[发明专利]旋转式细微气泡发生装置

说明书

技术领域

本发明涉及细微气泡发生装置，它能把空气、氧气等气体有效地溶解到自来水里、河水或其它液体里，使污水的水质净化、使水的环境复苏。

背景技术

以前的充气、譬如由设置在水生生物培养装置上的细微气泡发生装置进行的充气基本上都是这样的方式，即从设置在培养槽内的管状或板状细微气泡发生装置细孔将空气加压后喷出到培养用水中，由此使气泡细分；或者将空气送入到已由回转叶片或气泡喷流等措施形成剪切力的培养用水流内，将其细分或者由加压的水急剧减压，使溶解于水中的空气气化而产生气泡。

在用具有这些功能的细微气泡发生装置进行的充气过程中，基本上都要根据空气的送给量或各种细微气泡发生装置的设备个数等参数进行必要的调节，使空气、二氧化碳等气体高效地溶解在水中，还必需促进水的循环。

但是，由以前的细微气泡发生装置进行的充气方式，譬如在用喷出进行的分散气体方式中，无论在其中设置怎样细微的细孔，气泡以加压状态从细孔喷出后总要体积膨胀，或者总要受这时的气泡表面张力作用，结果会发生直径有几mm左右的大气泡，很难产生比其小的气泡，而且，还有随着长时间运转而发生细孔堵塞和动力费用增大的问题。

在将空气送入到已用回转叶片或气泡喷流等措施形成剪切力的水流内而使其细分的方式中，为使其发生空穴，需要高速的转速，有动力费用昂贵的问题和随着空穴的发生使叶片急剧腐蚀和振动的问题，还有细微气泡生成率较少的问题。

而在其它的使气液二相流体与回转叶片或突起发生冲突的方式中，会破坏例如湖泊、鱼类水槽内的鱼类或水生小生物，对形成和保持水生生物培育所必要的环境会造成不良影响。

另外，加压方式会使装置变得庞大、高价，而且还需要巨额的运转费。

而且，即使使用上述任意一种现有技术都不能以工业规模产生直径为20μm以下的细微气泡。

发明的公开

本发明人进行了精心的研究后发现，用下述结构的本发明能以工业规模产生直径为20μm以下的细微气泡。

本发明的要点是如图12的本发明装置原理说明图所示，它是在装置容器内设置圆锥形空间100；在上述空间的内壁圆周面的一部分上、沿其切线方向开设加压液体导入口500；在上述圆锥形空间的底部300的中央部开设气体导入孔80；在上述圆锥形空间顶部附近设置旋转气液导出口101，由此构成细微气泡发生装置。

其中，把上述整个装置或至少旋转气液导出口101埋入在液体中，通过从上述加压液体导入口500将加压液体压送到圆锥形空间100内，在其内部生成旋转流，在圆锥管轴上形成负压部分。通过这种负压从上述气体导入孔80吸入气体，使气体通过压力最低的管轴上，由此形成细的旋转气体空洞部60。

在这圆锥形空间100里，从入口(加压液体导入口)500向出口(旋转气液导出口)101形成旋转流，随着空间100的断面缩小、越朝向旋转气液导出部101，旋转流速和朝向出口的流速就越同时增加。

而且，随着这旋转，因为液体和气体的比重差，在液体上受离心力作用的同时，在气体上受向心力的作用，由此就能使液体和气体分离，使气体变成线状的细的气体旋转空洞部60，变尖细地持续到出口101，从那里喷出，而与此喷出的同时，由于受到周围的静止水的作用，这种旋转急剧地减弱，在其前后产生急剧的旋转速度差。由这旋转速度差的发生，将线状的气体空洞部60连续稳定地切断，结果在出口101附近产生譬如直径为10～20μm的微小气泡并被放出。

即，本发明的第(1)方案是旋转式细微气泡发生装置，其特征在于，包括：具有圆锥形空间的容器本体；在上述空间的内壁圆周面的一部分上、沿其切线方向开设的加压液体导入口；在上述圆锥形空间的底部上开设的气体导入孔；开设在上述圆锥形空间顶部上的旋转气液导出口。

第(2)方案是旋转式细微气泡发生装置，其特征在于，包括：具有圆锥台形空间的容器本体；在上述空间的内壁圆周面的一部分上、沿其切线方向开设的加压液体导入口；在上述圆锥台形空间的底部上开设的气体导入孔；开设在上述圆锥台形空间顶部上的旋转气液导出口。

第(3)方案是旋转式细微气泡发生装置，其特征在于，包括：具有酒壶形状或酒瓶形状空间的容器本体；在上述空间的内壁圆周面的一部分上、沿其切线方向开设的加压液体导入口；在上述酒壶形状空间的底部上开设的气体导入孔；开设在上述酒壶形状空间顶部上的旋转气液导出口。