TW201832821A - 流體混合裝置、及使用該混合裝置之混合流體製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明之課題在於獲得一種能夠將包含第1流體與第2流體之流體確實地混合之混合裝置、及使用該混合裝置之混合流體製造方法。 本發明之混合裝置100係包含第1流體即液體L與第2流體即氣體G之氣液GL之混合裝置,該混合裝置100具備第1容器,該第1容器具備1個或複數個第1導入部106b、擾動該流體之流動之亂流產生機構1、及1個或複數個第1導出部105b。
Description
本發明係關於一種將至少包含第1流體與第2流體之流體混合之混合裝置、及使用該混合裝置之混合流體製造方法。
一直以來,存在將至少包含第1流體與第2流體之流體混合之各種混合裝置。例如,於專利文獻1中,揭示有一種將第1流體與第2流體於攪拌容器中混合,並將兩流體攪拌混合之混合裝置。 [先前技術文獻] [專利文獻] 專利文獻1:日本專利實公昭61-97號公報
[發明所欲解決之問題] 於上述先前之混合裝置中,當將第1流體混合於第2流體中時,存在因第1流體之亂流不充分而無法良好地進行第2流體之微細化,從而混合不充分之類問題。 本發明之目的在於獲得一種能夠將包含第1流體與第2流體之流體確實地混合之混合裝置、及使用該混合裝置之混合流體製造方法。 [解決問題之技術手段] 本發明之流體之混合裝置(技術方案1中記載之混合裝置)係包含第1流體與第2流體之流體之混合裝置,該混合裝置具備第1容器,該第1容器具備1個或複數個第1導入部、擾動該流體之流動之亂流產生機構、及1個或複數個第1導出部。 本發明之一實施形態(技術方案2中記載之混合裝置)係如技術方案1中記載之混合裝置,其更具備第2容器,該第2容器亦可具備1個或複數個第2導入部、將上述第1導出部與該第2導入部連通之連通構件、及1個或複數個第2導出部。 本發明之一實施形態(技術方案3中記載之混合裝置)中,上述連通構件亦可包含複數個連通管。 本發明之一實施形態(技術方案4中記載之混合裝置)中,上述複數個連通管亦可彼此隔開間隔地配置於距離上述第1容器中心軸相同距離處。 本發明之一實施形態(技術方案5中記載之混合裝置)中,上述連通管亦可為4根至8根。 本發明之一實施形態(技術方案6中記載之混合裝置)中,上述亂流產生機構亦可包含:迴旋流噴出部,其噴出上述流體之迴旋流;及折流板,其設置於該迴旋流噴出部之噴出方向上,接納自該迴旋流噴出部噴出之該流體之迴旋流。 本發明之一實施形態(技術方案7中記載之混合裝置)中,上述折流板為平板狀之圓板,該折流板藉由上述迴旋流而一邊搖動一邊以該折流板之搖動軸於該折流板之圓周方向上變化之方式旋轉。 本發明之一實施形態(技術方案8中記載之混合裝置)中,上述亂流產生機構亦可對通過上述連通管之上述流體反覆施加將該流體朝向上述第1導出部推出之力、及將該流體自該第1導出部拉回之力。 本發明之一實施形態(技術方案9中記載之混合裝置)中,上述第1流體為液體,上述第2流體為氣體、或與該第1流體不同之液體。 本發明之一實施形態(技術方案10中記載之混合裝置)係如技術方案1至9中任一項記載之混合裝置,其更具備將上述流體混合之流體混合部,亦可將該流體混合部中混合所得之該2種以上之流體自上述第1導入部導入至上述第1容器。 本發明之一實施形態(技術方案11中記載之混合裝置)中,更具備第3容器,其收容自上述第1容器之上述第1導出部、或上述第2容器之上述第2導出部導出之上述流體,該第3容器亦可包含1個或複數個第3導入部、1個或複數個第3導出部、及產生該流體之迴旋流之迴旋流產生部。 本發明之流體之製造方法(技術方案12中記載之製造方法)係第1流體與第2流體之混合流體之製造方法,且包含如下步驟:將該第1流體及該第2流體供給至如技術方案1至11中任一項之混合裝置;及藉由該混合裝置而將該第1流體與該第2流體混合。 [發明之效果] 可實現一種能夠將至少包含第1流體與第2流體之流體確實地混合之混合裝置、及使用該混合裝置之混合流體製造方法。
以下,一邊參照圖式一邊對本發明之實施形態進行說明。 於本發明之實施形態中,以微細氣泡產生裝置進行說明,該微細氣泡產生裝置係於作為第1流體之液體與作為第2流體之氣體之混合中,藉由將氣體混合於產生亂流之液體中而使氣體微細化,產生微細氣泡,但本發明並不限於此。例如,既可為含有液體作為第1流體之流體與含有與第1流體之液體不同種類之液體作為第2流體之流體的混合,亦可為含有氣體作為第1流體之流體與含有與包含第1流體之氣體之流體不同種類之氣體作為第2流體之流體的混合。於不使用含有液體作為第1流體之流體、及含有氣體作為第2流體之流體之情形時,本說明書之微細氣泡產生裝置構成將包含第1流體與第2流體之流體混合之混合裝置,氣泡產生部構成流體混合部。再者,於本說明書中,「微細氣泡」係對一般稱呼之微氣泡及奈米微氣泡之總稱,表示直徑約50 μm以下之氣泡。於本說明書中,「約」表示正負10%之範圍。 進行混合之流體之種類可為任意種類。例如,於流體為氣體之情形時,既可為空氣,亦可為氧,亦可為碳酸氣體,亦可為臭氧氣體。例如,於流體為液體之情形時,既可為水,亦可為油,亦可為甲苯、丙酮等溶劑,亦可為絮凝劑等藥液,亦可為含有污泥等固形物之淨化槽污水等環境水。 圖1係用以說明本發明之實施形態1之包含氣泡微細化部100b之微細氣泡裝置100之圖,圖1(a)表示微細氣泡裝置100之外觀,圖1(b)表示圖1(a)之A1-A1線剖面之剖面構造。 該實施形態1之微細氣泡產生裝置100係將作為第2流體之氣體G(例如空氣)混入至被導入之作為第1流體之液體L(例如水)中,產生含有氣泡之氣液(混合流體)並且產生微細氣泡之微細氣泡產生裝置。於圖1所示之實施形態中,以將進行混合之流體設為液體(例如水)與氣體(例如空氣)之情形進行說明,但本發明並不限定於此。 該微細氣泡產生裝置100具備:氣泡產生部100a,其將液體L與氣體G混合,產生氣液GL;及氣泡微細化部100b,其使氣液GL中包含之微細氣泡進一步微細化。 此處,將氣泡產生部100a安裝於台座110上,進而,於氣泡產生部100a上安裝有氣泡微細化部100b。台座110具有支持氣泡產生部100a之支持凸緣112、及自支持凸緣112延伸至下方之台座腳部111。於支持凸緣112,經由第1流體導入接頭112a安裝有第1流體導入管121。 [氣泡微細化部100b] 以下,對氣泡微細化部100b詳細地進行說明。 