微气泡生成装置的制作方法

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微气泡生成装置的制造方法

本发明涉及一种微气泡生成装置,用于使引入的气体微细化以生成微气泡,诸如微米气泡或纳米气泡。



背景技术:

作为这种微气泡生成装置,已知有图12所示的技术(例如,参见专利文献1)。微气泡生成装置100由以下部件组成:具有锥形空间101的容器主体102,其在一端上由壁封闭而在另一端上开放;气体引入孔103,形成在一端的壁上;和加压液体引入口104,形成在锥形空间101的内壁圆周表面在其切线方向上的一部分上。在该微气泡生成装置中,一端上的壁由朝向另一端突出的锥形或截头锥形的零件构成,使得空间在一端上的纵向截面形状具有m形状,而包含微气泡的涡旋气液混合物溶液从圆柱形空间101在另一端上的涡旋气液抽出口105抽出。

利用微气泡生成装置100,通过在装置容器中设置锥形空间101而从入口(加压液体引入口)104朝向出口(涡旋气液抽出口)105形成旋流。根据锥形空间101的锥形形状,旋流量和朝向出口的流速在更接近涡旋气液抽出口105的位置处同时增加。通过生成涡旋速率的差异,能够连续且稳定地切断线状气体涡旋管部106,从而生成大量的微气泡。

引用列表

专利文献

[ptl1]日本专利4725707号



技术实现要素:

[技术问题]

然而,专利文献1中公开的常规微气泡生成装置100虽然能够生成大量的微气泡,但在泵水压低时则存在其生成高峰期不能持续的问题。下面将参见图13详细讨论其原因。

首先,气泡通过容器主体101内的旋流的剪切力而瓦解和碎裂,然后从涡旋气液抽出口105中强力排出碎裂的微气泡,使得图13所示的生成高峰期p开始。此时,在容器主体102的涡旋气液抽出口105的附近形成有以气体涡旋管部106为中心的具有非常低的液压的低液压部107。低液压部分107由于与容器主体102外部的液压的平衡而发挥出使来自容器主体102外部的液体朝向涡旋气液抽出口105流入的效果。结果,旋流的剪切力减弱。最终,如图13所示,微气泡的生成不再持续,并且微气泡生成在低水平处变得稳定以保持静止状态s。也就是说,微气泡生成的高峰期瞬间开始,但状态不能持续。

本发明是在上述情况下构想的。本发明的主要目的是提供一种微气泡生成装置,该微气泡生成装置具有简单配置并且能够稳定且可持续地从排出部中排出较大量的微气泡。

[问题的解决方案与本发明的有益效果]

根据本发明的第一方面的微气泡生成装置,一种微气泡生成装置包括:压送部,用于由液体压送液流;气体引入部,用于将气体引入所述液流;和在所述液体中使用的所述微气泡生成部,用于在所述液流中由所述气体引入部引入的气体和所述压送部压送的液流生成微气泡,并且将所述液流和所述微气泡排出到所述液体中。所述微气泡生成部能够配置成使得所述微气泡生成部包括:容器主体;第一液流引入部,设置在所述容器主体上,用于将所述压送部压送的液流引入所述容器主体;排出部,设置在所述容器主体上,用于排出所述第一液流引入部引入的液流;液流涡旋部,设置在所述容器主体中,用于使所述第一液流引入部引入的液流以螺旋方式朝向所述排出部涡旋;以及排出流量调节部,用于调节液流自所述排出部的排出流量,以重复生成第一状态和第二状态,在第一状态下,液流自所述排出部的排出流量增加导致液流涡旋部生成的涡旋的涡旋轴周围的液压减小,从而导致所述容器主体中的排出部附近的液压低于所述容器主体外部的液压,从而发挥出关闭所述排出部的作用;在第二状态下,液流自所述排出部的排出流量减少导致所述容器主体中的排出部附近的液压高于所述容器主体外部的液压,从而发挥出打开所述排出部的作用。

通过上述配置,如图1所示,微气泡增加期i在以下时刻开始:在该时刻时,引入所述容器主体的液流通过所述容器主体中的液流涡旋部而变成旋流,并且其涡旋速率增加使得旋流剪切力增加,从而微气泡进一步碎裂;并且微气泡生成高峰期p在以下时刻开始:在该时刻时,由于所述容器主体中的排出部附近的液压高于所述容器主体外部的液压,气泡从所述排出部强力排出。

