微泡产生装置以及具有该微泡产生装置的冷却水循环系统的制作方法

本发明涉及微泡产生装置以及具有该微泡产生装置的冷却水循环系统，更详细而言，涉及使液体中产生微泡的微泡产生装置以及具有该微泡产生装置的冷却水循环系统。

背景技术：

作为以往的微泡产生装置，公知回转流式、文丘里式、喷射式以及加压溶解式的微泡产生装置，但这些装置存在若干问题，第一是无法使气泡或液滴的尺寸充分小。第二是即使能使尺寸充分小，产生量也少。第三是装置的构造复杂，制作耗费劳力和时间，非常昂贵。

于是，作为用于解决所述问题的微泡产生装置，提出了各种的技术(例如参照专利文献1、2)。在专利文献1中公开了一种超微细气泡产生装置，该超微细气泡产生装置具备压缩机(compressor)和气泡产生介质，上述压缩机用于压送气体，上述气泡产生介质用于使压送的气体作为超微细气泡而向液体内放出，其中，气泡产生介质由高密度复合体形成，该超微细气泡产生装置设有液体喷射装置，该液体喷射装置朝向与超微细气泡的放出方向大致正交的方向喷射与供超微细气泡放出的液体同种的液体(参照专利文献1的图1)。

另外，在专利文献1中公开了如下技术，即，气泡产生介质形成为中空的圆柱状，被压送的气体经过气体供给通路而被压送到设于气泡产生介质的中央部的内部空间(参照专利文献1的图6的(a))。并且，专利文献1公开了如下事项，即，通过上述这样地构成，能自作为圆柱的侧面部的表面部均等地放出气体，高效地产生超微细气泡(参照第[0036]段)。

另外，在专利文献1中公开了如下技术，即，气泡产生介质形成为圆锥状，被压送的气体经过气体供给通路而被压送到设于气泡产生介质的中央部的内部空间(参照专利文献1的图6的(b))。并且，专利文献1公开了如下事项，即，通过上述这样地构成，能自作为圆锥的侧面部的表面部均等地放出气体，高效地产生超微细气泡(参照第[0038]段)。

另一方面，在专利文献2中公开了如下技术，即，超微细气泡产生装置的气泡产生介质由高密度复合体形成，具有许多个直径为数μm以下的细小的孔而形成为多孔(参照专利文献2的图6)。另外，专利文献2公开了如下事项，即，超微细气泡在产生的瞬间与气泡产生介质分开，从而能够防止超微细气泡合体而成为较大的气泡，因此不需要准备水流产生装置等，能够削减成本(参照第[0056]段)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-167404号公报

专利文献2：日本特开2012-137265号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

但是，在所述专利文献1公开的技术中，由于在压缩机与气泡产生介质的中间不具有与0.3μm相当的油雾过滤器，因此微量的油分被包含在作为气体的空气中而被供给到气泡产生介质中。在该情况下，若油分在自气泡产生介质的内部空间通过介质气孔时附着于气孔，则发生堵塞，不再产生超微细气泡。另外，例如如图13的(a)所示，在将气泡产生介质141形成为圆柱状的情况下，根据气泡产生介质141的外径与内径之差的大小、气体压力的大小的不同，产生的气泡的大小有时出现不均。另外，例如如图13的(b)所示，在将气泡产生介质141形成为圆锥状的情况下，压送气体进入内部空间，通过气泡产生介质141的气孔而到达介质表面的距离在介质入口侧比较长，因此产生超微细气泡，越向内部空间的里侧去，上述距离越短，因此气泡逐渐增大。由此，无法自介质表面放出均等的气泡。

另外，由于气体无法通过未设置内部空间的高密度复合体的气孔，因此不会产生超微细气泡。这是因为，虽然多孔陶瓷的制法、原材料的种类有好几种，但由于气孔的构造是呈竖直状形成气孔，因此气体只自存在内部空间的部分通过形成为复杂的形状的气孔，在自表面出去时放出气泡。

此外，在所述专利文献2公开的技术中，气泡产生介质在水槽内沿铅垂方向配置，因此与气泡产生介质分开的气泡在配管内上升时会合体而成为较大的气泡的可能性较高。此外，例如如图13的(c)所示，由于将气泡产生介质141形成为圆锥状，因此还是无法自介质表面放出均等的气泡。

这里，针对用在工厂设备等中的冷却塔循环水、冷机循环水而言，起因于冷却水的水质下降，在模具冷却孔、冷却配管以及换热器等处发生水垢(scale)的附着、堆积以及流路封闭/腐蚀、生锈、漏水/淀渣和藻类的产生等。结果，产生成形品的品质不稳定化(无法将模具维持为恒定的温度；易于产生因冷却不足导致的银线(silverstreak))、电力、能量的浪费(由换热器的换热率的下降导致的消耗电力的增加；co2排出量的增加；换热器的高压异常故障的增加)以及设备管理成本的增加(设备耗费的电费的增加；药品清洗费用的增加；清扫维护费用的增加)等各种各样的问题。于是，希望出现一种能使改善了水质的冷却水循环的冷却水循环系统。特别是，在严酷的条件的冷机循环水(即，二次冷却循环(冷水或热水区域))系统中，当产生的气泡尺寸较大时，在冷却配管尺寸较小的冷却装置内部发生气蚀，这成为使冷却效率下降的原因，因此谋求气泡尺寸的精度。

本发明是鉴于所述现状而做成的，目的在于提供能使液体中均等地产生超微细的高浓度微泡的简易且便宜的构造的微泡产生装置以及具有该微泡产生装置的冷却水循环系统。

用于解决问题的方案

为了解决所述问题，技术方案1记载的发明的主旨在于，微泡产生装置使液体中产生微泡，其中，所述微泡产生装置具有直管，所述直管为多孔陶瓷制，其一端侧与压缩机连接，另一端侧被封闭，所述直管的平均气孔径为1.5μm以下。

