微小气泡发生装置以及方法

专利名称：微小气泡发生装置以及方法
技术领域：
本发明涉及微小气泡发生装置以及方法，尤其涉及能够大量地有效地
发生具有数l(Him左右的气泡直径的微小气泡的微小气泡发生装置以及方 法。
背景技术：
气泡直径为100nm左右的微小气泡被称为微泡，与通常直径的气泡相 比，体积表面积较大，在液体中的滞留时间较长，因此可以期待利用了在 气液界面上的物量输送、化学反应、物理的.化学的特性的各种应用。
一般而言，在发生微泡的微小气泡发生装置中，采用通过多孔质体向 液体吹入气体的方法。
作为这样的微小气泡发生装置，有通过从压缩机等气体供给装置，经 由多孔质体向有水流动的管道供给气体的方式发生微泡的装置(例如，参 照曰本特开平8-225094号>^才艮)。
另外，在近年所研发的微小气泡发生装置中，多采用在气泡表面施加 剪切力使气泡裂开的方法。
作为这样的微小气泡发生装置，有包括如下的旋转式细微气泡发生装 置具有圆锥形的空间的容器主体，在该空间的内壁圆周面的一部分上沿 着其切线方向开设的加压液体导入口 ，开设在该圆锥形的空间底部的气体 导入孔，和开设在所述圆锥形空间的顶部的旋转气液导出孔(例如，参日 本照特开2003-205228号公才艮)。
但是，在专利文献l所叙述的采用多孔质体的微小气泡发生装置中， 存在较大的问题，即气泡很难脱离多孔质体，因此发生的气泡比多孔质体的孔径大，不能发生微小的气泡。另外，采用使多孔质体旋转的方法，但 由于旋转的影响而从较小的旋转轴中心附近发生粗大气泡，因此即便在最
适合的条件下，发生的气泡的直径在0.4mm左右就是界限了 。
关于这一点，在专利文献2的微小气泡发生装置中，由于在气泡表面 施加了剪切力，因此可以发生微小的气泡。但是，也残留了如下的问题， 即为了强制地给流体施加旋转流动，将气体加压后提供给圆锥形的容器主 体，因此压力损失变大，同时与采用多孔质体的情况相比，液体中的气体 的比例变低。

发明内容
于是，本发明的目的在于消除所述以往技术所存在的问题点，提供不 用强制性地给与流体以旋转流动，并可以很容易地大量发生微小气泡的微 小气泡发生装置以及方法。
另外，本发明的其他的目的在于提供不仅可以很容易地大量发生微小 气泡，并且可以使微小气泡的气泡直径均匀化，或者可以发生具有更小的 气泡直径的气泡的微小气泡发生装置以及方法。
为了达成所述的目的，本发明的特征在于具备具有旋转自如地被支 撑在液体中的旋转体，并从所述旋转体的表面向液体注入气体的气泡注入 部；将作为气泡的原料的气体提供给所述气泡注入部的气体供给管；和使 所述气泡注入部在液体中旋转的旋转驱动装置。
另外，本发明的特征在于具备气泡注入部，其具有在液体中旋转的 旋转体，并从所述旋转体的表面向液体注入气体，并且通过将由液体与该
旋转体的相对运动所发生的剪切力施加给存在于该旋转体的表面以及表面 附近的气泡，发生细微的气泡；将作为气泡的原料的气体提供给所述气泡 注入部的气体供给管；和使所述气泡注入部在液体中旋转的旋转驱动装置。 在本发明中，所述气泡注入部包括开有成为气体的通路的微小直径的 孔的旋转体，或者具备向外缘部放出气体的微小直径的喷嘴的旋转体，所 述旋转体包括多孔质体。另外，在本发明中，其特征在于，使所述气泡注入部旋转的旋转驱动 装置，具有可变地控制所述气泡注入部的转速的控制装置。
在本发明中，可以在所述气泡注入部的上部设置与旋转体同步旋转的 碰撞板，或者进一步在所述气泡注入部的旋转体和所述碰撞板之间的外缘 部设置气泡破碎部(粉碎部)。
另外，在本发明中，可以在所述气泡注入部的上部设置干扰板，或者 作为所述干扰板采用振动式干扰板。进而，还可以设置覆盖所述气泡注入 部的多孔质体罩。
