间歇式气泡发生装置的制造方法
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种能够产生大直径气泡并可以适用于例如清洁过滤组件的间歇式气泡发生装置。本发明是在被浸入到液体中时使用的间歇式气泡发生装置，该间歇式气泡发生装置设置有：大致倒U字形状的气体储存路径，其由一系列管部组成、具有向下敞开的一端并储存预定量的气体；以及气体引导路径，其与气体储存路径的另一端连通并向上引导来自该另一端的气体。气体引导路径的最低位置处的最高点优选地不低于气体储存路径的另一端。在与气体储存路径的另一端处于相同水平面的水平位置处，气体储存路径的一端侧的横截面面积优选地大于气体引导路径的横截面面积。气体引导路径的上端可以与气体储存路径的最高点处于同一高度或高于气体储存路径的最高点。组成气体储存路径或气体引导路径的管部可以彼此联接，以便能够围绕轴中心旋转。
【专利说明】
间歇式气泡发生装置
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种间歇式气泡发生装置。
【背景技术】
[0002]用于废水处理的已知技术是使用使杂质与水分离的膜组件的方法。在使用这种膜组件的方法中，因为杂质积累在分离膜上，所以需要清洁膜组件的分离膜。例如使用气泡清洁分离膜。使用气泡的技术的实例是使用脉冲气体提升栗的膜组件系统(参考日本专利N0.4833353)ο
[0003]该专利文献所公开的膜组件系统在使用期间被浸入到液体中。膜组件系统向膜组件供应供液以及通过连续供应压缩气体而产生的气泡的高速气液两相流，从而冲刷膜组件中的可渗透中空纤维膜束的表面。高速气液两相流包含高速移动的液体以及液体中的大量独立的小直径气泡。
[0004]引用列表
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本专利N0.4833353
【发明内容】
[0007]技术问题
[0008]利用气泡冲刷膜组件(可渗透的中空纤维膜束)的能力很大程度上取决于气泡的能量，特别取决于气泡的动能以及与中空纤维膜接触的程度。因此，对于向可渗透的中空纤维膜束供应小直径气泡的方法而言，不能够利用气泡充分冲刷可渗透的中空纤维膜束，并且不能够实现有效清洁。因此，为了有效清洁，需要提供能够产生大直径气泡的装置。
[0009]考虑到以上情况而完成本发明。本发明的目的在于提供一种能够产生大直径(大体积)气泡并可以适用于例如清洁膜组件的间歇式气泡发生装置。
[0010]解决问题的技术方案
[0011]用于解决上述问题的本发明提供一种间歇式气泡发生装置，该间歇式气泡发生装置在被浸入到液体中时使用，并由一系列管部形成，间歇式气泡发生装置包括:气体储存路径，其一端向下敞开，储存预定量的气体，并具有大致倒U字形状；以及气体引导路径，其与气体储存路径的另一端连通，并向上引导来自另一端的气体。
[0012]本发明的有益效果
[0013]根据本发明的间歇式气泡发生装置能够产生大直径(大体积)气泡并可以适用于例如清洁膜组件。
【附图说明】
[0014]图1是示出了根据本发明的第一实施例的间歇式气泡发生装置的示意性正视图。
[0015]图2是描述图1所示的间歇式气泡发生装置的操作的示意性截面图。
[0016]图3是描述图1所示的间歇式气泡发生装置的操作的示意性截面图。
[0017]图4是描述图1所示的间歇式气泡发生装置的操作的示意性截面图。
[0018]图5是描述图1所示的间歇式气泡发生装置的操作的示意性截面图。
[0019]图6是描述如何使用图1所示的间歇式气泡发生装置的示意图。
[0020]图7是示出了根据本发明的第二实施例的间歇式气泡发生装置的示意性正视图。[0021 ]图8是图7所示的间歇式气泡发生装置的示意性截面图。
[0022]图9是图7所示的间歇式气泡发生装置的示意性分解透视图。
[0023]图10是示出了根据本发明的第三实施例的间歇式气泡发生装置的示意性正视图。
[0024]图11是示出了根据本发明的第四实施例的间歇式气泡发生装置的示意性正视图。
[0025]图12是示出了根据本发明的第五实施例的间歇式气泡发生装置的示意性正视图。
[0026]图13是示出了根据本发明的第六实施例的间歇式气泡发生装置的示意性透视图。
[0027]图14是示出了图13所示的间歇式气泡发生装置的示意性俯视图。
[0028]图15是沿着图14所示的间歇式气泡发生装置的线A-A截取的截面图。
[0029]图16是沿着图14所示的间歇式气泡发生装置的线B-B截取的截面图。
[0030]图17是描述如何使用图13所示的间歇式气泡发生装置的示意图。
[0031]图18是示出了根据本发明的第七实施例的间歇式气泡发生装置的示意性透视图。
[0032]图19是图18所示的间歇式气泡发生装置的示意性俯视图。
[0033]图20是沿着图19所示的间歇式气泡发生装置的线C-C截取的截面图。
[0034]图21是示出了根据本发明的另一个实施例的间歇式气泡发生装置的示意性正视图。
[0035]图22是示出了图21所示的间歇式气泡发生装置的示意性俯视图。
【具体实施方式】
[0036][本发明的各个实施例的描述]
[0037]本发明提供一种间歇式气泡发生装置，该间歇式气泡发生装置在被浸入到液体中时使用，并由一系列管部形成，间歇式气泡发生装置包括:气体储存路径，其一端向下敞开，气体储存路径储存预定量的气体，并具有大致倒U字形状；以及气体引导路径，其与气体储存路径的另一端连通，并向上引导来自另一端的气体。