技术方案2记载的发明在技术方案1记载的发明的基础上，其主旨在于，所述直管的外径与内径之差为8mm～17mm。

技术方案3记载的发明在技术方案1或2记载的发明的基础上，其主旨在于，在连接所述直管的一端侧与所述压缩机的配管具有过滤器，所述过滤器用于去除由所述压缩机压送的气体中的油分。

技术方案4记载的发明在技术方案1～3中任一项记载的发明的基础上，其主旨在于，所述微泡产生装置具有外壳，所述外壳在上部具有液体的流入口，并且在下部具有液体的流出口，所述直管以轴心朝向水平方向的方式配置在所述外壳内。

技术方案5记载的发明在技术方案4记载的发明的基础上，其主旨在于，所述直管配置于所述外壳内的下部。

技术方案6记载的发明在技术方案4或5记载的发明的基础上，其主旨在于，所述流出口设于所述外壳的侧壁，所述直管以该直管的轴心与所述流出口的轴心的上下间隔为200mm以下的方式配置在所述外壳内。

技术方案7记载的发明在技术方案4～6中任一项记载的发明的基础上，其主旨在于，所述流出口设于所述外壳的侧壁，所述直管以在俯视时该直管的轴心与所述流出口的轴心交叉的方式配置在所述外壳内。

技术方案8记载的发明在技术方案4～7中任一项记载的发明的基础上，其主旨在于，所述流入口设于所述外壳的侧壁，所述流出口设于所述外壳的侧壁的与所述流入口相对的那一侧。

技术方案9记载的发明在技术方案4～8中任一项记载的发明的基础上，其主旨在于，在所述外壳的上部设有排气阀，所述排气阀用于使蓄积于该外壳的上部内的气体排出。

为了解决所述问题，技术方案10记载的发明的主旨在于，冷却水循环系统使冷却水在循环路径内循环，其中，所述冷却水循环系统具有技术方案1～9中任一项记载的微泡产生装置。

发明的效果

采用本发明的微泡产生装置，该微泡产生装置具有直管，该直管为多孔陶瓷制，其一端侧与压缩机连接，另一端侧被封闭，直管的平均气孔径为1.5μm以下。由此，利用压缩机向直管的内部空间压送的空气通过直管的气孔而自整个表面成为超微细的高浓度微泡地向液体中均等地放出。此外，由于采用多孔陶瓷制的直管，因此能够形成为简易且便宜的构造。

另外，在上述直管的外径与内径之差为8mm～17mm的情况下，能使液体中进一步均等地产生微泡。

另外，在连接上述直管的一端侧与上述压缩机的配管具有过滤器的情况下，利用过滤器去除由压缩机压送的气体中的油分。由此，防止由油分导致的直管的气孔的堵塞。

另外，在上述微泡产生装置具有外壳，上述外壳在上部具有液体的流入口，并在下部具有液体的流出口，并且直管以轴心朝向水平方向的方式配置在上述外壳内的情况下，能使在外壳内流动的液体大量地含有微泡。

另外，在上述直管配置于上述外壳内的下部的情况下，能使在外壳内流动的液体进一步大量地含有微泡。

另外，在上述流出口设于上述外壳的侧壁，并且上述直管以该直管的轴心与上述流出口的轴心的上下间隔为200mm以下的方式配置在上述外壳内的情况下，能使在外壳内流动的液体进一步大量地含有微泡。

另外，在上述流出口设于上述外壳的侧壁，并且上述直管以俯视时该直管的轴心与上述流出口的轴心正交的方式配置在上述外壳内的情况下，能使在外壳内流动的液体进一步大量地含有微泡。

另外，当在上述外壳的上部设有排气阀的情况下，气体不再蓄积于外壳内，能使液体在外壳内顺利地流动。

采用本发明的冷却水循环系统，具有上述的微泡产生装置。由此，能使冷却水中均等地产生超微细的高浓度微泡。并且，通过使改善了水质的冷却水(即，含有微泡的冷却水)在循环路径内循环，能够防止循环路径的污浊和堵塞，并且能够谋求维持冷却水的水质，能够进一步提高冷却效率。例如，通过使改善了水质的冷却水在循环路径内循环，使水簇(h2o聚合体)分解而成为具有渗透性的顺滑的水。另外，生成oh自由基，进行积垢(日文：錆コブ)、水垢堆积物以及有机物等的分解和清洗。另外，氧化还原电位带负电，成为负离子水(弱碱)。另外，去除循环冷却水的霉和藻类等的臭气。另外，微泡的导热率是水的的导热率的约1.8倍，因此冷却塔的洒水冷却、换热器以及冷却装置等的冷却效率得到提高。

附图说明

举出本发明的典型的实施方式的非限定性的例子，参照所提到的多个附图，在以下的详细的描述中进一步说明本发明，在附图的几个图中，同样的参照附图标记表示同样的零件。

图1是实施例的冷却水循环系统的整体概略图。

图2是实施例的微泡产生装置的俯视图。

图3是所述微泡产生装置的侧视图，其中，局部以剖面形式示出。

图4是图3的iv向视图。

图5是用于说明所述微泡产生装置的外壳的说明图。

图6是用于说明所述微泡产生装置的排气阀的说明图，图6的(a)表示浮子的上升状态，图6的(b)表示浮子的下降状态(空气的排气状态)。

图7是用于说明另一方式的微泡产生装置的说明图，图7的(a)表示冷却塔用的微泡产生装置，图7的(b)表示冷机用的微泡产生装置，图7的(c)表示具有单一的直管的微泡产生装置。

图8表示实验例1～3以及比较例1、2的各直管的微分细孔容积分布。

图9表示实验例1～3以及比较例1、2的各直管的气孔精度。

图10是用于对使用了实验例1的直管的微泡的产生实验进行说明的说明图，图10的(a)表示外径为14mm，内径为8.8mm的直管，图10的(b)表示外径为20mm，内径为16mm的直管，图10的(c)表示外径为20mm，内径为14mm的直管，图10的(d)表示外径为20mm，内径为8.5mm的直管。

