JP2002186840A - 微細気泡生成方法及びその装置 - Google Patents
微細気泡生成方法及びその装置Info
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
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- Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】減圧空気を供給することにより微細気泡を生成
させ、かつそれを圧力で自動的に制御することができ、
構造が簡単で、しかも経済的である微細気泡を生成する
方法及びその装置の提供。 【解決手段】本発明は、吸水部2で吸水された水流が吐
出部3へ送水され、その際、該送水流9へ減圧空気62
を供給して送水流中に気泡8を形成し、かつ該気泡流を
吐出部3から噴出させる微細気泡の生成方法において、
前記水流へ供給される空気圧62aを調節することによ
って気泡の大きさを自在に変化させることを特徴とする
微細気泡の生成方法。この装置は、ノズル本体部の環状
管壁には、空気吸入孔6及び該管の外周部を環状筒で同
芯円状に密封して覆った空気室4を有し、かつ該空気室
には空気導入口7を有すると共に、該空気室4に圧力セ
ンサ13及び空気調節部材10がこの順に接続されてい
る。
させ、かつそれを圧力で自動的に制御することができ、
構造が簡単で、しかも経済的である微細気泡を生成する
方法及びその装置の提供。 【解決手段】本発明は、吸水部2で吸水された水流が吐
出部3へ送水され、その際、該送水流9へ減圧空気62
を供給して送水流中に気泡8を形成し、かつ該気泡流を
吐出部3から噴出させる微細気泡の生成方法において、
前記水流へ供給される空気圧62aを調節することによ
って気泡の大きさを自在に変化させることを特徴とする
微細気泡の生成方法。この装置は、ノズル本体部の環状
管壁には、空気吸入孔6及び該管の外周部を環状筒で同
芯円状に密封して覆った空気室4を有し、かつ該空気室
には空気導入口7を有すると共に、該空気室4に圧力セ
ンサ13及び空気調節部材10がこの順に接続されてい
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、微細気泡の生成方
法及び微細気泡発生装置に関するものであり、更に詳し
くは閉鎖水域の水質を浄化するのに適し、微細気泡を自
動的に制御することができ、構造が簡単で、しかも経済
的である微細気泡の生成方法及びその装置に関するもの
である。
法及び微細気泡発生装置に関するものであり、更に詳し
くは閉鎖水域の水質を浄化するのに適し、微細気泡を自
動的に制御することができ、構造が簡単で、しかも経済
的である微細気泡の生成方法及びその装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】近年、産業の発展に伴い、都市部に人口
が集中し、都市部にある河川、池、湖沼の水質環境が生
活廃水により悪化していることはもちろんのこと、郊外
の農山間部にある池、湖沼等においても水質保全が問題
となっている。特に、池や湖沼等の閉鎖水域の水質悪化
の度合いも著しい。また人工的に造成された養殖池、溜
池、その他ゴルフ場内に設けられた池、湖沼等の閉鎖さ
れた水域内には枯葉その他の有機物質が流入し、これが
腐敗して悪臭が発生したり、さらには生活圏に近い湖沼
等の閉鎖された水域には、流入した生活廃水により水質
が汚染され、アオコ等が発生したりして問題となってい
る。特に、養殖池では、養殖上水質の浄化を図ることが
必要となり、その一手段として、池上に撹拌機を設置
し、水面を撹拌して強制的に水と空気との接触を図る、
いわゆる曝気により水質を浄化している。
が集中し、都市部にある河川、池、湖沼の水質環境が生
活廃水により悪化していることはもちろんのこと、郊外
の農山間部にある池、湖沼等においても水質保全が問題
となっている。特に、池や湖沼等の閉鎖水域の水質悪化
の度合いも著しい。また人工的に造成された養殖池、溜
池、その他ゴルフ場内に設けられた池、湖沼等の閉鎖さ
れた水域内には枯葉その他の有機物質が流入し、これが
腐敗して悪臭が発生したり、さらには生活圏に近い湖沼
等の閉鎖された水域には、流入した生活廃水により水質
が汚染され、アオコ等が発生したりして問題となってい
る。特に、養殖池では、養殖上水質の浄化を図ることが
必要となり、その一手段として、池上に撹拌機を設置
し、水面を撹拌して強制的に水と空気との接触を図る、
いわゆる曝気により水質を浄化している。
【0003】またこのような中で水中へ微細気泡を噴出
させて酸素の溶存率を向上させる手段が、特開平5−1
61899号公報に開示されている。これは、水中に駆
動部がなく、気泡を水中へ噴出させる手段として、接線
方向から高圧流体を供給するようにしたノズル本体から
なり、かつ該ノズル本体のうち、吸入管側端の一つを送
洗用としてそのノズル孔を吸入管側に向かうようにし、
他のすべてのノズル孔を吐出管側に向かうようになした
ことを特徴とする曝気装置であり、これにより旋回して
噴射される空気流により空気と攪拌曝気されるので、水
中での駆動部分がなくても水は攪拌され、微細気泡との
接触が十分に行えるとともに池内に水流が発生し、均一
な曝気攪拌が行えるという作用効果を奏するものであ
る。
させて酸素の溶存率を向上させる手段が、特開平5−1
61899号公報に開示されている。これは、水中に駆
動部がなく、気泡を水中へ噴出させる手段として、接線
方向から高圧流体を供給するようにしたノズル本体から
なり、かつ該ノズル本体のうち、吸入管側端の一つを送
洗用としてそのノズル孔を吸入管側に向かうようにし、
他のすべてのノズル孔を吐出管側に向かうようになした
ことを特徴とする曝気装置であり、これにより旋回して
噴射される空気流により空気と攪拌曝気されるので、水
中での駆動部分がなくても水は攪拌され、微細気泡との
接触が十分に行えるとともに池内に水流が発生し、均一