进而，本发明的微小气泡发生方法，其特征在于 一边使旋转体在液 体中旋转， 一边向所述旋转体提供气体；从形成在所述旋转体的表面上的 气泡注入孔向液体注入气体；通过将由液体与该旋转体的相对运动所发生 的剪切力施加给存在于该旋转体的表面以及表面附近的气泡，发生细微的 气泡。
用这一微小气泡发生方法，在所述旋转体的气泡注入孔的圆周速度为 6m/s以下的范围内，使所述圆板的转速发生变化，以此来调整发生的气泡 的直径的大小，或者，也可以以所述旋转体的气泡注入孔的圆周速度为 6m/s以上的方式设定所述圆板的转速，使发生的气泡的直径成为恒定。
根据本发明，不用强制性地给流体施加旋转流动，可以很容易地大量 发生微小气泡。并且，除了可以很容易地大量发生微小气泡之外，还可以 使微小气泡的气泡直径均匀化，或者还可以发生具有更小的气泡直径的气 泡。本发明可以用于将臭氧变成微小气泡后注入到沸腾水型轻水炉的管套 内，使氧化物溶解后将其除去的除染装置，或者还可以用于在上下水管处 理设施中，将变成微小气泡的臭氧吹入净化槽，实现有机物的分解等。


图l是本发明的第1实施方式的微小气泡发生装置的构成说明图。 图2M示在该微小气泡发生装置中，气泡注入部的转速和气泡直径 的关系的图形。图3展示了本发明的微小气泡发生装置所采用的气泡注入部的构成， 图3(a)是平面图，图3(b)是剖面图。图4是本发明的第2实施方式的微小气泡发生装置的构成说明图。图5展示了本发明的第2实施方式的微小气泡发生装置所采用的气泡 注入部的构成，图5(a)是平面图，图5(b)是剖面图。图6M示在本发明的第2实施方式中，气泡注入孔的圆周速度和发 生的气泡的平均直径的关系的图形。图7A^示在本发明的第2实施方式中，使气体流量变化时的气泡注 入孔的圆周速度和发生的气泡的平均直径的关系的图形。图8M示在本发明的第2实施方式中，增加了气泡注入孔的个数时 的气泡注入孔的圆周速度和发生的气泡的平均直径的关系的图形。图9 ^艮示在本发明的第2实施方式中，气泡注入孔的间距和发生的 气泡的平均直径的关系的图形。图IOM示本发明的第2实施方式的微小气泡发生装置所采用的气泡 注入部的另 一例的构成的剖面图。图11是展示本发明的第2实施方式的微小气泡发生装置的另 一例的构 成说明图。图12l艮示本发明的第2实施方式的微小气泡发生装置的再一例的构 成说明图。图13是本发明的第3实施方式的微小气泡发生装置的构成说明图。 图14是本发明的第4实施方式的微小气泡发生装置的构成说明图。 图15是本发明的第5实施方式的微小气泡发生装置的构成说明图。 图16是本发明的第6实施方式的微小气泡发生装置的构成说明图。 图17是本发明的第7实施方式的微小气泡发生装置的构成说明图。 图18展示了本发明的第8实施方式的微小气泡发生装置所采用的气泡 注入部，图18(a)是平面图，图18(b)是剖面图。
具体实施方式
7以下，参照

本发明的微小气泡发生装置的 一个实施方式。 第1实施方式图l展示了本发明的第1实施方式的微小气泡发生装置。在图1中，标号l表示装满液体，例如水的水槽。在该水槽l的水中，配置有具备旋转体的气泡注入部2。在该气泡注入部2上，连接有由未图 示的轴承支撑的旋转轴3。旋转轴3的端部连接在旋转接头(swiveljoint) 4上。在该旋转接头4上，连接有气体供给管5，从气体供给管5送来的气 体，通过旋转接头4、旋转轴3提供给气泡注入部2。这时，在气泡注入部 2上打开多个细微的孔，气体通过细微的孔被注入水槽1的液体。在旋转轴3上安装有从动带轮6。驱动带轮7被安装在电动机8的驱 动轴上，在驱动带轮7和从动带轮6上缠绕有同步带9。本实施方式的微小气泡发生装置就是按照如上的方式构成的，接下来， 说明其作用和效果。首先，当从气体供给管5向气泡注入部2供给气体时，从该气泡注入 部2发生气泡。