当液流自所述排出部的排出流量开始增加时,所述容器主体的内部处于第一状态,其中,所述液流涡旋部生成的涡旋的涡旋轴周围的液压减小导致容器主体中的排出部附近的液压低于容器主体外部的液压,从而发挥出关闭排出部的作用。出于这样的原因,所述微气泡生成高峰期p不会持续,并且随着微气泡生成减少而开始转变为微气泡减少期d。结果,液流自排出部的排出流量减少。

然而,当液流自所述排出部的排出流量开始减少时,第二状态开始,其中,所述容器主体中的排出部附近的液压高于所述容器主体外部的液压,从而发挥出打开所述排出部的效果。换句话说,在所述微气泡增加期i开始之后,所述微气泡生成高峰期p再次开始,其中,所述容器主体中的液流从所述排出部强力排出。

也就是说,由于重复生成所述第一状态和所述第二状态,使得所述微气泡生成高峰期p重复出现,生成的微气泡平均数a增加,从而能够从所述排出部稳定且可持续地排出所述微气泡。

根据本发明的第二方面的微气泡生成装置,所述排出流量调节部能够配置成使得所述排出流量调节部包括以下部件:轴,设置成大致垂直于所述排出部并且由所述容器主体支撑;具有插入孔的挡板,所述轴穿过所述插入孔插入,所述轴穿过所述挡板插入使得所述挡板在所述轴的轴向上能移动;和止动部,设置成防止在所述容器主体中生成的低液压的抽吸力达到的位置处所述挡板从所述轴脱离;其中,当所述容器主体中的排出部附近的液压高于所述容器主体外部的液压时,所述挡板受到所述排出部排出所述液流的作用而移动远离所述排出部,从而打开所述排出部;并且,当所述容器主体中的排出部附近的液压低于所述容器主体外部的液压时,所述挡板受到所述排出部抽吸的作用而移动更接近所述排出部,从而关闭所述排出部。

通过上述配置,第一状态开始,其中,所述排出部是打开的,使得诱导出所述容器主体内部的低液压,并且通过所述低液压生成的抽吸力拉动所述挡板,从而使所述排出部关闭。在朝向所述微气泡减少期d的转变开始并且来自所述排出部的微气泡的数量开始减少的同时,由所述挡板进行的物理刺激能够施用于来自所述排出部的微气泡,从而使减小趋势中来自所述排出部的微气泡碎裂。由此能够再次生成大量的微气泡。换句话说,生成的微气泡平均数a进一步增加,从而能够从所述排出部稳定且可持续地排出微气泡。例如,图1示出了不存在由所述挡板进行的物理刺激的情况,而图2示出了施用由所述挡板进行的物理刺激的情况。如图2所示,第一状态下的微气泡的排出流量增加。

通过上述配置,所述挡板振动或摆动从而搅拌槽内的液体,使得所述槽中的微气泡能够均匀分布。

此外,根据本发明的第三方面的微气泡生成装置,所述轴具有外径较大的端部和外径较小的端部,并且成形为具有从外径较小的端部到外径较大的端部逐渐增大的外径,并且所述止动部可以配置成限制所述挡板在所述轴的外径与所述挡板的插入孔的内径大致相同的位置处的移动。

此外,根据本发明的第四方面的微气泡生成装置,所述止动部包括垫圈,所述轴穿过所述垫圈插入,并且,所述止动部能够配置成使得所述垫圈限制所述挡板从所述排出部移动到排出所述液流的方向,并且充当缓冲材料。通过上述配置,所述垫圈由于所述挡板的材料或形状的差异而能够抑制移动变化,以有助于所述挡板的更稳定的移动。

此外,根据本发明的第五方面的微气泡生成装置,所述容器主体能够配置成使得其具有从截面图来看呈环形形状的内部空间朝向排出部逐渐减小。通过上述配置,斜面形成在所述容器主体的内壁上。因此,液流涡旋部在所述容器主体中生成的旋流的涡旋速率增加,从而旋流剪切力增加,使得气泡瓦解并进一步碎裂。

此外,根据本发明的第六方面的微气泡生成装置,所述气体引入部能够配置成设置在所述压送部的上游。通过上述配置,例如,不再需要用于引入气体的单独装置(诸如压缩机),进而简化设备并减少成本。

