JPH0824606A

JPH0824606A - 自動微細気泡水発生装置

Info

Publication number: JPH0824606A
Application number: JP15844594A
Authority: JP
Inventors: Michio Yamada; 三千生山田
Original assignee: NIPPON GIJUTSU KAIHATSU CENTER KK
Current assignee: NIPPON GIJUTSU KAIHATSU CENTER KK
Priority date: 1994-07-11
Filing date: 1994-07-11
Publication date: 1996-01-30

Abstract

(57)【要約】【目的】小形軽量で、しかもより微細な気泡を多量に
含む微細気泡水を、容易に安定して製造できるようにし
た微細気泡水発生装置を提供する。【構成】所定の水圧を有する水源へ水入口側を接続し
たエアーエジェクタと，エアーエジェクタの空気吸入口
側へ接続した空気吸入バルブと，エアーエジェクタの水
出口側に接続した気泡水内の気泡を微細化する気泡微細
化混合器と，気泡微細化混合器の出口側に接続した微細
気泡水を再攪拌するエマルジョン化タンクとから形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水中へ多数の微細気泡
を分散混合させることにより、溶存酸素量を大幅に増加
した微細気泡水の製造装置の改良に係り、主として園芸
及び農業用散水や風呂用水、洗濯用水等の製造に使用さ
れるものである。

【０００２】

【従来の技術】水中へ多数の気泡を分散混合させると、
水中の溶存酸素量が増加し、水が活性化されることによ
り植物の生育が促進されたり、或いは水の洗浄能力が高
まって洗剤使用量の削減が可能なことは、従来から広く
知られている。

【０００３】図４は、従前の気泡水（気泡含有活性水）
の製造装置の一例を示すものであり、多数の小孔１３を
有する攪拌羽根１４をケーシング１５内で高速回転さ
せ、水供給口１６から供給した水に空気供給口１７から
供給した空気を攪拌混合することにより、気泡平均粒径
が２０μｍ〜５０μｍの微気泡を５〜３０（ＶＯＬ％）
含有する気泡水を取出口１８から連続的に取り出すよう
に構成されている（実開昭５９−１８４８２７号）。

【０００４】しかし、前記図４の装置では、攪拌羽根１
４の高速回転に相当の駆動エネルギーを必要とするう
え、空気供給用コンプレッサーを別途に必要とするた
め、装置の大型化や作動操作の複雑化が避けられないと
云う難点がある。また、従前の気泡水製造装置では、水
中へ混入される気泡の径に相当のバラツキがあるうえ、
気泡径やその混合率の調整が著しく困難である。その結
果、気泡水が完全な乳化状になり難くく、所謂理想的な
エマルジョン状の気泡水が得られないと云う問題があ
る。更に、従前の気泡水製造装置では、水中へ混入され
る気泡径にバラツキがあるだけでなく、その混合が比較
的不十分であるため、製造された気泡水内から気泡が早
期に抜け出すことになり、気泡水の使用上に様々な支障
を生ずると云う難点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従前の気泡
水発生装置に於ける上述の如き問題、即ち装置の構造
が複雑で大形となり、しかも作動操作が複雑で手数がか
かること、粒径の揃った微細気泡が混入した理想的な
気泡水が得られないこと、気泡水からの気泡の抜け出
しが比較的早いこと等の問題を解決せんとするものであ
り、小形で取扱い性に優れ、しかも、粒径の揃った微細
気泡を高混合率で且つ均質に含有する理想的なエマルジ
ョン状の気泡水を容易に得られるようにした微細気泡水
発生装置を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本願発明は、所定の水圧
を有する水源へその水入口側を接続したエアーエジェク
タと，エアーエジェクタの空気吸入口側へ接続した空気
吸入バルブと，エアーエジェクタの水出口側に接続した
気泡水内の気泡を微細化する気泡微細化混合器と，気泡
微細化混合器の出口側に接続した微細気泡水を再攪拌混
合するエマルジョン化タンクとを発明の基本構成とする
ものであり、エアーエジェクタによって水内へ吸引混合
せしめた気泡を気泡微細化混合器によって微細化すると
共に水内へ再混合し、更に、エマルジョン化タンク内で
微細気泡水の有する運動エネルギーを利用して再攪拌す
ることにより、ほぼ完全にエマルジョン化した微細気泡
水を取り出せるようにしたものである。

