微小气泡发生装置以及方法制造方法及图纸

一边使旋转体２在液体中旋转，一边向旋转体２提供气体，并从形成在旋转体２的表面上的气泡注入孔向液体注入气体，通过将由液体和该旋转体的相对运动所发生的剪切力施加给存在于该旋转体的表面以及表面附近的气泡，发生细微的气泡。由此，不用强制性地给流体施加旋转流动，并能够很容易地大量发生微小气泡。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，尤其涉及能够大量地有效地发生具有数l(Him左右的气泡直径的微小气泡的微小气泡发生装置以及方 法。
技术介绍
气泡直径为100nm左右的微小气泡被称为微泡，与通常直径的气泡相 比，体积表面积较大，在液体中的滞留时间较长，因此可以期待利用了在 气液界面上的物量输送、化学反应、物理的.化学的特性的各种应用。一般而言，在发生微泡的微小气泡发生装置中，采用通过多孔质体向 液体吹入气体的方法。作为这样的微小气泡发生装置，有通过从压缩机等气体供给装置，经 由多孔质体向有水流动的管道供给气体的方式发生微泡的装置(例如，参 照曰本特开平8-225094号>^才艮)。另外，在近年所研发的微小气泡发生装置中，多采用在气泡表面施加 剪切力使气泡裂开的方法。作为这样的微小气泡发生装置，有包括如下的旋转式细微气泡发生装 置具有圆锥形的空间的容器主体，在该空间的内壁圆周面的一部分上沿 着其切线方向开设的加压液体导入口 ，开设在该圆锥形的空间底部的气体 导入孔，和开设在所述圆锥形空间的顶部的旋转气液导出孔(例如，参日 本照特开2003-205228号公才艮)。但是，在专利文献l所叙述的采用多孔质体的微小气泡发生装置中， 存在较大的问题，即气泡很难脱离多孔质体，因此发生的气泡比多孔质体的孔径大，不能发生微小的气泡。另外，采用使多孔质体旋转的方法，但 由于旋转的影响而从较小的旋转轴中心附近发生粗大气泡，因此即便在最适合的条件下，发生的气泡的直径在0.4mm左右就是界限了 。关于这一点，在专利文献2的微小气泡发生装置中，由于在气泡表面 施加了剪切力，因此可以发生微小的气泡。但是，也残留了如下的问题， 即为了强制地给流体施加旋转流动，将气体加压后提供给圆锥形的容器主 体，因此压力损失变大，同时与采用多孔质体的情况相比，液体中的气体 的比例变低。
技术实现思路
于是，本专利技术的目的在于消除所述以往技术所存在的问题点，提供不 用强制性地给与流体以旋转流动，并可以很容易地大量发生微小气泡的微 小气泡发生装置以及方法。另外，本专利技术的其他的目的在于提供不仅可以很容易地大量发生微小 气泡，并且可以使微小气泡的气泡直径均匀化，或者可以发生具有更小的 气泡直径的气泡的。为了达成所述的目的，本专利技术的特征在于具备具有旋转自如地被支 撑在液体中的旋转体，并从所述旋转体的表面向液体注入气体的气泡注入 部；将作为气泡的原料的气体提供给所述气泡注入部的气体供给管；和使 所述气泡注入部在液体中旋转的旋转驱动装置。另外，本专利技术的特征在于具备气泡注入部，其具有在液体中旋转的 旋转体，并从所述旋转体的表面向液体注入气体，并且通过将由液体与该旋转体的相对运动所发生的剪切力施加给存在于该旋转体的表面以及表面 附近的气泡，发生细微的气泡；将作为气泡的原料的气体提供给所述气泡 注入部的气体供给管；和使所述气泡注入部在液体中旋转的旋转驱动装置。 在本专利技术中，所述气泡注入部包括开有成为气体的通路的微小直径的 孔的旋转体，或者具备向外缘部放出气体的微小直径的喷嘴的旋转体，所 述旋转体包括多孔质体。另外，在本专利技术中，其特征在于，使所述气泡注入部旋转的旋转驱动 装置，具有可变地控制所述气泡注入部的转速的控制装置。在本专利技术中，可以在所述气泡注入部的上部设置与旋转体同步旋转的 碰撞板，或者进一步在所述气泡注入部的旋转体和所述碰撞板之间的外缘 部设置气泡破碎部(粉碎部)。另外，在本专利技术中，可以在所述气泡注入部的上部设置干扰板，或者 作为所述干扰板采用振动式干扰板。进而，还可以设置覆盖所述气泡注入 部的多孔质体罩。进而，本专利技术的微小气泡发生方法，其特征在于 一边使旋转体在液 体中旋转， 一边向所述旋转体提供气体；从形成在所述旋转体的表面上的 气泡注入孔向液体注入气体；通过将由液体与该旋转体的相对运动所发生 的剪切力施加给存在于该旋转体的表面以及表面附近的气泡，发生细微的 气泡。用这一微小气泡发生方法，在所述旋转体的气泡注入孔的圆周速度为 6m/s以下的范围内，使所述圆板的转速发生变化，以此来调整发生的气泡 的直径的大小，或者，也可以以所述旋转体的气泡注入孔的圆周速度为 6m/s以上的方式设定所述圆板的转速，使发生的气泡的直径成为恒定。根据本专利技术，不用强制性地给流体施加旋转流动，可以很容易地大量 发生微小气泡。并且，除了可以很容易地大量发生微小气泡之外，还可以 使微小气泡的气泡直径均匀化，或者还可以发生具有更小的气泡直径的气 泡。本专利技术可以用于将臭氧变成微小气泡后注入到沸腾水型轻水炉的管套 内，使氧化物溶解后将其除去的除染装置，或者还可以用于在上下水管处 理设施中，将变成微小气泡的臭氧吹入净化槽，实现有机物的分解等。