な曝気攪拌が行えるという作用効果を奏するものであ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
如き撹拌機を用いる手段は、水面上または水中にスクリ
ューを配置し、これを動力機で回動するので、水中もし
くは水が浸漬する箇所に駆動部分を有し、水または水中
の不純物により駆動部分が故障しやすく、定期的に点検
保守をする必要があるという問題がある。また特開平5
−161899号公報に記載の曝気装置では、気泡を水
中へ噴出させる手段として、各ノズル本体Aに接線方向
から空気又は空気を混入した水を予め定めた高圧で供給
することにより、各ノズル本体Aの凹溝内へ旋回流とし
て空気等が導入され、ノズル孔3より高圧の空気等がリ
ング状となって旋回しつつ噴出される。そのため本体内
の流水に噴出された空気泡は、高圧状態であるから、膨
張して大きくなり微細な気泡の生成が困難であるという
問題があった。
如き撹拌機を用いる手段は、水面上または水中にスクリ
ューを配置し、これを動力機で回動するので、水中もし
くは水が浸漬する箇所に駆動部分を有し、水または水中
の不純物により駆動部分が故障しやすく、定期的に点検
保守をする必要があるという問題がある。また特開平5
−161899号公報に記載の曝気装置では、気泡を水
中へ噴出させる手段として、各ノズル本体Aに接線方向
から空気又は空気を混入した水を予め定めた高圧で供給
することにより、各ノズル本体Aの凹溝内へ旋回流とし
て空気等が導入され、ノズル孔3より高圧の空気等がリ
ング状となって旋回しつつ噴出される。そのため本体内
の流水に噴出された空気泡は、高圧状態であるから、膨
張して大きくなり微細な気泡の生成が困難であるという
問題があった。
【0005】そこで、本発明者等は、上記の問題点を種
々検討した結果、水噴出用の駆動装置を備えているもの
の、気泡を微細なものとするために水流に供給する空気
を減圧して供給するが、ノズル口付近の流水の圧力が前
記空気圧より小さいので、空気は吸入され、水流と混合
して微細気泡となる。更にこの微細気泡の直径を制御す
るのに、圧力を自動的に制御して行い、構造が簡単で、
しかも経済的な微細気泡を生成する方法及びその装置が
得られることを見出した。したがって、本発明が解決し
ようとする課題は、減圧空気を供給することにより微細
気泡を生成させ、かつそれを圧力で自動的に制御するこ
とができ、構造が簡単で、しかも経済的である微細気泡
を生成する方法及びその装置を提供することにある。
々検討した結果、水噴出用の駆動装置を備えているもの
の、気泡を微細なものとするために水流に供給する空気
を減圧して供給するが、ノズル口付近の流水の圧力が前
記空気圧より小さいので、空気は吸入され、水流と混合
して微細気泡となる。更にこの微細気泡の直径を制御す
るのに、圧力を自動的に制御して行い、構造が簡単で、
しかも経済的な微細気泡を生成する方法及びその装置が
得られることを見出した。したがって、本発明が解決し
ようとする課題は、減圧空気を供給することにより微細
気泡を生成させ、かつそれを圧力で自動的に制御するこ
とができ、構造が簡単で、しかも経済的である微細気泡
を生成する方法及びその装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は、以
下の請求項1乃至請求項21に記載された発明によって
達成される。
下の請求項1乃至請求項21に記載された発明によって
達成される。
【0007】〔請求項1〕吸水部で吸水された水流が吐
出部へ送水され、その際、該送水流へ減圧空気を供給し
て送水流中に気泡を形成し、かつ該気泡流を吐出部から
噴出させる微細気泡の生成方法において、前記水流へ供
給される空気圧を調節することによって気泡の大きさを
自在に変化させることを特徴とする微細気泡の生成方
法。 〔請求項2〕前記吸水された水流が吐出部へ旋回させな
がら送水され、その際、該送水流の旋回方向へ空気を供
給することを特徴とする請求項1に記載の微細気泡の生
成方法。 〔請求項3〕空気の吸入に際し、該吸入を一個の空気室
の複数箇所から行うことを特徴とする請求項1又は請求
項2に記載の微細気泡の生成方法。 〔請求項4〕空気の吸入を行う空気室が複数設けられる
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記
載の微細気泡の生成方法。 〔請求項5〕送水手段がファン型式であることを特徴と
する請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の微細気泡
の生成方法。 〔請求項6〕送水手段がポンプであることを特徴とする
請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の微細気泡の生
成方法。 〔請求項7〕空気調整手段がコックであることを特徴と
する請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の微細気泡
の生成方法。 〔請求項8〕空気調整手段が弁であることを特徴とする
請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の微細気泡の生
成方法。 〔請求項9〕空気噴出手段が送水流に対して直角である
ことを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれかに記
載の微細気泡の生成方法。 〔請求項10〕空気噴出手段が送水流に対して角度を有
することを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか
に記載の微細気泡の生成方法。 〔請求項11〕吸水部、ノズル本体部及び吐出部からな
る微細気泡発生装置において、前記吸水部が端部が広い
スカート状吸水管からなり、前記ノズル本体部は、同径
環状管からなり、該環状管の吸水側には駆動部材を有
し、また該環状管壁には、少なくとも2個の空気吸入孔
を有すると共に、該管の外周部を環状筒で同芯円状に密