在气泡注入部2在水槽1的液体中静止不动的状态下，发 生的气泡的粒径比较大。然后，当驱动电动机8，并将电动机8的旋转经由带轮7、 6传递给旋 转轴3时，构成气泡注入部2的旋转体便以规定的转速(转数)旋转。这时，通过气泡注入部2旋转，在从细微的孔出来后存在于气泡注入 部2的表面以及其附近的气泡上，通过与液体的相对运动而产生剪切力， 气泡由于剪切力而裂开，从而细微化成微小直径的气泡。如以上所述，根据本实施方式，为了发生为将气泡细微化所必需的剪 切力，在使液体这一方静止的状态下，使气泡注入部2这一方旋转，因此 无需像以往那样使液体旋转流动，并能够更多地发生微细气泡。在此，图2M示在图1所示的微小气泡发生装置中，用未图示的变 换器等控制装置控制电动机8的转速，并改变气泡注入部2的转速时的气 泡直径的变化的图形。当气泡注入部2旋转时，被注入到液体中的气泡从处于周围的液体受到剪切力而裂开，但该剪切力与气泡注入部2的孔的直径无关，转速越大， 剪切力就越大。因而，如图2所示，只要控制电动机8的转速来提高转速， 就能够实现将发生的气泡的直径小径化。并且，如图2的数据所示，如果 预先知道电动机的转速和气泡直径的关系，就很容易使发生的气泡具有想 要的直径。其次，图3展示了本发明的第1实施方式的微小气泡发生装置上采用 的气泡注入部2的例子。在该图3中，图3 (a)是气泡注入部10的平面 图，图3 (b)是剖面图。在该气泡注入部2上，采用了中空的圆板，在其内部形成有空洞ll。 在圆板的上面部，在同一个圆周上以规定的间距开设多个微小的相同直径 的气泡注入孔12。通过按照以上的方式构成图1所示的微小气泡发生装置的气泡注入部 2，可以得到如下的作用效果。从开设在气泡注入部2的上面部上的微小直径的气泡注入孔12，气泡 被连续地注入到水槽1的液体中。这时，由于气泡注入部2一皮电动才几8驱 动而以规定的转速在旋转，因此取决于离心力的剪切力在气泡上发挥作用， 气泡被微小化。根据本实施方式的微小气泡发生装置，由于气泡注入孔12位于气泡注 入部2的同一个圆周上，因此在气泡上发挥作用的剪切力是一定的，故可 以使发生的气泡的直径很均匀。另外，通过改变同心圆的半径，便可以设 定剪切力。第2实施方式接下来，参照图4至图9说明本发明的第2实施方式。 在该第2实施方式中，如图4所示，在图1的微小气泡发生装置上设 置精密地控制电动机8的转速的控制部13，同时如图5所示，设有改变气 泡注入孔12的排列的气泡注入部2。其他的构成元件与图1的微小气泡发 生装置相同，在相同的构成元件上标上相同的参照标号，从而省略其详细 的说明。如图5所示，气泡注入部2与第1实施方式同样地采用了中空的圆板， 并在其内部形成有空洞11。在圆板的上面部，以一定的间距排列开设有气 泡注入孔12。形成气泡注入孔12的区域，是接近气泡注入部2的外缘部 分的区域。与之相对，中心附近的区域30成为没有气泡注入孔12的区域。接下来，说明按照以上方式构成的微小气泡发生装置的作用以及由其 实施的微小气泡发生方法。当气泡从气泡注入部2的气泡注入孔12被注入到流体中时，气泡的直 径因从周围的流体受到的剪切力而发生变化。即，由于气泡注入部2的转 速变得越高，并且气泡注入孔12的圆周速度变得越大，剪切力就变得越大， 因此气泡直径变得小径化。在图6中展示了用小规模的试验装置(流量0.2升/分钟)实验性地验 证这一性质的结果。根据图6所示的结果，以气泡注入孔12的圆周速度是 6m/s为界，在气泡的平均直径上发生了显著的不同。首先，可以看出在气泡注入孔12的圆周速度为6m/s以下的条件下， 随着圆周速度变大，发生的气泡的平均直径变小。通过利用这种性质，用 控制部13改变电动机8的转速来改变气泡注入部2的转速，就可以改变发 生的气泡的直径。