[0038]间歇式气泡发生装置包括具有大致倒U字形状的气体储存路径。因此，被引入到气体储存路径中的气体首先储存在气体储存路径顶部附近。随后，当进一步引入气体时，将一定量以上的气体储存在气体储存路径中，然后，气体与液体之间的界面分支成进入气体储存路径的一端侧(开口侧)和另一端侧(气体引导路径侧)。当将气体进一步引入到气体储存路径中时，气体储存路径的一端侧的界面(后端界面)朝气体储存路径的一端侧(开口侧)移动，而气体储存路径的另一端侧的界面(前端界面)移动至气体引导路径侧。这时，因为液体压力作用在前端界面和后端界面上，所以这些界面在保持在大致相同水平高度位置的同时移动。随后，当气体储存路径中的气体的量超过预定量时，气体储存路径中的气体被向上引导通过气体引导路径，从而间歇地释放出相对较大气泡。为何会释放出大气泡的原因尚不明确，但可能的原因例如如下。当从气体引导路径释放出储存在气体储存路径中的气体时，气体因其表面张力而被集中在一起。当从引导路径释放出气体时，吸力作用在后续气体上。沿向上方向的液体压力作用在气体储存路径的后端界面上。
[0039]优选地，气体引导路径的最低位置处的最高点不低于气体储存路径的另一端。这样，当气体引导路径的最低位置处的最高点不低于气体储存路径的另一端时，储存在气体储存路径中的气体容易经由气体引导路径被释放，并且可以促使气泡的直径变大。
[0040]在与气体储存路径的另一端处于相同水平面的水平高度位置处，气体储存路径的一端侧的横截面面积优选地大于气体引导路径的横截面面积。这样，当在与气体储存路径的另一端处于相同水平面的水平高度位置处，气体储存路径的一端侧的横截面面积大于气体引导路径的横截面面积时，可以使作用在气体储存路径中所存在的气体的后端界面的液体压力高于作用在前端界面上的液体压力。结果，可以更有效地一次排出气体储存路径中的气体，并且可以更有效地产生大气泡。
[0041]气体引导路径的上端优选地位于等于或高于气体储存路径的最高点的高度位置。这样，当气体引导路径的上端位于在高度上等于或高于气体储存路径的最高点的位置时，可以确保气体储存路径的另一端与气体引导路径的上端之间在竖直方向上的位置存在较大差异(气体引导路径中的气体的沿竖直方向的运动距离)。因此，当气体引导路径中的气体移动时，气体不容易分散，而是因表面张力而容易聚集。结果，可以使气体储存路径中的气体经由气体引导路径更有效地一次排出，并且可以更有效地产生大气泡。
[0042]形成气体储存路径或气体引导路径的管部优选地彼此相连，以便能够围绕轴线旋转。这样，当形成气体储存路径或气体引导路径的管部彼此相连以便能够围绕轴线旋转时，间歇式气泡发生装置可以灵活地用于气体被供给部分的形状、布置等各异的各种过滤组件等。
[0043]气体储存路径的一端侧优选地由长方体状箱体形成，并且气体储存路径的一端侧优选地由与箱体连通的管部形成。这样，当气体储存路径由箱体和管部形成时，可以简单且容易地使气体储存路径的一端侧的横截面面积大于另一端侧的横截面面积。结果，可以简单且可靠地增大作用在气体储存路径中的气体的后端界面上的液体压力。因此，可以更有效地一次排出气体储存路径中的气体，并且可以更有效地产生大气泡。
[0044]通过将单个箱体分成多个区段并允许这些区段彼此连通来优选地形成气体储存路径和气体引导路径。这样，当通过将单个箱体分成区段并允许这些区段彼此连通来形成气体储存路径和气体引导路径时，可以容易地形成气体储存路径和气体引导路径。根据该结构，例如，多个间歇式气泡发生装置可以通过允许侧壁面向彼此来容易地以串联方式布置。此外，可以以高密度的方式释放多个气泡。
[0045]气体储存路径的另一端侧优选地被分成多个区段。这样，当气体储存路径的另一端侧被分成多个区段时，可以有效地将气体储存路径中的气体引导至气体引导路径，以提高气泡的释放效率。
[0046]间歇式气泡发生装置优选地用于清洁包括过滤膜的过滤组件。当间歇式气泡发生装置用于清洁过滤组件时，可以将具有大直径的气泡从间歇式气泡发生装置供应至过滤组件。具有大直径的这些气泡具有大的浮力，并可以有效地擦洗或摇动过滤组件的过滤膜。结果，间歇式气泡发生装置可以有效地清洁过滤组件。
[0047]这里，“一系列管部”不限于由单个管形成的管部，而是可以为通过将多个管状部件串联连接起来而得到的管部。术语“一系列的管部”还包含如下管部:在管部中使气体路径分支，只要该路径由单个管或多个管状部件形成即可。“管部”的横截面形状的实例不限于圆。“管部”的横截面形状的实例还包括例如长矩形等矩形及其他形状。术语“管状部件”还包含通过在箱体中设置诸如分隔壁等分隔部而形成的部件。气体储存路径和气体引导路径中的术语“路径”指的是由管部的内表面限定的空间。术语“大致U字形状”指的是如下结构:与中央部分(顶部)相连续的两端侧向下延伸。
[0048][本发明的各个实施例的细节]
[0049]现在参考附图将根据本发明的间歇式气泡发生装置描述为第一实施例至第七实施例。
[0050][第一实施例]
[0051]首先，将参考图1至图5对根据本发明的第一实施例的间歇式气泡发生装置进行描述。
[0052]图1中的间歇式气泡发生装置I在被浸入到液体中时使用，并用于例如清洁包括滤膜的过滤组件。间歇式气泡发生装置I由一系列管部形成。间歇式气泡发生装置I包括气体储存路径2和气体引导路径3。气体储存路径2和气体引导路径3被一系列管部的内表面限定。
[0053]〈气体储存路径2>
[0054]气体储存路径2储存预定量的引入气体。气体储存路径2具有大致倒U字形状，其中，与中央部分(顶部附近)20相连续的一端21侧和另一端22侧沿竖直方向向下延伸。
[0055]气体储存路径2的一端21侧由管部2A形成，该管部2A的直径比中央部分20和另一端22侧的直径大。该大直径管部2A具有均一内径Dl。大直径管部2A的内径Dl与气体储存路径2的一端21侧的外径相同。
[0056]大直径管部2A的一端21(气体储存路径2的一端)位于比气体储存路径2的另一端22低的位置，并向下敞开以形成进入端口(在下文中可以称为“进入端口21”)。该进入端口21用作引入要储存在气体储存路径2中的气体4的部分，并且当产生气泡4B时，该进入端口
21还用作抽吸要被引入到气体储存路径2中的液体L的部分(参考图3至图5)。
[0057]气体储存路径2的另一端22侧和中央部分20由小直径管部2B形成。除了弯曲部分2Ba和2?之外，整个小直径管部2B具有均一内径。小直径管部2B的另一端22(气体储存路径2的另一端)与气体引导路径3连通。这里，气体储存路径2的另一端22指的是在气体引导路径3侧上气体储存路径2中的气体可以存在的最低点，S卩，图1和图4中的水平高度位置Hl。小直径管部2B的内径D2与气体储存路径2的另一端22侧和中央部分20的外径相同。