图11表示使用了图10的(d)所示的直管的微泡的热效率实验的结果。

图12是用于说明又一方式的微泡产生装置的说明图。

图13是用于说明以往的气泡产生介质的说明图，图13的(a)表示圆柱状的气泡产生介质，图13的(b)表示圆锥状的气泡产生介质，图13的(c)表示圆锥状的气泡产生介质。

具体实施方式

这里所示的事项为例示性的事项以及用于例示性地说明本发明的实施方式的事项，以提供被认为是最有效且不难理解的说明的目的，描述了本发明的原理和概念性的特征。在这一点上，并非想要在为了从根本上理解本发明所需要的程度以上地示出本发明的构造上的详细情况，而是根据与附图匹配的说明，使本领域技术人员清楚本发明的几个方式实际是怎样得到具体化的。

＜微泡产生装置＞

本实施方式的微泡产生装置是使液体中产生微泡的微泡产生装置40a、40b、40c，其中，该微泡产生装置具有直管41a、41b、41c，上述直管41a、41b、41c为多孔陶瓷制，其一端侧与压缩机42连接，并且另一端侧被封闭，直管的平均气孔径为1.5μm以下(例如参照图1等)。

另外，所述直管意指沿轴线方向笔直延伸的管。该直管的大小、陶瓷材料以及个数等没有特别限定。另外，作为直管的平均气孔径，例如举出0.1μm～1.5μm(优选为0.4μm～1.4μm，特别优选为1.0μm～1.3μm)。另外，直管的平均气孔径是使用压汞仪(株式会社岛津制作所制，商品名：autoporeiv9500)采用水银压入法测量的值。

此外，作为向所述直管压送的气体压力，例如举出0.05mpa～1.0mpa(优选为0.1mpa～0.5mpa，特别优选为0.1mpa～0.3mpa)。此外，作为微泡自直管的表面排出的排出量，例如举出30l/min～300l/min(优选为50l/min～200l/min，特别优选为70l/min～150l/min)。此外，直管优选为多孔氧化铝制。该氧化铝是在最广泛的领域中使用的陶瓷且是利用组成式al2o3表示的铝的氧化物。被广泛利用为工业制品，并且由于比较便宜、耐热性高以及绝缘性高等，因此利用于高温炉的耐火物或利用于热电偶的保护管或电子零件的基板。

作为本实施方式的微泡产生装置，例如能够举出如下方式，即，所述直管41a～41c的外径与内径之差为8mm～17mm(优选为9mm～15mm，特别优选为10mm～13mm)(例如参照图10的(d))。

作为本实施方式的微泡产生装置，例如能够举出如下方式，即，在连接所述直管41a～41c的一端侧与压缩机42的配管具有过滤器45，该过滤器45用于去除由压缩机压送的气体中的油分(例如参照图2等)。在该情况下，例如能在所述配管的过滤器45的下游侧具有压力调整用调节器46、流量调整用阀47以及止回阀48，该止回阀48用于在由压缩机进行的压送停止时防止液体的逆流。由此，防止自直管排出的高浓度微泡的性能下降。

作为本实施方式的微泡产生装置，例如能够举出如下方式，即，具有外壳52，该外壳52在上部具有液体的流入口51a，并且在下部具有液体的流出口51b，直管41a以轴心c1朝向水平方向的方式配置在外壳内(例如参照图2～图4等)。另外，所述外壳的大小、形状以及材质等没有特别限定。

在上述的方式情况下，例如，所述直管41a能够配置于外壳52内的下部(例如参照图3和图4等)。另外，所述下部意指沿上下方向以1/2划分了外壳的内部空间时的下侧区域。

在上述的方式的情况下，例如能够是，所述流出口51b设于外壳52的侧壁，直管41a以直管的轴心c1与流出口的轴心c2的上下间隔h为200mm以下(优选为150mm以下，特别优选为120mm以下)的方式配置在外壳内(例如参照图3和图4等)。

在上述的方式的情况下，例如能够是，所述流出口51b设于外壳52的侧壁，直管41a～41c以俯视时直管的轴心c1与流出口51b的轴心c2交叉的方式配置在外壳内(例如参照图2等)。在该情况下，作为所述直管的轴心与流出口的轴心的交叉角度θ，例如举出30度～150度(优选为60度～120度，特别优选为80度～100度)。

在上述的方式的情况下，例如能够是，所述流入口51a设于外壳52的侧壁，流出口51b设于外壳的侧壁的与流入口相对的那一侧(例如参照图3等)。

在上述的方式的情况下，例如，能在所述外壳52的上部设有排气阀58，该排气阀58用于使蓄积于外壳的上部内的气体排出(例如参照图4等)。

在上述的方式的情况下，例如能够是，在所述外壳52内配置有收纳体53、79，该收纳体53、79用于收纳电气石粒状物55以及/或者由无机物形成的水处理剂80，所述直管41a配置于收纳体53、79的下方(例如参照图3和图12等)。由此，能够有效地改善在外壳内流动的液体的水质。

<冷却水循环系统>

本实施方式的冷却水循环系统1使冷却水在循环路径2、3内循环，其中，该冷却水循环系统1具有所述实施方式的微泡产生装置40a～40c(例如参照图1等)。

作为所述微泡产生装置，例如举出以下方式中的1种或两种以上的组合，即，具有配置在使冷却水在冷机6与冷却对象部7之间循环的冷机侧循环路径3所具有的外壳52内的直管41a的方式40a、具有配置在使冷却水在冷却塔5与冷机6之间循环的冷却塔侧循环路径2所具有的外壳内的直管的方式、具有配置在冷却塔5的水槽5d内的直管41b的方式40b以及具有配置在冷机6的水箱6a内的直管41c的方式40c。