圖2係用以說明圖1所示之微細氣泡產生裝置100中所含之氣泡微細化部100b之圖,圖2(a)係將圖1(a)所示之氣泡微細化部100b之外觀放大表示,圖2(b)係表示氣泡微細化部100b中所含之亂流產生機構1之外觀,圖2(c)係表示動作狀態之亂流產生機構1之外觀。 如圖2(a)所示,氣泡微細化部100b具有用以使氣液GL流動之流路GLp。流路GLp包含上游側流路部GLp2與中間流路部GLp3。又,亦可包含下游側流路部GLp1。此處,上游側流路部GLp2包含亂流產生部(第1容器)20b,該亂流產生部(第1容器)20b將產生於氣泡產生部100a中且於流路GLp流動之氣液GL之流動擾亂,產生氣液GL之亂流。中間流路部GLp3係連結下游側流路部GLp1與上游側流路部GLp2之連結部30b。下游側流路部GLp1成為將自中間流路部GLp3噴出之氣液GL暫時儲存之流體貯存部(第2容器)10b。 [亂流產生部20b] 此處,亂流產生部20b可採取能夠產生亂流之任意之產生機構。例如,既可為活塞機構,亦可為葉片等迴旋流產生機構。 於較佳之實施形態中,如圖2(a)所示,亂流產生機構1係對通過流路GLp3內之氣液GL反覆施加將氣液GL推出至下游側流路部GLp1之力、及將氣液GL拉回至上游側流路部GLp2之力,藉此,產生氣液GL之亂流。於較佳之實施形態中,如圖2(b)所示,亂流產生機構1包含平板狀之圓板即折流板1a、及對折流板1a吹送作為螺旋狀迴旋流之氣液GL之迴旋流噴出嘴1c。進而,亦可具有將折流板1a之移動範圍限制於固定範圍內之折流限制體1b。 圖3係用以說明圖2所示之亂流產生機構1中所含之折流板1a與迴旋流噴出部即迴旋流噴出嘴1c之圖,圖3(a)表示折流板1a之剖面之構造,圖3(b)表示折流板1a之正面之構造,圖3(c)表示迴旋流噴出嘴1c之剖面之構造,圖3(d)表示迴旋流噴出嘴1c之正面之構造。於圖3所示之實施形態中,對迴旋流噴出部為噴嘴之情形進行說明,但本發明並不限定於此。例如,亦可為噴出迴旋流之噴出管。 如圖3(a)、圖3(b)所示,折流板1a係厚度較薄之平板狀之圓板。折流板1a之材質可為任意之材質。例如既可為塑膠,亦可為鋁或鐵(不鏽鋼)等金屬。 折流板1a之厚度及重量可根據要求之氣液GL之噴出量或微細氣泡之尺寸等而調整為任意之厚度及重量。一般而言,若使用將厚度減薄或較輕之材料而減輕折流板1a之重量,則折流板1a之搖動及旋轉變快,故可提高氣液GL中所含之氣泡之微細化及混合之能力。例如,於一具體之實施形態中,對於氣液GL之噴出量為約300 L/min之條件,將折流板1a之厚度設為約5 mm,重量設為約400 g,但本發明並不限定於此。 折流板之形狀可為任意形狀。於圖3所示之實施形態中,折流板1a為圓板,但本發明並不限定於此。例如可為三角板,亦可為四角板,亦可為多邊形板。折流板1a之外徑B1於能夠接納自迴旋流噴出嘴1c噴出之迴旋流之範圍可取任意之尺寸。若折流板1a之外徑B1過小,則接納迴旋流之部分變小,折流板1a之搖動及旋轉之動作受到抑制,產生亂流之功能受損。又,若折流板1a之外徑B1過大,則由迴旋流引起之折流板1a之搖動及旋轉之動作亦受到抑制,故產生亂流之功能受損。於本發明之較佳之實施形態中,折流板1a之形狀可為能夠最有效地接納迴旋流之圓形。於較佳之實施形態中,折流1a之外徑B1相對於迴旋流噴出嘴1c之噴嘴內徑C1為約3倍至約5倍,但本發明並不限定於此。於具體之實施形態中,折流1a之外徑B1為約100 mm至約150 mm,但並不限定於此。 折流板1a之開口之尺寸B2於接納自迴旋流噴出嘴1c噴出之迴旋流、及折流限制體1b能夠插入之範圍內可取任意之尺寸。 若折流板1a之開口B2過大,則接納迴旋流之部分變小,折流板1a之搖動及旋轉之動作受到抑制,產生亂流之功能受損。又,若折流板1a之開口B2過小,則與折流限制體1b之外徑之間隙變得過小,折流板1a之搖動及旋轉之動作受到抑制,產生亂流之功能受損。於較佳之實施形態中,開口B2之內徑大於折流限制體1b之外徑,且小於迴旋流噴出嘴1c之迴旋流噴出部之尺寸C1。於具體之實施形態中,開口B2之內徑為約15 mm至約25 mm,但本發明並不限定於此。 如圖3(c)、圖3(d)所示,迴旋流噴出嘴1c具有尺寸C1之迴旋流噴出部。迴旋流噴出部之尺寸C1根據迴旋流之噴出壓或噴出量而可為任意之尺寸。例如,於一具體之實施形態中,將液體L之供給壓設為約0.26 MPa,將氣液GL之噴出量設為300 L/min之條件下,迴旋流噴出部之尺寸C1為f約20 mm至約30 mm,但本發明並不限定於此。再者,因折流板1a之被期待之搖動及旋轉,故液體L之供給壓較佳為約0.05 MPa以上。迴旋流噴出部之形狀可為任意。於圖3所示之實施形態中,對迴旋流噴出部之形狀為圓形開口之情形進行了說明,但本發明並不限定於此。例如,可為三角形開口,亦可為四邊形開口,亦可為多邊形開口。 迴旋流噴出嘴1c具有錐形角度C2之錐形部。錐形角度C2係以折流板1a之傾斜於折流板1a之圓周方向上變化之方式調整,以便迴旋流觸碰到折流板1a。無論錐形角度C2過小、過大,為使折流板1a之傾斜於折流板1a之圓周方向上變化,折流板1a均不動作。於具體之實施形態中,錐形角度C2為約30至約50°,更佳為約40至約45°。 錐形部之錐形徑C3係以折流板1a之傾斜於折流板1a之圓周方向上變化之方式調整,以便迴旋流觸碰到折流板1a。無論錐形徑C3過小、過大,均不實現折流板1a之搖動及旋轉之動作。於較佳之實施形態中,錐形徑C3為折流板1a之外徑B1之約1/4至約3/4,特佳可為約1/2。於具體之實施形態中,錐形徑C3為約50至約75 mm,但本發明並不限定於此。 迴旋流噴出嘴1c之高度C4可為任意之高度。於具體之實施形態中,為約25 mm至約40 mm,但本發明並不限定於此。 圖4係用以說明圖2所示之氣泡微細化部100b中所含之亂流產生部20b之圖,圖4(a)表示亂流產生部20b之外觀,圖4(b)表示自圖4(a)之A4方向觀察之亂流產生部20b之構造,圖4(c)係將圖4(a)所示之亂流產生部20b分解表示,圖4(d)及圖4(e)表示亂流產生部20b之上部凸緣105之上表面及下表面之構造,圖4(f)及圖4(g)表示亂流產生部20b之下部凸緣106之上表面及下表面之構造。 亂流產生部20b形成第1容器,且如圖4(a)所示,具有外形圓柱形狀之筒狀體107、配置於筒狀體107兩端之圓板狀之上部凸緣105及下部凸緣106、以及用以固定該等凸緣105及106與筒狀體107之固定支柱108。