循环流式气泡产生喷嘴的制作方法

本发明涉及一种产生含有细气泡(奈米气泡或/及微米气泡)的气泡(bubble)的循环流式气泡产生喷嘴。

背景技术：

自以往，本发明者们如下述的专利文献1的揭示所示，发明了可产生气泡的喷嘴。此喷嘴为一种循环流式气泡产生喷嘴，其特征为具有：气液循环流式搅拌混合室，其藉循环状的流动将液体及气体搅拌混合，作为混合流体；液体供给孔，其设置于该气液循环流式搅拌混合室的一端，并将已被加压的液体供给至该气液循环流式搅拌混合室；气体所流入的一个以上的气体流入孔；气体供给室，其设置于该气液循环流式搅拌混合室的另一端侧，并使从该气体流入孔所流入的气体一面以该液体供给孔的中心轴为中心环绕，一面从周围的全部或一部分的位置朝向该气液循环流式搅拌混合室的一端侧，被供给至该气液循环流式搅拌混合室；以及喷出孔，其以与该液体供给孔的中心轴一致的方式设置于该气液循环流式搅拌混合室的另一端，并具有比该液体供给孔的孔径更大的孔径，使该混合流体从该气液循环流式搅拌混合室喷出。

【先行专利文献】

【专利文献】

[专利文献1]特开2009－189984号公报

技术实现要素：

【发明所欲解决的课题】

可是，在专利文献1所记载的气泡产生喷嘴，若使用含有比较多的钙或微生物(包含贝类的浮游生物等。以下相同。)等的杂质的液体(污泥、海水等)来产生气泡，在喷嘴的气液循环流式搅拌混合室与气体供给室的间，因空洞(在液体的流动中因压力差而在短时间内发生气泡的产生与消灭的物理现象)所造成的喷洒现象(液体飞溅的现象)，而有由钙或微生物的尸体等的杂质所构成的污泥(固态物)或/及积垢(所谓的水垢)析出、固着的情况。在此情况，从气体供给室往气液循环流式搅拌混合室的气体供给受到阻碍，而气体供给量减少，使气泡产生效率逐渐降低。又，在由专利文献1所代表的气泡产生喷嘴，亦被要求进一步提高气泡产生效率。

因此，本发明的目的在于提供一种循环流式气泡产生喷嘴，该循环流式气泡产生喷嘴即使使用含有杂质的液体，亦不会降低气泡产生效率，又，可比以往更提高气泡产生效率。

【解决课题的手段】

(1)本发明的循环流式气泡产生喷嘴的特征为具有：气液循环流式搅拌混合室，其藉循环状的流动将液体及气体搅拌混合，作为混合流体；液体供给孔，其设置于该气液循环流式搅拌混合室的一端，并将已被加压的液体供给至该气液循环流式搅拌混合室；气体所流入的一个以上的气体流入孔；气体供给室，其设置于该气液循环流式搅拌混合室的另一端侧，并使从该气体流入孔所流入的气体一面以该液体供给孔的中心轴为中心环绕，一面从周围的全部或一部分的位置朝向该气液循环流式搅拌混合室的一端侧，被供给至该气液循环流式搅拌混合室；喷出孔，其以与该液体供给孔的中心轴一致的方式设置于该气液循环流式搅拌混合室的另一端，并具有比该液体供给孔的孔径更大的孔径，使该混合流体从该气液循环流式搅拌混合室喷出；以及锥部，其设置成从该喷出孔朝向该气液循环流式搅拌混合室的方向连续地扩径；至少一个缺口部形成于该锥部的该气液循环流式搅拌混合室侧的端部。

若依据该(1)的构成，经由液体供给孔将液体供给至气液循环流式搅拌混合室，而且经由气体供给室将气体供给至气液循环流式搅拌混合室。藉此，从喷出孔喷出气液循环流式搅拌混合室内的混合流体时，在气液循环流式搅拌混合室内，产生含有气体的液体的循环状的流动(有时以「循环流动」或「循环流」表达)。

在此，循环流动意指按照在从液体供给孔往喷出孔的液体的流动流动后，在喷出孔附近，因来自喷出孔的外部气体及/或外部液体的流入而反转后，沿着气液循环流式搅拌混合室的内壁流动，再按照从液体供给孔所供给的液体的流动流动的一连串的流动。此外，所产生的循环流动的速度可根据液体及气体的供给量与压力，进行从低速至高速的某种程度的控制。因此，调整液体及气体的供给量与压力，使循环流动的速度更增加，藉此，亦可形成高速循环流动。

从喷出孔喷出气液循环流式搅拌混合室内的混合流体时，因为气液循环流式搅拌混合室内成为负压，所以气体从气体流入孔经由气体供给室流入，而且因为喷出孔的孔径形成为比液体供给孔的孔径更大，所以在喷出孔，外部气体或/及外部液体从喷出孔的内壁与混合流体的周围的间流入气液循环流式搅拌混合室(根据外部环境，外部气体及/或外部液体流入。)。

在此，(a)从气体供给室被供给至气液循环流式搅拌混合室内的气体藉在气体供给室与气液循环流式搅拌混合室的边界所产生的扰流细分化后，(b)一面在循环流动被搅拌、剪断，(c)一面藉在一部分与从液体供给孔所供给的液体碰撞时所产生的扰流更细分化后，从喷出孔喷出。(d)此外，藉从喷出孔流入气液循环流式搅拌混合室内的外部气体或外部液体，将循环流动中的气体更细分化。在这些(a)～(d)的步骤被微细化的气泡的产生机制是循环流式气泡产生喷嘴的特征，是其他的喷嘴所缺少的优点。