此外,根据本发明的第七方面的微气泡生成装置,所述气体引入部能够配置成使得所述气体引入部设置成使管的一端指向所述排出部,并且,当所述容器主体中的排出部附近的液压低于所述容器主体外部的液压时,通过所述排出部的抽吸而使气体穿过所述管引入所述容器主体。通过上述配置,例如,不再需要用于引入气体的单独装置(诸如压缩机),进而简化设备并减少成本,并且,气体不会过多引入所述压送部,进而不会有所述压送部无益地旋转并从而断裂的风险。

此外,根据本发明的第八方面的微气泡生成装置,所述气体引入部配置成使得所述管与所述轴连接,所述轴是管状的。通过上述配置,所述轴也能够起到管的作用。此外,所述管被固定到所述轴上,从而得以稳定。

此外,根据本发明的第九方面的微气泡生成装置,所述容器主体的内壁在所述排出部的方向上具有环形的截面,并且,所述第一液流引入部能够配置成使得所述液流沿从截面图来看呈环形的形状的切线方向引入,从而所述液流以螺旋方式朝向所述排出部涡旋。通过上述配置,所述第一液流引入部和所述液流涡旋部发挥出彼此的作用。例如,所述液流能够以螺旋方式涡旋而不需要单独提供螺杆。因此,该配置在生产成本或运行成本方面进一步简化并且更经济。

此外,根据本发明的第十方面的微气泡生成装置,所述容器主体能够配置成使得所述容器主体包括:反向旋流生成壁,用于将所述容器主体分隔成主涡旋室与预涡旋室的双层结构;和第二液流引入部,设置在所述反向旋流生成壁上,用于将所述液流从所述预涡旋室中引入所述主涡旋室,使得生成与所述第一液流引入部引入的第一旋流方向相反的第二旋流。通过上述配置,当所述第一旋流被所述第二液流引入部改变成与所述第一旋流方向相反的第二旋流时,气泡被生成的旋流剪切力瓦解和碎裂。

此外,根据本发明的第十一方面的微气泡生成装置,一种微气泡生成装置包括:压送部,用于由液体压送液流;气体引入部,用于将气体引入所述液流;和在所述液体中使用的所述微气泡生成部,用于在所述液流中由所述气体引入部引入的气体和所述压送部压送的液流生成微气泡,并且将所述液流和所述微气泡排出到所述液体中。在所述微气泡生成装置中,所述微气泡生成部配置成使得所述微气泡生成部包括:容器主体;第一液流引入部,用于将所述压送部压送的液流引入所述容器主体;排出部,用于排出所述液流;和液流涡旋部,用于使所述第一液流引入部引入的液流以螺旋方式朝向所述排出部涡旋,其中,所述容器主体包括:反向旋流生成壁,用于将所述容器主体分隔成主涡旋室与预涡旋室的双层结构;和第二液流引入部,设置在所述反向旋流生成壁上,用于将所述液流从所述预涡旋室中引入所述主涡旋室,使得生成与所述第一液流引入部引入的第一旋流方向相反的第二旋流。通过上述配置,当所述第一旋流被所述第二液流引入部改变成与所述第一旋流方向相反的第二旋流时,气泡被生成的旋流剪切力瓦解和碎裂。

此外,根据本发明的第十二方面的微气泡生成装置,一种微气泡生成装置的微气泡生成部包括:压送部,用于由液体压送液流;气体引入部,用于将气体引入所述液流;和在所述液体中使用的所述微气泡生成部,用于在所述液流中由所述气体引入部引入的气体和所述压送部压送的液流生成微气泡,并且将所述液流和所述微气泡排出到所述液体中。在所述微气泡生成装置的微气泡生成部中,微气泡生成部能够配置成使得所述微气泡生成部包括:容器主体;第一液流引入部,设置在所述容器主体上,用于将所述压送部压送的液流引入所述容器主体;排出部,设置在所述容器主体上,用于排出所述第一液流引入部引入的液流;液流涡旋部,设置在所述容器主体中,用于使所述第一液流引入部引入的液流以螺旋方式朝向所述排出部涡旋;以及排出流量调节部,用于调节液流自所述排出部的排出流量,以重复生成第一状态和第二状态,在第一状态下,液流自所述排出部的排出流量增加导致液流涡旋部生成的涡旋的涡旋轴周围的液压减小,从而导致所述容器主体中的排出部附近的液压低于所述容器主体外部的液压,从而发挥出关闭所述排出部的作用;在第二状态下,液流自所述排出部的排出流量减少导致所述容器主体中的排出部附近的液压高于所述容器主体外部的液压,从而发挥出打开所述排出部的作用。