如圖4(c)所示,固定支柱108具有支柱本體108c、及形成於支柱本體108c兩側之螺桿部(支柱螺桿部)108d及108e,且於支柱螺桿部108d及108e,安裝有螺母108a及108b。 於圖4所示之實施形態中,對第1容器為圓筒狀筒體之情形進行了說明,但本發明並不限定於此。第1容器可為任意之筒狀體。例如,可為四角柱體,亦可為三角柱體,亦可為多角柱體。 此處,於下部凸緣106之大致中央,如圖4(g)所示,形成有來自氣泡產生部100a之氣液GL之成為第1導入部之第1流體導入開口106b,且於下部凸緣106之周圍,以固定間隔形成有用以插入固定支柱108之螺桿部108e之支柱插入孔106a。於圖4(a)所示之實施形態中,成為第1導入部之第1流體導入開口106b為1個,但並不限定於此。第1流體導入開口106b亦可設置複數個。 如圖4(f)所示,於下部凸緣106中之與筒狀體107相接之上表面,形成有用以收容筒狀體107之下端緣部之圓形槽106d,且於圓形槽106d中,嵌入有用以防止氣液GL洩漏之密封材料(未圖示)。對於密封材料,可使用例如環狀之橡膠製墊圈,但並不限定於此。 進而,於下部凸緣106之上表面中央,以與第1流體導入開口106b重疊之方式安裝有構成亂流產生機構1之迴旋流噴出嘴1c,自流體導入開口106b導入之氣液GL之迴旋流自迴旋流噴出嘴1c噴出至筒狀體107內。 將外形圓錐台形狀之筒狀體14以與第1流體導入開口106b重疊之方式藉由焊接等將其上端部固著於下部凸緣106之下表面。 又,如圖4(d)所示,於上部凸緣105之中心部分,形成有用以導入第2流體(氣體)之第1導入部即第2流體導入開口105c,且於第2流體導入開口105c,連接有第2流體導入管32之一端。於上部凸緣105之周圍,以固定間隔形成有用以插入固定支柱108之螺桿部108d之支柱插入孔105a。於圖4所示之實施形態中,成為第1導入部之第2流體導入開口105c為1個,但並不限定於此。例如,可設置複數個,亦可不設置第2流體導入開口105c,而自第1流體導入開口106b將第2流體與第1流體一同導入。 如圖4(e)所示,於上部凸緣105中之與筒狀體107相接之下表面,形成有用以收容筒狀體107之上端緣部之圓形槽105d,且於圓形槽105d中,嵌入有用以防止氣液GL洩漏之密封材料(未圖示)。於上部凸緣105之位於較圓形槽105d更靠內側之部分,設置有用以使氣液GL自亂流產生部20b流出至連結管31之第1導出部即流體流出口105b。於流體流出口105b,連接有構成連結部30b之連結管31之一端。於圖4所示之實施形態中,設置有複數個流體流出口105b(第1導出部),但並不限定於此。例如,流體流出口105b(第1導出部)亦可為1個。 流體流出口(第1導出部)105b於可使氣液GL流出至連結管30b之範圍,能夠於任意之位置以任意之尺寸設置任意數量。 於較佳之實施形態中,如圖4所示,將流體流出口(第1導出部)105b儘可能地設置於圓形槽105d之附近、即第1容器之外周側。第1容器之外周側係折流板1a之動作引起之氣液GL之壓力變高,故藉由於其附近設置流體流出口(第1導出部)105b而可使氣液GL內所含之氣泡有效地微細化。又,藉由如此地將流體流出口105b(第1導出部)設置於第1容器之外周側,而可使包含容易滯留於第1容器角部之氣泡之氣液GL產生亂流,故藉由亂流而促進氣液GL內之氣泡之微細化。又,因將氣泡微細化而使氣液GL內之液體L與氣體G之混合確實地進行。 流體流出口105b(第1導出部)之大小(剖面積)若較大,則流速或水壓不被提高,亂流之產生變得不充分,故較小為佳,但若過小,則噴出量受到限制。於較佳之實施形態中,流體流出口105b(第1導出部)之大小(剖面積)為迴旋流噴出嘴1c之迴旋流噴出部之剖面積之約1.5倍至約3倍。若決定將流體流出口105b(第1導出部)設置於自第1容器中心軸起相距多遠之位置處,則可根據上述條件而設定流體流出口105b(第1導出部)之直徑或數量,但本發明並不限定於此。 於較佳之實施形態中,如圖4所示,流體流出口(第1導出部)105b自第1容器中心軸相距同一距離彼此隔開間隔地設置有複數個。藉由設置複數個流體流出口(第1導出部)105b而增加亂流所流經之部位,且藉由亂流而促進氣液GL內之氣泡之微細化。又,因將氣泡微細化而使氣液GL內之液體L與氣體G之混合確實地進行。 於圖4所示之實施形態中,對相鄰之流體流出口(第1導出部)105b彼此之間隔均為隔開固定距離間隔之狀態之情形進行了說明,但本發明並不限定於此。例如,亦可使各個相鄰之流體流出口(第1導出部)105b彼此之間隔不同。於圖4所示之實施形態中,對將流體流出口(第1導出部)105b設為6個,將連通管31設為6根之情形進行了說明,但本發明並不限定於此。於較佳之實施形態中,流體流出口(第1導出部)105b為4個至8個,連通管31為4至8根,但本發明並不限定於此。 流體流出口(第1導出部)105b之內徑係於第1容器之內徑,故自流體流出口(第1導出部)105b流出至連結管31之氣液GL之流速快於流動於第1容器內之氣液GL之流速而成為亂流,故於連結管31內,促進氣液GL內之氣泡之微細化。又,因將氣泡微細化而使氣液GL內之液體L與氣體G之混合確實地進行。 於上部凸緣105之下表面中央,以與第2流體導入開口105c重疊之方式安裝有構成亂流產生機構1之折流限制體1b。折流限制體1b之下端部1b1經由折流板1a之中央之開口1a1向下方延伸至若干進入至迴旋流噴出嘴1c之噴出口1c1內之位置,折流板1a之移動範圍受到折流限制體1b限制。於折流限制體1b之大致中心部,形成有用以將第2流體(氣體)導入至氣泡產生部100a之通路1b2。於圖4所示之實施形態中,對於折流限制體1b之大致中心部設置1個導入第2流體(氣體)之通路1b2之情形進行了說明,但本發明並不限定於此。導入第2流體(氣體)之通路1b2亦可不設置於折流限制體1b而作為獨立個體設置,亦可將通路之數量設置複數個。 [流體貯存部10b(第2容器)] 圖5係用以說明圖2所示之氣泡微細化部100b中所含之流體貯存部(第2容器)10b之圖,圖5(a)表示流體貯存部(第2容器)10b之外觀,圖5(b)表示自圖5(a)之A5方向觀察之流體貯存部(第2容器)10b之構造,圖5(c)係將圖5(a)所示之流體貯存部(第2容器)10b分解表示,圖5(d)及圖5(e)表示流體貯存部(第2容器)10b之上部凸緣101之上表面及下表面之構造,圖5(f)及圖5(g)表示流體貯存部(第2容器)10b之下部凸緣102之上表面及下表面之構造。 