进而，(e)从气体流入孔所流入的气体在气体供给室一面以液体供给孔的中心轴为中心环绕，一面从周围的全部或一部分的位置朝向气液循环流式搅拌混合室的一端侧，被供给至气液循环流式搅拌混合室内。藉该(e)的步骤，因为提高气液循环流式搅拌混合室内的真空度，所以可使从气体流入孔所流入的气体的量更增加，而促进气泡的产生。

因此，虽然是比以往制品更简单的构成，却可产生平均直径未满100μm的气泡，尤其包含平均直径约20μm的微米气泡及奈米气泡的细气泡。又，因为是比以往制品更简单的构成，所以可比以往制品更小形化。

又，若依据该(1)的构成，利用流入孔(锥部的气液循环流式搅拌混合室侧的端部)的缺口部，藉高速循环流动所产生的扰流可将气体搅拌、剪断、更细分化。又，即使(a)因在是气体供给室与气液循环流式搅拌混合室的边界的气液边界部所产生的空洞所造成的喷洒现象，从气液循环流式搅拌混合室进入气体供给室内的飞沫液体、或/及(b)气液边界部附近的细气泡在气液边界部附近干燥、浓缩、或聚集，而在气体供给室的壁部，钙等的积垢或/及污泥析出并固着，亦因为流入孔的缺口部的部分依然以空间存在，所以例如不会成为连续的环状的积垢或/及污泥。又，因为流入孔的缺口部具有充分的空间，所以即使进入缺口部的周围的气体供给室内的飞沫液体成为积垢或/及污泥，亦这次可藉在空洞的自动崩溃时所产生的震波及对细气泡等的碰撞时因崩溃所产生的震波破坏至少在缺口部的侧部所析出并固着的积垢或/及污泥。因此，因为气体供给室不会塞住(钙等不会析出并固着于缺口部的空间部分及缺口部的至少侧部)，所以可防止阻碍来自气体供给室的气体供给。结果，在该(1)的循环流式气泡产生喷嘴，即使使用含有杂质的液体，气泡产生效率亦不会降低。藉此，因为从气体流入孔所流入的气体被稳定地供给至气液循环流式搅拌混合室，所以可使气液循环流式搅拌混合室内的高速循环流动变成稳定。

(2)在该(1)的循环流式气泡产生喷嘴，从该缺口部朝向该气体供给室更延设缺口较佳。

若依据该(2)的构成，进而因为钙等不会析出并固着于缺口的空间部分，所以可确实地防止阻碍来自气体供给室的气体供给。结果，在本发明的循环流式气泡产生喷嘴，即使使用含有杂质的液体，气泡产生效率亦确实地不会降低。藉此，因为从气体流入孔所流入的气体被稳定地供给至气液循环流式搅拌混合室，所以可使气液循环流式搅拌混合室内的高速循环流动确实地变成稳定。

(3)作为别的观点，本发明的循环流式气泡产生喷嘴的特征为具有：气液循环流式搅拌混合室，其藉循环状的流动将液体及气体搅拌混合，作为混合流体；液体供给孔，其设置于该气液循环流式搅拌混合室的一端，并将已被加压的液体供给至该气液循环流式搅拌混合室；气体所流入的一个以上的气体流入孔；气体供给室，其设置于该气液循环流式搅拌混合室的另一端侧，并使从该气体流入孔所流入的气体一面以该液体供给孔的中心轴为中心环绕，一面从周围的全部或一部分的位置朝向该气液循环流式搅拌混合室的一端侧，被供给至该气液循环流式搅拌混合室；喷出孔，其以与该液体供给孔的中心轴一致的方式设置于该气液循环流式搅拌混合室的另一端，并具有比该液体供给孔的孔径更大的孔径，使该混合流体从该气液循环流式搅拌混合室喷出；以及凹状的气体积存部，其设置于该气体供给室的该气液循环流式搅拌混合室侧，并形成于该气体供给室的周围的全部或一部分的位置。

若依据该(3)的构成，与该(1)的循环流式气泡产生喷嘴一样，虽然是比以往制品更简单的构成，却可产生平均直径未满100μm的气泡，尤其包含平均直径约20μm的微米气泡及奈米气泡的细气泡。又，因为是比以往制品更简单的构成，所以可比以往制品更小形化。

又，藉气体积存部，可使从气体流入孔所流入的气体的量更增加，促进气泡的产生。又，即使(a)因在是气体供给室与气液循环流式搅拌混合室的边界的气液边界部所产生的空洞所造成的喷洒现象，进入气体供给室内的飞沫液体、或/及(b)气液边界部附近的细气泡在气液边界部附近干燥、浓缩、或聚集，而在气体供给室的壁部(例如在气体供给室距离气液循环流式搅拌混合室约数mm的位置)，钙等的积垢或/及污泥析出并固着成环状，亦因为藉气体积存部确保充分的空间，所以气体供给室不会被阻塞。结果，在该(3)的循环流式气泡产生喷嘴，即使使用含有杂质的液体，气泡产生效率亦不会降低。藉此，因为从气体流入孔所流入的气体被稳定地供给至气液循环流式搅拌混合室，所以可使气液循环流式搅拌混合室内的高速循环流动变成稳定。