附图说明

图1是用于说明在本发明中稳定且可持续地生成微气泡的原理并且示出当不考虑由挡板进行的物理刺激时生成的微气泡的数量的示意图。

图2是用于说明在本发明中稳定且可持续地生成微气泡的原理并且示出当考虑由挡板进行的物理刺激时生成的微气泡的数量的示意图。

图3是示出根据本发明的第一实施例的微气泡生成装置的配置的示意图。

图4是根据本发明的微气泡生成部的纵向上的截面图。

图5是用于说明本发明的容器主体的内壁形状的图。图5a示出了台阶式锥形的实施例,而图5b示出了锥形的实施例。

图6是根据本发明的第二实施例的微气泡生成装置的示意图。

图7是根据本发明的第三实施例的微气泡生成装置的示意图。

图8是根据本发明的第三实施例的微气泡生成装置的微气泡生成部的放大图。图8a是纵向上的截面图,而图8b是相对于朝向排出部的方向为横向的截面图。

图9是用于说明本发明的容器主体的内壁结构的图。图9a是纵向上的截面图,而图9b是横向上的截面图。

图10是示出根据本发明的第一实施例的微气泡生成装置的操作的流程图。

图11是示出根据发明的第一实施例的排出流量调节部的操作的流程图。

图12是用于使抽吸翅片旋转以生成液流从而将气体吸入至液流以及用于重复剪切并搅拌气液混合物流体以生成微气泡的装置的常规实施例的示意图。

图13是用于说明生成微气泡的原理的常规实施例的示意图。

具体实施方式

在下文中,基于附图进行说明本发明的实施方式。然而,下面阐述的实施方式是用于实现本发明的技术思想的实例。本发明不限于此。此外,本说明书并不意在将权利要求书中阐述的组件具体限定为实施方式中的组件。特别地,实施方式中描述的成分的尺寸、材料、形状、相对布置等仅仅是用于说明的实例,除非另有具体说明,并且不意图限制本发明的范围。各图中的组件的尺寸、位置关系等可能被放大以使说明变得明晰。此外,以下说明中的相同名称和符号表示相同或相似质量的组件。在适当时省略其详细说明。此外,构成本发明的各个元件能够以这样的实施方式来实现,其中,多个元件配置成单个构件,使得单个构件用于多个元件,或者相反地,单个构件的功能由多个构件共享。

(第一实施方式)

(微气泡生成装置的配置)

图3示出了根据本发明的一个实施方式的微气泡生成装置1的整体配置的示意图。如图3所示,微气泡生成装置1包括,作为主要零件的:液体引入部2,用于将液体l1引入槽t中;气体引入部3a,用于引入气体;压送部4,用于压送液体引入部2供给的液流l2和气体引入部3a供给的气体;和微气泡生成部5,用于在从压送部4压送的液流l2中生成微气泡b并且将微气泡b排出到液体l1中。

为了方便起见,压送部4压送的液体被定义为液流l2,而存在于槽t中的任何其它液体被定义为液体l1。水通常用作液体l1,但液体l1不限于此。液体可以是溶剂,诸如甲苯、丙酮和酒精;燃料,诸如石油和汽油;食品及饮料,诸如食用油及脂肪、黄油、冰淇淋和啤酒;药物,诸如营养饮料、用于沐浴的保健品等;环境水体,诸如湖水和净化槽中的污染水;等等。

液体引入部2例如是管。液体引入部2设置在压送部4的上游。液体引入部2在压送部4抽吸液体l1时起到抽吸入口的作用,并用作流动通道。

气体引入部3a例如是管。在第一实施例中,气体引入部3a设置在压送部4的上游。当压送部4抽吸气体(诸如环境空气)时,气体引入部3a起到抽吸入口和流动通道的作用。此外,在下面讨论的第二实施例中,管的一端指向微气泡生成部5。

压送部4包括,作为主要零件的,例如:泵41,用于通过加压驱动压送气体、液体等;和管42,其一端连接到泵41,而另一端连接到微气泡生成部5。在压送部4中,泵41分别经由液体引入部2和气体引入部3a同时抽吸液体l1和气体,经由管42混合液流l2和气体,以将它们压送至微气泡生成部5。

(微气泡生成部的配置)

