專利名稱：旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及細(xì)微氣泡發(fā)生裝置，它能把空氣、氧氣等氣體有效地溶解到自來(lái)水里、河水或其它液體里，使污水的水質(zhì)凈化、使水的環(huán)境復(fù)蘇。
背景技術(shù)：
以前的充氣、譬如由設(shè)置在水生生物培養(yǎng)裝置上的細(xì)微氣泡發(fā)生裝置進(jìn)行的充氣基本上都是這樣的方式，即從設(shè)置在培養(yǎng)槽內(nèi)的管狀或板狀細(xì)微氣泡發(fā)生裝置細(xì)孔將空氣加壓后噴出到培養(yǎng)用水中，由此使氣泡細(xì)分；或者將空氣送入到已由回轉(zhuǎn)葉片或氣泡噴流等措施形成剪切力的培養(yǎng)用水流內(nèi)，將其細(xì)分或者由加壓的水急劇減壓，使溶解于水中的空氣氣化而產(chǎn)生氣泡。
在用具有這些功能的細(xì)微氣泡發(fā)生裝置進(jìn)行的充氣過(guò)程中，基本上都要根據(jù)空氣的送給量或各種細(xì)微氣泡發(fā)生裝置的設(shè)備個(gè)數(shù)等參數(shù)進(jìn)行必要的調(diào)節(jié)，使空氣、二氧化碳等氣體高效地溶解在水中，還必需促進(jìn)水的循環(huán)。
但是，由以前的細(xì)微氣泡發(fā)生裝置進(jìn)行的充氣方式，譬如在用噴出進(jìn)行的分散氣體方式中，無(wú)論在其中設(shè)置怎樣細(xì)微的細(xì)孔，氣泡以加壓狀態(tài)從細(xì)孔噴出后總要體積膨脹，或者總要受這時(shí)的氣泡表面張力作用，結(jié)果會(huì)發(fā)生直徑有幾mm左右的大氣泡，很難產(chǎn)生比其小的氣泡，而且，還有隨著長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)而發(fā)生細(xì)孔堵塞和動(dòng)力費(fèi)用增大的問(wèn)題。
在將空氣送入到已用回轉(zhuǎn)葉片或氣泡噴流等措施形成剪切力的水流內(nèi)而使其細(xì)分的方式中，為使其發(fā)生空穴，需要高速的轉(zhuǎn)速，有動(dòng)力費(fèi)用昂貴的問(wèn)題和隨著空穴的發(fā)生使葉片急劇腐蝕和振動(dòng)的問(wèn)題，還有細(xì)微氣泡生成率較少的問(wèn)題。
而在其它的使氣液二相流體與回轉(zhuǎn)葉片或突起發(fā)生沖突的方式中，會(huì)破壞例如湖泊、魚(yú)類水槽內(nèi)的魚(yú)類或水生小生物，對(duì)形成和保持水生生物培育所必要的環(huán)境會(huì)造成不良影響。
另外，加壓方式會(huì)使裝置變得龐大、高價(jià)，而且還需要巨額的運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)。
而且，即使使用上述任意一種現(xiàn)有技術(shù)都不能以工業(yè)規(guī)模產(chǎn)生直徑為20μm以下的細(xì)微氣泡。
發(fā)明的公開(kāi)本發(fā)明人進(jìn)行了精心的研究后發(fā)現(xiàn)，用下述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明能以工業(yè)規(guī)模產(chǎn)生直徑為20μm以下的細(xì)微氣泡。
本發(fā)明的要點(diǎn)是如

圖12的本發(fā)明裝置原理說(shuō)明圖所示，它是在裝置容器內(nèi)設(shè)置圓錐形空間100；在上述空間的內(nèi)壁圓周面的一部分上、沿其切線方向開(kāi)設(shè)加壓液體導(dǎo)入口500；在上述圓錐形空間的底部300的中央部開(kāi)設(shè)氣體導(dǎo)入孔80；在上述圓錐形空間頂部附近設(shè)置旋轉(zhuǎn)氣液導(dǎo)出口101，由此構(gòu)成細(xì)微氣泡發(fā)生裝置。
其中，把上述整個(gè)裝置或至少旋轉(zhuǎn)氣液導(dǎo)出口101埋入在液體中，通過(guò)從上述加壓液體導(dǎo)入口500將加壓液體壓送到圓錐形空間100內(nèi)，在其內(nèi)部生成旋轉(zhuǎn)流，在圓錐管軸上形成負(fù)壓部分。通過(guò)這種負(fù)壓從上述氣體導(dǎo)入孔80吸入氣體，使氣體通過(guò)壓力最低的管軸上，由此形成細(xì)的旋轉(zhuǎn)氣體空洞部60。