[0058]〈气体引导路径〉
[0059]气体引导路径3向上引导气体储存路径2中的气体，并且气体引导路径3的一端30与气体储存路径2的另一端22连通。气体引导路径3具有大致L形，整个气体引导路径3具有均一内径。优选地，气体引导路径3的最低位置处的最高点不低于气体储存路径2的另一端
22。图1示出了如下情况:在水平高度位置Hl处，气体引导路径3的最低位置处的最高点位于与气体储存路径2的另一端22相同的位置。以这种方式，当气体引导路径3的最低位置处的最高点不低于气体储存路径2的另一端22时，储存在气体储存路径2中的气体容易经由气体引导路径3被释放，并且可以促使气泡的直径变大。
[0060]气体引导路径3的外径D3与气体储存路径2的另一端22侧和中央部分20的外径D2(小直径管部2B的内径)相同或大致相同，并且内径D3的优选范围也是相同的。具体而言，气体引导路径3的内径D3小于气体储存路径2的一端21侧(大直径管部2A)的内径D1。此外，在与气体储存路径2的另一端22处于相同水平面的水平高度位置Hl处，气体储存路径2的一端21侧的横截面面积大于气体引导路径3的横截面面积。以这种方式，当在位于水平高度位置Hl(其与气体储存路径2的另一端22水平)处气体储存路径2的一端21侧上的横截面面积大于气体引导路径3的横截面面积时，可以使作用在气体储存路径3中所存在的气体4的后端界面41上的液体压力比作用在前端界面40的液体压力高(参考图4)。结果，可以更有效地一次排出气体储存路径2中的气体4，并且可以更有效地产生大气泡4B(参考图4和图5)。
[0061]气体引导路径3的另一端31形成气体排出端口(在下文中可以称为“气体排出端口31”)。该气体排出端口 31用作如下部分:使储存在气体储存路径2中的气体4作为气泡4B从该部分排出到外部(参考图3至图5)。气体排出端口 31位于比作为气体储存路径2的最高点的水平高度位置H2高的位置。当气体排出端口 31位于比水平高度位置H2(其作为气体储存路径2的最高点)高的位置时，可以确保气体储存路径2的另一端22与气体引导路径3的另一端31之间在竖直方向上的位置存在较大差异(气体引导路径3中的气体的沿竖直方向的运动距离)。因此，当气体引导路径3中的气体移动时，气体不容易分散，而是因表面张力而容易聚集。结果，可以使气体储存路径2中的气体4经由气体引导路径3更有效地一次排出，并且可以更有效地产生大气泡4B(参考图3至图5)。
[0062]气体排出端口31的内径小于进入端口 21的内径。也就是说，气体排出端口 31的面积小于进入端口 21的面积。可以认为的是，作用在气体储存路径2中的气体4的前端界面40上的液体压力取决于气体排出端口 31的外径(横截面面积)的大小。还可以认为的是，作用在气体储存路径2中的气体4的后端界面41上的液体压力取决于进入端口 21的外径(横截面面积)的大小。因此，在间歇式气泡发生装置I中，当大直径管部2A中存在后端界面41时，可以认为作用在气体储存路径2中所存在的气体4的后端界面41上的液体压力大于作用在气体4的前端界面40上的液体压力。气体排出端口 31的内径与小直径管部2B的平均内径D2相同或大致相同。
[0063]〈间歇式气泡发生装置的操作〉
[0064]现在将参考图2至图5对间歇式气泡发生装置I的操作进行描述。应注意的是，图2至图5所示的气泡发生机构仅是示例性和示意性的表示。气泡发生机构可以随气体储存路径2和气体引导路径3的形状、尺寸、位置关系等变化而变化，因此，以下描述不一定准确反映实际的气泡发生机构。在以下描述中，将一次排出气体储存路径2中的所有气体4的情况作为实例进行描述。
[0065]如图2至图5所示，间歇式气泡发生装置I用于在被浸入到液体L中时产生气泡4B。图2示出了在初始使用时的状态或刚完成产生气泡4B时(参考图5)的状态，其中，气体储存路径2和气体引导路径3充满液体L。
[0066]如图2所示，当产生气泡4B(参考图5)时，气体4A经由进入端口 21被引入到气体储存路径2中。使用气体供应源(未示出)将气体4A供应作为多个独立气泡。在该情况下，因为气体储存2的一端21侧的平均内径Dl比气体储存路径2的中央部分20和另一端22侧的平均内径D2大(参考图1)，所以可以可靠地将气体4A引入到气体储存路径2中。可以根据气体储存路径2和气体引导路径3的形式和直径确定被引入到气体储存路径2中的气体4A的量。
[0067]如图3所示，当将气体4A连续地供应至气体储存路径2时，首先，气体4被储存在气体储存路径2的中央部分20中，并且气体4与液体L之间的界面向下移动。当界面到达水平高度位置H4时，气体4的前端界面40随后在气体储存路径2的另一端22侧上向下移动，而气体4的后端界面41朝向气体储存路径2的一端(进入端口)21侧向下移动。这时，前端界面40和后端界面41在保持水平高度的同时向下移动。然而，当前端界面40和后端界面41到达水平高度位置H3时，后端界面41随后在大直径管部2A中移动。
[0068]如图4所示，当前端界面40到达水平高度位置Hl(气体储存路径2的另一端22和气体引导路径3的一端30)时，在该水平高度位置Hl处液体密封被破坏。结果，如图4和图5所示，气体储存路径2中的气体4经由气体排出端口 31被排出至外部。在该情况下，在水平高度位置Hl处，因为气体储存路径2的另一端22的前端界面40所处位置的外径(横截面面积)小于气体储存路径2的后端界面41所处位置的外径，所以作用在气体4的后端界面41上的液体压力大于作用在气体4的前端界面40上的液体压力。相应地，因为作用在气体4的后端界面41上的液体压力变为大于作用在前端界面40上的液体压力，所以将具有相对较大直径的气泡4B排出至外部，而不会把气体引导路径3中的气体4变成小气泡。