如图4所示,微气泡生成部5包括,作为主要零件的:容器主体51,用于容纳液流l2;第一液流引入部52,用于将压送部4压送的液流l2引入容器主体51;排出部53,用于将容器主体51中的液流l2排出到液体l1中;液流涡旋部54,用于使液流l2以螺旋方式朝向排出部53涡旋;和排出流量调节部55,用于调节液流l2自微气泡生成部5的排出体积。

容器主体51设置有内壁,内壁从截面图来看以环形形状向排出部逐渐变细,使得容器主体51中的液流涡旋部54生成的旋流的涡旋速率增加,从而涡旋剪切力增大以瓦解和进一步碎裂气泡。例如,图5a所示的台阶式锥形是优选的。因此,设置具有不同角度的多个斜面台阶,使得涡旋速率迅速增加以用于各个步骤。由此,旋流剪切力增大,使得微气泡b瓦解并进一步碎裂。此外,如图5b所示,容器主体51的内壁可以具有没有台阶的锥形。

在容器主体51中,外形成形为例如圆柱形或符合内壁形状的形状。在圆柱形的情况下,无论内壁的形状如何,外形简单地成形为圆柱形,所以能够容易地进行制造。在形状符合内壁形状的情况下,由于外形符合内壁的形状,容器主体51不会具有过大的厚度,所以材料成本能够保持低水平。

第一液流引入部52设置在容器主体51的上游侧的一端,并且起到引入口的作用,用于将压送部4压送的液流l2引入容器主体51。第一液流引入部52引入的液流l2流向位于下游的排出部53。

排出部53设置在容器主体51的下游侧的一端,并且使液流l2从容器主体51排出,液流l2从第一液流引入部52引入并且以螺旋方式涡旋。

例如,如图4所示,排出部53成形为瓶颈的形状,因此,由于在颈部形状的最薄区域处内径的急剧下降,以螺旋方式涡旋的液流l2的压力首先增大,然后由于内径朝向容器主体51的外部逐渐增大,压力迅速减小。通过这种压力变化,包含在液流l2中的微气泡b被进一步粉碎以变成更微细的气泡。此外,只要排出部53能够将以螺旋方式涡旋的液流l2排出到容器主体51的外部以生成更微细的气泡,其形状不受限制。

液流涡旋部54例如是设置有多个叶片的螺杆541,螺杆541可旋转地设置在容器主体51的第一液流引入部52侧上。螺杆541通过压送部4输送的液流l2而旋转。液流l2通过螺杆541的旋转而变成旋流。以这种方式,液流涡旋部54将第一液流引入部52引入的液流l2朝向排出部53送出,同时使液流l2以螺旋方式涡旋。

如图3所示,排出流量调节部55包括,作为主要零件的:轴551,设置成大致垂直于排出部53并由容器主体51支撑;挡板552,具有轴551穿过其插入的插入孔5521(未示出);和止动部553,设置用于防止挡板552从轴551脱离。

轴551例如是管,并且例如由如图3所示的不锈钢板555支撑,使得轴551能够插入并支撑挡板552。不锈钢板555经由螺栓556连接到容器主体51。此外,轴551的一端指向排出部53侧,并且,在下述第二实施例中,气体引入部3b连接到另一端。而且,在第一实施例中,轴551仅需要起到轴的作用。该轴不需要是管。此外,只要不锈钢板555和螺栓556能够支撑轴551,其材料及形状不受限制。

挡板552例如是具有大致在中心处的插入孔5521的由不锈钢制成的盘。轴551穿过插入孔5521插入,使得挡板552沿轴551的轴向在排出部53和止动部553之间能移动,并且挡板552用于打开和关闭排出部以调节液流l2自排出部53的排出流量。此外,只要挡板552打开和关闭排出部53以允许调节排出流量,其材料或形状不受限制。

止动部553起到止动器的作用。例如,轴551具有外径较大的一端和外径较小的一端,并且成形为具有从外径小的一端到外径大的一端逐渐增大的外径,并且进一步地,限制挡板552在挡板552的插入孔5521的直径与轴551的直径相同的位置处的移动。

例如,止动部553具有垫圈554,轴551通过垫圈插入。垫圈554例如布置成与挡板552相比更倾向不锈钢板555,并且起到防止挡板552从轴551脱离的止动器的作用和辅助挡板552更稳定地移动的作用。止动部553不限于上述构件。止动器的作用也可以由止动部553中的不锈钢板555提供。