在這圓錐形空間100里，從入口(加壓液體導(dǎo)入口)500向出口(旋轉(zhuǎn)氣液導(dǎo)出口)101形成旋轉(zhuǎn)流，隨著空間100的斷面縮小、越朝向旋轉(zhuǎn)氣液導(dǎo)出部101，旋轉(zhuǎn)流速和朝向出口的流速就越同時(shí)增加。
而且，隨著這旋轉(zhuǎn)，因?yàn)橐后w和氣體的比重差，在液體上受離心力作用的同時(shí)，在氣體上受向心力的作用，由此就能使液體和氣體分離，使氣體變成線狀的細(xì)的氣體旋轉(zhuǎn)空洞部60，變尖細(xì)地持續(xù)到出口101，從那里噴出，而與此噴出的同時(shí)，由于受到周圍的靜止水的作用，這種旋轉(zhuǎn)急劇地減弱，在其前后產(chǎn)生急劇的旋轉(zhuǎn)速度差。由這旋轉(zhuǎn)速度差的發(fā)生，將線狀的氣體空洞部60連續(xù)穩(wěn)定地切斷，結(jié)果在出口101附近產(chǎn)生譬如直徑為10～20μm的微小氣泡并被放出。
即，本發(fā)明的第(1)方案是旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，包括具有圓錐形空間的容器本體；在上述空間的內(nèi)壁圓周面的一部分上、沿其切線方向開(kāi)設(shè)的加壓液體導(dǎo)入口；在上述圓錐形空間的底部上開(kāi)設(shè)的氣體導(dǎo)入孔；開(kāi)設(shè)在上述圓錐形空間頂部上的旋轉(zhuǎn)氣液導(dǎo)出口。
第(2)方案是旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，包括具有圓錐臺(tái)形空間的容器本體；在上述空間的內(nèi)壁圓周面的一部分上、沿其切線方向開(kāi)設(shè)的加壓液體導(dǎo)入口；在上述圓錐臺(tái)形空間的底部上開(kāi)設(shè)的氣體導(dǎo)入孔；開(kāi)設(shè)在上述圓錐臺(tái)形空間頂部上的旋轉(zhuǎn)氣液導(dǎo)出口。
第(3)方案是旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，包括具有酒壺形狀或酒瓶形狀空間的容器本體；在上述空間的內(nèi)壁圓周面的一部分上、沿其切線方向開(kāi)設(shè)的加壓液體導(dǎo)入口；在上述酒壺形狀空間的底部上開(kāi)設(shè)的氣體導(dǎo)入孔；開(kāi)設(shè)在上述酒壺形狀空間頂部上的旋轉(zhuǎn)氣液導(dǎo)出口。
第(4)方案是如方案1～3中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，在上述空間的內(nèi)壁圓周面的一部分上、沿其切線方向開(kāi)設(shè)的加壓液體導(dǎo)入口是在相同曲率的內(nèi)壁圓周面上間隔地設(shè)置多個(gè)。
第(5)方案是如方案1～4中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，在上述空間的內(nèi)壁圓周面的一部分上、沿其切線方向開(kāi)設(shè)的加壓液體導(dǎo)入口是在不同曲率的內(nèi)壁圓周面上間隔地設(shè)置多個(gè)。
第(6)方案是如方案1～5中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，加壓液體導(dǎo)入口是開(kāi)設(shè)在上述空間的底部附近的內(nèi)壁圓周面的一部分上。
第(7)方案是如方案1～6中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，加壓液體導(dǎo)入口是開(kāi)設(shè)在上述空間的中間腹部附近的內(nèi)壁圓周面的一部分上。
第(8)方案是如方案1～7中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，在旋轉(zhuǎn)氣液導(dǎo)出口的正前部設(shè)有折流板。