(4)在该(43)的循环流式气泡产生喷嘴，亦可在该气液循环流式搅拌混合室的内壁，设置将该气液循环流式搅拌混合室内的混合流体进一步搅拌混合的凹状的重搅拌混合部。

若依据该(4)的构成，因为可更形成循环流，所以可将气液循环流式搅拌混合室内的混合流体进一步搅拌混合。藉此，可更高效率地产生细气泡。

(5)作为别的观点，本发明的循环流式气泡产生喷嘴的特征为具有：气液循环流式搅拌混合室，其藉循环状的流动将液体及气体搅拌混合，作为混合流体；液体供给孔，其设置于该气液循环流式搅拌混合室的一端，并将已被加压的液体供给至该气液循环流式搅拌混合室；气体所流入的一个以上的气体流入孔；气体供给室，其设置于该气液循环流式搅拌混合室的另一端侧，并使从该气体流入孔所流入的气体一面以该液体供给孔的中心轴为中心环绕，一面从周围的全部或一部分的位置朝向该气液循环流式搅拌混合室的一端侧，被供给至该气液循环流式搅拌混合室；喷出孔，其以与该液体供给孔的中心轴一致的方式设置于该气液循环流式搅拌混合室的另一端，并具有比该液体供给孔的孔径更大的孔径，使该混合流体从该气液循环流式搅拌混合室喷出；以及凹状的搅拌混合部，其设置于该气液循环流式搅拌混合室的内壁，并将该气液循环流式搅拌混合室内的混合流体进一步搅拌混合。

若依据该(5)的构成，与该(1)的循环流式气泡产生喷嘴一样，虽然是比以往制品更简单的构成，却可高效率地产生平均直径未满100μm的气泡，尤其包含平均直径约20μm的微米气泡及奈米气泡的细气泡。又，因为是比以往制品更简单的构成，所以可比以往制品更小形化。

附图说明

图1(a)表示第1实施形态的气泡产生喷嘴的示意剖面图，图1(b)为图1(a)的Ⅰ－Ⅰ箭视剖面图，图1(c)为图1(a)的Ⅱ－Ⅱ箭视剖面图，图1(d)为图1(a)的Ⅲ－Ⅲ箭视剖面图。

图2为图1的循环流式气泡产生喷嘴的动作说明图。

图3(a)表示第1实施形态的变形例的循环流式气泡产生喷嘴的示意剖面图，图3(b)为图3(a)的Ⅰ－Ⅰ箭视剖面图，图3(c)为图3(a)的Ⅱ－Ⅱ箭视剖面图。

图4(a)表示第2实施形态的气泡产生喷嘴的示意剖面图，图4(b)为图4(a)的Ⅰ－Ⅰ箭视剖面图，图4(c)为图4(a)的Ⅱ－Ⅱ箭视剖面图。

图5(a)表示第2实施形态的第1变形例的循环流式气泡产生喷嘴的示意剖面图，图5(b)为图5(a)的Ⅰ－Ⅰ箭视剖面图，图5(c)为图5(a)的Ⅱ－Ⅱ箭视剖面图。

图6(a)表示第2实施形态的第2变形例的气泡产生喷嘴的示意剖面图，图6(b)为图6(a)的Ⅰ－Ⅰ箭视剖面图，图6(c)为图6(a)的Ⅱ－Ⅱ箭视剖面图。

其中，附图标记说明如下：

1、21、31、41、51 有底构件

2、22、32、42、52 筒状构件

3、23、33、43、53 气体流入孔

4、24、34、44、54 气体供给室

4a、24a、34a、44a、54a 间隙

4b、24b、34b、44b、54b 槽部

5a、25a、35a、45a、55a 第1液体供给孔

5b、25b、35b、45b、55b 第2液体供给孔

6、26、36、46、56 气液循环流式搅拌混合室

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喷出孔

8b、28b、38b、48b、58b 第2喷出孔

10、20、30、40、50 循环流式气泡产生喷嘴

11 软管

12 莲蓬头

13 气体用供给管

13a 止回阀

14 节流阀

24c、44c、54c 气体积存部

55c 搅拌混合部

具体实施方式

[第1实施形态]

根据图1及图2，在以下说明本发明的第1实施形态。图1(a)表示第1实施形态的循环流式气泡产生喷嘴10的示意剖面图，图1(b)为图1(a)的Ⅰ－Ⅰ箭视剖面图，图1(c)为图1(a)的Ⅱ－Ⅱ箭视剖面图，图1(d)为图1(a)的Ⅲ－Ⅲ箭视剖面图。图2为循环流式气泡产生喷嘴10的动作说明图。

(循环流式气泡产生喷嘴10的构成)

如图1(a)所示，循环流式气泡产生喷嘴10具有截面圆形的有底管状的作为第1构件的有底构件1、与被嵌入有底构件1的另一端侧的作为第2构件的筒状构件2。而且，将由有底构件1及筒状构件2所包围的大致圆柱形的空间作为气液循环流式搅拌混合室6。

有底构件1在其侧部具有气体流入孔3，该气体流入孔3将循环流式气泡产生喷嘴10的外部与内部连通，且气体所流入。此外，气体流入孔3亦可是2个以上。又，有底构件1在其底部中央具有被供给从外部所加压的液体(只要被施加少许压力的状态的液体。在以下，有时称为「加压液体」。)第1液体供给孔5a与第2液体供给孔5b。从外部所供给的加压液体依序通过第1液体供给孔5a、第2液体供给孔5b后，被供给至气液循环流式搅拌混合室6。第1液体供给孔5a及第2液体供给孔5b的各中心轴与气体流入孔3的中心轴交叉。

第2液体供给孔5b形成从第1液体供给孔5a朝向气液循环流式搅拌混合室6的方向连续地扩径的锥状。此第2液体供给孔5b在气液循环流式搅拌混合室6内，使高速循环流从与加压液体的流动相反的方向与加压液体的流动汇流，发挥激烈地产生扰流的功用。

筒状构件2在其中央具有可使液体及气体流入的流入孔7、及可喷出液体及气体的第1喷出孔8a与第2喷出孔8b。流入孔7、第1喷出孔8a以及第2喷出孔8b的各中心轴与第1液体供给孔5a及第2液体供给孔5b的各中心轴一致。