(微气泡生成装置的操作)

接下来,根据本发明的第一实施例的微气泡生成装置1的操作参照图3所示的与微气泡数相关的示意图、图4中的微气泡生成部的纵向上的截面图、图5中的示出容器主体的内壁的形状的图和图10的流程图进行说明。

根据第一实施例的微气泡生成装置1的整个操作的流程参照图10的流程图进行说明。

在步骤st1中,泵41经由液体引入部2将槽t内的液体l1抽吸到压送部4中,并且经由气体引入部3a将外部气体吸入压送部。

在步骤st2中,泵41通过混合通过步骤st1抽吸的液体l1和气体而形成液流l2,并且经由管42和第一液流引入部52将液流l2压送到容器主体51。

在步骤st3中,螺杆541将步骤st2压送的液流l2引导到排出部53,以生成沿容器主体51的内壁以螺旋方式涡旋的强流并且增大剪切力以使气泡碎裂。

在步骤st4中,图3和图5a中所示的容器主体51的台阶式锥形形状在各个台阶部处迅速增加步骤st3生成的液流l2的旋流的涡旋速率以增加剪切力,使得包含在液流l2中的气泡瓦解并碎裂以生成微气泡b。

在步骤st5中,图4中所示的具有瓶颈形状的排出部53将液流l2和微气泡b强力排出容器主体,液流l2的涡旋速率已在步骤st4中增加。

在步骤st6中,轴551支撑的挡板552移动以打开或关闭排出部53,从而调节从排出部53排出的液流l2的排出量。

(排出流量调节部的操作)

在这方面,步骤st6的操作在下文中参照图1和图2以及图11的流程图进行详细说明。

在步骤st61中,引入容器主体51中的液流l2通过容器主体51中的液流涡旋部54而变成旋流,并且其涡旋速率增加。因此,微气泡增加期i开始,其中,旋流剪切力增大并且气泡进一步碎裂。

在步骤st62中,如图1所示,当在步骤st61中微气泡增加期i开始时,在引入容器主体51的液流l2中,容器主体51中的排出部53附近的液压变成高于容器主体51外部的液压。因此,微气泡b的生成高峰期p开始,其中,液流l2从排出部53强力排出。

如图1所示,在步骤st63中,当液流l2自排出部53的排出流量开始增加时,液流涡旋部54生成的涡旋的涡旋轴周围的液压在容器主体51内减小,从而容器主体51中的排出部53附近的液压比容器主体51外部的液压低得多。由此,挡板552处于第一状态,其中,挡板552受到作用从而关闭排出部53。出于这个原因,微气泡b的生成高峰期p不会持续,并且开始转变为微气泡减少期d,其中,微气泡b的生成减少。结果,液流l2自排出部53的排出流量减少。

当开始向微气泡减少期d转变时,由挡板552进行的物理刺激能够应用于来自排出部53的液流l2,从而来自排出部53的液流l2的排出流量减少并且使呈减少趋势的微气泡b进一步碎裂。因此,如图2中的第一波形所示,能够再次生成大量的微气泡b。此外,当调节诸如压送部4、排出流量调节部55和容器主体51的形状以缩短第一状态和第二状态之间的间隔时,生成的微气泡b的数量将表现出图2中的第二波形,并且生成高峰期p出现更频繁。

在步骤st64中,当液流l2自排出部53的排出流量开始减少时,容器主体51中的排出部53附近的液压变得高于容器主体51外部的液压。结果,挡板552处于第二状态,其中,挡板552受到作用从而打开排出部53。换句话说,在微气泡增加期i开始之后,微气泡b的生成高峰期p再次开始,其中,容器主体51中的液流l2从排出部53强力排出。

也就是说,由于第一状态和第二状态重复发生,从而微气泡b的生成高峰期p重复出现,生成的微气泡平均数a能够增加,并且微气泡b能够稳定且可持续地从排出部53排出。

如图2中的第三波形所示,经由挡板552在第一状态和第二状态中生成的两侧的压力可以相等,使得挡板552可以在预定位置振动和摆动,以更稳定地生成微气泡b。

(第二实施例)

在第一实施例中,气体引入部3a设置在压送部4的上游,并且压送部4起到用于抽吸气体(诸如环境空气)的驱动源的作用。因此,不再需要用于引入气体的单独装置(诸如压缩机),从而产生简化设施并减少成本的效果,但是如下能够获得相同的效果。