[0069]此外，因气体4与液体L之间的密度差(气体4的浮力)、气体4的表面张力等作用，所以在不使气体储存路径2中的气体4的直径减小的情况下，可以使大直径气泡4B经由气体引导路径3—次排出。具体而言，可以认为的是，因为气体排出端口31位于比水平高度位置H2(其为气体储存路径2的最高点)高的位置，所以可以如上所述那样使气体储存路径2中的气体4经由气体引导路径3更有效地一次排出，并且可以更有效地产生大直径气泡4B。
[0070]由于气体4从气体储存路径2运动至气体引导路径3，所以吸力作用在气体储存路径2的一端21侧上。因此，如图2和图5所示，液体L经由进入端口 21被吸入到气体储存路径2中，使得气体储存路径2充满液体L。
[0071 ] 可以通过连续供应气体4A来间歇且反复地进行上述气泡4B的产生。
[0072]〈如何使用间歇式气泡发生装置〉
[0073]例如，如图6所示，间歇式气泡发生装置I布置到浸入在液体L中的过滤组件5下方。间歇式气泡发生装置I用于通过向过滤组件5供应气泡来清洁过滤组件5。过滤组件5包括构造成固定多个过滤膜52的一对固定部件50和51。
[0074]当间歇式气泡发生装置I从过滤组件5供应气泡4B时，气泡4B被固定部件50分成多个较小气泡4C，这些较小气泡4C在与多个过滤膜52的表面接触的同时向上移动。较小气泡4C的平均直径接近于过滤膜52之间的距离，并容易在过滤膜52之中均匀分布。因此，可以用较小气泡4C彻底清洁过滤膜52的表面。因为较小气泡4C比常规微气泡更快地向上移动，所以可以用高擦洗压力有效地清洁过滤膜52的表面。当过滤膜52如图所示那样沿竖直方向布置在过滤组件5中时，较小气泡4C沿过滤膜52的纵向向上移动。这允许更有效且充分地清洁过滤膜52的表面。
[0075]〈优点〉
[0076]间歇式气泡发生装置I包括具有大致倒U字形状的气体储存路径2。因此，从气体储存路径2的一端(进入端口)21引入的气体4A首先被储存在气体储存路径3的中央部分20中。随后，当进一步引入气体4A时，一定量以上的气体4被储存在气体储存路径2中，然后，气体4与液体L之间的界面分支成进入气体储存路径2的一端(进入端口)21侧和另一端22(气体引导路径3)侧。当从气体储存路径2的一端(进入端口)21侧进一步引入气体4A时，气体储存路径2的后端界面41朝向气体储存路径2的一端(进入端口)21移动，而气体储存路径2的前端界面41移动至气体引导路径3侧。这时，因为液体压力作用在前端界面40和后端界面41上，所以这些界面40和41在保持在大致相同水平高度位置的同时移动。随后，当气体储存路径2中的气体4的量超过预定量时，气体储存路径2中的气体4被向上引导通过气体引导路径3，并且间歇地释放出相对较大气泡4B。为何会释放出大气泡4B的原因尚不明确，但可能的原因例如如下:当从气体引导路径3释放出储存在气体储存路径2中的气体4时，气体4因其表面张力而被集中在一起。当从引导路径3释放出气体4时，吸力作用在后续气体4上。沿向上方向的液体压力作用在气体储存路径2的后端界面41上。
[0077][第二实施例]
[0078]接下来，将参考图7至图9对根据本发明的第二实施例的间歇式气泡发生装置进行描述。在图7至图9中，与图1中的间歇式气泡发生装置I的结构相同的结构分配有相同的附图标记，并且在下文中将省略重复描述。
[0079]间歇式气泡发生装置6具有与图1中的间歇式气泡发生装置I类似的总体结构，并包括气体储存路径2和气体引导路径3。通过将多个管材彼此连接在一起来将间歇式气泡发生装置6形成为一系列管部。
[0080]通过借助于接合盖65、第一接合管部66、第二接合管部67和第三接合管部68将筒状主体60、第一 L形管部61、第二 L形管部62、第三L形管部63和第四L形管部64连接在一起，将间歇式气泡发生装置6形成为一系列管部。
[0081]筒状主体60的内径与图1的间歇式气泡发生装置I中的气体储存路径2的一端21侧的外径Dl对应。第一 L形管部61至第四L形管部64中的每一个L形管部的内径与图1的间歇式气泡发生装置I中的气体储存路径2的另一端22侧的外径D2和气体引导路径3的内径D3对应。因此，第一 L形管部61至第四L形管部64中的每一个L形管部的内径的优选范围与图1的间歇式气泡发生装置I中的气体储存路径2的一端21侧的外径D1、气体储存路径2的另一端22侧的外径D2或气体引导路径3的外径D3的优选范围相同。
[0082]优选地，第一接合管部66至第三接合管部68中的每一个接合管部的外径与第一L形管部61至第四L形管部64中的每一个L形管部的内径大致相同，以适当地将第一L形管部61至第四L形管部64彼此连接起来。
[0083]筒状主体60形成气体储存路径2。筒状主体60与第一L形管部61的一端61A连接，使得接合盖65位于筒状主体60与第一 L形管部61之间。接合盖65包括盖部65A和接合部65B。盖部65A被装配到筒状主体60的上端部上。接合部65B被装配到形成气体储存路径2的第一 L形管部61的一端61A中。接合部65B设置在盖部65A的中央部分上，并且形成为是中空的。第一 L形管部61以该方式与筒状主体60连接，因此，第一 L形管部61限定了从筒状主体60沿大致竖直方向向上延伸的路径以及与该路径相连续且沿大致水平方向延伸的路径，并且形成气体储存路径2的一部分。
[0084]第一L形管部61的另一端61B与第二 L形管部62的一端62A连接，使得第一接合管部66位于第一 L形管部61与第二 L形管部62之间。第二 L形管部62以该方式与第一 L形管部61连接，因此，第二 L形管部62限定了从第一 L形管部61沿大致水平方向延伸的路径以及与该路径相连续且沿大致竖直方向向下延伸的路径，并且形成气体储存路径2的一部分。
[0085]第二L形管部62的另一端62B与第三L形管部63的一端63A连接，使得第二接合管部67位于第二 L形管部62与第三L形管部63之间。第三L形管部63以该方式与第二 L形管部61连接，因此，第三L形管部63限定了从第二 L形管部62沿大致竖直方向向下延伸的路径以及与该路径相连续且沿大致水平方向延伸的路径，并且形成气体储存路径2的一部分和气体引导路径3的一部分。
