以第1液體供給孔35a、45a、55a的中心軸為中心環(huán)繞,一面從周?chē)娜炕蛞徊糠值奈恢贸驓庖貉h(huán)流式攪拌混合室36、46、56的一端側(cè),被供給至氣液循環(huán)流式攪拌混合室36、46、56;流入孔37、47、57,其以與第1液體供給孔35a、45a、55a的中心軸一致的方式設(shè)置于氣液循環(huán)流式攪拌混合室36、46、56的另一端,并具有多個(gè)缺口部37a、47a、57a及37b、47b、57b;以及第1噴出孔38a、48a、58a及第2噴出孔38b、48b、58b,其從氣液循環(huán)流式攪拌混合室36、46、56噴出混合流體。
若依據(jù)上述的構(gòu)成,經(jīng)由第1液體供給孔35a、45a、55a及第2液體供給孔35b、45b、55b,將液體供給至氣液循環(huán)流式攪拌混合室36、46、56,而且經(jīng)由氣體供給室34、44、54,將氣體供給至氣液循環(huán)流式攪拌混合室36、46、56。藉此,從第2噴出孔38b、48b、58b噴出氣液循環(huán)流式攪拌混合室36、46、56內(nèi)的混合流體時(shí),在氣液循環(huán)流式攪拌混合室36、46、56內(nèi),產(chǎn)生含有氣體的液體的循環(huán)狀的流動(dòng)(有時(shí)以「循環(huán)流動(dòng)」或「循環(huán)流」表達(dá))。又,可得到與第1實(shí)施形態(tài)一樣的效果。
[各實(shí)施形態(tài)的變形例]
以上,說(shuō)明了本發(fā)明的實(shí)施形態(tài),但是只不過(guò)舉例表示具體例,不是特別限定本發(fā)明,具體的構(gòu)成等可適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)變更。又,在發(fā)明的實(shí)施形態(tài)所記載的作用及效果只不過(guò)舉例表示從本發(fā)明所產(chǎn)生的最適合的作用及效果,本發(fā)明的作用及效果不是限定于在本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)所記載者。
例如,在各實(shí)施形態(tài)及各變形例,循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴由以樹(shù)脂覆蓋的構(gòu)件所構(gòu)成者,或者亦可是僅以樹(shù)脂成形者。藉此,因?yàn)樵谖勰嗨蚝K鹊膼毫拥沫h(huán)境中,亦以樹(shù)脂覆蓋構(gòu)件的表面,或者,循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴本身以樹(shù)脂成形,所以可防止腐蝕。結(jié)果,可提供使用壽命長(zhǎng)、便宜的循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴。
又,在各實(shí)施形態(tài)及各變形例,循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴作成具有氣體流入孔的構(gòu)成,但是在氣體溶入從液體供給孔所供給的液體的情況,亦可是不具有氣體流入孔的構(gòu)成。在此情況,溶入液體的氣體在氣液循環(huán)流式攪拌混合室內(nèi)被氣泡化。
又,亦可在各實(shí)施形態(tài)的循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴,具有氣體流入孔的有底構(gòu)件在氣液循環(huán)流式攪拌混合室的周面,更具有在與氣液循環(huán)流式攪拌混合室的周面的切線(xiàn)平行的方向開(kāi)口并與外部連通的外部連通孔。藉此,因?yàn)橥獠繗怏w及/或外部液體從外部連通孔流入氣液循環(huán)流式攪拌混合室內(nèi),所以除了循環(huán)流以外,還可產(chǎn)生沿著在氣液循環(huán)流式攪拌混合室的周面所流動(dòng)的渦流,而可使循環(huán)流的流動(dòng)方向?qū)囊后w供給孔所供給的液體的供給方向傾斜。結(jié)果,因?yàn)榭墒寡h(huán)流的平均一圈的距離變長(zhǎng),因?yàn)榻逖h(huán)流所產(chǎn)生的擾流剪斷氣體的機(jī)會(huì)變多,所以可使氣液循環(huán)流式攪拌混合室內(nèi)的氣體更細(xì)分化。
又,氣液循環(huán)流式攪拌混合室或流入孔的缺口部的形狀未限定為在各實(shí)施形態(tài)及各變形例所示者。亦可氣液循環(huán)流式攪拌混合室的形狀大致角筒狀、大致三角錐狀、截面為五角形或六角形等的多角形者、或截面為星形等的復(fù)雜的形狀(包含不規(guī)則的形狀)者。
又,在各實(shí)施形態(tài)及各變形例,亦可氣體流入孔形成于靠近噴出孔。
又,在各實(shí)施形態(tài)及各變形例,亦可氣體積存部形成于筒狀構(gòu)件的表面。又,在各實(shí)施形態(tài)及各變形例,亦可氣體積存部沿著間隙的周?chē)娜啃纬砂紶?環(huán)狀),但是未限定如此,亦可作成在間隙內(nèi)的筒狀構(gòu)件的外表面或/及有底構(gòu)件的內(nèi)表面,將凹狀僅形成于在以往積垢或/及污泥易析出的一部分的位置,以免阻礙氣體供給。
又,在各實(shí)施形態(tài)及各變形例,亦可將與設(shè)置于第2實(shí)施形態(tài)的第2變形例的循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴50的攪拌混合部55c一樣者設(shè)置于氣液循環(huán)流式攪拌混合室內(nèi)的任何部分。又,攪拌混合部55c采用環(huán)形的凹狀,但是未限定如此,只要是可將氣液循環(huán)流式攪拌混合室內(nèi)的混合流體進(jìn)一步攪拌混合者,不論形成一個(gè)以上的單純的凹狀(凹部等)、或是形成螺旋狀的槽(凹部)都可。
本發(fā)明的氣泡產(chǎn)生噴嘴/循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴可制作從大型者至小型者。關(guān)于大型的氣泡產(chǎn)生噴嘴/循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴,可應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域、下水道等的污水處理、河川及海水等的凈化、藍(lán)藻等的除去、海鮮類(lèi)的復(fù)育、繁殖、養(yǎng)殖、水田的水稻種植用及除草作用等,關(guān)于小型的氣泡產(chǎn)生噴嘴/循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴,可應(yīng)用于水槽、養(yǎng)魚(yú)槽的凈化、水耕栽培的種植用、微米氣泡浴、洗凈機(jī)、攜帶用超小型微米氣泡產(chǎn)生器、不想要溫度上升的情況的小型的水槽內(nèi)等可利用微米氣泡者的全部。又,亦檢討對(duì)醫(yī)療相關(guān)的利用。進(jìn)而,在本發(fā)明的氣泡產(chǎn)生噴嘴/循環(huán)流式氣泡產(chǎn)生噴嘴,亦可利用于脫色、殺菌。