如圖5(a)所示,構成第2容器之流體貯存部10b具有外形圓柱形狀之筒狀體103、配置於筒狀體103兩端之圓板狀之上部凸緣101及下部凸緣102、及用以固定該等凸緣101及102與筒狀體103之固定支柱104。如圖5(c)所示,固定支柱104具有支柱本體104c、及形成於支柱本體104c之兩側之螺桿部(支柱螺桿部)104d及104e,且於支柱螺桿部104d及104e,安裝有螺母104a及104b。於圖5所示之實施形態中,對第2容器為圓筒狀筒體之情形進行了說明,但本發明並不限定於此。第2容器可為任意之筒狀體。例如,既可為四角柱體,亦可為三角柱體,亦可為多角柱體。 此處,如圖5(g)所示,於下部凸緣102之周圍以固定間隔形成有用以將固定支柱104之螺桿部104e插入之支柱插入孔102a。 如圖5(f)所示,於下部凸緣102中之與筒狀體103相接之上表面,形成有用以收容筒狀體103之下端緣部之圓形槽102c,且於圓形槽102c中,嵌入有用以防止氣液GL洩漏之密封材料(未圖示)。密封材料中,可使用例如環狀之橡膠製墊圈,但本發明並不限定於此。 於下部凸緣102之位於較圓形槽102c更靠內側之部分,設置有第2導入部即流體流入口102b。流體流入口(第2導入部)102b於可使氣液GL效率良好地流入至流體貯存部10b之範圍,能夠於任意之位置,以任意之尺寸設置任意數量。 於較佳之實施形態中,如圖5所示,將流體流入口(第2導入部)102b儘可能地設置於圓形槽102c之附近、即第2容器之外周側。第2容器之外周側係折流板1a之動作引起之氣液GL之壓力變高,故藉由於其附近設置流體流入口(第2導入部)102b而可將氣液GL內所含之氣泡有效地微細化。又,藉由如此地將流體流入口(第2導入部)102b設置於第2容器之外周側,而可使包含容易滯留於第2容器角部之氣泡之氣液GL產生亂流,故藉由亂流而促進氣液GL內之氣泡之微細化。又,因將氣泡微細化而使氣液GL內之液體L與氣體G之混合確實地進行。 流體流入口(第2導入部)102b之大小(剖面積)若較大,則流速或水壓無法提高,亂流之產生變得不充分,故較小為佳,但若過小,則噴出量受到限制。於較佳之實施形態中,流體流入口(第2導入部)102b之大小(剖面積)為迴旋流噴出嘴1c之迴旋流噴出部之剖面積之約1.5倍至約3倍,但本發明並不限定於此。若決定將流體流入口(第2導入部)102b設置於自第2容器中心軸相距多遠之位置處,則可根據上述條件而設定流體流入口(第2導入部)102b之直徑或數量,但本發明並不限定於此。 於較佳之實施形態中,如圖5所示,流體流入口(第2導入部)102b於自流體貯存部(第2容器)10b之中心軸同一距離處彼此隔開固定隔開地形成有複數個。於流體流入口(第2導入部)102b,連接有構成連結部30b之連結管31之另一端。又,藉由設置複數個流體流入口(第2導入部)102b而增加亂流所流經之部位,藉由亂流而促進氣液GL內之氣泡之微細化。又,因將氣泡微細化而使氣液GL內之液體L與氣體G之混合確實地進行。 於圖5所示之實施形態中,對設置6個流體流入口(第2導入部)102b之情形進行了說明,但本發明並不限定於此。於較佳之實施形態中,流體流入口(第2導入部)102b與連通管31為相同數量之4至8個,但本發明並不限定於此。 對於因亂流產生機構1而自第1容器通過連通管31之氣液GL,藉由將氣液GL自第1容器推出至第1導出部之力而使通過連結管31時流速變快之氣液GL流入至第2容器內,藉此與存在於第2容器內之其他氣液GL積極地相互混雜。此時藉由產生亂流而促進氣液GL內之氣泡之微細化。又,因將氣泡微細化而使氣液GL內之液體L與氣體G之混合確實地進行。 又,如圖5(a)所示,於上部凸緣101之中心部分,安裝有用以噴出氣液之流體噴出接頭101a,於流體噴出接頭101a,連接有第2導出部即流體噴出管(第2導出部)122。於上部凸緣101之周圍,以固定間隔形成有用以插入固定支柱104之螺桿部104d之支柱插入孔101b。於圖5所示之實施形態中,流體噴出管(第2導出部)122為1個,但本發明並不限定於此。亦可設置複數個。 如圖5(e)所示,於上部凸緣101中之與筒狀體103相接之下表面,形成有用以收容筒狀體103之上端緣部之圓形槽101d,且於圓形槽101d中,嵌入有用以防止氣液GL洩漏之密封材料(未圖示)。 [氣泡產生部100a] 圖6係用以說明圖1所示之微細氣泡產生裝置100中所含之氣泡產生部100a之圖,圖6(a)表示氣泡產生部100a之外觀及局部剖面,圖6(b)表示圖6(a)之A6-A6線剖面之剖面構造,圖6(c)表示氣泡產生部100a之內側凸緣12b之構造,圖6(d)表示氣泡產生部100a之迴旋導件13之構造,圖6(e)表示自圖6(d)之D6方向觀察之迴旋導件13之構造。 如圖6(a)所示,氣泡產生部100a具有產生液體L之迴旋流之迴旋流產生部10a、使所產生之液體L之迴旋流發展之迴旋流發展部20a、及將發展之液體L之迴旋流之迴旋速度加速之迴旋流加速部30a。 以下,對氣泡產生部100a之構造具體地進行說明。 氣泡產生部100a具有圓筒形狀之外側筒狀體11、配置於外側筒狀體11之內側之圓筒形狀之內側筒狀體12、及安裝於內側筒狀體12之下端面之內側凸緣12b。此處,外側筒狀體11之中心軸與內側筒狀體12之中心軸大體一致。 於內側凸緣12b,安裝有用以使導入至外側筒狀體11內之液體L(流體)迴旋之迴旋導件13。如圖6(d)及圖6(e)所示,迴旋導件13具有利用螺栓與螺母(未圖示)安裝於內側凸緣12b之翼緣13a、及利用焊接等固定於翼緣13a之葉片體13b。再者,於圖中,12b1係形成於內側凸緣12b之螺栓插入孔,13a1係形成於翼緣13a之螺栓插入孔。外側筒狀體11內之配置有迴旋導件13之區域成為迴旋流產生部10a。 如圖6(b)所示,於氣泡產生部100a,外側筒狀體11與內側筒狀體12之間之區域成為導入至外側筒狀體11內之液體L(流體)通過之流路,且若通過該流路之液體L(流體)自形成於內側筒狀體12之側壁之側壁開口12a進入至內側筒狀體12內,則液體L(流體)之迴旋流之旋轉反轉,並且液體(流體)之迴旋流之流速被提高。外側筒狀體11內之配置有內側筒狀體12之區域成為迴旋流發展部20a。 於氣泡產生部100a,於內側筒狀體12之上端配置有外徑圓錐台形狀之筒狀體14,若已進入至內側筒狀體12內之液體L之迴旋流進入至該筒狀體14內,則迴旋流之迴旋速度旋即被加速。