即，在圆周速度为6m/s以下的条件下，通过以成为与要 发生的气泡的直径相对应的圆周速度的方式控制电动机8的转速，就可以 调整气泡的直径。与此相对，在圆周速度为6m/s以上的条件下，即便气泡注入部2的圓 周速度发生变化，发生的气泡的直径都是约(K2mm的定值。如果利用这一 点，通过如下的方式就可以发生直径统一的气泡。由于气泡注入孔12的圆周速度是用气泡注入部2的旋转的角速度和旋 转轴3与气泡注入孔12之间的距离的积表示的，因此只要以气泡注入孔 12的圆周速度成为6m/s以上的方式设定气泡注入部2的旋转的角速度， 和与旋转轴3之间的距离最小的气泡注入孔12的位置，所有的气泡注入孔 12的圆周速度都变成6m/s以上。因而，当在该条件下使气泡注入部2旋 转时，从所有的气泡注入孔12发生的气泡的平均直径都是约0.2mm,从气泡注入孔12发生的气泡的直径的分布小，并可以发生直径统一的气泡。 进而，在图6中展示了用实验调查气泡注入孔12的直径和发生的气泡 的平均直径的关系的结果。根据该结果，虽然在圆周速度为6m/s以下的条 件下，随着气泡注入孔12的直径变小，发生的气泡的平均直径也变小，但 在圆周速度为6m/s以上的条件下，在用图6所示的试验进行的从O.lmm 到l.Omm的气泡注入孔12的直径的范围内，气泡注入孔12的直径对发生 的气泡的平均直径造成的影响没有了，发生的气泡的平均直径变成恒定的 约0.2mm。即，可以明白没必要为了生成微小的气泡而必须缩小气泡注入 孔12的直径。通过利用这一性质，即便将气泡注入孔12作为微小气泡发 生装置的气泡注入孔而设为较大的l.Omm，只要在圆周速度为6m/s以上 的条件下，便可以发生约0.2mm的直径的气泡。如果扩大气泡注入孔12， 便可以减少气泡注入孔的压力损失，并可以削减气泡注入所使用的鼓风机、 压缩^L的动力。接下来，在图7中展示了在孔径1.0mm的气泡注入孔12是4处的情 况下，使气体流量发生变化时的气泡注入孔12的圆周速度和发生的气泡的 平均直径的关系。根据该结果，展示了当增加气体流量使其达到2升/分钟 时，即便提高转速，也不能发生细微的气泡的情况。从这一倾向可以明白 为了发生细微的气泡，必须使气体流量在限制值2升/分钟以下。在图8中展示了将孔径l.Omm的气泡注入孔12增加到8处时的、使 气体流量发生变化时的气泡注入孔12的圆周速度和发生的气泡的平均直 径的关系。该结果展示了即便气体流量是在气泡注入孔为4处的条件下不 能发生细微气泡的2升/分钟，而在气泡注入孔12为8处的条件下，就可 以发生细微气泡的情况。从这些结果可以明白通过增加气泡注入孔12的个 数，就可以保持气泡直径为较小而增加空气流量的限制值。在图9中展示了气泡注入孔的间距和发生的气泡的平均气泡直径的关 系。从这一关系我们了解到在气泡注入孔的间距为10mm以下的条件下， 发生的气泡的平均气泡直径明显地变大。能够如以上所述那样有效地发生微小气泡的本发明，可以用于各种用途。
作为一例，它可以用于除染装置，其中将臭氧变成微小气泡后注入到
沸腾水型轻水炉(BWR)的管套(shroud)内的水中，并使氧化物溶解后 将其除去。这时，通过在管套的水底设置微小气泡发生装置，向该微小气 泡发生装置提供臭氧，并用喷射泵将微小气泡送入管套内，便可以使生长 在管套的壁面上的铬氧化物等污染物质溶解后有效地将其除去。由于用微 小气泡发生装置可以将臭氧作为微小气泡而有效地注入到水中，因此^t可 以利用喷射泵的水流除洗大气泡很难到达的部位。再者，在改良型沸腾水 型轻水炉(ABWR)的情况下，只要和炉内泵(internal pump ) —起将微 小气泡送入管套整体即可。