流入孔7形成从第1喷出孔8a朝向气液循环流式搅拌混合室6的方向连续地扩径的锥状。又，在流入孔7的气液循环流式搅拌混合室6侧的端面，设置多个缺口部7a。此流入孔7为发挥使在气液循环流式搅拌混合室6内的高速循环流动加速的功用。第1喷出孔8a以一端与流入孔7的一端连接，而且另一端与第2喷出孔8b的一端连接的方式所形成。第2喷出孔8b形成从第1喷出孔8a朝向与气液循环流式搅拌混合室6的方向相反的方向连续地扩径的锥状。此第2喷出孔8b发挥调整从第1喷出孔8a流入气液循环流式搅拌混合室6内的外部气体及/或外部液体的量，而且使第1喷出孔8a的外部侧周边的流动(来自第1喷出孔8a的混合流体的喷出、及外部气体及/或外部液体的流入)变成稳定的功用。

又，筒状构件2在与气体流入孔3相对向的位置，具有在圆周方向连续的槽部4b。而且，将由槽部4b与有底构件1的内壁面所包围的环状的空间作为气体供给室4。气体供给室4藉间隙4a与气液循环流式搅拌混合室6连通。

如图1(d)所示，气体流入孔3与气体供给室4藉间隙4a连通。从气体流入孔3所流入的气体在气体供给室4，一面以第1液体供给孔5a的中心轴为中心环绕，一面从周围的全部或一部分的位置通过间隙4a后，朝向气液循环流式搅拌混合室6的一端侧，被供给至气液循环流式搅拌混合室6。藉此，在气液循环流式搅拌混合室6的内壁，产生气体的膜、气泡或/及微米气泡，而且高速循环流动被加速。

此外，在有底构件1及筒状构件2，可使用SUS304、SUS316等的金属、树脂、木材、玻璃、陶瓷、陶瓷器等，但是只要是固体材料，任何材料都可使用。又，在各组件，亦可选择适材适所的材料。此外，若选择树脂、玻璃、陶瓷等，因为耐腐蚀，所以可使循环流式气泡产生喷嘴10的寿命变长。

气液循环流式搅拌混合室6藉循环状的流动将从第2液体供给孔5b所供给的液体与从气体供给室4所供给的气体搅拌混合的空间。将第2液体供给孔5b设置于气液循环流式搅拌混合室6的一端，并将流入孔7设置于气液循环流式搅拌混合室6的另一端。又，在气液循环流式搅拌混合室6的另一端侧，设置气体供给室4与气体流入孔3。此外，在气液循环流式搅拌混合室6的内壁，形成凹凸形状(例如，与所谓的粗皮、陶瓷的热喷雾涂层相同者、及/或单纯的突起形状等)，但是不必施加于内壁整体，亦可仅形成于一部分。此内壁的凹凸形状为发挥使高速循环流动加速，并提高气液循环流式搅拌混合室6内的真空度的功用。

(循环流式气泡产生喷嘴10的动作)

其次，使用图2，说明循环流式气泡产生喷嘴10的动作。图2表示图1的循环流式气泡产生喷嘴10、与循环流式气泡产生喷嘴10的有底构件1的一端侧连接的软管11、与循环流式气泡产生喷嘴10的筒状构件2的另一端侧连接的莲蓬头12、与循环流式气泡产生喷嘴10的有底构件1的气体流入孔3连接的气体用供给管13、以及调整往气体用供给管13的外部气体的流入量的节流阀14的图。此外，为了简化，仅循环流式气泡产生喷嘴10以示意剖面图表示。又，气体用供给管13的一端可取入外气，并为了可稳定地产生气泡，将止回阀13a设置于气体用供给管13的内部。

首先，从软管11经由第1液体供给孔5a、第2液体供给孔5b，将加压液体供给至气液循环流式搅拌混合室6。在此时，加压液体沿着连接图2的第1液体供给孔5a、第2液体供给孔5b、与流入孔7及第1喷出孔8a的在线流动后，其大部分从第1喷出孔8a一面扩大一面喷出，而且从第2喷出孔8b经由第1喷出孔8a，藉外部气体及/或外部液体的流入，其一部分形成高速循环流(图2的气液循环流式搅拌混合室6内的大致椭圆形部分)。在此时，藉加压液体的一部分，高速循环流的速度更增加。

又，因为气液循环流式搅拌混合室6内成为负压，所以气体从气体用供给管13经由气体供给室4，流入气液循环流式搅拌混合室6内。

在此，从气体供给室4被供给至气液循环流式搅拌混合室6内的气体为(a)藉在气体供给室4与气液循环流式搅拌混合室6的边界所产生的扰流细分化后，(b)在藉流入孔7及第2液体供给孔5b所加速的高速循环流动被搅拌、剪断，(c)再与气液循环流式搅拌混合室6的内壁的凹凸形状碰撞，(d)藉在中途一部分与从第1液体供给孔5a所供给的加压液体碰撞时所产生的扰流更细分化，(e)在第1喷出孔8a，与流入的外部气体及/或外部液体碰撞，而被更细分化后，作为包含气泡或/及微米气泡等的细气泡的混合流体，从第2喷出孔8b被喷出。

进而，(f)从气体流入孔3所流入的气体在气体供给室4一面以第1液体供给孔5a的中心轴为中心环绕，一面从周围的全部或一部分的位置朝向气液循环流式搅拌混合室6的一端侧，被供给至气液循环流式搅拌混合室6内。藉此，因为提高气液循环流式搅拌混合室6内的真空度，所以可使从气体流入孔3所流入的气体的量更增加，而促进气泡的产生。