[0086]第三L形管部63的另一端63B与第四L形管部64的一端64A连接，使得第三接合管部68位于第三L形管部63与第四L形管部64之间。第四L形管部64以该方式与第三L形管部63连接，因此，第四L形管部64限定了从第三L形管部63沿大致水平方向延伸的路径以及与该路径相连续且沿大致竖直方向向上延伸的路径，并且形成气体引导路径3的一部分。第四L形管部64的另一端64B具有开口。该开口形成气体排出端口 31。
[0087]第三L形管部63可以与第二L形管部62能旋转地连接。当第三L形管部63以该方式能旋转地设置时，第三L形管部63和第四L形管部64可以与第二 L形管部62—体地旋转。也就是说，能够使整个气体引导路径3和气体储存路径2的一部分一起旋转。当气体引导路径3以该方式能旋转地设置时，间歇式气泡发生装置可以灵活地用于引入气体的部分的形状、布置等各异的各种过滤组件等。
[0088]间歇式气泡发生装置6具有与图1的间歇式气泡发生装置I类似的总体结构。因此，获得了与间歇式气泡发生装置I的优点相同的优点。此外，可以通过将多个管材彼此连接起来形成间歇式气泡发生装置6，因此间歇式气泡发生装置6可以被简单地制造并且在成本方面比较有利。
[0089][第三实施例]
[0090]接下来，将参考图10对根据本发明的第三实施例的间歇式气泡发生装置进行描述。在图10中，与图7至图9中的间歇式气泡发生装置6的结构相同的结构分配有相同的附图标记，并且在下文中将省略重复描述。
[0091]图10中的间歇式气泡发生装置7与图7至图9中的间歇式气泡发生装置6基本相同，但在气体引导路径70的结构上有所不同。
[0092]在气体引导路径70中，笔直管部71被装配到第四L形管部64’的另一端64B’中，以形成另一端72侧。气体引导路径70的另一端72形成气体排出端口 72。该气体排出端口 72的位置高于作为气体储存路径2的最高点的水平高度位置H2。
[0093]根据该间歇式气泡发生装置7，通过将笔直管部71装配到第四L形管部64中来形成气体引导路径70的另一端72侧。因此，气体排出端口 72的外径小于气体储存路径2的外径。因此，变得容易增大作用在气体储存路径2的气体4的前端界面40与后端界面41(参考图3和图4)之间的压差。
[0094][第四实施例]
[0095]接下来，将参考图11对根据本发明的第四实施例的间歇式气泡发生装置进行描述。在图11中，与图7至图9中的间歇式气泡发生装置6的结构相同的结构分配有相同的附图标记，并且在下文中将省略重复描述。
[0096]图11中的间歇式气泡发生装置8与图7至图9中的间歇式气泡发生装置6基本相同，但不同之处在于:使用三个管部形成间歇式气泡发生装置8。
[0097]通过将L形大直径管部80、S形中间直径管部81和L形小直径管部82彼此连接起来形成间歇式气泡发生装置8。
[0098]就L形大直径管部80而言，一端80A形成进入端口 21，而另一端80B被装配到S形中间直径管部81的一端81A侧上。利用该结构，进入端口 21和L形大直径管部80的内部与S形中间直径管部81的内部连通。
[0099]就S形中间直径管部81而言，一端81A侧被装配到L形大直径管部80的另一端80B中，而另一端81B被装配到L形小直径管部82的一端82A侧。利用该结构，S形中间直径管部81的内部与L形大直径管部80的内部和L形小直径管部82的内部连通。
[0100]就L形小直径管部82而言，一端82A侧被装配到S形中间直径管部81的另一端81B中，而另一端82B形成气体排出端口31。利用该结构，L形小直径管部82的内部和气体排出端口 31与S形中间直径管部81的内部连通，并与L形大直径管部80的内部和进入端口 21连通。
[0101]在间歇式气泡发生装置8中，进入端口21、L形大直径管部80的内部、S形中间直径管部81的内部、L形小直径管部82的内部和气体排出端口 31以串联方式连通。此外，从进入端口 21至气体排出端口31的管部路径的外径(横截面面积)逐渐减小。因此，气体排出端口31的直径(横截面面积)小于进入端口 21的外径(横截面面积)。结果，合适的压差可以作用在气体储存路径2中的气体4的前端界面40与后端界面41(参考图3和图4)之间。此外，间歇式气泡发生装置8具有通过将三个管部80、81和82连接起来而得到的结构，因此，可以容易地形成间歇式气泡发生装置8。
[0102][第五实施例]
[0103]接下来，将参考图12对根据本发明的第五实施例的间歇式气泡发生装置进行描述。在图12中，与图1中的间歇式气泡发生装置I的结构相同的结构分配有相同的附图标记，并且在下文中将省略重复描述。
[0104]图12中的间歇式气泡发生装置I’与图1中的间歇式气泡发生装置I基本相同，但在气体引导路径3 ’的结构上有所不同。
[0105]气体引导路径3’布置为与气体储存路径2的另一端22侧相邻。也就是说，气体储存路径2的另一端22侧和气体引导路径3’形成发卡(hairpin)形状，并且气体引导路径3’的一端30’侧上基本不存在水平部分。气体引导路径3’的另一端(气体排出端口)31’的水平高度位置高于作为气体储存路径2的最高点的水平高度位置H2。气体排出端口 31’的外径(横截面面积)小于进入端口 21的外径(横截面面积)。
[0106]根据该间歇式气泡发生装置I’，在基本上不沿水平方向移动气体储存路径2中的气体的情况下，可以将气体4引导至气体引导路径3’。因此，能够更有效地实现一次释放出储存在气体储存路径2中的气体的效果。
[0107][第六实施例]
[0108]接下来，将参考图13至图16对根据本发明的第六实施例的间歇式气泡发生装置进行描述。
[0109]图13中的间歇式气泡发生装置9包括气体储存路径91和气体引导路径92。间歇式气泡发生装置9包括箱体93以及分隔箱体93的内部的多个分隔壁98A和98B。通过将单个箱体93分成多个区段且允许这些区段彼此连通来形成气体储存路径91和气体引导路径92。