【０００７】

【作用】水がエアーエジェクタ内を流通することによ
り、空気吸入バルブを通して空気が水内へ吸引混合され
る。空気が吸引混合された気泡水は気泡微細化混合器内
を流通する間に、その内部気泡が微細化されると共に再
攪拌される。気泡微細化混合器からの微細気泡水は引き
続きエマルジョン化タンク内へ導入され、微細気泡水の
保持する運動エネルギーを利用して再度攪拌混合され
る。これにより、微細気泡水はほぼ完全にエマルジョン
化され、溶存酸素量の極めて高い活性水となって外部へ
取り出されて行く。

【０００８】

【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明に係る自動微細気泡水発生装置のブロ
ック構成図であり、図２は気泡の微細化混合器の断面
図、図３はエマルジョン化タンクの断面図である。

【０００９】図１に於いて、１は原水タンク、２は空気
吸引バルブ、３はエアーエジェクタ、４はポンプ、５は
気泡微細化混合器、６は圧力計、７はエマルジョン化タ
ンク、８は圧力調整バルブ、９は気泡水貯留タンクであ
る。前記気泡微細化混合器５は図２に示す如く、金属又
は合成樹脂製筒体５ａの内部に多孔質セラミックの粒状
充填体５ｂを充填したものであり、多孔質セラミックと
しては比重２．５〜４．０、直径１〜３ｍｍφ程度の球
状体が使用されている。

【００１０】尚、本実施例では多孔質セラミックの粒状
充填体５ｂを球形状としているが、その形状は外径２〜
４ｍｍ、長さ２〜５ｍｍの円柱体や外径２〜４ｍｍφ、
内径１〜２ｍｍφ、長さ２〜５ｍｍの円筒体とすること
も可能である。また、多孔質セラミック材として、遠赤
外線放射性のものを使用することも可能である。更に、
本実施例では前記気泡微細化混合器５を筒体５ａ内に多
孔質セラミック粒状充填体５ｂを充填した構成としてい
るが、ケーシング本体内へ挿入した攪拌羽根を水流又は
外部動力により高速回転させるようにしたミキサー型の
微細化混合器とすることも可能である。加えて、前記粒
状充填体５ｂの材質としては、結晶組織が硬く緻密で容
易に割れたり摩耗したりせず、しかも耐水性、耐アルカ
リ性、耐酸性を有する多孔質セラミック材が望ましい。

【００１１】前記エマルジョン化タンクは図３に示す如
く、密閉状の外側タンク７ａと、その内部に同芯状に配
設した上方開放形の内側タンク７ｂとから形成されてお
り、内側タンク７ｂの下方へ圧入された微細気泡水１０
は内側タンク７ｂ内を上昇流となって流れ、その上から
外側タンク７ａ内へ下降流となって流下し、出口７ｃよ
り外方へ排出されて行く。

【００１２】次に、本発明の作動について説明する。図
１を参照して先ず、ポンプ４（例えば１００Ｖ、０．４
ＫＷ、１２ｌ／ｍｉｎ）を起動し、原水タンク１内の水
をエアーエジエクタ３を通して気泡微細化混合器５内へ
圧入する。また、前記ポンプ４の起動と同時に空気吸引
バルブ２の開度を調整し、エアーエジェクタ３を介して
吸水中へ混入する空気１１の混入量を所定値に制御す
る。