藉如这些的一连串的动作，不断并连续地产生气泡或/及微米气泡等的细气泡。

又，因为藉形成锥状的流入孔7，高速循环流动被加速，而且藉第2液体供给孔5b产生激烈的扰流，所以可使气液循环流式搅拌混合室6内的气体更细分化。

又，藉流入孔7的多个缺口部7a，可对在高速循环流的气体搅拌、剪断、更细分化。又，即使(a)因在是气体供给室4与气液循环流式搅拌混合室6的边界的气液边界部所产生的空洞所造成的喷洒现象，进入间隙4a内的飞沫液体、及/或(b)气液边界部附近的细气泡在气液边界部附近干燥、浓缩、或聚集，而在间隙4a内的筒状构件2的外表面或/及有底构件1的内表面，钙等的积垢或/及污泥析出，并固着成环状，亦因为流入孔7的多个缺口部7a的部分依然以空间存在，所以例如不会成为连续的环状的积垢或/及污泥。又，因为缺口部7a具有充分的空间，所以即使进入缺口部7a的周围的气体供给室4内的飞沫液体成为积垢或/及污泥，亦这次可藉在空洞的自动崩溃时所产生的震波及对细气泡等的碰撞时因崩溃所产生的震波破坏至少在缺口部7a的侧部析出并固着的积垢或/及污泥。因此，因为气体供给室4不会塞住(钙等不会析出并固着于缺口部7a的空间部分及缺口部7a的至少侧部)，所以可防止阻碍来自气体供给室4的气体供给。结果，在本实施形态的循环流式气泡产生喷嘴10，即使使用含有杂质的液体，气泡产生效率亦不会降低。藉此，因为从气体流入孔3所流入的气体被稳定地供给至气液循环流式搅拌混合室6，所以可使气液循环流式搅拌混合室6内的高速循环流动变成稳定。

又，藉形成锥状的第2喷出孔8b，调整从第1喷出孔8a流入气液循环流式搅拌混合室6内的外部气体及/或外部液体的量，而且第1喷出孔8a的外部侧周边的流动(来自第1喷出孔8a的混合流体的喷出、及外部气体及/或外部液体的流入)变成稳定。

又，因为气液循环流式搅拌混合室6为大致圆柱形的空间，所以可易于形成高速循环流，而可易于得到上述的动作。而且，因为在气液循环流式搅拌混合室6的内壁形成凹凸形状，所以藉由进行高速循环流动的液体与气体的混合流体碰撞凹凸形状，可使气液循环流式搅拌混合室6内的气体更细分化，而且使高速循环流动加速，而可提高气液循环流式搅拌混合室6内的真空度。

若依据上述的构成的循环流式气泡产生喷嘴10，因为进行如上述所示的动作，所以可产生与以往同等以下(约20μm)的直径的微米气泡等的细气泡。

此外，在上述的循环流式气泡产生喷嘴10的动作，说明了使加压液体依序通过第1液体供给孔5a、第2液体供给孔5b后，供给至气液循环流式搅拌混合室6的情况，但是未限定如此，即使供给含有杂质的污泥或海水、或者自来水，亦可产生微米气泡等的细气泡。

[第1实施形态的变形例]

其次，说明本发明的第1实施形态的变形例的循环流式气泡产生喷嘴。图3表示第1实施形态的变形例的循环流式气泡产生喷嘴20的示意剖面图。

[循环流式气泡产生喷嘴20的构成]

如图3(a)所示，循环流式气泡产生喷嘴20具有截面圆形的有底管状的作为第1构件的有底构件21、与被嵌入有底构件21的另一端侧的作为第2构件的筒状构件22。而且，将由有底构件21及筒状构件22所包围的大致圆柱形的空间作为气液循环流式搅拌混合室26。

筒状构件22在与气体流入孔23相对向的外周位置具有在圆周方向连续的槽部24b。而且，将由槽部24b与筒状构件22的内面所包围的环状的空间作为气体供给室24。气体供给室24藉间隙24a与气液循环流式搅拌混合室26连通。又，在间隙24a的气液循环流式搅拌混合室26侧，沿着间隙24a的周围的全部设置凹状的气体积存部24c。

如图3(a)所示，气体流入孔23与气体供给室24藉间隙24a连通。从气体流入孔23所流入的气体在气体供给室24，一面以第1液体供给孔25a的中心轴为中心环绕，一面从周围的全部或一部分的位置通过间隙24a后，朝向气液循环流式搅拌混合室26的一端侧，被供给至气液循环流式搅拌混合室26。藉此，在气液循环流式搅拌混合室26的内壁，产生气体的膜、气泡或/及微米气泡，而且高速循环流动被加速。又，藉气体供给室24的附近的气体积存部24c，可使从气体流入孔23所流入的气体的量更增加，而促进气泡的产生。又，即使(a)因在是气体供给室24与气液循环流式搅拌混合室26的边界的气液边界部所产生的空洞所造成的喷洒现象，进入间隙24a内的飞沫液体、及/或(b)气液边界部附近的细气泡在气液边界部附近干燥、浓缩、或聚集，而在间隙24a内的筒状构件22的外表面或/及有底构件21的内表面，钙等的积垢或/及污泥析出，并固着成环状，亦因为藉气体积存部24c确保充分的空间，所以间隙24a(气体供给室24)不会被阻塞。结果，在本变形例的循环流式气泡产生喷嘴20，即使使用含有杂质的液体，气泡产生效率亦不会降低。藉此，因为从气体流入孔23所流入的气体被稳定地供给至气液循环流式搅拌混合室26，所以可使气液循环流式搅拌混合室26内的高速循环流动变成稳定。

因为其他的构成及动作与第1实施形态相同，所以省略其说明。

(本实施形态的概要)