图6是根据本发明的第二实施例的微气泡生成装置1的示意图。在第二实施例中,气体引入部3b与管状的轴551连接,而不是位于压送部4的上游。由此,当容器主体51内的排出部53附近的液压由于液流l2自排出部53的排出流量增加而变得低于容器主体51外部的液压时,通过排出部53生成的抽吸力将气体经由气体引入部3b抽吸到容器主体51中。当容器主体51中的排出部53的附近的液压变得高于容器主体51外部的液压时,通过液流l2自排出部53的排出流量减少而发挥出打开排出部53的作用,经由气体引入部3b抽吸的气体与液流l2混合成容器主体51中的旋流,并且排出作为包含来自排出部53的微气泡b的液流l2。结果,不再需要用于引入气体的单独装置(诸如压缩机),进而简化设备并减少成本。此外,气体不会被过多引入压送部4,因此没有压送部4无益地旋转并断裂的风险。

(第三实施例)

在第一实施例和第二实施例中,液流涡旋部54设置成使得设置在容器主体51中的第一液流引入部52侧上的螺杆541通过压送部4送出的液流l2的液压而转动,以将第一液流引入部52引入的液流l2朝向排出部53送出,同时使液流l2以螺旋方式涡旋。同时,如下能够获得相同的效果。

图7是根据本发明的第三实施例的微气泡生成装置1的示意图。图8a是微气泡生成部5的纵向上的截面图,而图8b是相对于朝向排出部的方向为横向的截面图。在第三实施例中,在不设置液流涡旋部54的情况下,第一液流引入部52设置在容器主体51的周面的一部分上,使得液流l2沿从截面图来看呈环形的形状的切线方向引入,以允许液流l2以螺旋方式朝向排出部53涡旋。由此,第一液流引入部52也起到液流涡旋部54的作用。例如,液流l2能够以螺旋方式涡旋而不需要单独设置螺杆541。因此,配置在生产成本或运行成本方面进一步简化并且经济。

(第四实施例)

在第一实施例至第三实施例中,微气泡生成部5由容器主体51、第一液流引入部52、排出部53、液流涡旋部54和排出流量调节部55构成。同时,如下也能够获得相似的效果。

图9a是微气泡生成部5的纵向上的截面图,而图9b是横向上的截面图。在第四实施例中,如图9a所示,在不设置排出流量调节部55的情况下,将容器主体51a修改成双层结构的容器主体61。容器主体61包括,作为主要零件的:预涡旋室611和主涡旋室612以及反向旋流生成壁613。

预涡旋室611是形成在下面讨论的反向旋流生成壁613的外部的空间。第一旋流s1从第一液流引入部52引入。第一旋流s1通过螺杆541涡旋,并且在与螺杆541相同的方向上涡旋。

主涡旋室612是形成在下面讨论的反向旋流生成壁613内的空间。第二旋流s2从下面讨论的第二液流引入部62引入。由于下面讨论的碰撞板6131,第二旋流s2在与第一旋流s1相反的方向上涡旋。

第二液流引入部62包括,作为主要构件的:反向旋流生成壁613和碰撞板6131。如图9b所示,第二旋流s2通过第一旋流s1与碰撞板6131碰撞而生成。

因此,在第一旋流变成与第一旋流方向相反的第二旋流时生成的旋流剪切力使气泡瓦解和碎裂。

鉴于上述情况,本发明能够以简单的配置稳定且可持续地从排出部排出大量的微气泡。

此外,应当理解,本发明不仅限于上述实施方式,并且在不脱离本发明实质的范围内可以进行各种修改。

[图标记列表]

1...微气泡生成装置,2...液体引入部,3a,3b...气体引入部,4...压送部,41...泵,42...管,5...微气泡生成部,51...容器主体,52...第一液流引入部,53...排出部,54...液流涡旋部,541...螺杆,55...排出流量调节部,551...轴,552...挡板,5521...插入孔,553...止动器,554...垫圈,555...不锈钢板,556...螺栓,61...容器主体,611...预涡旋室,612...主涡旋室,613...反向旋流生成壁,6131...碰撞板,62...第二液流引入部,s1...第一旋流,s2...第二旋流,t...槽,l1...液体,l2...液流,a...生成的微气泡平均数,b...微气泡,d...微气泡减少期,i...微气泡增加期,p...生成高峰期。

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