封して覆った空気室を有し、かつ該空気室には空気導入
口を有すると共に、該空気室に圧力センサ及び空気調節
部材がこの順に接続され、更に前記吐出部は、吐出方向
にテーパー状に内径が拡大していることを特徴とする微
細気泡発生装置。 〔請求項12〕前記環状管は、円周の接線方向に少なく
とも2個の空気噴出孔を有することを特徴とする請求項
11に記載の微細気泡発生装置。 〔請求項13〕前記吸水部が、ノズル本体部の環状管が
延長され、かつ環状管方向に対し角度をもって形成され
ていることを特徴とする請求項11又は請求項12に記
載の微細気泡発生装置。 〔請求項14〕前記空気室には、複数の空気吸入口を有
することを特徴とする請求項11乃至請求項13のいず
れかに記載の微細気泡発生装置。 〔請求項15〕前記空気室を複数有することを特徴とす
る請求項11乃至請求項14のいずれかに記載の微細気
泡発生装置。 〔請求項16〕前記吸水部材がファン型式であることを
特徴とする請求項11乃至請求項15のいずれかに記載
の微細気泡発生装置。 〔請求項17〕前記吸水部材がポンプであることを特徴
とする請求項11乃至請求項15のいずれかに記載の微
細気泡発生装置。 〔請求項18〕前記空気調節部材がコックであるである
ことを特徴とする請求項11乃至請求項17のいずれか
に記載の微細気泡発生装置。 〔請求項19〕前記空気調節部材が弁であることを特徴
とする請求項11乃至請求項17のいずれかに記載の微
細気泡発生装置。 〔請求項20〕前記空気吸入口が送水流に対して直角で
あることを特徴とする請求項11乃至請求項19のいず
れかに記載の微細気泡発生装置。 〔請求項21〕前記空気吸入口が送水流に対して角度を
有することを特徴とする請求項11乃至請求項19のい
ずれかに記載の微細気泡発生装置。
出部へ送水され、その際、該送水流へ減圧空気を供給し
て送水流中に気泡を形成し、かつ該気泡流を吐出部から
噴出させる微細気泡の生成方法において、前記水流へ供
給される空気圧を調節することによって気泡の大きさを
自在に変化させることを特徴とする微細気泡の生成方
法。 〔請求項2〕前記吸水された水流が吐出部へ旋回させな
がら送水され、その際、該送水流の旋回方向へ空気を供
給することを特徴とする請求項1に記載の微細気泡の生
成方法。 〔請求項3〕空気の吸入に際し、該吸入を一個の空気室
の複数箇所から行うことを特徴とする請求項1又は請求
項2に記載の微細気泡の生成方法。 〔請求項4〕空気の吸入を行う空気室が複数設けられる
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記
載の微細気泡の生成方法。 〔請求項5〕送水手段がファン型式であることを特徴と
する請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の微細気泡
の生成方法。 〔請求項6〕送水手段がポンプであることを特徴とする
請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の微細気泡の生
成方法。 〔請求項7〕空気調整手段がコックであることを特徴と
する請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の微細気泡
の生成方法。 〔請求項8〕空気調整手段が弁であることを特徴とする
請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の微細気泡の生
成方法。 〔請求項9〕空気噴出手段が送水流に対して直角である
ことを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれかに記
載の微細気泡の生成方法。 〔請求項10〕空気噴出手段が送水流に対して角度を有
することを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか
に記載の微細気泡の生成方法。 〔請求項11〕吸水部、ノズル本体部及び吐出部からな
る微細気泡発生装置において、前記吸水部が端部が広い
スカート状吸水管からなり、前記ノズル本体部は、同径
環状管からなり、該環状管の吸水側には駆動部材を有
し、また該環状管壁には、少なくとも2個の空気吸入孔
を有すると共に、該管の外周部を環状筒で同芯円状に密
封して覆った空気室を有し、かつ該空気室には空気導入
口を有すると共に、該空気室に圧力センサ及び空気調節
部材がこの順に接続され、更に前記吐出部は、吐出方向
にテーパー状に内径が拡大していることを特徴とする微
細気泡発生装置。 〔請求項12〕前記環状管は、円周の接線方向に少なく
とも2個の空気噴出孔を有することを特徴とする請求項
11に記載の微細気泡発生装置。 〔請求項13〕前記吸水部が、ノズル本体部の環状管が
延長され、かつ環状管方向に対し角度をもって形成され
ていることを特徴とする請求項11又は請求項12に記
載の微細気泡発生装置。 〔請求項14〕前記空気室には、複数の空気吸入口を有
することを特徴とする請求項11乃至請求項13のいず
れかに記載の微細気泡発生装置。 〔請求項15〕前記空気室を複数有することを特徴とす
る請求項11乃至請求項14のいずれかに記載の微細気
泡発生装置。 〔請求項16〕前記吸水部材がファン型式であることを
特徴とする請求項11乃至請求項15のいずれかに記載
の微細気泡発生装置。 〔請求項17〕前記吸水部材がポンプであることを特徴
とする請求項11乃至請求項15のいずれかに記載の微
細気泡発生装置。 〔請求項18〕前記空気調節部材がコックであるである
ことを特徴とする請求項11乃至請求項17のいずれか
に記載の微細気泡発生装置。 〔請求項19〕前記空気調節部材が弁であることを特徴
とする請求項11乃至請求項17のいずれかに記載の微
細気泡発生装置。 〔請求項20〕前記空気吸入口が送水流に対して直角で
あることを特徴とする請求項11乃至請求項19のいず
れかに記載の微細気泡発生装置。 〔請求項21〕前記空気吸入口が送水流に対して角度を