如以上所示，本实施形态的循环流式气泡产生喷嘴10、20的构成具有：气液循环流式搅拌混合室6、26，其藉循环状的流动将液体及气体搅拌混合，作为混合流体；第1液体供给孔5a、25a及第2液体供给孔5b、25b，其设置于气液循环流式搅拌混合室6、26的一端，并将已被加压的液体供给至气液循环流式搅拌混合室6、26；气体所流入的一个以上的气体流入孔3、23；气体供给室4、24，其设置于气液循环流式搅拌混合室6、26的另一端侧，并使从气体流入孔3、23所流入的气体一面以第1液体供给孔5a、25a的中心轴为中心环绕，一面从周围的全部或一部分的位置朝向气液循环流式搅拌混合室6、26的一端侧，被供给至气液循环流式搅拌混合室6、26；流入孔7、27，其以与第1液体供给孔5a、25a的中心轴一致的方式设置于气液循环流式搅拌混合室6、26的另一端，并具有多个缺口部7a、27a；以及第1喷出孔8a、28a及第2喷出孔8b、28b，其从气液循环流式搅拌混合室6、26喷出混合流体。

若依据上述的构成，经由第1液体供给孔5a、25a及第2液体供给孔5b、25b，将液体供给至气液循环流式搅拌混合室6、26，而且经由气体供给室4、24，将气体供给至气液循环流式搅拌混合室6、26。藉此，从第2喷出孔8b、28b喷出气液循环流式搅拌混合室6、26内的混合流体时，在气液循环流式搅拌混合室6、26内，产生含有气体的液体的循环状的流动(有时以「循环流动」或「循环流」表达)。

从第2喷出孔8b、28b喷出气液循环流式搅拌混合室6、26内的混合流体时，因为气液循环流式搅拌混合室6、26内成为负压，所以气体从气体流入孔3、23经由气体供给室4、24流入，而且因为第1喷出孔8a、28a的孔径形成为比第1液体供给孔5a、25a的孔径更大，所以在第1喷出孔8a、28a，外部气体或/及外部液体从第1喷出孔8a、28a的内壁与混合流体的周围的间流入气液循环流式搅拌混合室6、26。

在此，从气体供给室4、24被供给至气液循环流式搅拌混合室6、26内的气体为(a)藉在气体供给室4、24与气液循环流式搅拌混合室6、26的边界所产生的扰流细分化后，(b)在藉流入孔7、27及第2液体供给孔5b、25b所加速的高速循环流动被搅拌、剪断，(c)再与气液循环流式搅拌混合室6、26的内壁的凹凸形状碰撞，(d)藉在中途一部分与从第1液体供给孔5a、25a所供给的加压液体碰撞时所产生的扰流更细分化，(e)在第1喷出孔8a、28a，与流入的外部气体及/或外部液体碰撞，而被更细分化后，作为包含气泡或/及微米气泡等的细气泡的混合流体，从第2喷出孔8b、28b被喷出。在这些(a)～(e)的步骤被微细化的产生气泡的机制为循环流式气泡产生喷嘴10、20的特征，为其他的喷嘴所缺少的优点。

进而，(f)从气体流入孔3、23所流入的气体在气体供给室4、24一面以第1液体供给孔5a、25a的中心轴为中心环绕，一面从周围的全部或一部分的位置朝向气液循环流式搅拌混合室6、26的一端侧，被供给至气液循环流式搅拌混合室6、26内。藉该(f)的步骤，因为提高气液循环流式搅拌混合室6、26内的真空度，所以可使从气体流入孔3、23所流入的气体的量更增加，而促进气泡的产生。

因此，可产生平均直径未满100μm的气泡，尤其平均直径约20μm的与以往同等以下的直径的微米气泡。又，藉流入孔7、27的多个缺口部7a、27a，搅拌、剪断在高速循环流动的气体，因为更细分化，所以在是气体供给室4、24与气液循环流式搅拌混合室6、26的边界的气液边界部，可比以往更提高气泡或/及微米气泡的产生效率。又，因在是气体供给室4、24与气液循环流式搅拌混合室6、26的边界的气液边界部所产生的空洞所造成的喷洒现象，产生飞沫液体，该飞沫液体进入间隙4a、24a内并被干燥，而在间隙4a、24a内的筒状构件2、22的外表面或/及有底构件1、21的内表面，成为钙等的积垢或/及污泥并析出，可能固着成环状。可是，因为藉缺口部7a、27a设置积垢或/及污泥不会析出的部分、或藉气体积存部24c确保充分的空间，所以间隙4a、24a不会被阻塞。结果，在本实施形态的循环流式气泡产生喷嘴10、20，即使使用含有杂质的液体，气泡产生效率亦不会降低。又，因为从气体流入孔3、23所流入的气体被稳定地供给至气液循环流式搅拌混合室6、26，所以可使气液循环流式搅拌混合室6、26内的高速循环流动变成稳定。

又，因为藉形成锥状的流入孔7、27，高速循环流动被加速，而且藉第2液体供给孔5b、25b产生激烈的扰流，所以可使气液循环流式搅拌混合室6、26内的气体更细分化。

又，藉形成锥状的第2喷出孔8b、28b，调整从第1喷出孔8a、28a流入气液循环流式搅拌混合室6、26内的外部气体及/或外部液体的量，而且第1喷出孔8a、28a的外部侧周边的流动(来自第1喷出孔8a、28a的混合流体的喷出、及外部气体及/或外部液体的流入)变成稳定。

又，因为在气液循环流式搅拌混合室6、26的内壁形成凹凸形状，所以藉由进行高速循环流动的液体与气体的混合流体碰撞凹凸形状，可使气液循环流式搅拌混合室6、26内的气体更细分化，而且使高速循环流动加速，而可提高气液循环流式搅拌混合室6、26内的真空度。