附图说明图l是本专利技术的第1实施方式的微小气泡发生装置的构成说明图。 图2M示在该微小气泡发生装置中，气泡注入部的转速和气泡直径 的关系的图形。图3展示了本专利技术的微小气泡发生装置所采用的气泡注入部的构成， 图3(a)是平面图，图3(b)是剖面图。图4是本专利技术的第2实施方式的微小气泡发生装置的构成说明图。图5展示了本专利技术的第2实施方式的微小气泡发生装置所采用的气泡 注入部的构成，图5(a)是平面图，图5(b)是剖面图。图6M示在本专利技术的第2实施方式中，气泡注入孔的圆周速度和发 生的气泡的平均直径的关系的图形。图7A^示在本专利技术的第2实施方式中，使气体流量变化时的气泡注 入孔的圆周速度和发生的气泡的平均直径的关系的图形。图8M示在本专利技术的第2实施方式中，增加了气泡注入孔的个数时 的气泡注入孔的圆周速度和发生的气泡的平均直径的关系的图形。图9 ^艮示在本专利技术的第2实施方式中，气泡注入孔的间距和发生的 气泡的平均直径的关系的图形。图IOM示本专利技术的第2实施方式的微小气泡发生装置所采用的气泡 注入部的另 一例的构成的剖面图。图11是展示本专利技术的第2实施方式的微小气泡发生装置的另 一例的构 成说明图。图12l艮示本专利技术的第2实施方式的微小气泡发生装置的再一例的构 成说明图。图13是本专利技术的第3实施方式的微小气泡发生装置的构成说明图。 图14是本专利技术的第4实施方式的微小气泡发生装置的构成说明图。 图15是本专利技术的第5实施方式的微小气泡发生装置的构成说明图。 图16是本专利技术的第6实施方式的微小气泡发生装置的构成说明图。 图17是本专利技术的第7实施方式的微小气泡发生装置的构成说明图。 图18展示了本专利技术的第8实施方式的微小气泡发生装置所采用的气泡 注入部，图18(a)是平面图，图18(b)是剖面图。具体实施方式7以下，参照附图说明本专利技术的微小气泡发生装置的 一个实施方式。 第1实施方式图l展示了本专利技术的第1实施方式的微小气泡发生装置。在图1中，标号l表示装满液体，例如水的水槽。在该水槽l的水中，配置有具备旋转体的气泡注入部2。在该气泡注入部2上，连接有由未图 示的轴承支撑的旋转轴3。旋转轴3的端部连接在旋转接头(swiveljoint) 4上。在该旋转接头4上，连接有气体供给管5，从气体供给管5送来的气 体，通过旋转接头4、旋转轴3提供给气泡注入部2。这时，在气泡注入部 2上打开多个细微的孔，气体通过细微的孔被注入水槽1的液体。在旋转轴3上安装有从动带轮6。驱动带轮7被安装在电动机8本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微小气泡发生装置，其特征在于，具备：　气泡注入部，其具有旋转自如地被支撑在液体中的旋转体，并从所述旋转体的表面向液体注入气体；　气体供给管，其将作为气泡的原料的气体提供给所述气泡注入部；和　旋转驱动装置，其使所述气泡注 入部在液体中旋转。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2007-5-22 135126/20071.一种微小气泡发生装置，其特征在于，具备气泡注入部，其具有旋转自如地被支撑在液体中的旋转体，并从所述旋转体的表面向液体注入气体；气体供给管，其将作为气泡的原料的气体提供给所述气泡注入部；和旋转驱动装置，其使所述气泡注入部在液体中旋转。2. —种微小气泡发生装置，其特征在于，具备气泡注入部，其包括在液体中旋转的旋转体，并从所述旋转体的表面 向液体注入气体，并且通过将由液体与该旋转体的相对运动所发生的剪切 力施加给存在于该旋转体的表面以及表面附近的气泡，发生细微的气泡； 气体供给管，其将作为气泡的原料的气体提供给所述气泡注入部；和 旋转驱动装置，其使所述气泡注入部在液体中旋转。3. 如权利要求2所述的微小气泡发生装置，其特征在于，所述气泡注 入部包括形成有成为气体的通路的微小直径的气泡注入孔的旋转体。4. 如权利要求3所述的微小气泡发生装置，其特征在于，所述气泡注 入孔以最小15mm以上的间距间隔排列。5. 如权利要求2所述的微小气泡发生装置，其特征在于，所述旋转驱 动装置具有可变地控制所述旋转体的转速的控制装置。6. 如权利要求5所述的微小气泡发生装置，其特征在于，所述控制装 置，在所述旋转体的气泡注入孔的圆周速度为6m/s以下的范围内，与发生 的气泡的直径的大小相对应地调整所述旋转驱动装置的电动机的转速。7. 如权利要求3所述的微小气泡发生装置，其特征在于，所述气泡注 入部包括具备向外缘部放出气体的微小直径的喷嘴的旋转体。8. 如权利要求2所述的微小气泡发生装置，其特征在于，所述气泡注 入部的旋转体包括多孔质体...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩城智香子，青木一义，小见田秀雄，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：JP[日本]