另外，在所述实施方式中记载的各结构后跟的附图标记表示与后述的实施例中记载的具体的结构的对应关系。

实施例

以下，使用附图，利用实施例具体地说明本发明。

(1)冷却水循环系统的结构

如图1所示，本实施例的冷却水循环系统1使冷却水在循环路径内循环，具有后述的微泡产生装置40a、40b、40c。该循环路径包括冷却塔侧循环路径2和冷机侧循环路径3，上述冷却塔侧循环路径2使冷却水在冷却塔5与冷机6之间进行循环，上述冷机侧循环路径3使冷却水在冷机6与冷却对象部7之间进行循环。另外，作为所述冷却对象部7，例如能够举出注塑成形装置、压制加工装置、焊接装置、加热装置以及修整装置等。

所述冷却塔5包括洒水槽5a、填充材料5b、鼓风机5c以及水槽5d，上述洒水槽5a蓄积自冷机6输送的温度上升后的冷却水并进行洒水，上述填充材料5b利用空气冷却自洒水槽5a洒出的冷却水，上述鼓风机5c自进气口引入外部空气并使外部空气通过填充材料5b的内部，上述水槽5d蓄积被填充材料5b冷却而落下来的冷却水。在该水槽5d内具有喷射器9和后述的微泡产生装置40b的直管41b，上述喷射器9用于将沉淀于水槽5d的底部的淀渣等沉淀物去除。此外，以覆盖冷却塔5的进气口和洒水槽5a的方式张设有多功能网10。在冷却塔，利用该多功能网10防止藻类、淀渣以及军团菌等的产生，并且提高冷却效率。

所述冷机6包括水箱6a和换热器6b，上述水箱6a蓄积自冷却对象部7输送的温度上升后的冷却水，上述换热器6b用于冷却水箱6a内的冷却水。在该水箱6a内具有后述的微泡产生装置40c的直管41c。

所述冷却塔侧循环路径2包括输送路径2a和返回路径2b，上述输送路径2a的一端侧与冷却塔5的水槽5d连接，并且另一端侧与冷机6的换热器6b连接，上述返回路径2b的一端侧与冷机6的换热器6b连接，并且另一端侧与冷却塔5的洒水槽5a连接。在所述输送路径2a具有压送泵12，该压送泵12朝向冷机6的换热器6b压送冷却塔5的水槽5d内的冷却水。另外，一端侧与喷射器9连接的导入管13的另一端侧与输送路径2a的压送泵12的上游侧连接。在该导入管13具有压送泵14，该压送泵14朝向喷射器9压送冷却塔5的水槽5d内的冷却水。并且，通过自喷射器9喷射由压送泵14压送的冷却水，将沉淀于水槽5d内的底部的沉淀物去除。

在所述导入管13具有篮式过滤器16、水中杂质分离装置17以及电气石处理装置18，上述篮式过滤器16收纳有由无机物等构成的水处理剂，上述水中杂质分离装置17用于去除冷却水中含有的杂质，上述电气石处理装置18利用电气石粒状物对冷却水进行处理。利用开闭阀22开闭的排液用配管21与该水中杂质分离装置17的排水口17a连接。利用控制部24根据来自用于检测冷却水的导电率的传感器23的检测值，对该开闭阀22进行开闭控制。并且，通过开放排液用配管21，自杂质分离装置17的排水口17a将冷却水与杂质一同排出。另外，在导入管13设有旁通路径25，在旁通路径25具有利用磁处理冷却水的磁式水处理装置19。

另外，在本实施例中，例示了设于导入管13的水中杂质分离装置17，但本发明不限定于此，例如也可以如图1中假想线所示，设为代替导入管13或在导入管13的基础上设于冷却塔循环路径2的返回路径2b(或输送路径2a)的水中杂质分离装置17。

此外，在本实施例中，例示了设于导入管13的电气石处理装置18，但本发明不限定于此，例如也可以如图1中假想线所示，设为代替导入管13或在导入管13的基础上设于冷却塔侧循环路径2的输送路径2a(或返回路径2b)的电气石处理装置18。此外，也可以设为设于冷机侧循环路径3的返回路径3b(或输送路径3a)的电气石处理装置18。

所述冷机侧循环路径3包括输送路径3a和返回路径3b，上述输送路径3a的一端侧与冷机6的水箱6a连接，并且另一端侧与冷却对象部7连接，上述返回路径3b的一端侧与冷却对象部7连接，并且另一端侧与冷机6的水箱6a连接。在所述输送路径3a具有压送泵26，该压送泵26朝向冷却对象部7压送冷机6的水箱6a内的冷却水。另外，在输送路径3a的压送泵26的下游侧设有旁通路径27。在该旁通路径27具有水中杂质分离装置17’和后述的微泡产生装置40a，上述水中杂质分离装置17’用于去除冷却水中含有的杂质。

所述冷却塔侧循环路径2与冷机侧循环路径3由第1连接管31连接，该第1连接管31用于向冷却塔侧循环路径2导入在冷机侧循环路径3内循环的冷却水。该第1连接管31连接冷却塔侧循环路径2的返回路径2b与水中杂质分离装置17’的排水口17a’。另外，在第1连接管31具有球阀式的电动阀33、垫圈橡胶式的定流量阀34以及防止冷却水的逆流的单向阀35，通过控制部32的开闭控制而使上述电动阀33开闭第1连接管31。利用控制部32的计时功能对该电动阀33进行开闭控制。此外，在第1连接管31的一端侧设有差压喷射器36，该差压喷射器36配置于构成冷却塔侧循环路径2的配管内。

所述冷却塔侧循环路径2与冷机侧循环路径3由第2连接管38连接，该第2连接管38用于向冷机侧循环路径3导入在冷却塔侧循环路径2内循环的冷却水。该第2连接管38连接冷却塔侧循环路径2的输送路径2a与冷机6的水箱6a。另外，在第2连接管38的一端侧设有浮子阀39，该浮子阀39随着水箱6a的水面的上下变动而开闭第2连接管。