有することを特徴とする請求項11乃至請求項19のい
ずれかに記載の微細気泡発生装置。
【0008】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を詳
しく説明するが、本発明は、これらによって限定される
ものではない。
しく説明するが、本発明は、これらによって限定される
ものではない。
【0009】本発明の請求項1に記載の微細気泡の生成
方法に係る発明は、吸水部で吸水された水流が吐出部へ
送水され、その際、該送水流へ減圧空気を供給して送水
流中に気泡を形成し、かつ該気泡流を吐出部から噴出さ
せる微細気泡の生成方法において、前記水流へ供給され
る空気圧を調節することによって気泡の大きさを自在に
変化させることを特徴とする。ここで、吸水部で吸水さ
れた水流は、気泡は殆ど混入していないが、ファンによ
り送水されるので、水流は旋回流となるが、旋回流とし
なくてもよい。前記旋回流が吐出部へ送水される間に、
空気室からの空気を吸入して微細気泡ができ、この気泡
の混入された旋回流となる。請求項2に記載される如
く、前記吸水された水流が吐出部へ旋回させながら送水
し、その際、該送水流の旋回方向へ空気を供給するよう
にしてもよい。
方法に係る発明は、吸水部で吸水された水流が吐出部へ
送水され、その際、該送水流へ減圧空気を供給して送水
流中に気泡を形成し、かつ該気泡流を吐出部から噴出さ
せる微細気泡の生成方法において、前記水流へ供給され
る空気圧を調節することによって気泡の大きさを自在に
変化させることを特徴とする。ここで、吸水部で吸水さ
れた水流は、気泡は殆ど混入していないが、ファンによ
り送水されるので、水流は旋回流となるが、旋回流とし
なくてもよい。前記旋回流が吐出部へ送水される間に、
空気室からの空気を吸入して微細気泡ができ、この気泡
の混入された旋回流となる。請求項2に記載される如
く、前記吸水された水流が吐出部へ旋回させながら送水
し、その際、該送水流の旋回方向へ空気を供給するよう
にしてもよい。
【0010】本発明の請求項3に記載の微細気泡の生成
方法に係る発明は、空気の吸入に際し、該吸入を一個の
空気室の複数箇所から行うことができる。この空気室の
数は、具体的には2個〜10個が好ましいが、空気混合
量の大小により異なる。また請求項4に記載の微細気泡
の生成方法に係る発明は、空気の吸入を行う空気室が複
数設けられ、具体的には、1個〜10個がよいが、好ま
しくは1個〜5個である。請求項5に記載の微細気泡の
生成方法に係る発明は、送水手段がファン型式が旋回流
を形成できる点で好ましく、また請求項6に記載のよう
に送水手段がポンプであってもよい。この場合には、乱
流をつくるか又は旋回流となる手段を併用することもで
きる。本発明の微細気泡の生成方法に係る発明は、空気
圧調節手段が請求項7に記載のようにコック又は請求項
8に記載のように弁であってもよい。これらの空気調節
手段は、この技術分野において周知であり、適宜選択し
て使用し得る手段である。更に請求項9に記載の発明
は、空気吸入孔が送水流に対して直角に形成することが
よいが、好ましくは請求項10に記載のように角度をも
って形成するのがよい。
方法に係る発明は、空気の吸入に際し、該吸入を一個の
空気室の複数箇所から行うことができる。この空気室の
数は、具体的には2個〜10個が好ましいが、空気混合
量の大小により異なる。また請求項4に記載の微細気泡
の生成方法に係る発明は、空気の吸入を行う空気室が複
数設けられ、具体的には、1個〜10個がよいが、好ま
しくは1個〜5個である。請求項5に記載の微細気泡の
生成方法に係る発明は、送水手段がファン型式が旋回流
を形成できる点で好ましく、また請求項6に記載のよう
に送水手段がポンプであってもよい。この場合には、乱
流をつくるか又は旋回流となる手段を併用することもで
きる。本発明の微細気泡の生成方法に係る発明は、空気
圧調節手段が請求項7に記載のようにコック又は請求項
8に記載のように弁であってもよい。これらの空気調節
手段は、この技術分野において周知であり、適宜選択し
て使用し得る手段である。更に請求項9に記載の発明
は、空気吸入孔が送水流に対して直角に形成することが
よいが、好ましくは請求項10に記載のように角度をも
って形成するのがよい。
【0011】更に本発明の微細気泡発生装置を説明す
る。本発明では、前記空気の供給量を調整することによ
って気泡の大きさを自在に変化させることができ、微細
な気泡の粒径は、10μm〜100μmの範囲で調節す
ることが好ましく、更に好ましくは20μm〜50μm
である。
る。本発明では、前記空気の供給量を調整することによ
って気泡の大きさを自在に変化させることができ、微細
な気泡の粒径は、10μm〜100μmの範囲で調節す
ることが好ましく、更に好ましくは20μm〜50μm
である。
【0012】図1は、本発明の微細気泡発生装置を模式
的に示した断面図である。図2は、図1の装置をA−B
線に沿って切断した時の断面図である。図1及び図2の
本発明の微細気泡発生装置Iにおいて、ファン5を有す
るノズル本体部1は、同径環状管からなり、該環状管1
の周囲には空気吸入孔6が複数(6a,6b,6c)設
けられており、この空気吸入孔6は、更に円周面に対し
て略接線方向61に設けられ、吸入空気62は、ノズル
本体部1の管壁の空気吸入孔6a,6b,6cから水流
に吸入される。このノズル本体部1の外周部は、環状筒
4で同芯円状に密封して覆われており、空気室40が形
成されている。この空気室40には、空気の導入口7を
有している。ノズル本体部1には、端部に駆動部材(図
示せず)によって駆動するファン5が設けられており、
更にこの端部には吸水部2を有し、この吸水部2は、水
の吸込口が広い吸水管2aからなる。またノズル本体部
1の吐出側には吐出部3を有しているが、この吐出部3
は、内径がテーパー状に広がった吐出口3bを備えてお
り、図1では、テーパー状に広がった吐出管3aからな
っている。
的に示した断面図である。図2は、図1の装置をA−B
線に沿って切断した時の断面図である。図1及び図2の