[0110]〈箱体〉
[0111]箱体93包括:气体储存路径形成部分94，其在俯视图中具有L形状；以及气体引导路径形成部分95，其在俯视图中具有矩形形状。如图14所示，气体储存路径形成部分94包括主体部分94A和辅助部分94B。在左右方向被限定为纵向的俯视图中，主体部分94A具有矩形形状。辅助部分94B从主体部分94A的沿纵向的一端侧(图14中的左端侧)向后突出，并在左右方向被限定为纵向的俯视图中具有矩形形状。主体部分94A的沿短方向的长度(沿前后方向的长度)大于辅助部分84B的沿短方向的长度(沿前后方向的长度)。就气体引导路径形成部分95而言，在俯视图中，左右方向被限定为纵向。气体引导路径形成部分95的沿纵向的一端(图14中的左端)与辅助部分94B的沿纵向的另一端(图14中的右端)相连。气体引导路径形成部分95的沿短方向的另一端(前端)与主体部分94A的沿短方向的一端(后端)相连。应注意的是，为方便起见而确定了术语“前”、“后”、“左”和“右”，其中，根据图13，主体部分94A侧被限定为前方，而气体引导路径形成部分95侧被限定为后方，并且不具体限定箱体93的结构。
[0112]辅助部分94B的沿短方向的长度(沿前后方向的长度)与气体引导路径形成部分95的沿短方向的长度(沿前后方向的长度)相同。气体引导路径形成部分95布置在箱体93的沿左右方向的中央。气体引导路径形成部分95的沿纵向的长度(沿左右方向的长度)大于辅助部分94B的沿纵向的长度(沿左右方向的长度)，并且这些长度的总和比主体部分94A的沿纵向的长度(沿左右方向的长度)短。因此，在俯视图中箱体93形成为具有大致矩形形状，其中主体部分94A的沿纵向的另一端(图14中的右端)的后部被切除。
[0113]如图15所示，气体储存路径形成部分94和气体引导路径形成部分95形成为使得它们的下端彼此齐平。气体引导路径形成部分95的上端高于气体储存路径形成部分94的上端。箱体93内部是中空的。主体部分94A的下端和气体引导路径形成部分95的上端中分别形成有开口 96和97。
[0114]〈分隔壁〉
[0115]如图15所示，第一分隔壁98A限定了主体部分94A的内部空间以及辅助部分94B和气体引导路径形成部分95的内部空间。在对主体部分94A和辅助部分94B的内部空间进行限定的区域的上部中，第一分隔壁98A具有矩形开口99。
[0116]如图16所示，第二分隔壁98B限定了辅助部分94B的内部空间和气体引导路径形成部分95的内部空间。第二分隔壁98B的下部具有矩形开口 100。
[0117]〈气体储存路径〉
[ΟΙ18]气体储存路径91的一端9IA侧具有由主体部分94A和第一分隔壁98A形成的长方体形状。气体储存路径91的一端91A侧向下敞开，以形成进入端口。气体储存路径91的另一端91B侧具有由辅助部分94B、第一分隔壁98A和第二分隔壁98B形成的长方体形状。允许气体储存路径91的一端91A侧和气体储存路径91的另一端91B侧经由形成在第一分隔壁98A中的开口 99彼此连通，从而形成大致倒U字形状。
[0119]〈气体引导路径〉
[0120]气体引导路径92具有由气体引导路径形成部分95、第一分隔壁98A和第二分隔壁98B形成的长方体形状。气体引导路径92向上敞开以形成气体排出端口。允许气体储存路径92经由形成在第二分隔壁98B中的开口 100与气体储存路径91的另一端91B侧连通。
[0121]如上所述，因为如图16所示气体引导路径形成部分95的上端高于气体储存路径94的上端，所以气体引导路径92的上端位于比水平高度位置H2(其作为气体储存路径91的最高点)高的位置。也就是说，气体引导路径92的上端位于高度等于或高于气体储存路径91的最高点的位置。
[0122]气体引导路径92的最低位置处的最高点(其由开口100的上侧限定)设置为不低于气体储存路径91的另一端。
[0123]如上所述，主体部分94A的沿短方向的长度大于气体引导路径形成部分95的沿短方向的长度，并且主体部分94A的沿纵向的长度大于气体引导路径形成部分95的沿纵向的长度。因此，如图15所示，在与气体储存路径91的另一端处于相同水平面的水平高度位置Hl处，气体储存路径91的一端91A侧的横截面面积大于气体引导路径92的横截面面积。
[0124]间歇式气泡发生装置9具有与图1的间歇式气泡发生装置I类似的总体结构。因此，得到了与间歇式气泡发生装置I的优点相同的优点。此外，间歇式气泡发生装置9包括通过将单个箱体93分成多个区段并允许这些区段彼此连通来形成的气体储存路径91和气体引导路径92。因此，可以容易地形成气体储存路径91和气体引导路径92。根据该结构，例如，如图17所示，可以通过允许侧壁(气体储存路径形成部分94的左右侧壁)面向彼此来以串联方式容易地排列多个间歇式气泡发生装置9。此外，可以以高密度的方式释放多个气泡。
[0125][第七实施例]
[0126]接下来，将参考图18至图20对根据本发明的第七实施例的间歇式气泡发生装置进行描述。在图18至图20中，与图13至图16中的间歇式气泡发生装置9的结构相同的结构分配有相同的附图标记，并且在下文中将省略重复描述。
[0127]图18至图20中的间歇式气泡发生装置10与图13至图16中的间歇式气泡发生装置9基本相同。然而，间歇式气泡发生装置10的气体储存路径形成部分102和第一分隔壁98A’的结构有所不同，且间歇式气泡发生装置10包括第三分隔壁98C。因此，间歇式气泡发生装置1具有如下结构:气体储存路径1I的另一端1IB和1IC侧被分成两个区段。
[0128]〈气体储存路径形成部分〉
[0129]如图19所示，气体储存路径形成部分102包括主体部分102A、第一辅助部分102B和第二辅助部分102C。在左右方向被限定为纵向的俯视图中，主体部分102A具有矩形形状。第一辅助部分102B从主体部分102A的沿纵向的一端侧(图19中的左端侧)向后突出，并在左右方向被限定为纵向的俯视图中具有矩形形状。第二辅助部分102C从主体部分102A的沿纵向的另一端侧(图19中的右端侧)向后突出，并在左右方向被限定为纵向的俯视图中具有矩形形状。气体储存路径形成部分102的主体部分102A和第一辅助部分102B分别具有与图14中的气体储存路径形成部分94的主体部分94A和辅助部分94B相同的结构。