【００１３】尚、本実施例ではポンプ４によって原水タ
ンク１内の水を気泡微細化混合器５内へ圧入するように
しているが、２〜５ｋｇ／ｃｍ以上の水圧が得られる水
源（例えば水道設備）がある場合には、原水タンク１及
びポンプ４の使用を排して水道水等をエアーエジェクタ
３を通して気泡微細化混合器５内へ直接供給するように
してもよい。また、本実施例では空気吸入バルブ２を通
して空気１１を吸水１２内へ吸引混合するようにしてい
るが、空気吸入バルブ２の入口側にオゾン発生器（図示
省略）を接続し、当該オゾン発生器からのオゾンを単独
若しくは空気と一緒に吸水内へ吸引混合するようにして
もよい。

【００１４】空気吸入バルブ２を開放すると、エアーエ
ジェクタ３の発生する吸引力によって所定量の空気１１
が吸水１２内へ吸引混入される。また、前記空気１１が
混入した水（気泡水）１２ａは、引き続き２〜５ｋｇ／
ｃｍ²の圧力で気泡微細化混合器５内へ導入され、筒体
５ａ内に充填した多孔質セラミック粒状充填体５ａの孔
部内を通過する間に、気泡水１２ａ内の比較的大きな気
泡が粒径１〜１０μｍ程度の微細気泡に細分化されると
共に、水内へより均一に攪拌混合されることになる。

【００１５】尚、筒体５ａ内では、多孔質セラミックの
粒状充填体５ｂそのものも水流によって攪拌混合され、
相互に摩擦や衝突を繰り返す。その結果、粒状充填体５
ｂには所謂摩擦電気や圧電気が発生する。また、粒状充
填体５ｂが衝突によって加熱されたり、赤外線等を吸収
したりすることによって、これに所謂焦電気が発生す
る。このようにして粒状充填体５ｂが帯電すると、その
内部を流通する水の分子が電気分解されたり、帯電体の
放電々流により生じた磁界によって磁化されることにな
り、所謂水そのものも活性化されることになる。

【００１６】前記気泡微細化混合器５で気泡が微細化さ
れた微細気泡水１０は、引き続きエマルジョン化タンク
７内へ圧入され、内側タンク７ｂ内を旋回しつつ上向流
となって流通したあと、その上方開口から外側タンク７
ａ内へ放出され、下降流となって流下する。この間に、
微細気泡水１０は再度十分に攪拌混合されることにな
り、微細気泡が均質に分散したエマルジョン状態の微細
気泡水１０が形成される。

【００１７】エマルジョン化タンク７を通過する間にエ
マルジョン状態にされた微細気泡水１０は、圧力調整バ
ルブ８を通して微細気泡水貯留タンク９内へ送られ、該
タンク９内で一旦貯留されたあと、必要箇所へ給水され
て行く。尚、微細気泡水１０を圧力調整バルブ９から直
接に必要箇所へ給水してもよいことは勿論である。

【００１８】本発明の装置により製造した微細気泡水１
０には、粒径１〜３０μｍ（平均粒径３〜１０μｍ）の
微細気泡が約２０〜４０ＶＯＬ％の混合率で混合されて
おり、その結果、水内の溶存酸素は定常飽和状態の値の
２０〜５０％増加していることが、試験結果より確認さ
れている。また、エマルジョン化された微細気泡水１０
内の微細気泡は、気泡水１０を静置せしめた場合でも容
易に水と分離せず、約１０分間程度はエマルジョン化状
態に保持される。即ち、微細気泡水１０の貯留可能時間
が長いため、当該気泡水１０の使用が極めて便宣とな
る。

【００１９】前記微細気泡水内の気泡は比較的安定した
分散系を形成し、長時間水溶液中に存在する。また、水
溶液中の微細気泡は有機物や様々な微粒子を吸着する機
能を有するため、水中に存在する有機物は凝集沈殿し、
水の浄化が行なわれることになる。更に、水溶液中の微
細気泡は錆や有機物等で凝固しているスケールの隙間へ
入り込み、一種の解膠作用によって凝固体を分散（放
散）させる作用を有している。そのため、洗濯水などに
使用した場合には、より少ない洗剤で所望の洗浄度を得
ることができ、また風呂用水として用いた場合には、人
体の洗浄効果等が向上する。加えて、水溶液中の微細気
泡は消費される溶存酸素を次々に補給する作用をするた
め、水の嫌気化の防止や消毒・殺菌作用を果たすことに
なり、洗濯や風呂用水としては極めて好都合である。
尚、空気吸入口にオゾン発生器を接続した場合には、前
記消毒・殺菌作用がより一層向上することになる。