(2)微泡产生装置的结构

如图2～图4所示，本实施例的微泡产生装置40a使在冷机侧循环路径3内循环的冷却水中产生微泡，其中，该微泡产生装置40a具有多孔陶瓷制的多个(在图中为两根)圆筒状(即，中空的圆柱状)的直管41a，该直管41a的一端侧与压缩机42连接，并且另一端侧被封闭。该微泡产生装置40a具有圆筒状的外壳52，该外壳52在上部具有冷却水的流入口51a，并且在下部具有冷却水的流出口51b。该流入口51a设于外壳52的侧壁，流出口51b设于外壳52的侧壁的与流入口51a相对的那一侧。另外，所述微泡产生装置40a除了使冷却水中产生微泡的功能以外，还具有使冷却水与电气石粒状物55接触而形成为电气石处理水的功能。

在本实施例中，作为所述直管41a，采用了平均气孔径为1.2μm的多孔氧化铝制、外径为20mm且内径为8.5mm的直管(参照图10的(d))。另外，将向直管41a压送的空气压力选定为0.15mpa。

如图2所示，在连接所述直管41a的一端侧与压缩机42的配管具有过滤器45(过滤精度：0.3μm)，该过滤器45用于去除由压缩机42压送的气体中的油分。在该配管的过滤器45的上游侧具有球阀43和过滤器44(过滤精度：5μm)。另外，在配管的过滤器45的下游侧具有压力调整用调节器46、流量调整用阀47以及止回阀48，该止回阀48用于在由压缩机42进行的压送停止时防止冷却水的逆流。另外，直管41a的顶端侧与帽72连接从而被封闭。

如图2～图4所示，所述各直管41a以轴心c1朝向水平方向并且沿上下方向排列设置的方式配置于外壳52内的下部。具体而言，上侧的直管41a配置为其轴心c1与流出口51b的轴心c2的上下间隔h为100mm。另外，下侧的直管41a配置为其轴心c1与流出口51b的轴心c2一致。另外，各直管41a配置为在俯视时，直管41a的轴心c1与流出口51b的轴心c2以预定的交叉角度θ(例如90度)交叉(参照图2)。

如图3所示，在所述外壳52内配置有收纳体53，该收纳体53以将内部空间分隔为上游侧空间s1和下游侧空间s2的方式配置在外壳52内，并且用于收纳电气石粒状物55。在该收纳体52的下方配置有各直管41a。

所述收纳体53形成为双重筒状。具体而言，收纳体53包括面向上游侧空间s1的圆筒状的上游侧分隔壁61以及面向下游侧空间s2的圆筒状的下游侧分隔壁62。在该上游侧分隔壁61形成有用于使冷却水自上游侧空间s1流入收纳体53内的多个流入孔。另外，在下游侧分隔壁62形成有用于使冷却水自收纳体53内向下游侧空间s2流出的多个流出孔。

所述收纳体53具有底壁63和上壁64，上述底壁63封闭上游侧分隔壁61和下游侧分隔壁62的各下端部之间，上述上壁64封闭上游侧分隔壁61和下游侧分隔壁62的各上端部之间。该底壁63设置为封闭上游侧分隔壁61的下端部的内周侧。另外，上壁64设置为使上游侧分隔壁61的上端部的内周侧开口。此外，上壁64以与外壳52的侧壁抵接的方式向下游侧分隔壁62的外周侧延伸。另外，所述底壁63和上壁64通过铆接等固定于各分隔壁61、62。

所述上壁64载置在设于外壳52的侧壁的支架65之上。由此，收纳体53在外壳52内被定位，并且能够相对于卸下了盖体52b的状态下的外壳主体52a取出或放入收纳体53。另外，在所述收纳体53中，也可以在上游侧分隔壁61的内周侧收纳有由无机物等形成的水处理剂。

如图4和图5所示，在所述外壳52的上端部设有空气蓄积部57和排气阀58，上述空气蓄积部57供空气蓄积，上述排气阀58用于使蓄积于空气蓄积部57的空气排出。该外壳52具有外壳主体52a和盖体52b，上述外壳主体52a为有底圆筒状，使轴线方向的一端侧(即，上端侧)开口，上述盖体52b以封闭外壳主体52a的开口的方式能装卸地安装于外壳主体52a。在该盖体52b设有排气阀58。并且，通过把持操作部56a而转动螺钉56来使螺钉56与外壳主体52a螺纹配合以及解除该螺纹配合，能相对于外壳主体52a装卸盖体52b。

如图6所示，所述排气阀58具有壳体59和浮子60，上述壳体59形成有阀室59a和与阀室59a相连的排气孔59b，上述浮子60根据被收纳流入阀室59a内的冷却水的水面的上下变动而升降。并且，利用自外壳52流入阀室59a内的冷却水使浮子60上升而使排气阀58落座于阀座，从而关闭排气孔59b而限制水向外部流出(参照图6的(a))。另一方面，通过减少冷却水向阀室59a内的流入，使浮子60下降而离开阀座，从而开放排气孔59b而向大气中放出在外壳52内产生的空气(参照图6的(b))。

本实施例的微泡产生装置40b使存积于冷却塔5的水槽5d内的冷却水中产生微泡(参照图1)。如图7的(a)所示，该微泡产生装置40b具有多孔陶瓷制的多个(在图中为4根)圆筒状(即，中空的圆柱状)的直管41b，该直管41b的一端侧与压缩机42连接，并且另一端侧被封闭。上述各直管41b以轴心朝向水平方向并且沿上下方向排列设置的方式配置于冷却塔5的水槽5d内的下部。

在本实施例中，作为所述直管41b，采用了平均气孔径为1.2μm的多孔氧化铝制、外径为20mm且内径为8.5mm、轴线长度为500mm的直管(参照图10的(d))。另外，将向直管41b压送的空气压力选定为0.15mpa。

管座(valvesocket)70a、70b与所述直管41b的轴线方向的各端侧连接。在上述各管座70a、70b与直管41b的间隙内注入有二液型环氧树脂，以便维持气密性。sus制的与管座70a的直径不同的管座71与一管座70a连接，sus制的帽72与另一管座70b连接。利用该帽72封闭直管41b的另一端侧，形成为不会使压送空气排出的构造。