在其它方式中，本發(fā)明的第(9)方案是旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，由下述機(jī)構(gòu)構(gòu)成下部流通臺(tái)的圓形收容室的水液流旋轉(zhuǎn)導(dǎo)入機(jī)構(gòu)；裝在圓形收容室的上部、在形狀為朝向上方漸漸擴(kuò)大的有蓋圓筒體內(nèi)部的周邊部分上形成的旋轉(zhuǎn)上升水液流形成機(jī)構(gòu)；在上述周邊部分的內(nèi)側(cè)部分上形成的旋轉(zhuǎn)下降水液流形成機(jī)構(gòu)；通過(guò)上述旋轉(zhuǎn)上升水液流和旋轉(zhuǎn)下降水液流的離心和向心的分離作用在有蓋圓筒體的中心部分形成的負(fù)壓旋轉(zhuǎn)空洞部；在負(fù)壓旋轉(zhuǎn)空洞部上聚集從安裝在上蓋中心氣體自吸管自吸的氣體和從旋轉(zhuǎn)水流中溶出的氣體而形成的旋轉(zhuǎn)下降的氣體渦旋管、且伸長(zhǎng)、尖細(xì)地形成的氣體渦旋管形成機(jī)構(gòu)；在伸長(zhǎng)、尖細(xì)且下降的氣體渦旋管旋轉(zhuǎn)突入圓形收容室底部的中央回流口時(shí)，受到放出通路的阻力而使其旋轉(zhuǎn)速度降低，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)速度差、將氣體渦旋管強(qiáng)制地切斷，使其產(chǎn)生細(xì)微氣泡的細(xì)微氣泡發(fā)生機(jī)構(gòu)；將上述發(fā)生的細(xì)微氣泡包含在旋轉(zhuǎn)下降的水液流內(nèi)，作為旋轉(zhuǎn)噴流從側(cè)面放出口放出到機(jī)構(gòu)外的旋轉(zhuǎn)噴流放出機(jī)構(gòu)。
第(10)方案是如方案9所述的旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，在下部流通臺(tái)的上部凹下地設(shè)有圓形收容室，在該圓形收容室里設(shè)有圓形收容室的水液流旋轉(zhuǎn)導(dǎo)入機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)是在圓形收容室里從側(cè)方相對(duì)于內(nèi)周面沿切線方向開(kāi)設(shè)水液流導(dǎo)入口，在它的導(dǎo)入管上連接著泵、使水液流受力而旋轉(zhuǎn)導(dǎo)入的。
第(11)方案是如方案9或10所述的旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，設(shè)有形狀為朝向上方漸漸擴(kuò)大的有蓋圓筒體內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)上升和旋轉(zhuǎn)下降水液流的二重旋轉(zhuǎn)水液流形成機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)是在上述圓形收容室的上部直立地裝著形狀為朝向上方漸漸擴(kuò)大的有蓋圓筒體，使下部的圓形收容室的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)入流送入，沿該有蓋圓桶體內(nèi)部的周邊部分旋轉(zhuǎn)上升而形成旋轉(zhuǎn)上升水液流，使達(dá)到其上限的旋轉(zhuǎn)上升水液流從其周邊部分回流到內(nèi)側(cè)并使其旋轉(zhuǎn)下降而形成旋轉(zhuǎn)下降水液流。
第(12)方案是如方案11所述的旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，設(shè)有氣體渦旋管形成機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)是由上述漸漸擴(kuò)大狀的有蓋圓筒體內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)上升和旋轉(zhuǎn)下降水液流的二重旋轉(zhuǎn)流的離心和向心的分離作用在其中心部分形成負(fù)壓旋轉(zhuǎn)空洞部，在負(fù)壓旋轉(zhuǎn)空洞部上聚集自吸氣體和從旋轉(zhuǎn)水流中溶出的氣體，一邊伸長(zhǎng)、尖細(xì)一邊旋轉(zhuǎn)下降的氣體的。