本発明の微細気泡発生装置Iにおいて、ファン5を有す
るノズル本体部1は、同径環状管からなり、該環状管1
の周囲には空気吸入孔6が複数(6a,6b,6c)設
けられており、この空気吸入孔6は、更に円周面に対し
て略接線方向61に設けられ、吸入空気62は、ノズル
本体部1の管壁の空気吸入孔6a,6b,6cから水流
に吸入される。このノズル本体部1の外周部は、環状筒
4で同芯円状に密封して覆われており、空気室40が形
成されている。この空気室40には、空気の導入口7を
有している。ノズル本体部1には、端部に駆動部材(図
示せず)によって駆動するファン5が設けられており、
更にこの端部には吸水部2を有し、この吸水部2は、水
の吸込口が広い吸水管2aからなる。またノズル本体部
1の吐出側には吐出部3を有しているが、この吐出部3
は、内径がテーパー状に広がった吐出口3bを備えてお
り、図1では、テーパー状に広がった吐出管3aからな
っている。
【0013】本発明の微細気泡生成方法及び微細気泡発
生装置Iでは、ファン5は、駆動部材によって水は吸水
部2から吐出部3の方向へ送水されると共に、送水流
は、ファン5の回転により旋回流9が形成され吐出部3
に向かって流れる。この際、旋回流9は、接線方向に設
けられた空気吸入孔6a,6b,6cから空気を収入
し、該空気と混合された旋回流9は、微細な気泡を内包
した旋回流9となって吐出口3aから噴出する。この噴
出により池等の閉鎖水域の水は、微細気泡を含んだ水又
は水流となる。したがって、本発明の微細気泡発生装置
を複数池の周囲に配置することにより池内に水流を循環
させることができる。前記送水流は旋回流でなくてもよ
い。本発明では、微細な気泡の粒径は、10μm〜10
0μmの範囲で調節することが好ましく、更に好ましく
は10μm〜50μmである。更に好ましくは20μm
〜50μmである。気圧と気泡粒径との関係は、試験に
より気圧を適宜変えて得られた気泡径を測定することに
より決めることができる。本発明では、空気の導入口7
に圧力センサー13と制御弁10とを接続し気泡の大き
さを制御する。この圧力センサー13は、ゲージ圧(c
mHg)が使用される。即ち、制御弁10で空気投入口
を所定の大きさに設定した後、圧力センサー13により
空気室40内の空気の圧力を検出し、その圧力で形成さ
れる気泡の大きさを測定機器で測定することにより実験
的に空気の圧力と気泡の大きさを求めることによってな
される。
生装置Iでは、ファン5は、駆動部材によって水は吸水
部2から吐出部3の方向へ送水されると共に、送水流
は、ファン5の回転により旋回流9が形成され吐出部3
に向かって流れる。この際、旋回流9は、接線方向に設
けられた空気吸入孔6a,6b,6cから空気を収入
し、該空気と混合された旋回流9は、微細な気泡を内包
した旋回流9となって吐出口3aから噴出する。この噴
出により池等の閉鎖水域の水は、微細気泡を含んだ水又
は水流となる。したがって、本発明の微細気泡発生装置
を複数池の周囲に配置することにより池内に水流を循環
させることができる。前記送水流は旋回流でなくてもよ
い。本発明では、微細な気泡の粒径は、10μm〜10
0μmの範囲で調節することが好ましく、更に好ましく
は10μm〜50μmである。更に好ましくは20μm
〜50μmである。気圧と気泡粒径との関係は、試験に
より気圧を適宜変えて得られた気泡径を測定することに
より決めることができる。本発明では、空気の導入口7
に圧力センサー13と制御弁10とを接続し気泡の大き
さを制御する。この圧力センサー13は、ゲージ圧(c
mHg)が使用される。即ち、制御弁10で空気投入口
を所定の大きさに設定した後、圧力センサー13により
空気室40内の空気の圧力を検出し、その圧力で形成さ
れる気泡の大きさを測定機器で測定することにより実験
的に空気の圧力と気泡の大きさを求めることによってな
される。
【0014】図3は、本発明の別の実施の形態を示した
断面図であり、図3において、本発明の微細気泡発生装
置IIは、吸水管20を直角に折り曲げて駆動部材5a
のモーターを管外に設置した点に特徴を有するもので、
ノズル本体部1及び吐出部3は、図1に示された微細気
泡発生装置のノズル本体部1及び吐出部3と同じ構成を
有する。本発明の微細気泡発生装置IIの図3から明ら
かなように、吸水管20を直角に折り曲げているので、
駆動部材5aのモーターを微細気泡発生装置の外部に設
置することができる。
断面図であり、図3において、本発明の微細気泡発生装
置IIは、吸水管20を直角に折り曲げて駆動部材5a
のモーターを管外に設置した点に特徴を有するもので、
ノズル本体部1及び吐出部3は、図1に示された微細気
泡発生装置のノズル本体部1及び吐出部3と同じ構成を
有する。本発明の微細気泡発生装置IIの図3から明ら
かなように、吸水管20を直角に折り曲げているので、
駆動部材5aのモーターを微細気泡発生装置の外部に設
置することができる。
【0015】図4は、本発明の更に別の例の微細気泡発
生装置を示す断面図である。図5は、図4のノズル本体
部をC−D線に沿って切断した時の断面図である。図4
及び図5において、本発明の微細気泡発生装置III
は、ノズル本体部1に設けられる、環状筒4で形成され
た空気室40が符号41、42、43で示される如くそ
れぞれ個々に設けられており、これらの空気室41、4
2、43の空気圧を調節することにより、微細気泡の粒
度を所望のものに形成することができる。即ち、図4及
び図5の本発明の微細気泡発生装置IIIにおいて、フ
ァン5を有するノズル本体部1は、同径環状管1からな
り、該環状管1の周囲には空気吸入孔6が複数(6a,
6b,6c)設けられており、この空気吸入管6は、更
に円周面に対して略接線方向61に設けられ、吸入され
た空気は、ノズル本体部1の管壁に沿って旋回流9に吸
入・混合される。このノズル本体部1の外周部は、前記
空気吸入孔6a,6b,6cをそれぞれ囲むように環状
筒4で同芯円状に密封して覆われており、空気室41、
42、43が形成されている。これらの空気室41、4