另外，作为本发明的用途的其他的例子，可以通过在自来水管道的净 化槽内设置微小气泡发生装置，并向净化槽的水中吹入臭氧的微小气泡， 用臭氧的微小气泡进行有机物的分解来进行水的净化，或者在下水处理设 施的处理槽内设置微小气泡发生装置，并向处理槽吹入空气的微小气泡， 可以在净化下水的微生物繁殖时提供所需充足的氧气。
另外，在洗涤机内安装微小气泡发生装置，并在洗涤的同时吹入微小 气泡，可以提高洗净效果的利用方式也是可行的。
进而，本发明不限于只设置在人工结构物的槽内。也可以考虑在例如 位于大海的海湾、河川、湖沼等处的鱼介类的养殖场中，为了向海水、淡 水充分地提供氧气而使用微小气泡发生装置的利用方式。
接下来，参照图IO说明第2实施方式的图4的微小气泡发生装置所采 用的气泡注入部2的其他的例子。
图10展示了构成气泡注入部2的旋转体。与图5所示的气泡注入部2 不同，在该图10所示的气泡注入部2上，在上面部上没有形成注入孔，取 而代之，在其外周部配置有面向半径方向的多个微小直径喷嘴14。这时， 气泡注入部2具有上下2片圆板15a、 15b，微小直径喷嘴14是夹在圆板 15a、 15b之间的结构。
根据这样设置了微小直径喷嘴14的气泡注入部2，取决于离心力的剪切力在从微小直径喷嘴14喷出的气泡上发生作用，气泡被微小化。由于微 小直径喷嘴14的出口位于气泡注入部2的同一个圓周上，因此作用于气泡 的剪切力是恒定的，故可以使发生的气泡的直径均匀化。
图11展示了图4的微小气泡发生装置所采用的气泡注入部2的其他的 例子。
该微小气泡发生装置的气泡注入部2不限于圆板形状的旋转体，即便 是平面形状是矩形、平面形状是三角形、六角形等多角形的旋转体，也可 以作为与圆板的旋转体相同的气泡注入部加以利用。
进而如图ll所示，即便是十字形的旋转体36那种异形的旋转体，也 可以作为与圆板的旋转体相同的气泡注入部加以利用。这时，在十字形的 旋转体36的内部形成有空洞11，在十字交叉的4个腕部36a至36d的末 端部附近，形成有气泡注入孔12。该气泡注入孔12也可以在各腕部36a 至36d上形成多个。
再者，在图11中是将内部为空洞的矩形部件组合成十字的方式，但也 可以将管状的部件组合成十字。另外，不限于十字，也可以是多条腕从旋 转轴成放射状地延伸的构成。
接下来，图12展示了图4的微小气泡发生装置所采用的气泡注入部2 的其他的例子。
该图12所示的气泡注入部2的特征在于在构成气泡注入部2的旋转体 上采用了多孔质体16这一点。
构成该气泡注入部2的多孔质体16是用具有细微的多个孔的多孔质材 料形成为圆板状。
通过由这种多孔质体16构成气泡注入部2，存在于組织上的细微的孔 便成为气体的通路，从而从多孔质体16的表面将气泡注入到液体中。
通过如该实施方式这样用多孔质体16构成气泡注入部2，由于气体通 过的孔与机械加工形成的孔相比，是细微的多的数nm左右的孔径的孔， 因此在发生微小直径的气泡方面非常有效。
第3实施方式接下来，图13展示了本发明的第3实施方式的微小气泡发生装置。
该第3实施方式的微小气泡发生装置是在图4的微小气泡发生装置的 气泡注入部2的上部附加了碰撞板18的实施方式。
该碰撞板18以同轴的方式与气泡注入部2连接在一起，和气泡注入部 2同步旋转。除了该碰撞板18以外的构成与图4相同，标以相同的参照标 号从而省略其详细的说明。再者，关于气泡注入部2，可以应用上述图4、 图10、图11、图12的任意一种气泡注入部2。这一点在以后叙述的第4 至第8实施方式中也是同样的。
在该实施方式的微小气泡发生装置中，因与液体的相对运动而产生的 剪切力作用于在气泡注入部2上发生的气泡，气泡因剪切力而裂开，并在 微小直径的气泡上实现第1阶段的微小化。
然后，气泡一边进一步上升， 一边与和气泡注入部2同步旋转的碰撞 板18发生碰撞。当气泡与碰撞板18发生碰撞时，在该碰撞板18的表面附 近，剪切力附加在气泡上，因此进行了第2阶段的微小化。