[第2实施形态]

根据图4，在以下说明本发明的第2实施形态。图4表示第2实施形态的气泡产生喷嘴30的示意剖面图。

(循环流式气泡产生喷嘴30的构成)

如图4(a)所示，循环流式气泡产生喷嘴30具有截面圆形的有底管状的作为第1构件的有底构件31、与被嵌入有底构件31的另一端侧的作为第2构件的筒状构件32。而且，将由有底构件31及筒状构件32所包围的大致圆柱形的空间作为气液循环流式搅拌混合室36。

筒状构件32在其中央具有可使液体及气体流入的流入孔37、与可喷出液体及气体的第1喷出孔38a与第2喷出孔38b。流入孔37形成从第1喷出孔38a朝向气液循环流式搅拌混合室36的方向连续地扩径的锥状。又，在流入孔37的气液循环流式搅拌混合室36侧的端面，设置多个缺口部37a，其中在适当个数的位置，从缺口部37a朝向气体供给室34延设缺口部37b。此流入孔37为发挥使在气液循环流式搅拌混合室36内的高速循环流动加速的功用。又，流入孔37的多个缺口部37a及37b为发挥将在高速循环流动的气体搅拌、剪断、更细分化的功用。又，即使因在是气体供给室34与气液循环流式搅拌混合室36的边界的气液边界部所产生的空洞所造成的喷洒现象，进入间隙34a内的飞沫液体干燥、浓缩、或聚集，而在间隙34a内的筒状构件32的外表面或/及有底构件31的内表面，钙等的积垢或/及污泥析出，并固着成环状，亦因为多个缺口部37a及37b的部分依然以空间存在(钙等不会析出并固着于缺口部37a及37b的空间部分)，所以间隙34a不会被阻塞。结果，在本实施形态的循环流式气泡产生喷嘴30，即使使用含有杂质的液体，气泡产生效率亦不会降低。藉此，因为从气体流入孔33所流入的气体被稳定地供给至气液循环流式搅拌混合室36，所以可使气液循环流式搅拌混合室36内的高速循环流动变成稳定。

因为其他的构成及动作与第1实施形态一样，所以省略说明。

[第2实施形态的第1变形例]

其次，说明本发明的第2实施形态的第1变形例的循环流式气泡产生喷嘴。图5表示第2实施形态的第1变形例的循环流式气泡产生喷嘴40的示意剖面图。

[循环流式气泡产生喷嘴40的构成]

如图5(a)所示，循环流式气泡产生喷嘴40具有截面圆形的有底管状的作为第1构件的有底构件41、与被嵌入有底构件41的另一端侧的作为第2构件的筒状构件42。而且，将由有底构件41及筒状构件42所包围的大致圆柱形的空间作为气液循环流式搅拌混合室46。

筒状构件42在与气体流入孔43相对向的外周位置具有在圆周方向连续的槽部44b。而且，将由槽部44b与筒状构件42的内面所包围的环状的空间作为气体供给室44。气体供给室44藉间隙44a与气液循环流式搅拌混合室46连通。又，在气体供给室44的附近，设置气体积存部44c。

如图5(a)所示，气体流入孔43与气体供给室44藉间隙44a连通。从气体流入孔43所流入的气体在气体供给室44，一面以第1液体供给孔45a的中心轴为中心环绕，一面从周围的全部或一部分的位置通过间隙44a后，朝向气液循环流式搅拌混合室46的一端侧，被供给至气液循环流式搅拌混合室46。藉此，在气液循环流式搅拌混合室46的内壁，产生气体的膜、气泡或/及微米气泡，而且高速循环流动被加速。又，藉气体供给室44的附近的气体积存部44c，可使从气体流入孔43所流入的气体的量更增加，而促进气泡的产生。又，即使因在是气体供给室44与气液循环流式搅拌混合室46的边界的气液边界部所产生的空洞所造成的喷洒现象，进入间隙44a内的飞沫液体干燥、浓缩、或聚集，而在间隙44a内的筒状构件42的外表面或/及有底构件41的内表面，钙等的积垢或/及污泥析出，并固着成环状，亦因为藉气体积存部244c确保充分的空间，所以间隙44a不会被阻塞。结果，在本变形例的循环流式气泡产生喷嘴40，即使使用含有杂质的液体，气泡产生效率亦不会降低。藉此，因为从气体流入孔43所流入的气体被稳定地供给至气液循环流式搅拌混合室46，所以可使气液循环流式搅拌混合室46内的高速循环流动变成稳定。

因为其他的构成及动作与第1实施形态相同，所以省略其说明。

[第2实施形态的第2变形例]

其次，说明本发明的第2实施形态的第2变形例的循环流式气泡产生喷嘴。图6表示第2实施形态的第2变形例的循环流式气泡产生喷嘴40的示意剖面图。

[循环流式气泡产生喷嘴50的构成]

如图6(a)所示，循环流式气泡产生喷嘴50与上述的本发明的第2实施形态的第21变形例的循环流式气泡产生喷嘴40大致相同的构成，但是在设置将气液循环流式搅拌混合室56内的混合流体进一步搅拌混合的搅拌混合部55c上相异。

搅拌混合部55c在第2液体供给孔55b的中途，设置成使中心轴大致相同的环状的凹状的槽。在此搅拌混合部55c，藉由产生大小比在气液循环流式搅拌混合室56内所产生的循环流更小的循环流，进一步将气液循环流式搅拌混合室56内的混合流体搅拌混合，而可高效率地产生气泡。

因为其他的构成及动作与第1实施形态及第2实施形态的第1变形例相同，所以省略其说明。

(本实施形态的概要)