外徑圓錐台形狀之筒狀體14內之區域成為迴旋流加速部30a。 其次,對本實施形態1之微細氣泡產生裝置100之動作進行說明。 圖7係用以說明圖1所示之微細氣泡產生裝置100之動作之圖,圖7(a)表示微細氣泡產生裝置100內之液體L(水)與氣體G(空氣)之流動,圖7(b)表示亂流產生機構1自停止狀態變為動作狀態時之折流板1a之姿勢之變化。 若藉由壓力輸送部(未圖示)壓力輸送之液體L通過第1流體導入管121導入至氣泡產生部100a之外側圓筒體11內,則於外側圓筒體11內之迴旋流產生部10a,被導入之液體L於藉由迴旋導件13之葉片體13b引導之方向迴旋。進而,液體L之迴旋流到達迴旋流發展部20a,於設置於該部分之外側圓筒體11與內側圓筒體12之間流動之期間,自內側圓筒體12之側壁開口12a進入至內側圓筒體12內,此時,迴旋流之旋轉反轉,進而發展成液體之迴旋強度增大之迴旋流。 於圖7所示之實施形態中,對被導入之液體L於藉由迴旋導件13之葉片體13b引導之方向迴旋之情形進行說明,但本發明並不限定於此。例如,亦可不設置迴旋導件13之葉片體13b,而藉由以將液體L沿著剖視環狀之切線方向導入之方式,將第1流體導入管121設置於外側圓筒體11之周面之一部分而使液體產生迴旋流。藉此,無需設置葉片體13b,故裝置之構成簡化,從而可削減製造成本或運轉成本。 於圖7所示之實施形態中,對藉由設置內側圓筒體12而使迴旋流之旋轉反轉之情形進行了說明,但本發明並不限定於此。亦可不設置內側圓筒體12,迴旋流之旋轉僅為單向。 如此發展而成之液體L之迴旋流被液體L之流入壓於內側圓筒體12內頂起而到達圓錐台形狀之筒狀體14。到達圓錐台形狀之筒狀體14之液體L之迴旋流之迴旋速度因半徑越朝向筒狀體14之上側而越得變小之圓錐台構造而旋即被增大,從而較大之離心力作用於迴旋之液體L。 因該離心力之作用,圓錐台形狀之筒狀體14之中心部成為負壓。藉由該負壓之力而使第2流體即氣體(空氣)G自動地經由第2流體導入管32及折流限制體1b之第2流體通路1b2導入至圓錐台形狀之筒狀體14之大致中心部。如此藉由負壓之力而可自動地供給與作為第1流體之液體L混合之作為第2流體之氣體G,藉此無需用以供給第2流體即氣體G之泵或壓縮機等,從而可有助於裝置之成本削減。又,負壓係根據第1流體即液體L之流量(流速)而變化者。例如,若液體L之流量(流速)減少則負壓隨之降低,自動供給之氣體G之供給量亦降低。相反,若液體L之流量(流速)增加則負壓隨之上升,被自動供給之氣體G之供給量亦增加。藉此,可根據第1流體即液體L之供給狀況而自動地調整第2流體即氣體G之供給量,故可實現混合條件之穩定化。又,無需用以調整第2流體即氣體G之供給量之調整閥等,故可有助於裝置之進一步成本削減。 該作用尤其對用於以下裝置之混合裝置較為有用,上述裝置係將絮凝劑等藥液混合於含有污泥之液體,形成絮凝體,利用螺旋過濾器將該絮凝體去除進行淨化。例如,將含有污泥之液體導入至混合裝置100之第1流體導入管121,自第2流體導入管32供給絮凝劑等藥液。藉此,自動地供給與含有污泥之液體之流量(流速)對應之量之藥液,與含有污泥之液體進行混合,從而可穩定地形成絮凝體。其後使含有所形成之絮凝體之液體通過公知之螺旋過濾器,藉此能夠獲得絮凝體被去除且不含污泥之液體。 但,本發明並不限定於此。例如,亦可不自第2流體導入管32供給第2流體即氣體G,而將第1流體即液體L與第2流體即氣體G以預先混合之狀態自第1流體導入管121導入,亦可將第2流體即氣體G於由壓力輸送部(未圖示)壓力輸送之狀態下自第2流體導入管32供給。 將導入至該筒狀體14之大致中心部之氣體G與於筒狀體14內迴旋之液體L混合,含有氣體G之液體(氣液)GL一邊迴旋一邊自筒狀體14前端之迴旋流噴出嘴1c噴出至亂流產生部20b之圓筒體107內。 因一邊迴旋一邊噴出之氣液GLp之勢頭,配置於迴旋流噴出嘴1c上之折流板1a懸浮,進而,由迴旋流加速部30a之圓筒體14及亂流產生部20b之圓筒體107之內部中產生之負壓(內部負壓)限制折流板1a之懸浮,折流板1a因導入至其上側之氣液之勢頭與噴出之氣液之勢頭之平衡而引起折流板1a振動。 以下,對折流板1a之搖動(共振動作)進行說明。 圖8係用以說明圖7(b)所示之亂流產生機構1之折流板1a之搖動(共振動作)之圖,圖8(a)及圖8(b)係表示折流板1a一邊搖動一邊旋轉之各個旋轉位置S1至S4處之狀態之立體圖及俯視圖。 於微細氣泡產生裝置100停止之狀態下,不存在自迴旋流噴出嘴1c導入至亂流產生部20b內之氣液GL之流動,折流板1a成為載置於迴旋流噴出嘴1c上之狀態(載置狀態S0)。於該狀態下,若將微細氣泡產生裝置100啟動,則由氣泡產生部100a產生之氣液GL之迴旋流自迴旋流噴出嘴1c噴出至亂流產生部20b內。 如此地將氣液GL之迴旋流自迴旋流噴出嘴1c噴出後,因噴出之氣液GL之迴旋流之勢頭而欲將折流板1a自迴旋流噴出嘴1c升起之升力作用於載置於迴旋流噴出嘴1c上之折流板1a,藉此,折流板1a成為懸浮至迴旋流噴出嘴1c上之狀態。另一方面,於迴旋流加速部30a之圓筒體14內之中央部,因迴旋流之加速而產生負壓,進而於亂流產生部20b之圓筒體107內之中央部亦產生負壓,藉由該等內部負壓產生之氣液之吸入,將自迴旋流噴出嘴1c懸浮之折流板1a拉回至迴旋流噴出嘴1c側之張力進行作用。因此,折流板1a被保持於迴旋流產生之升力與因內部負壓產生之吸入之張力及折流板1a之自重均衡之高度位置,從而成為懸浮之狀態。 載置於迴旋流噴出嘴1c上之折流板1a之中心相對於迴旋流噴出嘴1c之開口之中心偏移或受到干擾,故折流板1a以傾斜之狀態上升至迴旋流噴出嘴1c之上方。 然而,折流板1a之位置係被折流限制體1b限制折流板1a之移動範圍,而不會自迴旋流噴出嘴1c之開口中心較大地偏移,因此,受到因迴旋流之影響而於亂流產生部20b之中心部產生之負壓之影響等,升起之折流板1a受到朝向其中心與迴旋流噴出嘴1c之開口中心一致之位置之力。又,同時,迴旋流之勢頭圍繞迴旋流噴出嘴1c之開口中心軸均一,故隨著折流板1a之中心靠近迴旋流噴出嘴1c之開口中心,傾斜之折流板1a亦受到欲恢復為與迴旋流之剖面平行之姿勢之力。但,於折流板1a恢復為與迴旋流之剖面平行之姿勢之動作中受到慣性力作用,因此折流板1a成為進行折流板1a之一側下降後則另一側上升之搖動之狀態。 該搖動於折流板1a之自重、氣液GL之迴旋流之勢頭、及內部負壓產生之氣液GL之吸入之勢頭的關係中滿足共振條件時,成為藉由來自迴旋流噴出嘴1c之氣液GL之迴旋流、與內部負壓產生之氣液GL之吸入而繼續搖動之共振狀態。 