第(13)方案是如方案9～12中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，設(shè)有細(xì)微氣泡發(fā)生機(jī)構(gòu)；該機(jī)構(gòu)是在上述圓形收容室的底部中心開(kāi)設(shè)有中央回流口，而且從回流口向流通臺(tái)的側(cè)面放出口貫穿放出通路地開(kāi)設(shè)孔，在沿著有蓋圓筒體內(nèi)部的中心部分一邊伸長(zhǎng)、尖細(xì)一邊旋轉(zhuǎn)下降的氣體渦旋管突入和流出中央回流口時(shí)，受放出通路的阻力作用而使旋轉(zhuǎn)速度降低，在渦旋管的上下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)速度差，由該速度差將氣體渦旋管強(qiáng)制地切斷，使其產(chǎn)生細(xì)微氣泡。
第(14)方案是如方案9～13中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，設(shè)有細(xì)微氣泡發(fā)生機(jī)構(gòu)；該機(jī)構(gòu)是在上述中央回流口成放射狀地設(shè)有多個(gè)部位的側(cè)面放出口，使沿著上述有蓋圓筒體的中心部分旋轉(zhuǎn)下降的氣體渦旋管按照旋轉(zhuǎn)方向順序從中央回流口向上述多個(gè)部位的側(cè)面放出口送入，在其旋轉(zhuǎn)時(shí)相互多次交替反復(fù)地發(fā)生由于向側(cè)面放出口的送入而形成的通路阻力和與鄰接的回流口側(cè)壁的沖突而形成的通路阻力，每一次使渦旋管的上下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)速度差并將氣體渦旋管切斷，使其產(chǎn)生細(xì)微氣泡。
第(15)方案是如方案11～14中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，與上述流通臺(tái)的側(cè)面放出口相連接的放出用連接管是沿著上述有蓋圓筒體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)流形成方向，將其放出方向彎折而突出地設(shè)置。
第(16)方案是一種旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生方法，其特征在于，由具有圓錐形空間的容器本體；在上述空間的內(nèi)壁圓周面的一部分上、沿其切線方向開(kāi)設(shè)的加壓液體導(dǎo)入口；在上述圓錐形空間的底部上開(kāi)設(shè)的氣體導(dǎo)入孔；開(kāi)設(shè)在上述圓錐形空間頂部上的旋轉(zhuǎn)氣液導(dǎo)出口構(gòu)成細(xì)微氣泡發(fā)生裝置，并具第一過(guò)程和第二過(guò)程，上述第一過(guò)程是在上述圓錐形空間內(nèi)形成邊伸長(zhǎng)、尖細(xì)邊旋轉(zhuǎn)導(dǎo)出的氣體渦旋管，上述第二過(guò)程是在氣體渦旋管的前后之間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)速度差，通過(guò)將這氣體渦旋管強(qiáng)制地切斷而產(chǎn)生細(xì)微氣泡的過(guò)程。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明圖1是本發(fā)明實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置的正視圖。
圖2是圖1的旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置的俯視圖。
圖3是上述旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置的中央縱剖面圖(沿圖2的B-B取得的剖面圖)。
圖4是上述旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置的下部流通臺(tái)的橫向剖面圖(沿圖1的A-A取得的剖面圖)。