[0130]在间歇式气泡发生装置10的正视图中，第二辅助部分102C形成为具有与第一辅助部分102B对称的形状。在间歇式气泡发生装置10的正视图中，第二辅助部分102C在左右方向上布置在与第一辅助部分102B对称的位置。因此，在俯视图中，间歇式气泡发生装置10形成为具有矩形形状。
[0131]〈分隔壁〉
[0132]使用第一分隔壁98A’代替图14中的第一分隔壁98A。如图19所示，第一分隔壁98A’限定了主体部分102A的内部空间以及第一辅助部分102B和第二辅助部分102C的内部空间。在对主体部分102A和第一辅助部分102B的内部空间进行限定的区域的上部中，第一分隔壁98A’具有矩形开口 103。在对主体部分102A和第二辅助部分102C的内部空间进行限定的区域的上部中，第一分隔壁98A’具有矩形开口 104。如图20所示，开口 103和104布置在相同的水平高度位置。
[0133]第三分隔壁98C限定了第二辅助部分102C的内部空间和气体引导路径形成部分95的内部空间。第三分隔壁98C的下部具有矩形开口 105。如图20所示，开口 100和105布置在相同的水平高度位置。
[0134]〈气体储存路径〉
[0135]气体储存路径101的一端1lA侧具有由主体部分102A和第一分隔壁98A’形成的长方体形状。气体储存路径101的一端1lA侧向下敞开，以形成进入端口。气体储存路径101的另一端1lB侧分成两个区段。这些区段之一具有由第一辅助部分102B、第一分隔壁98A’和第二分隔壁98B形成的长方体形状。另一个区段具有由第二辅助部分102C、第一分隔壁98A’和第二分隔壁98C形成的长方体形状。允许气体储存路径101的一端1lA侧和另一端1lB侧经由形成在第一分隔壁98A ’中的开口 103和104中的每一个开口彼此连通，从而形成大致倒U字形状。
[0136]〈气体引导路径〉
[0137]气体引导路径92’具有由气体引导路径形成部分95、第一分隔壁98A’、第二分隔壁98B和第三分隔壁98C形成的长方体形状。气体引导路径92’向上敞开，以形成气体排出端口。允许气体储存路径92’经由分别形成在第二分隔壁98B和第三分隔壁98C中的开口 100和105与气体储存路径1I的另一端1IB侧和另一端1IC侧连通。
[0138]因为间歇式气泡发生装置10具有与图13至图16中的间歇式气泡发生装置类似的总体结构，所以能够实现与间歇式气泡发生装置9的优点相同的优点。此外，根据该间歇式气泡发生装置10，因为气体储存路径101的另一端1lB和1lC侧被分成多个区段，所以可以将气体储存路径101中的气体有效地引导至气体引导路径92’，以增加气泡的释放效率。
[0139][其他实施例]
[0140]应该理解的是，本文所公开的实施例在所有方面仅是示例性的而非限制性的。本发明的范围不限于各实施例的结构，而是由下述权利要求限定。意图在于，本发明的范围包括权利要求的等同内容和权利要求范围内的所有变型。
[0141]气体储存路径2和气体引导路径3的一部分或全部的横截面形状不限于圆，也可以是多边形(例如，矩形)或其他形状。当气体储存路径2和气体引导路径3的截面具有除了圆形形状之外的形状时，每个截面的外径为如下完整圆的直径(等效圆直径):该完整圆具有与上述横截面的面积相等的面积。
[0142]图21和图22示出了包括气体储存路径2〃的间歇式气泡发生装置1〃，该气体储存路径2〃的一部分具有长矩形的横截面形状。在该间歇式气泡发生装置1〃中，气体储存路径2〃的一端21〃侧由长方体状箱体(具有长矩形的横截面)2A 〃形成。另一方面，气体储存路径2〃的另一端22〃侧由管部形成。与图12中的间歇式气泡发生装置I’类似，气体储存路径2〃的另一端22〃与气体引导路径3 ’的一端30 ’连通。
[0143]在第一实施例的间歇式气泡发生装置I中，已对如下情况进行了描述:气体储存路径2中的全部或大致全部气体4被产生作为气泡4B。作为选择，间歇式气泡发生装置可以具有如下结构:不一次排放出气体储存路径中的气体(在产生气泡之后，一部分气体残留在气体储存路径中)。这种结构的一个实例是如下实例:气体引导路径的另一端的位置布置为低于气体储存路径的最高位置。作为选择，间歇式气泡发生装置可以具有除了气体引导路径的另一端的位置布置为低于气体储存路径的最高位置的结构之外的结构，只要不一次排出气体储存路径中的气体即可。作为选择，间歇式气泡发生装置可以具有如下结构:在气体引导路径的另一端的位置布置为高于气体储存路径的最高位置的同时，不一次排出气体储存路径中的气体。
[0144]用于将第二实施例的间歇式气泡发生装置6和第三实施例的间歇式气泡发生装置7中的各L形管部连接起来的接头不一定是装配到L形管部中的部件，而可以是装配到相邻L形管部上以将L形管部彼此连接起来的部件。此外，可以省略接头，如图11所示的间歇式气泡发生装置8那样，可以通过将一个L形管部装配到另一个L形管部来将L形管部彼此连接起来。
[0145]不需要通过将L形管部彼此连接起来以形成气体储存路径和气体引导路径，而是可以通过将具有其他形状的管部彼此连接起来以形成气体储存路径和气体引导路径。可以通过使用例如以除了 90度之外的角度弯曲的管部来形成气体储存路径和气体引导路径。
[0146]此外，气体排出端口和进入端口的方向、位置等也不限于附图所示的实例，而是可以进行各种变化。例如，气体排出端口可以布置在与气体储存路径的最高位置相同的高度上。
[0147]关于第六实施例的间歇式气泡发生装置9和第七实施例的间歇式气泡发生装置10，箱体的形状不受特别限制。例如，气体储存路径形成部分的主体部分和辅助部分以及气体引导路径形成部分可以按如上顺序沿左右方向布置。可以根据气体储存路径形成部分的主体部分和辅助部分以及气体引导路径形成部分的布置来适当地改变分隔壁的布置位置。