这样，由于在气泡注入部2上发生的气泡被第1阶段、第2阶段的剪 切力微小化，因此可以发生更微小的气泡。
第4实施方式
图14展示了本发明的第4实施方式的微小气泡发生装置。 该第4实施方式是代替图13的碰撞板18设置了千扰板20的实施方式。 该干扰板20以同轴的方式配置在气泡注入部2的上方。这时，作为干扰板 20的形状，可以考虑各种形状，但在该实施方式中，是使板交叉成十字的 形状。
在旋转的气泡注入部2上发生的气泡具有聚集在气泡注入部2的中心 并容易成为合体的性质，并且存在因剪切力而裂开的气泡集合后又变回较 大的气泡的倾向，但根据在气泡注入部2的上方设置了干扰板20的微小气 泡发生装置，干扰板20干扰了气泡在中心集合的情况，因此可以防止被剪 切力微小化的气泡再次集合的情况。
进而，由于有干扰板20，因此由气泡注入部2的旋转所产生的循环流的流动改变，可以更有效地发生微小的气泡。
第5实施方式
接下来，图15展示了本发明的第5实施方式的微小气泡发生装置。
在该第5实施方式中，是不只设置了图14的干扰板20，还设置了使该干扰板20振动的振动发生装置22的实施方式。该振动发生装置22将由内置的振动器发生的振动直接施加在干扰板20上。
根据本实施方式，与图14的实施方式同样，除了由于干扰板20干扰了要在中心集合的气泡，因此可以防止被剪切力微小化的气泡再次集合的情况之外，由于干扰板20自身在振动，因此可以防止气泡附着在千扰板20上，同时通过振动将合体的气泡再次分裂，故可以有效地发生微小气泡。
第6实施方式
图16展示了本发明的第6实施方式的微小气泡发生装置。
在该图16所示的微小气泡发生装置中，是用多孔质罩24覆盖气泡注入部2。该多孔质罩24是采用了多孔质材料的圆筒形的罩，上端被封闭。
根据本实施方式，在旋转的气泡注入部2上发生，并因剪切力的作用而微小化的气泡，通过多孔质罩24的细微的孔被放出到罩的外侧。这样，通过用多孔质罩24覆盖气泡注入部2，可以防止进入到水槽l内的异物与气泡注入部2接触。
第7实施方式
接下来，图17展示了本发明的第7实施方式的微小气泡发生装置。
在该图17所示的微小气泡发生装置中，是在图13所示的微小气泡发生装置的碰撞板18和气泡注入部2之间设置气泡破碎部26的实施方式。
在图17中，气泡破碎部26在该实施方式中具备细长的破碎板，沿着气泡注入部2的外缘部以一定的间隔配置有多个气泡破碎部26。
由与液体的相对运动而产生的剪切力作用于在气泡注入部2上发生的气泡，气泡被剪切力撕碎(破碎)，在微小直径的气泡上实现第1阶段的微小化，进而，当气泡与碰撞板18发生碰撞时，在该碰撞板18的表面上，剪切力附加在气泡上，因此进行了第2阶段的微小化。以上的作用与第4实施方式相同，但在本实施方式中，进而，还进行与碰撞板18发生碰撞的气泡向外缘部流动，并被气泡破碎部26进一步撕碎的第3阶段的微小化。由此，可以使气泡变成更微小的气泡。
第8实施方式
接下来，图18展示了本发明的第8实施方式的微小气泡发生装置。
在该图18所示的气泡注入部2上，在没有设置气泡注入孔12的区域30上，成放射状地设有多个翼32。
在这样构成的气泡注入部2上，随着气泡注入部2的旋转，在气泡注入部2的表面上，由翼32引起从中心朝向外侧的流体的流动。通过该流动可以促进气泡脱离气泡注入孔12。
根据本实施方式，由于由翼32引起的流动促进气泡脱离气泡注入孔12，因此可以发生更微小的气泡。
以上，虽然列举了第l至第8实施方式说明了本发明的微小气泡发生装置，但在本发明中，也可以是将这第1至第8实施方式中任意的实施方式组合在一起的构成。
权利要求
1.一种微小气泡发生装置，其特征在于，具备气泡注入部，其具有旋转自如地被支撑在液体中的旋转体，并从所述旋转体的表面向液体注入气体；气体供给管，其将作为气泡的原料的气体提供给所述气泡注入部；和旋转驱动装置，其使所述气泡注入部在液体中旋转。