進而,對折流板1a之下表面吹送來自迴旋流噴出嘴1c之迴旋流,故而,因迴旋流與折流板1a之摩擦力,折流板1a於迴旋流之旋轉方向上旋轉。 其結果,如圖8(a)及圖8(b)所示,折流板1a一邊進行如折流板1a之一側下降後則另一側上升之搖動(共振動作)一邊進行旋轉。 例如,於圖8(a)、圖8(b)中,表示折流板1a以通過其周緣上之點p1、與相對於該點p1位於中心之相反側之點p2之直線作為搖動軸S,折流板1a一邊於箭頭Sr所示之方向搖動一邊旋轉之狀態。 藉由該折流板1a之搖動之動作,一個連結管31內流動之氣液GL一邊前後地振動,一邊前進至流體貯存部(第2容器)10b,於連結管31之上游側之亂流產生部20b及連結管31之下游側之流體貯存部(第2容器)10b產生氣液GL之亂流。藉由如此地產生氣液GL之亂流而促進混合所得之氣液GL內包含之氣泡進一步微細化。又,因將氣泡微細化而使氣液GL內之液體L與氣體G之混合確實地進行。又,連通管31於自第1容器中心軸同一距離處彼此隔開間隔而配置,故藉由折流體1a之搖動及旋轉運動而使折流板1a升起之位置及拉下之位置於圓周方向上依序移動。隨之,產生亂流之連通管31之位置亦依序移動,位於產生亂流之連通管31之位置附近之氣液GL藉由亂流而進一步促進微細化。又,因將氣泡微細化而使氣液GL內之液體L與氣體G之混合確實地進行。 包含混合所得之微細氣泡之氣液GL係自流體貯存部10b經由流體噴出管(第2導出部)122噴出至微細氣泡產生裝置100之外部。 如此般,本實施形態1之微細氣泡產生裝置100具備:流體貯存部(第2容器)10b,其一次性地貯存將要噴出之氣液GL;亂流產生部20b,其設置於流體貯存部(第2容器)10b之上游側,將氣液GL之流動擾動;及連通構件30b,其連結流體貯存部(第2容器)10b與亂流產生部20b;亂流產生部20b藉由連通構件30b及流體貯存部10b而形成氣液GL之流路,且藉由於亂流產生部20b產生氣液GL之亂流而使自亂流產生部20b通過連通構件30b流向流體貯存部10b之氣液GL之流動產生振動。藉由該亂流能夠將氣液GL內包含之微細氣泡分割進一步微細化。又,因將氣泡微細化而使氣液GL內之液體L與氣體G之混合更確實地進行。 其次,對本實施形態2之微細氣泡產生裝置1000進行說明。 圖9係用以說明本發明之實施形態2之包含第2氣泡微細化部(第3容器)300之微細氣泡產生裝置1000之圖。圖10係用以說明第2氣泡微細化部(第3容器)300之圖,圖10(a)表示第2氣泡微細化部(第3容器)300之外觀,圖10(b)表示圖10(a)之A10-A10線剖面之剖面構造,圖10(c)係將圖10(b)之A11虛線框部分放大地表示。 與圖1所示之微細氣泡產生裝置100相比,微細氣泡產生裝置1000僅於具備第2氣泡微細化部(第3容器)300之方面不同。因此,對於與圖1所示之構成要素相同之構成要素標註相同之參照符號,省略其說明。 第2氣泡微細化部(第3容器)300係經由連結構件而與流體噴出管(第2導出部)122連接。於圖9所示之實施形態中,對連結構件為橡膠軟管302b與彎頭302a之情形進行了說明,但本發明並不限定於此。例如,亦可將流體噴出管(第2導出部)122與第2氣泡微細化部(第3容器)300直接連接。 如圖10(a)及圖10(b)所示,第2氣泡微細化部(第3容器)300含有具有內壁與外壁之第3容器本體310、使氣液GL迴旋之迴旋部即內側柱狀體320、用以將氣液GL導入至外側筒狀體310內部之第3導入部即流體導入部301、及用以自外側筒狀體310內部將氣液GL噴出至外部之第3導出部即流體噴出部(第3導出部)302。此處,流體導入部(第3導入部)301係設置於外側筒狀體310之一端,流體噴出部(第3導出部)302係設置於外側筒狀體310之另一端。 外側筒狀體310與內側柱狀體320係如圖10(b)所示,藉由將內側柱狀體320嵌合於外側筒狀體310內而形成用以使氣液GL一邊迴旋一邊自外側筒狀體310之一端側流向另一端側之迴旋通路Rp2。 圖11係用以說明圖10(b)所示之第2氣泡微細化部(第3容器)300之零件之圖,圖11(a)表示第2氣泡微細化部(第3容器)300之外側筒狀體310,圖11(b)表示構成第2氣泡微細化部(第3容器)300之內側柱狀體320。 外側筒狀體310具有:導入側周壁部311,其具有流體導入部(第3導入部)301;噴出側周壁部313,其具有流體噴出部(第3導出部)302;及筒狀體凹凸部312,其沿著位於導入側周壁部311與噴出側周壁部313之間之外側筒狀體310之大致軸方向排列。於一實施形態中,設置於筒狀體凹凸部312之凹凸之形狀可取任意形狀。例如,於外側筒狀體310之軸方向之剖面(圖11(a)所示之剖面),該凹凸之形狀例如可為四角狀,亦可為三角狀,亦可為半圓狀。於一實施形態中,設置於筒狀體凹凸部312之凹凸之外側筒狀體310之軸方向之配置間隔可為任意者。例如,既可為固定間隔,亦可根據配置之部位而使凹凸之間隔不同,亦可為螺旋狀。例如,設置於筒狀體凹凸部312之凹凸之外側筒狀體310之軸方向之配置間隔為固定間隔,且為約0.5 mm至約7 mm、約1 mm至約5 mm、約2 mm至約3 mm。於較佳之實施形態中,如圖10(c)所示,設置於筒狀體凹凸部312之凹凸係作為螺旋狀之螺紋槽312,且配置成與設置於下述柱狀體凹凸部之凹凸成嵌套狀態,但本發明並不限定於此。 內側柱狀體320具有:導入側端部321,其嵌合於外側筒狀體310之導入側周壁部311;噴出側端部325,其嵌合於外側筒狀體310之噴出側周壁部313;及柱狀體凹凸部323,其與外側筒狀體310之筒狀體凹凸部312對向。 於一實施形態中,設置於柱狀體凹凸部323之凹凸之形狀可取任意形狀。例如,於內側柱狀體320之軸方向之剖面(圖11(b)所示之剖面),該凹凸之形狀例如可為四角狀,亦可為三角狀,亦可為半圓狀。於一實施形態中,設置於柱狀體凹凸部323之凹凸之內側柱狀體320之軸方向之配置間隔可為任意者。例如,可為固定間隔,亦可使凹凸之間隔根據配置之位置而不同,亦可為螺旋狀。 例如,設置於筒狀體凹凸部312之凹凸之外側筒狀體310之軸方向之配置間隔為固定間隔,且為約0.5 mm至約7 mm、約1 mm至約5 mm、約2 mm至約3 mm。於較佳之實施形態中,如圖10(c)所示,設置於柱狀體凹凸部323之凹凸係成為螺旋狀之螺紋323a,且配置成與設置於筒狀體凹凸部312之螺紋槽312a成嵌套狀態,但本發明並不限定於此。 