[0148]关于第七实施例的间歇式气泡发生装置10，气体储存路径的另一端侧不一定分成两个区段，而是可以分成三个以上的区段。
[0149]即使当间歇式气泡发生装置如第六实施例的间歇式气泡发生装置9和第七实施例的间歇式气泡发生装置10那样整体上形成为单个箱体时，气体储存路径和气体引导路径也不一定由分隔壁限定。间歇式气泡发生装置的气体储存路径和气体引导路径可以由例如箱体形成并可以通过将箱体彼此连接起来而形成。
[0150]气体不一定以独立气泡的形式供应至气体储存路径。作为选择，可以以非独立连续流的形式供应气体。此外，不一定从下侧将气体供应至气体储存路径。作为选择，可以从例如上侧或侧面供应气体。可以单独设置气体进入端口和液体吸入端口。例如，当使用附图所示的实施例的进入端口作为液体吸入端口时，气体进入端口可以设置在气体储存路径中的另一个位置。
[0151]工业实用性
[0152]本发明的间歇式气泡发生装置可以产生具有大直径(体积)的气泡，并可以被适当地用于例如清洁膜组件。
[0153]附图标记列表
[0154]间歇式气泡发生装置
[0155]2，2〃气体储存路径
[0156]2A大直径管部
[0157]2A〃 箱体
[0158]2B小直径管部
[0159]2Ba，2Bb 弯曲部分
[0160]20中央部分
[0161]21，21〃 一端(进入端口)
[0162]22，22〃 另一端
[0163]3，3’气体引导路径
[0164]30，30，一端
[0165]31,31'另一端(气体排出端口)
[0166]4 气体
[0167]4A 气体
[0168]4B，4C 气泡
[0169]40前端界面
[0170]41后端界面
[0171]5过滤组件
[0172]50，51固定部件
[0173]52过滤膜
[0174]6间歇式气泡发生装置
[0175]60筒状主体
[0176]61至64第一至第四L形管部
[0177]61A 至 64A —端
[0178]61B至64B 另一端
[0179]64’第四L形管部
[0180]64B，另一端
[0181]65接合盖
[0182]65A 盖部
[0183]65B接合部
[0184]66至68第一至第三接合管部
[0185]7间歇式气泡发生装置
[0186]70气体引导路径
[0187]71笔直管部
[0188]72气体排出端口
[0189]8间歇式气泡发生装置
[0190]80 L形大直径管部
[0191]80A 一端
[0192]80B 另一端
[0193]81 S形中间直径管部
[0194]81A 一端
[0195]81B 另一端
[0196]82 L形小直径管部
[0197]82A 一端
[0198]82B 另一端
[0199]9间歇式气泡发生装置
[0200]91气体储存路径
[0201]91A 一端
[0202]91B 另一端
[0203]92,92'气体引导路径
[0204]93 箱体
[0205]94气体储存路径形成部分
[0206]94A主体部分
[0207]94B辅助部分
[0208]95气体引导路径形成部分
[0209]96，97 开口
[0210]98A，98A’ 第一分隔壁
[0211]98B第二分隔壁
[0212]98C第三分隔壁
[0213]99,100 开口
[0214]10间歇式气泡发生装置
[0215]101气体储存路径
[0216]1lA 一端
[0217]1lBaoiC 另一端
[0218]102气体储存路径形成部分
[0219]102A主体部分
[0220]102B第一辅助部分
[0221]102C第二辅助部分
[0222]103,104,105 开口
[0223]Dl大直径管部2A的平均内径(气体储存路径的一端侧的外径)
[0224]D2小直径管部2A的平均内径(气体储存路径的中央部分和另一端侧的外径)
[0225]D3气体引导路径3的平均外径
[0226]Hl至H4水平高度
[0227]L 液体
【主权项】
1.一种间歇式气泡发生装置，其在被浸入到液体中时使用，并且 由一系列管部形成， 所述间歇式气泡发生装置包括: 气体储存路径，其一端向下敞开，所述气体储存路径储存预定量的气体，并具有大致倒U字形状；以及 气体引导路径，其与所述气体储存路径的另一端连通，并向上引导来自所述另一端的气体。2.根据权利要求1所述的间歇式气泡发生装置，其中，所述气体引导路径的最低位置处的最高点不低于所述气体储存路径的所述另一端。3.根据权利要求1或2所述的间歇式气泡发生装置，其中，在与所述气体储存路径的所述另一端处于相同水平面的水平高度位置处，所述气体储存路径的所述一端侧的横截面面积大于所述气体引导路径的横截面面积。4.根据权利要求1、2或3所述的间歇式气泡发生装置，其中，所述气体引导路径的上端位于等于或高于所述气体储存路径的最高点的高度位置。5.根据权利要求1至4中任一项所述的间歇式气泡发生装置，其中，形成所述气体储存路径或所述气体引导路径的所述管部彼此相连，以便能够围绕轴线旋转。6.根据权利要求1至5中任一项所述的间歇式气泡发生装置， 其中，所述气体储存路径的所述一端侧由长方体状的箱体形成，并且 所述气体储存路径的所述另一端侧由与所述箱体连通的管部形成。7.根据权利要求1至4中任一项所述的间歇式气泡发生装置，其中，通过将单个箱体分成多个区段且允许所述多个区段彼此连通来形成所述气体储存路径和所述气体引导路径。8.根据权利要求7所述的间歇式气泡发生装置，其中，所述气体储存路径的所述另一端侧被分成多个区段。9.根据权利要求1至8中任一项所述的间歇式气泡发生装置，其中，所述间歇式气泡发生装置用于清洁包括过滤膜的过滤组件。
【文档编号】B01D65/02GK105960275SQ201580007002
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2015年3月16日
【发明人】田中育, 森田彻
【申请人】住友电气工业株式会社