2. —种微小气泡发生装置，其特征在于，具备气泡注入部，其包括在液体中旋转的旋转体，并从所述旋转体的表面 向液体注入气体，并且通过将由液体与该旋转体的相对运动所发生的剪切 力施加给存在于该旋转体的表面以及表面附近的气泡，发生细微的气泡； 气体供给管，其将作为气泡的原料的气体提供给所述气泡注入部；和 旋转驱动装置，其使所述气泡注入部在液体中旋转。
3. 如权利要求2所述的微小气泡发生装置，其特征在于，所述气泡注 入部包括形成有成为气体的通路的微小直径的气泡注入孔的旋转体。
4. 如权利要求3所述的微小气泡发生装置，其特征在于，所述气泡注 入孔以最小15mm以上的间距间隔排列。
5. 如权利要求2所述的微小气泡发生装置，其特征在于，所述旋转驱 动装置具有可变地控制所述旋转体的转速的控制装置。
6. 如权利要求5所述的微小气泡发生装置，其特征在于，所述控制装 置，在所述旋转体的气泡注入孔的圆周速度为6m/s以下的范围内，与发生 的气泡的直径的大小相对应地调整所述旋转驱动装置的电动机的转速。
7. 如权利要求3所述的微小气泡发生装置，其特征在于，所述气泡注 入部包括具备向外缘部放出气体的微小直径的喷嘴的旋转体。
8. 如权利要求2所述的微小气泡发生装置，其特征在于，所述气泡注 入部的旋转体包括多孔质体。
9. 如权利要求2或3所述的微小气泡发生装置，其特征在于，在所述 气泡注入部的上部设置有与旋转体同步旋转的碰撞板。
10. 如权利要求9所述的微小气泡发生装置，其特征在于，在所述气 泡注入部的旋转体和所述碰撞板之间的外缘部上设置有气泡破碎部。
11. 如权利要求2或3所述的微小气泡发生装置，其特征在于，在所 述气泡注入部的上部设置有干扰板。
12. 如权利要求ll所述的微小气泡发生装置，其特征在于，作为所述 干扰板釆用振动式干扰板。
13. 如权利要求2或3所述的微小气泡发生装置，其特征在于，设置 有覆盖所述气泡注入部的多孔质体軍。
14. 如权利要求3所述的微小气泡发生装置，其特征在于，在所述气 泡注入部的旋转体上形成有《I起从中心朝向外侧的气泡的流动的翼。
15. —种微小气泡发生方法，其特征在于 一边使旋转体在液体中旋转， 一边向所述旋转体提供气体； 从形成在所述旋转体的表面上的气泡注入孔向液体注入气体；和通过将由液体与该旋转体的相对运动所发生的剪切力施加给存在于该 旋转体的表面以及表面附近的气泡，发生细微的气泡。
16. 如权利要求15所述的微小气泡发生方法，其特征在于，在所述旋 转体的气泡注入孔的圆周速度为6m/s以下的范围内，使所述圆板的转速发 生变化，以此调整发生的气泡的直径的大小。
17. 如权利要求15所述的微小气泡发生方法，其特征在于，以所述旋 转体的气泡注入孔的圆周速度为6m/s以上的方式设定所述圆板的转速，并 使发生的气泡的直径成为定值。
18. 如权利要求16或17所述的微小气泡发生方法，其特征在于，通 过采用增加了所述气泡注入孔的个数的旋转体，在保持气泡直径为较小的 状态下，增加空气流量的限制值。
全文摘要
一边使旋转体2在液体中旋转，一边向旋转体2提供气体，并从形成在旋转体2的表面上的气泡注入孔向液体注入气体，通过将由液体和该旋转体的相对运动所发生的剪切力施加给存在于该旋转体的表面以及表面附近的气泡，发生细微的气泡。由此，不用强制性地给流体施加旋转流动，并能够很容易地大量发生微小气泡。
文档编号B01F3/04GK101678288SQ20088001686
公开日2010年3月24日 申请日期2008年5月22日 优先权日2007年5月22日
发明者小见田秀雄, 岩城智香子, 青木一义 申请人:株式会社东芝