如以上所示，本实施形态的循环流式气泡产生喷嘴30、40、50的构成具有：气液循环流式搅拌混合室36、46、56，其藉循环状的流动将液体及气体搅拌混合，作为混合流体；第1液体供给孔35a、45a、55a及第2液体供给孔35b、45b、55b，其设置于气液循环流式搅拌混合室36、46、56的一端，并将已被加压的液体供给至气液循环流式搅拌混合室36、46、56；气体所流入的一个以上的气体流入孔33、43、53；气体供给室34、44、54，其设置于气液循环流式搅拌混合室36、46、56的另一端侧，并使从气体流入孔33、43、53所流入的气体一面以第1液体供给孔35a、45a、55a的中心轴为中心环绕，一面从周围的全部或一部分的位置朝向气液循环流式搅拌混合室36、46、56的一端侧，被供给至气液循环流式搅拌混合室36、46、56；流入孔37、47、57，其以与第1液体供给孔35a、45a、55a的中心轴一致的方式设置于气液循环流式搅拌混合室36、46、56的另一端，并具有多个缺口部37a、47a、57a及37b、47b、57b；以及第1喷出孔38a、48a、58a及第2喷出孔38b、48b、58b，其从气液循环流式搅拌混合室36、46、56喷出混合流体。

若依据上述的构成，经由第1液体供给孔35a、45a、55a及第2液体供给孔35b、45b、55b，将液体供给至气液循环流式搅拌混合室36、46、56，而且经由气体供给室34、44、54，将气体供给至气液循环流式搅拌混合室36、46、56。藉此，从第2喷出孔38b、48b、58b喷出气液循环流式搅拌混合室36、46、56内的混合流体时，在气液循环流式搅拌混合室36、46、56内，产生含有气体的液体的循环状的流动(有时以「循环流动」或「循环流」表达)。又，可得到与第1实施形态一样的效果。

[各实施形态的变形例]

以上，说明了本发明的实施形态，但是只不过举例表示具体例，不是特别限定本发明，具体的构成等可适当地设计变更。又，在发明的实施形态所记载的作用及效果只不过举例表示从本发明所产生的最适合的作用及效果，本发明的作用及效果不是限定于在本发明的实施形态所记载者。

例如，在各实施形态及各变形例，循环流式气泡产生喷嘴由以树脂覆盖的构件所构成者，或者亦可是仅以树脂成形者。藉此，因为在污泥水或海水等的恶劣的环境中，亦以树脂覆盖构件的表面，或者，循环流式气泡产生喷嘴本身以树脂成形，所以可防止腐蚀。结果，可提供使用寿命长、便宜的循环流式气泡产生喷嘴。

又，在各实施形态及各变形例，循环流式气泡产生喷嘴作成具有气体流入孔的构成，但是在气体溶入从液体供给孔所供给的液体的情况，亦可是不具有气体流入孔的构成。在此情况，溶入液体的气体在气液循环流式搅拌混合室内被气泡化。

又，亦可在各实施形态的循环流式气泡产生喷嘴，具有气体流入孔的有底构件在气液循环流式搅拌混合室的周面，更具有在与气液循环流式搅拌混合室的周面的切线平行的方向开口并与外部连通的外部连通孔。藉此，因为外部气体及/或外部液体从外部连通孔流入气液循环流式搅拌混合室内，所以除了循环流以外，还可产生沿着在气液循环流式搅拌混合室的周面所流动的涡流，而可使循环流的流动方向对从液体供给孔所供给的液体的供给方向倾斜。结果，因为可使循环流的平均一圈的距离变长，因为藉循环流所产生的扰流剪断气体的机会变多，所以可使气液循环流式搅拌混合室内的气体更细分化。

又，气液循环流式搅拌混合室或流入孔的缺口部的形状未限定为在各实施形态及各变形例所示者。亦可气液循环流式搅拌混合室的形状大致角筒状、大致三角锥状、截面为五角形或六角形等的多角形者、或截面为星形等的复杂的形状(包含不规则的形状)者。

又，在各实施形态及各变形例，亦可气体流入孔形成于靠近喷出孔。

又，在各实施形态及各变形例，亦可气体积存部形成于筒状构件的表面。又，在各实施形态及各变形例，亦可气体积存部沿着间隙的周围的全部形成凹状(环状)，但是未限定如此，亦可作成在间隙内的筒状构件的外表面或/及有底构件的内表面，将凹状仅形成于在以往积垢或/及污泥易析出的一部分的位置，以免阻碍气体供给。

又，在各实施形态及各变形例，亦可将与设置于第2实施形态的第2变形例的循环流式气泡产生喷嘴50的搅拌混合部55c一样者设置于气液循环流式搅拌混合室内的任何部分。又，搅拌混合部55c采用环形的凹状，但是未限定如此，只要是可将气液循环流式搅拌混合室内的混合流体进一步搅拌混合者，不论形成一个以上的单纯的凹状(凹部等)、或是形成螺旋状的槽(凹部)都可。

本发明的气泡产生喷嘴/循环流式气泡产生喷嘴可制作从大型者至小型者。关于大型的气泡产生喷嘴/循环流式气泡产生喷嘴，可应用于工业领域、下水道等的污水处理、河川及海水等的净化、蓝藻等的除去、海鲜类的复育、繁殖、养殖、水田的水稻种植用及除草作用等，关于小型的气泡产生喷嘴/循环流式气泡产生喷嘴，可应用于水槽、养鱼槽的净化、水耕栽培的种植用、微米气泡浴、洗净机、携带用超小型微米气泡产生器、不想要温度上升的情况的小型的水槽内等可利用微米气泡者的全部。又，亦检讨对医疗相关的利用。进而，在本发明的气泡产生喷嘴/循环流式气泡产生喷嘴，亦可利用于脱色、杀菌。