於一實施形態中,設置於柱狀體凹凸部323之螺紋323a與設置於筒狀體凹凸部312之螺紋槽312a之間隙之距離可為任意者。例如,既可為固定間隔,亦可使凹凸之間隔根據配置之位置而不同。例如,設置於柱狀體凹凸部323之螺紋323a與設置於筒狀體凹凸部312之螺紋槽312a之間隙之距離為約0.5 mm至約7 mm、約1 mm至約5 mm、約1.5 mm至約3 mm。 內側柱狀體320之導入側端部321與柱狀體凹凸部323之間之部分成為對被導入之氣液GL賦予迴旋力之導入側迴旋部322,內側柱狀體320之噴出側端部325與柱狀體凹凸部323之間之部分成為對噴出之氣液GL賦予迴旋力之噴出側迴旋部324。 此處,如圖10(c)、圖11(a)、及圖11(b)所示,於柱狀體凹凸部323之外周面,以與形成於筒狀體凹凸部312內周面之螺紋槽312a成嵌套狀態之方式,以與螺桿前進之方向為相反之關係形成螺紋323a。於外側筒狀體310之筒狀體凹凸部312之內周面與內側柱狀體320之柱狀體凹凸部323之外周面對向之部分,一邊沿著外側筒狀體310之筒狀體凹凸部312之螺紋槽312a迴旋一邊自外側筒狀體310之一端側流向另一端側之氣液GL與內側柱狀體320之柱狀體凹凸部323之螺紋323a碰撞。 如此構成之第2氣泡微細化部(第3容器)300中,供給至第2氣泡微細化部(第3容器)300之氣液GL自流體導入部(第3導入部)301導入至迴旋通路Rp2。導入至迴旋通路Rp2之氣液GL因自流體導入部(第3導入部)301導入之勢頭而於外側筒狀體310之導入側周壁部311與內側柱狀體320之導入側迴旋部322之間被賦予迴旋力。被賦予迴旋力之氣液GL通過外側筒狀體310之筒狀體凹凸部312之內周面與內側柱狀體320之柱狀體凹凸部323之外周面對向之部分,流入至外側筒狀體310之噴出側周壁部313與內側柱狀體320之噴出側迴旋部324之間之部分。氣液GL通過外側筒狀體310之筒狀體凹凸部312之內周面與內側柱狀體320之柱狀體凹凸部323之外周面對向之部分時,一邊沿著外側筒狀體310之筒狀體凹凸部312之螺紋槽312a迴旋一邊自外側筒狀體310之一端側流向另一端側,故氣液GL與內側柱狀體320之柱狀體凹凸部323之螺紋323a碰撞。藉由該碰撞而將氣液GL中包含之氣泡被更細微地分割。又,因將氣泡微細化而使氣液GL內之液體L與氣體G之混合更確實地進行。其後,氣泡被微細化之氣液GL於外側筒狀體310之噴出側周壁部313與內側柱狀體320之噴出側迴旋部324之間之部分被賦予迴旋力,自流體噴出部(第3導出部)302排出至微細氣泡產生裝置1000之外部。如此般,第2氣泡微細化部(第3容器)300於外側柱狀體310具備凹凸(螺紋槽312a)及/或於內側柱狀體320具備凹凸(螺紋323a),藉此,與於外側柱狀體310及/或內側柱狀體320不具備凹凸之情形相比,可將氣液GL內包含之氣泡微細化,並且大量地產生微細氣泡。又,因大量地存在微細化所得之氣泡,故而,更確實地進行氣液GL內之液體L與氣體G之混合。 因此,與實施形態1之微細氣泡產生裝置100相比,微細氣泡產生裝置1000因具備第2氣泡微細化部(第3容器)300而能夠使氣液GL內包含之氣泡進一步微細化及大量地產生微細氣泡。又,因大量地存在微細化之氣泡,故而,更確實地進行氣液GL內之液體L與氣體G之混合。 如以上所述,使用本發明之較佳之實施形態例示了本發明,但本發明不應限定於該實施形態進行解釋。本發明視為應僅藉由申請專利範圍而解釋其範圍。可視為業者能夠根據本發明之具體之較佳實施形態之記載,基於本發明之記載及技術常識而實施等效之範圍。本說明書中引用之專利、專利申請及文獻可視為其內容本身與具體地記載於本說明書中之專利、專利申請及文獻之內容同樣地應作為對本說明書之參考而引用。 [產業上之可利用性] 本發明作為可實現能夠將包含第1流體與第2流體之流體確實地混合之混合裝置及使用該混合裝置之混合流體製造方法之發明較為有用。
1‧‧‧亂流產生機構
1a‧‧‧折流板
1a1‧‧‧中央開口部
1b‧‧‧折流限制體
1b1‧‧‧限制體下端部
1b2‧‧‧第2流體通路
1c‧‧‧迴旋流噴出嘴
1c1‧‧‧噴出口
10a‧‧‧迴旋流產生部
10b‧‧‧流體貯存部(第2容器)
11‧‧‧外側圓筒體
11a‧‧‧上游側凸緣
11b‧‧‧下游側凸緣
12‧‧‧內側圓筒體
12a‧‧‧側壁開口
12b‧‧‧內側凸緣
12b1‧‧‧螺栓插入孔
13‧‧‧迴旋導件
13a‧‧‧翼緣
13a1‧‧‧螺栓插入孔
13b‧‧‧葉片體
14‧‧‧筒狀體
14a‧‧‧圓筒體上部
14b‧‧‧圓筒體下部
14c‧‧‧筒狀體凸緣
15、16‧‧‧螺栓15
15a‧‧‧螺母
15b‧‧‧螺母
16a‧‧‧螺母
16b‧‧‧螺母
20a‧‧‧迴旋流發展部
20b‧‧‧亂流產生部(第1容器)
30a‧‧‧迴旋流加速部
30b‧‧‧連通構件
31‧‧‧連結管
32‧‧‧第2流體導入管
100‧‧‧微細氣泡產生裝置(混合裝置)
100a‧‧‧氣泡產生部(流體混合部)
100b‧‧‧第1氣泡微細化部
101‧‧‧上部凸緣
101a‧‧‧流體噴出接頭
101b‧‧‧支柱插入孔
101d‧‧‧圓形槽
102‧‧‧下部凸緣
102a‧‧‧支柱插入孔
102b‧‧‧流體流入口(第2導入部)
102c‧‧‧圓形槽
103‧‧‧筒狀體
104‧‧‧固定支柱
104a‧‧‧螺母
104b‧‧‧螺母
104c‧‧‧支柱本體
104d‧‧‧支柱螺桿部
104e‧‧‧支柱螺桿部
105‧‧‧上部凸緣
105a‧‧‧支柱插入孔
105b‧‧‧流體流出口(第1導出部)
105c‧‧‧第2流體導入開口(第1導入部)
105d‧‧‧圓形槽
106‧‧‧下部凸緣
106a‧‧‧支柱插入孔
106b‧‧‧第1流體導入開口(第1導入部)
106d‧‧‧圓形槽
107‧‧‧筒狀體
108‧‧‧固定支柱
108a‧‧‧螺母
108b‧‧‧螺母
108c‧‧‧支柱本體
108d‧‧‧支柱螺桿部
108e‧‧‧支柱螺桿部
110‧‧‧台座
111‧‧‧台座腳部
112‧‧‧支持凸緣
112a‧‧‧第1流體導入接頭
121‧‧‧第1流體導入管
122‧‧‧流體噴出管(第2導出部)
300‧‧‧第2氣泡微細化部(第3容器)
301‧‧‧流體導入部(第3導入部)
302‧‧‧流體噴出部(第3導出部)
302a‧‧‧彎頭
302b‧‧‧橡膠軟管