支承所述直管41b的支承用具73具有一对相对的sus制的钢板(支架)74。在上述各钢板74与多个直管41b对应地开设有孔，管座71和帽72插入在孔中。另外，在各钢板74的角部的4个部位开设有孔，sus制的螺栓75插入在孔中并由螺母76固定。由此，多个直管41b呈多列状稳定地固定在一对钢板74之间。

另外，在连接所述直管41b的一端侧(管座71)与压缩机42的配管，与所述直管41a大致同样地依次具有球阀43、过滤器44(过滤精度：5μm)、过滤器45(过滤精度：0.3μm)、压力调整用调节器46、流量调整用阀47以及止回阀48(参照图2)。

本实施例的微泡产生装置40c使存积于冷机6的水箱6a内的冷却水中产生微泡(参照图1)。如图7的(b)所示，该微泡产生装置40c具有多孔陶瓷制的多个(在图中为两根)圆筒状(即，中空的圆柱状)的直管41c，该直管41c的一端侧与压缩机42连接，并且另一端侧被封闭。上述各直管41c以轴心朝向水平方向并且沿上下方向排列设置的方式配置于冷机6的水箱6a内的下部。

在本实施例中，作为所述直管41c，采用了平均气孔径为1.2μm的多孔氧化铝制、外径为20mm且内径为8.5mm、轴线长度为250mm的直管(参照图10的(d))。另外，将向直管41c压送的空气压力选定为0.15mpa。另外，所述直管41c的支承构造等由于与所述直管41b的支承构造等大致相同，因此标注相同的附图标记而省略详细说明。

(3)冷却水循环系统的作用

接下来，说明所述结构的冷却水循环系统1的作用。如图1所示，在冷却塔侧循环路径2内循环的冷却水设为如下这样的冷却水：当在导入管13内流动时，利用篮式过滤器16、水中杂质分离装置17、电气石处理装置18以及磁式水处理装置19的作用而改善水质，并且在存积于冷却塔5的水槽5d内时，利用微泡产生装置40b的作用改善水质，从而在防锈和防水垢方面优异，并且具有清洗功能。另一方面，在冷机侧循环路径3内循环的冷却水设为如下这样的冷却水：利用水中杂质分离器17’和带电气石处理功能的微泡产生装置40a的作用改善水质，并且在存积于冷机6的水箱6a内时，利用微泡产生装置40c的作用改善水质，从而在防锈和防水垢方面优异，并且具有清洗功能的冷却水。

并且，被改善了水质的冷却水在各循环路径2、3内循环，从而使起因于冷却水的水质的下降的、在模具冷却孔、冷却配管以及换热器等发生的水垢的附着、堆积、流路封闭/腐蚀、生锈、漏水/淀渣、藻类的产生等得到抑制。结果，能够获得成形品的品质稳定化(能将模具维持为恒定的温度；难以发生因冷却不足而导致的银线)、省电、节能(因换热器的换热率的提高而大幅削减消耗电力；由省电、省水获得的co2排出量的削减；换热器的高压异常故障的减少)以及设备管理成本的大幅削减(减少设备耗费的电费；减少药品清洗费用；清扫维护费用的削减)等各种各样的优点。

此外，在所述冷却水循环系统1中，当利用控制部32的计时控制而开放电磁阀33时，冷却水与杂质一同自水中杂质分离装置17’的排水口17a’经由第1连接管31被导入冷却塔侧循环路径2的返回路径2b。此时，利用差压喷射器36向在构成冷却塔侧循环路径2的配管内流动的冷却水(水压：0.4mpa，流量：120l/min)喷射导入压力比在构成冷却塔侧循环路径2的配管内流动的冷却水(水压：0.4mpa，流量：120l/min)的压力低的在第1连接管31内流动的冷却水(水压：0.3mpa，流量：1.8l/min)。另一方面，在浮子阀39随着冷机6的水箱6a的水面的下降而工作时，经由第2连接管38向水箱6a导入在冷却塔侧循环路径2的输送路径2a内流动的冷却水。即，更换在冷机侧循环路径3被污染的冷却水和利用冷却塔侧循环路径2改善了水质的冷却水。

另外，以不妨碍冷机侧循环路径3的冷机6的冷却效率的方式，使自所述水中杂质分离装置17’排出的排水量在冷机侧循环水量的3％～5％的范围内自定流量阀34通过单向阀35而导入冷却塔侧循环路径2的返回路径2b。此外，在冷却塔侧循环路径2的循环压力低于冷机侧循环路径3的循环压力的情况下，能在不设置差压喷射器36的前提下向冷却塔侧循环路径2的返回路径2b排水。

采用本实施例的微泡产生装置40a～40c，利用压缩机42自直管41a～41c的一端侧向内部空间压送的空气通过直管41a～41c的气孔而自整个外周表面成为超微细(气泡尺寸：6μm～12μm)的高浓度微泡(气体量：10l/min)地向冷却水中放出。

具体而言，如图3所示，在微泡产生装置40a中，自流入口51a流入外壳52内的上游侧空间s1的冷却水通过上游侧分隔壁61的流入孔而流入收纳体53内，在收纳体53内，即，在电气石粒状物55之间朝向离心侧通过。此时，冷却水以较强的压力和冲击与电气石粒状物55接触，体现作为电气石矿石的特性的压电效果，高效地生成有用的电气石处理水。并且，通过了收纳体53内的冷却水(电气石处理水)自下游侧分隔壁62的流出孔流出到外壳52内的下游侧空间s2，碰到外壳52的侧壁而在下游侧空间s2内朝向下方流动，流入外壳52内的下部。此时，冷却水成为大量地含有自各直管41a产生的微泡的状态，并在该状态下自流出口51b流出而在冷机侧循环路径3内循环。

另外，采用微泡产生装置40b，蓄积于冷却塔5的水槽5d内的冷却水成为大量地含有自直管41b产生的微泡的状态，并在该状态下自水槽5d流出而在冷却塔侧循环路径2内循环。此外，采用微泡产生装置40c，蓄积于冷机6的水箱6a内的冷却水成为大量地含有自直管41c产生的微泡的状态，并在该状态下自水箱6b流出而在冷机侧循环路径3内循环。