【００２０】

【発明の効果】本発明に於いては、水源から供給される
２〜５ｋｇの水圧を有する水内へエアーエジェクターを
介して空気を吸引混合させ、当該空気を吸引した気泡水
を気泡微細化混合器を通して内部気泡の微細化及び再混
合を行なうと共に、形成された微細気泡水をエマルジョ
ン化タンクを通して再攪拌する構成としている。その結
果、２〜５ｋｇ程度の水圧でもって微細気胞を多量に含
むエマルジョン状の微細気胞水を安定して連続的に製造
することができるうえ、装置の構成も極めて簡素化で
き、大幅な小形軽量化が可能となる。

【００２１】また、水流の有する運動エネルギーを利用
して空気の吸引、気泡の微細化及び微細気泡水のエマル
ジョン化等の作用が全て行なわれるため、装置の運転操
作も極めて単純化でき、取扱が容易となる。更に、製造
された微細気泡水は長時間に亘ってエマルジョン状態に
保持されるため長期に亘って活性を保持することにな
り、使用上極めて便宣となる。加えて、本発明により製
造された微細気泡水は微細気泡を多量に含むため、高い
洗浄効果や殺菌効果、植物の生育促進効果等を発揮する
ことができる。上述の如く、本願発明は優れた実用的効
用を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る微細気泡水製造装置のブロック構
成図である。

【図２】本発明で使用する気泡微細化混合器の断面概要
図である。

【図３】本発明で使用するエマルジョン化タンクの断面
概要図である。

【図４】従前の気泡水発生装置の一例を示すものであ
る。

【符号の説明】

１は原水タンク、２は空気吸入バルブ、３はエアーエジ
ェクター、４はポンプ、５は気泡微細化混合器、５ａは
筒体、５ｂは粒状充填体、６は圧力計、７はエマルジョ
ン化タンク、７ａは外側タンク、７ｂは内側タンク、７
ｃは入口、７ｄは出口、７ｅは安全弁、８は圧力調整バ
ルブ、９は気泡水貯留タンク、１０は微細気泡水、１１
は空気、１２は吸水、１２ａは気泡水。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の水圧を有する水源へ水入口側を接
続したエアーエジェクタと，エアーエジェクタの空気吸
入口側へ接続した空気吸入バルブと，エアーエジェクタ
の水出口側に接続した気泡水内の気泡を微細化する気泡
微細化混合器と，気泡微細化混合器の出口側に接続した
微細気泡水を再攪拌するエマルジョン化タンクとから形
成した自動微細気泡水発生装置。
【請求項２】水源を原水タンクとし、エアーエジェク
タと気泡微細化混合器との間に介設したポンプにより所
定の水圧を得るようにした請求項１に記載の自動微細気
泡水発生装置。
【請求項３】気泡微細化混合器を、筒体の内部へ多孔
質セラミックの粒状充填体を充填した構成の気泡微細化
混合器とした請求項１又は請求項２に記載の自動微細気
泡水発生装置。
【請求項４】エマルジョン化タンクを、下方部に微細
気泡水の出口を有す密閉形の外側タンク内に下方部に気
泡水の入口を有する上方開放形の内側タンクを同芯状に
配設した構成のエマルジョン化タンクとした請求項１、
請求項２又は請求項３に記載の自動微細気泡水発生装
置。
【請求項５】空気吸入バルブの入口側にオゾン発生器
を接続する構成とした請求項１、請求項２、請求項３又
は請求項４に記載の自動微細気泡水発生装置。
【請求項６】多孔質セラミックの粒状充填体を粒径が
１〜３ｍｍφの球体又は外径２〜４ｍｍφ、内径１〜２
ｍｍφ、長さ２〜５ｍｍの円筒体とした請求項３に記載
の自動微細気泡水発生装置。