2、43には、空気の導入口71、72、73を有して
おり、空気が導入される。またこれらの空気の導入口7
1、72、73には、制御弁10、11、12が接続さ
れ、それらから伸びた空気流通管21、22、23は、
1本の流通管24に合流している。更に制御弁10、1
1、12は、圧力センサー13、14、15と配線で接
続される。これらの制御弁10、11、12で空気室4
1、42、43に導入される空気の圧力をそれぞれ所望
の大きさの圧力に変えることにより気泡径の異なる泡を
混在させることができる。一方、ノズル本体部1には、
端部にファン5が設けられており、更にこの端部には吸
水部2を有し、この吸水部2は、水の吸込口が広い吸水
管2aからなる。またノズル本体部1の吐出側には吐出
部3を有しているが、この吐出部3は、内径がテーパー
状に広がった吐出口3aを備えているが、図4では、テ
ーパー状に広がった吐出管3aからなっている。
生装置を示す断面図である。図5は、図4のノズル本体
部をC−D線に沿って切断した時の断面図である。図4
及び図5において、本発明の微細気泡発生装置III
は、ノズル本体部1に設けられる、環状筒4で形成され
た空気室40が符号41、42、43で示される如くそ
れぞれ個々に設けられており、これらの空気室41、4
2、43の空気圧を調節することにより、微細気泡の粒
度を所望のものに形成することができる。即ち、図4及
び図5の本発明の微細気泡発生装置IIIにおいて、フ
ァン5を有するノズル本体部1は、同径環状管1からな
り、該環状管1の周囲には空気吸入孔6が複数(6a,
6b,6c)設けられており、この空気吸入管6は、更
に円周面に対して略接線方向61に設けられ、吸入され
た空気は、ノズル本体部1の管壁に沿って旋回流9に吸
入・混合される。このノズル本体部1の外周部は、前記
空気吸入孔6a,6b,6cをそれぞれ囲むように環状
筒4で同芯円状に密封して覆われており、空気室41、
42、43が形成されている。これらの空気室41、4
2、43には、空気の導入口71、72、73を有して
おり、空気が導入される。またこれらの空気の導入口7
1、72、73には、制御弁10、11、12が接続さ
れ、それらから伸びた空気流通管21、22、23は、
1本の流通管24に合流している。更に制御弁10、1
1、12は、圧力センサー13、14、15と配線で接
続される。これらの制御弁10、11、12で空気室4
1、42、43に導入される空気の圧力をそれぞれ所望
の大きさの圧力に変えることにより気泡径の異なる泡を
混在させることができる。一方、ノズル本体部1には、
端部にファン5が設けられており、更にこの端部には吸
水部2を有し、この吸水部2は、水の吸込口が広い吸水
管2aからなる。またノズル本体部1の吐出側には吐出
部3を有しているが、この吐出部3は、内径がテーパー
状に広がった吐出口3aを備えているが、図4では、テ
ーパー状に広がった吐出管3aからなっている。
【0016】本発明の微細気泡発生装置IIIでは、フ
ァン5よって水は吸水部2から吐出部方向へ送水される
が、この際、送水流は、接線方向61に設けられた空気
吸入孔6a,6b,6cから空気を収入し、該空気と混
合された旋回流9は、微細な気泡8を内包した旋回流9
となって吐出口3aから噴出する。この噴出により池等
の閉鎖水域の水は、微細気泡を含んだ水又は水流とな
る。したがって、本発明の微細気泡発生装置を複数池の
周囲に配置することにより池内に水流を循環させること
ができる。本発明では、気泡径は、圧力制御弁10、1
1、12をそれぞれ制御することにより所望の気泡径を
得ることができる。本発明では、空気の導入口7に圧力
センサー13と制御弁10とを直列に接続し、圧力を基
準として気泡の大きさを制御する。即ち、制御弁10で
空気投入口を所定の大きさに設定した後、圧力センサー
13により空気室40内の空気の圧力を検出し、その圧
力で形成される気泡の大きさを測定機器で測定すること
により実験的に空気の圧力と気泡の大きさを求めること
ができる。
ァン5よって水は吸水部2から吐出部方向へ送水される
が、この際、送水流は、接線方向61に設けられた空気
吸入孔6a,6b,6cから空気を収入し、該空気と混
合された旋回流9は、微細な気泡8を内包した旋回流9
となって吐出口3aから噴出する。この噴出により池等
の閉鎖水域の水は、微細気泡を含んだ水又は水流とな
る。したがって、本発明の微細気泡発生装置を複数池の
周囲に配置することにより池内に水流を循環させること
ができる。本発明では、気泡径は、圧力制御弁10、1
1、12をそれぞれ制御することにより所望の気泡径を
得ることができる。本発明では、空気の導入口7に圧力
センサー13と制御弁10とを直列に接続し、圧力を基
準として気泡の大きさを制御する。即ち、制御弁10で
空気投入口を所定の大きさに設定した後、圧力センサー
13により空気室40内の空気の圧力を検出し、その圧
力で形成される気泡の大きさを測定機器で測定すること
により実験的に空気の圧力と気泡の大きさを求めること
ができる。
【0017】図6は、本発明の別の実施の形態を示した
断面図であり、図6において、本発明の微細気泡発生装
置IVは、吸水管を直角に折り曲げて駆動部材5aのモ
ーターを管外に設置した点に特徴を有するもので、ノズ
ル本体部1及び吐出部3は、図4に示された微細気泡発
生装置のノズル本体部1及び吐出部3と同じ構成を有す
る。本発明の微細気泡発生装置IVにより、駆動部材5
aのモーターを微細気泡発生装置の外部に設置すること
ができる。本発明では、図1〜図6においては、空気吸
入孔は、円筒形の本体部の壁に対して接線方向に設けら
れている例について説明したが、別の例としては、この
壁に対して直角、水流方向又はその逆方向のいずれかと
することができ、この場合は、特に旋回流の形成は目的
としていない。本発明では、この微細気泡発生装置を使
用する場合、貝類に対しては、20μm以下の気泡が好
ましく、また魚類に対しては、20μmを越える大きさ