310‧‧‧外側筒狀體
311‧‧‧導入側周壁部
312‧‧‧筒狀體凹凸部
312a‧‧‧螺紋槽
313‧‧‧噴出側周壁部
320‧‧‧內側柱狀體
321‧‧‧導入側端部
322‧‧‧導入側迴旋部
323‧‧‧柱狀體凹凸部
323a‧‧‧螺紋
324‧‧‧噴出側迴旋部
325‧‧‧噴出側端部
1000‧‧‧微細氣泡產生裝置
A4‧‧‧方向
A5‧‧‧方向
B1‧‧‧折流板外徑
B2‧‧‧開口尺寸
C1‧‧‧噴嘴內徑
C2‧‧‧錐形角度
C3‧‧‧錐形徑
C4‧‧‧高度
D6‧‧‧方向
G‧‧‧氣體
GL‧‧‧氣液
GLp‧‧‧流路
GLp1‧‧‧上游側流路部
GLp2‧‧‧下游側流路部
GLp3‧‧‧中間流路部
L‧‧‧液體
Rp2‧‧‧迴旋通路
S‧‧‧搖動軸
Sr‧‧‧箭頭
S0‧‧‧載置狀態
S1‧‧‧旋轉位置
S2‧‧‧旋轉位置
S3‧‧‧旋轉位置
S4‧‧‧旋轉位置
圖1係用以說明本發明之實施形態1之包含第1氣泡微細化部100b之微細氣泡產生裝置100之圖,圖1(a)表示微細氣泡產生裝置100之外觀,圖1(b)表示圖1(a)之A1-A1線剖面之剖面構造。 圖2係用以說明圖1所示之微細氣泡產生裝置100中包含之第1氣泡微細化部100b之圖,圖2(a)係放大地表示圖1(a)所示之第1氣泡微細化部100b之外觀,圖2(b)表示第1氣泡微細化部100b中包含之亂流產生機構1之外觀,圖2(c)表示動作狀態之亂流產生機構1之外觀。 圖3係用以說明圖2所示之亂流產生機構1中包含之折流板1a與迴旋流噴出嘴1c之圖,圖3(a)表示折流板1a之剖面之構造,圖3(b)表示折流板1a之正面之構造,圖3(c)表示迴旋流噴出嘴1c之剖面之構造,圖3(d)表示迴旋流噴出嘴1c之正面之構造。 圖4係用以說明圖2所示之第1氣泡微細化部100b中包含之亂流產生部20b之圖,圖4(a)表示亂流產生部20b之外觀,圖4(b)表示自圖4(a)之A4方向觀察之亂流產生部20b之構造,圖4(c)係分解地表示圖4(a)所示之亂流產生部20b,圖4(d)及圖4(e)表示亂流產生部20b之上部凸緣105之上表面及下表面之構造,圖4(f)及圖4(g)表示亂流產生部20b之下部凸緣106之上表面及下表面之構造。 圖5係用以說明圖2所示之第1氣泡微細化部100b中包含之流體貯存部10b之圖,圖5(a)表示流體貯存部10b之外觀,圖5(b)表示自圖5(a)之A5方向觀察之流體貯存部10b之構造,圖5(c)係分解地表示圖5(a)所示之流體貯存部10b,圖5(d)及圖5(e)表示流體貯存部10b之上部凸緣101之上表面及下表面之構造,圖5(f)及圖5(g)表示流體貯存部10b之下部凸緣102之上表面及下表面之構造。 圖6係用以說明圖1所示之微細氣泡產生裝置100中包含之氣泡產生部100a之圖,圖6(a)表示氣泡產生部100a之外觀及一部分之剖面,圖6(b)表示圖6(a)之A6-A6線剖面之剖面構造,圖6(c)表示氣泡產生部100a之內側凸緣12b之構造,圖6(d)表示氣泡產生部100a之迴旋導件13之構造,圖6(e)表示自圖6(d)之D6方向觀察之迴旋導件13之構造。 圖7係用以說明圖1所示之微細氣泡產生裝置100之動作之圖,圖7(a)表示微細氣泡產生裝置100中之第1流體(水)與第2流體(空氣)之流動,圖7(b)表示亂流產生機構1自停止狀態變為動作狀態時之折流板1a之姿勢之變化。 圖8係用以說明圖7(b)所示之亂流產生機構1之折流板1a之搖動(共振動作)之圖,圖8(a)及圖8(b)表示折流板1a一邊搖動一邊旋轉之各個旋轉位置S1至S4處之情形之立體圖及俯視圖。 圖9係用以說明本發明之實施形態2之包含第2氣泡微細化部300之微細氣泡產生裝置1000之圖。 圖10係用以說明第2氣泡微細化部300之圖,圖10(a)表示第2氣泡微細化300之外觀,圖10(b)表示圖10(a)之A10-A10線剖面之剖面構造,圖10(c)係放大地表示圖10(b)之A11虛線框部分。 圖11係用以說明圖10(b)所示之第2氣泡微細化部300之零件之圖,圖11(a)表示第2氣泡微細化部300之外側筒狀體310,圖11(b)表示構成第2氣泡微細化部300之內側柱狀體320。
Claims (12)
- 一種混合裝置,其係包含第1流體與第2流體之流體之混合裝置,該混合裝置具備第1容器, 該第1容器具備: 1個或複數個第1導入部; 亂流產生機構,其擾動該流體之流動;及 1個或複數個第1導出部。
- 如請求項1之混合裝置,其更具備第2容器, 該第2容器具備: 1個或複數個第2導入部; 連通構件,其係將上述第1導出部與該第2導入部連通;及 1個或複數個第2導出部。
- 如請求項2之混合裝置,其中上述連通構件包含複數個連通管。
- 如請求項3之混合裝置,其中上述複數個連通管係彼此隔開間隔地配置於距離上述第1容器中心軸相同距離處。
- 如請求項3或4之混合裝置,其中上述連通管為4根至8根。
- 如請求項1至5中任一項之混合裝置,其中上述亂流產生機構包含: 迴旋流噴出部,其噴出上述流體之迴旋流;及 折流板,其設置於該迴旋流噴出部之噴出方向上,接納自該迴旋流噴出部噴出之該流體之迴旋流。
- 如請求項6之混合裝置,其中上述折流板為平板狀之圓板,且該折流板藉由上述迴旋流而一邊搖動一邊以該折流板之搖動軸於該折流板之圓周方向上變化之方式旋轉。
- 如請求項3至7中任一項之混合裝置,其中上述亂流產生機構係對通過上述連通管之上述流體反覆施加將該流體朝向上述第1導出部推出之力、及將該流體自該第1導出部拉回之力。
- 如請求項1至8中任一項之混合裝置,其中上述第1流體為液體,上述第2流體為氣體、或與該第1流體不同之液體。
- 如請求項1至9中任一項之混合裝置,其更具備將上述流體混合之流體混合部,且將該流體混合部中混合所得之該2種以上之流體自上述第1導入部導入至上述第1容器。
- 如請求項1至10中任一項之混合裝置,其更具備收容自上述第1容器之上述第1導出部或上述第2容器之上述第2導出部導出之上述流體之第3容器,且 該第3容器包含: 1個或複數個第3導入部; 1個或複數個第3導出部;及 產生該流體之迴旋流之迴旋流產生部。
- 一種製造方法,其係製造第1流體與第2流體之混合流體者,且包含如下步驟: 將該第1流體及該第2流體供給至如請求項1至11中任一項之混合裝置;及 藉由該混合裝置而將該第1流體與該第2流體混合。
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