JP3993722B2 - マイクロバブル吐出ノズル、ノズル装填容器及び流動促進筒 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、川・湖沼・水道水等の浄化、洗濯機、便器等における汚れによる洗浄水の洗浄能力を向上させるために、数十ミクロン径の微細気泡を水中および空気中に吐出するためのノズル及びその付帯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
マイクロバブルの水質浄化機能については、例えば、平成１０年７月２４日発行の日刊工業新聞に記載されているように既に広く知られており、そのためのマイクロバブルの発生装置としては、とくに、流動性のない閉鎖水域において、浄化効果をより広範囲に拡散させるために必要な噴出力が得られること、また、その使用の環境によって、発生する気泡の大きさを自在に調整する必要がある。これらの要求特性を充足するために、従来から、特開平５−６４８００号公報、特開平５−１４６７９６号公報、特開平８−２３０７６１号公報等に見られるように、閉鎖水域浄化装置が多く提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来のマイクロバブル発生装置は、何れも、構造が複雑で、また、設備そのものも大規模になり、コスト高とならざるを得ない。
本発明が解決しようとする課題は、構造が簡単で、適用性が高く、しかも、上記マイクロバブル発生装置としてのさまざまな大きさの気泡を発生させると同時に、浄化効果の広範囲拡散に必要な液体移動を発生させる噴出力を得るという要求特性を満たすマイクロバブル吐出ノズル及びその付帯装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明のマイクロバブル吐出ノズルは、加圧液体と気体との導入部と、この導入部から加圧液体と気体が導入され、導入された気体がマイクロバブルとして吐出水流中に分散される円筒状の気泡発生空間を有するマイクロバブル吐出ノズルにおいて、前記導入部の前記気泡発生空間側の端面に、加圧液体を前記気泡発生空間に導入する複数本の加圧液体導入孔を開口し、さらに、前記導入部の側面の開口から挿入された気体導入管によって形成されるとともに前記複数本の加圧液体導入孔に囲まれて形成された気体を前記気泡発生空間に導入する気体導入孔とを開口し、前記気体導入孔と連通する前記気体導入管に気体導入量を調整する調整弁を設けたものである。
【０００５】
加圧液体導入孔の開口から気泡発生空間内に導入された加圧液体は、高圧の下で空間内に吐出されてはがれ域を生じる。このはがれ現象によって、気体導入孔から導入された気体は、マイクロバブル（微細気泡）として吐出水流中に分散される。そして、このマイクロバブルの分散量と大きさは、気体導入量調整弁の開口程度を調節することによって任意に調整できる。
【０００６】
また、導入部内に気泡発生空間に開口を有する気体導入孔を設けることによって、分散する気泡の分散状態と大きさを微細化できる。
さらに、気泡発生空間形成用筒体に流速低下抑制孔を設けることにより、はがれ域で生じるエネルギー損失の抑制および接続された吐出側の配管内の液体に微細気泡を混入させることができる。
また、気泡発生空間形成用筒体の下方位置に縮径部分または活性剤等充填部分を設けることにより、マイクロバブルを大気中に吐き出す用途に適用することができる。
さらに、前記のマイクロバブル吐出ノズルを加圧液体側接続管に着脱自在に装着することで、液体中における使用用途、使用環境におけるノズルの選択を容易に行うことができる。
これらのマイクロバブル吐出ノズルまたはノズル装填容器を大径の筒体の内部に同心状に配置することで、閉鎖水域等における水の流動を促進できる。
【０００７】
本発明のノズルは、活性剤を充填した容器を気泡発生空間の下方位置に設け、マイクロバブルを分散した吐出液体を接触、通過させることで、活性剤によって活性化された吐出液を得ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
実施例１
以下本発明の実施の形態を、導入加圧液体として、水圧が１．５ｋｇ／ｃｍ2〜３．０ｋｇ／ｃｍ2の市水道を、導入気体として空気を用いた閉鎖水域浄化用のノズルの実施例に基づいて説明する。
【０００９】
図１は、第１の実施例に係るノズル１０の構造を示す。同図（ａ）は上面の加圧液体流入側から見た導入部１の形態を、（ｂ）は縦断面を、（ｃ）は下面の気泡吐出口側から見た図である。
同図（ｂ）に示すように、ノズル１０は、加圧液体と気体との導入部１と、気泡発生空間２を有する。図においては、導入部１と気泡発生空間２を形成した気泡発生空間形成用筒体３は別体に形成し、それぞれを嵌合して一体化した構造を示しているが、当初から一体に形成することもできる。
【００１０】
この導入部１内には、その上面に開口する加圧液体導入孔４を形成し、導入部１の下に形成した気泡発生空間２に開口している。この加圧液体導入孔４は導入部１の上面を底面とする円錐台の形状をなし、径の大きさと数は、このノズルの使用用途と加圧液体の種類によっても異なるが、同図（ａ）に示すように、端面に対し、気泡発生空間２の開口断面積が１０〜２０％になる程度の複数本（この場合は６個）を端面でそれぞれが対称位置になるように開口し、導入部１内を貫通し、気泡発生空間２に開口している。５は気体導入孔を示す。この気体導入孔５は、側面の開口から導入部１の気体導入孔５に挿入された気体導入管６によって形成され、気泡発生空間２に放射状に開口させるとともに、側面の開口の外側に気体導入量調整弁７が取り付けられている。また、流速低下抑制孔８は、同図（ｂ）に示すように、気泡発生空間２側に開口する。この流速低下抑制孔８の数と径は、導入される加圧液体の圧力と量、さらには、加圧液体導入孔４の数と気泡発生空間２内での開口位置によって調整する。