在此，如图8和图9所示，说明实验例1～3以及比较例1、2的直管。实验例1的直管(规格编号：a-17)是平均气孔径为1.2μm的多孔氧化铝制的直管。在将该直管作为单管配置在实验水槽内，并将向直管压送的空气压力设为0.1mpa时，在实验水槽内产生了气泡尺寸为6μm～12μm的微泡。另外，实验例2的直管(规格编号：a-18)是平均气孔径为0.5μm的多孔氧化锆制的直管。在将该直管作为单管配置在实验水槽内，并将向直管压送的空气压力设为0.8mpa时，产生了气泡尺寸为2μm～4μm的微泡。此外，实验例3的直管(规格编号：a-19)是平均气孔径为0.2μm的多孔氧化锆制的直管。在将该直管41a～41c作为单管配置在实验水槽内，并将向直管压送的空气压力设为0.8mpa时，产生了气泡尺寸为1μm～2μm的微泡。

另一方面，比较例1的直管(规格编号：a-15)是平均气孔径为5.5μm的多孔氧化铝制的直管。在将该直管作为单管配置在实验水槽内，并将向直管压送的空气压力设为0.1mpa时，产生了气泡尺寸为28μm～55μm的微泡。此外，比较例2的直管(规格编号：a-16)是平均气孔径为2.4μm的多孔氧化铝制的直管。在将该直管作为单管配置在实验水槽内，并将向直管压送的空气压力设为0.1mpa时，产生了气泡尺寸为12μm～24μm的微泡。

另外，在使用了所述实验例1的直管(规格编号：a-17)的微泡的产生实验中，在将外径为11.4mm且内径为8.8mm的直管(参照图10的(a))作为单管配置在实验水槽内，并将向直管压送的空气压力设为0.1mpa时，微泡的气泡尺寸发生了一些不均。另外，在将外径为20mm且内径为16mm的直管(参照图10的(b))作为单管配置在实验水槽内，并将向直管压送的空气压力设为0.15mpa时，微泡的气泡尺寸发生了一些不均。此外，在将外径为20mm且内径为14mm的直管(参照图10的(c))作为单管配置在实验水槽内，并将向直管压送的空气压力设为0.2mpa时，微泡的气泡尺寸发生了一些不均。相对于此，在将外径为20mm且内径为8.5mm的直管(参照图10的(d))作为单管配置在实验水槽内，并将向直管压送的空气压力设为0.3mpa时，微泡的气泡尺寸几乎未发生不均。

另外，进行了根据微泡的产生的有无的热效率实验。向实验水槽内放入11l的水，在使微泡产生装置(规格编号：a-17的直管)进行了循环运转后，向水槽内投放加热器100v以及消耗电力150w，在水槽内的液温达到35℃为止测量了温度。结果，如图11所示，明确了产生微泡的情况下的吸热力是未产生微泡的情况下的吸热力的1.86倍。由此认为，通过使冷却水中含有微泡，有助于冷却塔的填充材料、冷机的换热器以及冷却装置(例如模具冷却孔、点焊以及压制模具等)的冷却效率。

此外，将微泡产生装置(规格编号：a-17的直管)放置在实验水槽之中，在将50l的总硬度较高的滋贺县长滨市锦织取水源的总硬度为280的硬水注入到实验水槽内后，使微泡产生装置持续运转7天。结果，明确了作为水中的水垢成分的钙和镁成为凝聚胶体而沉淀。另外，在将50l的作为软水的爱知县刈谷市的工业用水注入到实验水槽内后，使微泡产生装置持续运转了7天。结果，明确了作为水中的水垢成分的钙和镁成为凝聚胶体而沉淀。

(4)实施例的效果

采用本实施例的微泡产生装置40a～40c，具有直管41a～41c，该直管41a～41c为多孔陶瓷制，其一端侧与压缩机42连接，并且另一端侧被封闭，直管41a～41c的平均气孔径为1.5μm以下。由此，利用压缩机42向直管41a～41c的内部空间压送的空气通过直管41a～41c的气孔而自整个表面成为超微细的高浓度微泡地向冷却水中均等地放出。此外，由于采用多孔陶瓷制的直管41a～41c，因此能够形成为简易且便宜的构造。

这里，虽然有通常为莲藕状的陶瓷过滤器，但由于在用于水处理时，微泡的气泡尺寸发生不均，因此未实用化。相对于此，采用本实施例的微泡产生装置40a～40c，采用氧化铝质的直管41a～41c，以作为氧化铝质的极限的气孔径1.2μm在微泡的气泡精度为6μm～12μm的超微细气泡的产生方面优异。此外，能以产生微泡的空气压力为0.15mpa的低压来产生高浓度微泡。

另外，在本实施例中，直管41a～41c的外径与内径之差为11.5mm。由此，能使冷却水中进一步均等地产生微泡。

另外，在本实施例中，在连接直管41a～41c的一端侧与压缩机42的配管具有过滤器45。由此，利用过滤器45去除由压缩机42压送的空气中的油分。由此，防止由油分导致的直管41a～41c的气孔的堵塞。特别是，在本实施例中，在配管的过滤器45的下游侧具有压力调整用调节器46、流量调整用阀47以及止回阀48，该止回阀48用于在由压缩机42进行的压送停止时防止液体的逆流。由此，防止自直管41a～41c排出的高浓度微泡的性能下降。

另外，在本实施例中，具有外壳52，该外壳52在上部具有冷却水的流入口51a，并在下部具有冷却水的流出口51b，直管41a以轴心c1朝向水平方向的方式配置在外壳52内。由此，能使在外壳52内流动的冷却水大量地含有微泡。