の気泡が用いられる。好ましくは30μm〜50μmが
よい。また本発明の微細気泡の生成方法及びその装置
は、農山間部にある池や湖沼、また人工的に造成された
養殖池、溜池、その他ゴルフ場内の池等の閉鎖水域に適
用することが好ましいが、河川、海、溝等の開放水域に
も効果的に使用することができる。
断面図であり、図6において、本発明の微細気泡発生装
置IVは、吸水管を直角に折り曲げて駆動部材5aのモ
ーターを管外に設置した点に特徴を有するもので、ノズ
ル本体部1及び吐出部3は、図4に示された微細気泡発
生装置のノズル本体部1及び吐出部3と同じ構成を有す
る。本発明の微細気泡発生装置IVにより、駆動部材5
aのモーターを微細気泡発生装置の外部に設置すること
ができる。本発明では、図1〜図6においては、空気吸
入孔は、円筒形の本体部の壁に対して接線方向に設けら
れている例について説明したが、別の例としては、この
壁に対して直角、水流方向又はその逆方向のいずれかと
することができ、この場合は、特に旋回流の形成は目的
としていない。本発明では、この微細気泡発生装置を使
用する場合、貝類に対しては、20μm以下の気泡が好
ましく、また魚類に対しては、20μmを越える大きさ
の気泡が用いられる。好ましくは30μm〜50μmが
よい。また本発明の微細気泡の生成方法及びその装置
は、農山間部にある池や湖沼、また人工的に造成された
養殖池、溜池、その他ゴルフ場内の池等の閉鎖水域に適
用することが好ましいが、河川、海、溝等の開放水域に
も効果的に使用することができる。
【0018】
【実施例】以下に、実施例を示して本発明を更に詳しく
説明するが、本発明は、これらの例により限定されるも
のではない。
説明するが、本発明は、これらの例により限定されるも
のではない。
【0019】〔実施例〕図1に示される微細気泡発生装
置を水槽に設置すると共に、この水槽の周辺に気泡流が
水槽の周辺を回遊するように設置した。試験条件は、空
気の吸入量を調節可能な制御弁10を用い、空気の吸入
量を変えて圧力センサー13により空気室40内の空気
の圧力を測定し、各圧力における気泡の大きさを測定し
た。気泡の測定は、空気室40内の空気の圧力(cmH
g)76、66、56、46、36、20のときの気泡
の大きさを顕微鏡付きカメラで撮影し、その視野の中の
気泡の直径を測定して、その算術平均値を平均気泡径と
した。圧力センサー13としては、E8CA型の圧力セ
ンサーを用いた。その結果を表1に示す。
置を水槽に設置すると共に、この水槽の周辺に気泡流が
水槽の周辺を回遊するように設置した。試験条件は、空
気の吸入量を調節可能な制御弁10を用い、空気の吸入
量を変えて圧力センサー13により空気室40内の空気
の圧力を測定し、各圧力における気泡の大きさを測定し
た。気泡の測定は、空気室40内の空気の圧力(cmH
g)76、66、56、46、36、20のときの気泡
の大きさを顕微鏡付きカメラで撮影し、その視野の中の
気泡の直径を測定して、その算術平均値を平均気泡径と
した。圧力センサー13としては、E8CA型の圧力セ
ンサーを用いた。その結果を表1に示す。
【0020】
【表1】
【0021】
【発明の効果】本発明の微細気泡生成方法及びその装置
によれば、流水中に減圧空気を供給することにより微細
気泡を生成させ、かつそれを制御弁のみでその圧力を自
動的に制御することができ、構造が簡単で、しかも経済
的である微細気泡を生成する方法及びその装置が得られ
た。
によれば、流水中に減圧空気を供給することにより微細
気泡を生成させ、かつそれを制御弁のみでその圧力を自
動的に制御することができ、構造が簡単で、しかも経済
的である微細気泡を生成する方法及びその装置が得られ
た。
【図1】本発明の微細気泡発生装置を模式的に示した断
面図である。
面図である。
【図2】図1の微細気泡発生装置をA−Bに沿って切断
した時の断面図である。
した時の断面図である。
【図3】本発明の微細気泡発生装置の別の実施の形態を
示した断面図である。
示した断面図である。
【図4】本発明の更に別の例の微細気泡発生装置を示す
断面図である。
断面図である。
【図5】図4のノズル本体部をC−D線に沿って切断し
た時の断面図である。
た時の断面図である。
【図6】本発明の微細気泡発生装置の更に別の実施の形
態を示した断面図である。
態を示した断面図である。
1 ノズル本体部 2、20 吸水部(吸水管) 3 吐出部(吐出管) 4 環状筒 5 ファン 6(6a,6b,6c) 空気吸入孔 7(71、72、73) 空気導入口 8 微細気泡 9 旋回流 10、11、12 圧力制御弁 13、14、15 圧力センサー 21、22、23、24 空気流通管 40、41、42 43 空気室 2a 広い吸水口を有する吸水管 3a テーパー状に広がった吐出口 62 空気 62a 空気流 A−B線、C−D線 切断線
Claims (21)
- 【請求項1】吸水部で吸水された水流が吐出部へ送水さ
れ、その際、該送水流へ減圧空気を供給して送水流中に
気泡を形成し、かつ該気泡流を吐出部から噴出させる微
細気泡の生成方法において、前記水流へ供給される空気
圧を調節することによって気泡の大きさを自在に変化さ
せることを特徴とする微細気泡の生成方法。 - 【請求項2】前記吸水された水流が吐出部へ旋回させな
がら送水され、その際、該送水流の旋回方向へ空気を供
給することを特徴とする請求項1に記載の微細気泡の生
成方法。 - 【請求項3】空気の吸入に際し、該吸入を一個の空気室
の複数箇所から行うことを特徴とする請求項1又は請求
項2に記載の微細気泡の生成方法。 - 【請求項4】空気の吸入を行う空気室が複数設けられる
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記
載の微細気泡の生成方法。 - 【請求項5】送水手段がファン型式であることを特徴と
する請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の微細気泡
の生成方法。 - 【請求項6】送水手段がポンプであることを特徴とする