【００１１】
実施例２
図２は、第２の実施例に係るノズル２０の構造を示す。同図は、気泡発生空間形成用筒体３の形状および気泡発生空間形成用筒体３に流速低下抑制孔８が開口されないこと、及び気泡発生空間形成用筒体３の気泡発生空間２側の内側が吐出面側に向かって縮径部分９が形成されていることを除き、図１の実施例と同じである。
この実施例のノズル２０の場合は、実施例１の場合と対比して、微細気泡を混入させた液体を空気中に吐き出すような用途での使用、例えば蛇口等への取付に適している。この場合、気泡発生空間２の下方位置に設けた縮径部分９によって、マイクロバブルを大気中に吐き出す用途においても使用が可能となる。
【００１２】
実施例３
図３は、第３の実施例に係る導入部１を単体で使用する場合の装填容器３０の構造を示す。
この装填容器３０は、液体中において使用する場合の装填容器であり、接続管１５との脱着も容器両端をネジ等にすることにより、簡易に行え、導入部１の脱着も自在である。また、ズレ止め用レール１６を設けることにより、導入部１の回転を防止できる。なお、図中１１は気体導入管挿入孔、１２はパッキンである。
【００１３】
実施例４
図４は、第４の実施例に係る導入部１を単体で使用する場合の装填容器４０の構造を示す。
この実施例の場合は、実施例３の場合と対比して、空気中において使用する場合の装填容器であり、吐出口に活性剤等飛散防止ネット１４を取り付けることにより、気泡発生空間２内に活性剤等の充填を可能とした。図中１３は活性剤等飛散防止ネット押さえゴム、１９はネット取付キャップである。
【００１４】
実施例５
図５は、第５の実施例に係る、導入部１を実施例３の装填容器３０に装填した場合の流動促進筒５０の構造を示す。
この流動促進筒５０は、大径の筒体１７の中心部に固定用金具１８で装填容器３０を取り付けることにより、閉鎖水域等において、水の流動がさらに促進される。この流動促進筒５０の上流側は、ラッパ状に広げることにより、筒体１７への流体の流れを円滑にする。
【００１５】
【発明の効果】
上述したように、本発明のノズル構造によって、簡単な構造でありながら、閉鎖水域の広域にわたって、マイクロバブルを多量に供給できる。
また、適用分野も水域への酸素供給、塩素の除去、洗浄等の何れにも適用でき、制限を受けない。
さらに、気泡発生空間形成用筒体に流速低下抑制孔を設けることにより、はがれ域で生じるエネルギー損失を抑制することができる。
気泡発生空間形成用筒体の下方位置に縮径部分または活性剤等充填部分を設けることにより、マイクロバブルを大気中に吐き出す用途に適用することができる。
また、前記のマイクロバブル吐出ノズルを加圧液体側接続管に着脱自在に装着することで、液体中における使用用途、使用環境におけるノズルの選択を容易に行うことができる。
これらのマイクロバブル吐出ノズルまたはノズル装填容器を大径の筒体の内部に同心状に配置することで、閉鎖水域等における水の流動を促進できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のノズルの第１の実施例を示す。
【図２】 本発明のノズルの第２の実施例を示す。
【図３】 本発明のノズルの第３の実施例を示す。
【図４】 本発明のノズルの第４の実施例を示す。
【図５】 本発明のノズルの第５の実施例を示す。
【符号の説明】
１０，２０ 本発明のノズル
１ 導入部
２ 気泡発生空間
３ 気泡発生空間形成用筒体
４ 加圧液体導入孔
５ 気体導入孔
６ 気体導入管
７ 気体導入量調整弁
８ 流速低下抑制孔
９ 縮径部
３０，４０ 本発明のノズル装填容器
１１ 気体導入管挿入孔
１２ パッキン
１３ 活性剤等飛散防止ネット押さえゴム
１４ 活性剤等飛散防止ネット
１５ 接続管
１６ ズレ止め用レール
１７ 筒体
１８ 固定用金具
１９ キャップ
５０ 本発明の流動促進筒
Claims (5)
- 加圧液体と気体との導入部と、この導入部から加圧液体と気体が導入され、導入された気体がマイクロバブルとして吐出水流中に分散される円筒状の気泡発生空間を有するマイクロバブル吐出ノズルにおいて、
前記導入部の前記気泡発生空間側の端面に、加圧液体を前記気泡発生空間に導入する複数本の加圧液体導入孔を開口し、さらに、前記導入部の側面の開口から挿入された気体導入管によって形成されるとともに前記複数本の加圧液体導入孔に囲まれて形成された気体を前記気泡発生空間に導入する気体導入孔とを開口し、
前記気体導入孔と連通する前記気体導入管に気体導入量を調整する調整弁を設けたマイクロバブル吐出ノズル。 - 気泡発生空間形成用筒体に流速低下抑制孔を設けた請求項１に記載のマイクロバブル吐出ノズル。
- 気泡発生空間形成用筒体の下方位置に縮径部分を設けた請求項１または２に記載のマイクロバブル吐出ノズル。
- 請求項１から３のいずれかの項に記載のマイクロバブル吐出ノズルを加圧液体側接続管に着脱自在に装着したノズル装填容器。
- 請求項１から４のいずれかの項に記載のマイクロバブル吐出ノズルまたはノズル装填容器を大径の筒体の内部に同心状に配置した流動促進筒。
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