另外，在本实施例中，直管41a配置于外壳52内的下部。由此，能使在外壳52内流动的冷却水进一步大量地含有微泡。

另外，在本实施例中，流出口51b设于外壳52的侧壁，直管41a以该直管41a的轴心c1与流出口51b的轴心c2的上下间隔h为100mm以下的方式配置在外壳52内。由此，能使在外壳52内流动的冷却水进一步大量地含有微泡。

另外，在本实施例中，流出口51b设于外壳52的侧壁，直管41a以俯视时该直管41a的轴心c1与流出口51b的轴心c2大致正交的方式配置在外壳52内。由此，能使在外壳52内流动的冷却水进一步大量地含有微泡。

另外，在本实施例中，在外壳52的上部设有排气阀58。由此，气体不再蓄积于外壳52内，能使冷却水在外壳52内顺利地流动。

此外，在本实施例中，在外壳52内配置有用于收纳电气石粒状物55的收纳体53，直管41a配置于收纳体53的下方。由此，能够有效地改善在外壳52内流动的冷却水的水质。

采用本实施例的冷却水循环系统1，具有上述的微泡产生装置40a～40c。由此，能使冷却水中均等地产生超微细的高浓度微泡。并且，通过使改善了水质的冷却水(即，含有微泡的冷却水)在循环路径内循环，能够防止循环路径的污浊和堵塞，并且能够谋求维持冷却水的水质，能够进一步提高冷却效率。例如，通过使改善了水质的冷却水在循环路径内循环，使水簇(h2o聚合体)分解而成为具有渗透性的顺滑的水。另外，生成oh自由基，进行积垢、水垢堆积物以及有机物等的分解和清洗。另外，氧化还原电位带负电，成为负离子水(弱碱)。另外，去除循环冷却水的霉和藻类等的臭气。另外，微泡的导热率是水的导热率的约1.8倍，因此冷却塔的洒水冷却、换热器以及冷却装置等的冷却效率得到提高。

另外，在本发明中，不限定于所述实施例，能够根据目的和用途形成为在本发明的范围内进行了各种各样的变更后得到的实施例。即，在所述实施例中，例示了在外壳52内具有用于收纳电气石粒状物55的收纳体53而成的微泡产生装置40a，但本发明不限定于此，例如如图12所示，也可以设为在外壳52内具有用于收纳由无机物形成的水处理剂80的收纳体79而成的微泡产生装置40a。此外，也可以设为在外壳52内不具有收纳体53、79的微泡产生装置。

另外，在所述实施例中，例示了具有多个直管41a～41c的微泡产生装置40a～40c，但本发明不限定于此，例如如图7的(c)所示，也可以设为具有单一的直管41的微泡产生装置。

另外，在所述实施例中，例示了使在冷机侧循环路径3内循环的冷却水中产生微泡的微泡产生装置40a，但本发明不限定于此，例如也可以设为使在冷却塔侧循环路径3内循环的冷却水中产生微泡的微泡产生装置。

另外，在所述实施例中，例示了具有3种微泡产生装置40a～40c的冷却水循环系统1，但本发明不限定于此，例如也可以设为具有3种微泡产生装置40a～40c中的1种或两种的组合的冷却水循环系统。此外，也可以设为具有其他方式的微泡产生装置的冷却水循环系统。

另外，在所述实施例中，例示了在外壳52内等朝向水平方向的直管41a～41c，但本发明不限定于此，例如也可以设为朝向相对于水平方向倾斜的方向、铅垂方向的直管。此外，在所述实施例中，例示了配置于外壳52内等的下部的直管41a～41c，但本发明不限定于此，例如也可以设为配置于外壳等内的上部的直管。此外，在所述实施例中，例示了在俯视时与流出口51b的轴心c2交叉的轴心c1的直管41a，但本发明不限定于此，例如也可以设为在俯视时与流出口51b的轴心c2一致的轴心c1的直管。

此外，在所述实施例中，例示了浮子式的排气阀58，但本发明不限定于此，例如也可以采用压力工作式等其他方式的排气阀。

另外，在所述实施例中，例示了用于进行冷却水的水垢的去除预防、腐蚀(锈)的去除预防以及冷却效率的提高的微泡产生装置40a～40c，但如上述的实验例所示，具有使水中杂质成为凝聚胶体的效果，因此例如也可以设为也应用于蓄水池的净水、热水器、净化槽以及设置于大厦等的屋顶的空调室外机的冷却器等的微泡产生装置。

此外，例如也可以在水质净化、清洗(工业用、家庭用)、保健康复(医院用、家庭用)、化学反应促进、养殖(鱼贝类的成长促进)、水耕栽培、加湿、冷却、喷雾(药液、肥料以及水的喷洒等)以及食品加工等中利用所述微泡产生装置40a～40c。

上述的例子只是以说明为目的，并不解释为限定本发明。虽然举出典型的实施方式的例子说明了本发明，但本发明的描述和图示中使用的词句并非限定性的词句，应理解为是说明性以及例示性的词句。如在此详述的那样，在其方式下，能不脱离本发明的范围或精神地在所附的权利要求书内进行变更。这里，在本发明的详述中参照了特定的构造、材料以及实施例，但并非想要将本发明限定于这里的公开事项，反倒是本发明涉及到所附的权利要求书内的在功能上同等的构造、方法以及使用的全部内容。

本发明不限定于所述详述的实施方式，能在本发明的权利要求所示的范围内进行各种各样的变形或变更。

产业上的可利用性

本发明能广泛地利用为使在工业、医疗、农业、环境以及食品领域等使用的液体中产生微泡的技术。特别是，能较佳地利用为如下技术：为了对用在工厂设备等中的严酷的条件下的配管以及冷却装置等进行水垢的去除预防、腐蚀(锈)的去除预防，对冷却装置等进行冷却效率的提高(省电)，而使冷却水中产生微泡。

附图标记说明

1、冷却水循环系统；40a～40c、微泡产生装置；41a～41c、直管；42、压缩机；45、过滤器；51a、流入口；51b、流出口；52、外壳；58、排气阀；c1、直管的轴心；c2、流出口的轴心。