請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の微細気泡の生
成方法。 - 【請求項7】空気調節手段がコックであることを特徴と
する請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の微細気泡
の生成方法。 - 【請求項8】空気調節手段が弁であることを特徴とする
請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の微細気泡の生
成方法。 - 【請求項9】空気噴出手段が送水流に対して直角である
ことを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれかに記
載の微細気泡の生成方法。 - 【請求項10】空気噴出手段が送水流に対して角度を有
することを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか
に記載の微細気泡の生成方法。 - 【請求項11】吸水部、ノズル本体部及び吐出部からな
る微細気泡発生装置において、前記吸水部が端部が広い
スカート状吸水管からなり、前記ノズル本体部は、同径
環状管からなり、該環状管の吸水側には駆動部材を有
し、また該環状管壁には、少なくとも2個の空気吸入孔
を有すると共に、該管の外周部を環状筒で同芯円状に密
封して覆った空気室を有し、かつ該空気室には空気導入
口を有すると共に、該空気室に圧力センサ及び空気圧調
節部材がこの順に接続され、更に前記吐出部は、吐出方
向にテーパー状に内径が拡大していることを特徴とする
微細気泡発生装置。 - 【請求項12】前記環状管は、円周の接線方向に少なく
とも2個の空気噴出孔を有することを特徴とする請求項
11に記載の微細気泡発生装置。 - 【請求項13】前記吸水部が、ノズル本体部の環状管が
延長され、かつ環状管方向に対し角度をもって形成され
ていることを特徴とする請求項11又は請求項12に記
載の微細気泡発生装置。 - 【請求項14】前記空気室には、複数の空気吸入口を有
することを特徴とする請求項11乃至請求項13のいず
れかに記載の微細気泡発生装置。 - 【請求項15】前記空気室を複数有することを特徴とす
る請求項11乃至請求項14のいずれかに記載の微細気
泡発生装置。 - 【請求項16】前記吸水部材がファン型式であることを
特徴とする請求項11乃至請求項15のいずれかに記載
の微細気泡発生装置。 - 【請求項17】前記吸水部材がポンプであることを特徴
とする請求項11乃至請求項15のいずれかに記載の微
細気泡発生装置。 - 【請求項18】前記空気調節部材がコックであるである
ことを特徴とする請求項11乃至請求項17のいずれか
に記載の微細気泡発生装置。 - 【請求項19】前記空気調節部材が弁であることを特徴
とする請求項11乃至請求項17のいずれかに記載の微
細気泡発生装置。 - 【請求項20】前記空気吸入口が送水流に対して直角で
あることを特徴とする請求項11乃至請求項19のいず
れかに記載の微細気泡発生装置。 - 【請求項21】前記空気吸入口が送水流に対して角度を
有することを特徴とする請求項11乃至請求項19のい
ずれかに記載の微細気泡発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000385329A JP2002186840A (ja) | 2000-12-19 | 2000-12-19 | 微細気泡生成方法及びその装置 |
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|---|---|---|---|
| JP2000385329A JP2002186840A (ja) | 2000-12-19 | 2000-12-19 | 微細気泡生成方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002186840A true JP2002186840A (ja) | 2002-07-02 |
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ID=18852613
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|---|---|---|---|
| JP2000385329A Pending JP2002186840A (ja) | 2000-12-19 | 2000-12-19 | 微細気泡生成方法及びその装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002186840A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005013814A (ja) * | 2003-06-24 | 2005-01-20 | Shimizu Corp | 水質浄化装置 |
| JP2006239573A (ja) * | 2005-03-03 | 2006-09-14 | Mdk:Kk | 気泡発生装置 |
| JP2008080259A (ja) * | 2006-09-28 | 2008-04-10 | Kumamoto Univ | 流体混合器および流体混合方法 |
| JP2013521123A (ja) * | 2010-03-10 | 2013-06-10 | ウエテンド テクノロジーズ オサケユキチュア | 処理液流れの中に種々の流れを混合するための方法及び装置 |
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-
2000
- 2000-12-19 JP JP2000385329A patent/JP2002186840A/ja active Pending
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