圖5是上述旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置的有蓋圓筒體內(nèi)部中X-X剖面上的三重旋轉(zhuǎn)流的說(shuō)明圖。
圖6是上述旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置的有蓋圓筒體內(nèi)部中Y-Y剖面上的旋轉(zhuǎn)升降流和氣體渦旋管的說(shuō)明圖。
圖7是氣體渦旋管中的細(xì)微氣泡發(fā)生的說(shuō)明圖。
圖8是在中央回流口的4個(gè)部位上有側(cè)面放出口時(shí)的細(xì)微氣泡發(fā)生結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。
圖9是圖8的第1側(cè)面放出口上的細(xì)微氣泡發(fā)生結(jié)構(gòu)說(shuō)明圖。
圖10是與圖8的第1側(cè)面放出口鄰接的側(cè)壁上的細(xì)微氣泡發(fā)生結(jié)構(gòu)說(shuō)明圖。
圖11是圖8的第2側(cè)面放出口上的細(xì)微氣泡發(fā)生結(jié)構(gòu)說(shuō)明圖。
圖12是本發(fā)明的原理說(shuō)明圖及其它實(shí)施例裝置的說(shuō)明圖。
圖13是本發(fā)明的另一個(gè)改進(jìn)過(guò)的實(shí)施例說(shuō)明圖。
圖14是本發(fā)明的再一個(gè)改進(jìn)過(guò)的實(shí)施例說(shuō)明圖。
圖15是表示把本發(fā)明的中型裝置埋入在水中、將空氣用作氣體，使其發(fā)生細(xì)微氣泡的結(jié)果的氣泡直徑大小及其發(fā)生頻率分布的圖表。
圖16是說(shuō)明把本發(fā)明實(shí)施例的裝置設(shè)置在水槽內(nèi)的狀態(tài)說(shuō)明圖。
實(shí)施發(fā)明的最佳方式下面參照著附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的最佳實(shí)施例。
本發(fā)明的要點(diǎn)如圖12的本發(fā)明裝置的原理說(shuō)明圖所示，本發(fā)明的細(xì)微氣泡發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)是在裝置容器內(nèi)設(shè)有圓錐形的空間100，在這空間內(nèi)壁的一部分圓周面上、沿壁面的切線方向開(kāi)設(shè)有加壓液體導(dǎo)入口500，在上述圓錐形空間的底部300的中央部開(kāi)設(shè)有氣體導(dǎo)入孔80，還在上述圓錐形空間的頂部附近開(kāi)設(shè)有旋轉(zhuǎn)氣液導(dǎo)出口101。通過(guò)將加壓液體從上述加壓液體導(dǎo)入口500壓送到圓錐形空間100內(nèi)，在其內(nèi)部生成旋轉(zhuǎn)流，在圓錐管軸上形成負(fù)壓部分。通過(guò)這種負(fù)壓從上述氣體導(dǎo)入孔80吸入氣體，使氣體通過(guò)壓力最低的管軸上，由此形成細(xì)的旋轉(zhuǎn)氣體空洞部60。
在這圓錐形空間100內(nèi)，從入口(加壓液體導(dǎo)入口)500向出口(旋轉(zhuǎn)氣液導(dǎo)出口)101形成旋轉(zhuǎn)流，隨著空間100的斷面縮小，越朝向旋轉(zhuǎn)氣液導(dǎo)出口101，旋轉(zhuǎn)流速和朝向出口的流速就越同時(shí)增加。
隨著這旋轉(zhuǎn)，由于液體和氣體的比重差，因而使液體和氣體同時(shí)分別受到離心力和向心力的作用，由此能使液體和氣體分離，使氣體成為線狀的細(xì)的旋轉(zhuǎn)氣體空洞部60，變尖細(xì)地持續(xù)到出口101，從那里噴出，但是在噴出的同時(shí)，由于受周圍靜止液體的作用，這種旋轉(zhuǎn)急劇地減弱，在其前后產(chǎn)生急劇的旋轉(zhuǎn)速度差。由這旋轉(zhuǎn)速度差的發(fā)生，將線狀的氣體空洞部60連續(xù)穩(wěn)定地切斷，其結(jié)果在出口101附近產(chǎn)生大量微小的、譬如直徑為10～20μm的氣泡并被放出。
如果采用別的方式，則如圖6所示，在逐漸放大的倒圓錐體(圓錐臺(tái))狀的有蓋圓筒體4的內(nèi)部形成在其周邊部分4a的旋轉(zhuǎn)上升水流20、在其內(nèi)側(cè)部分的旋轉(zhuǎn)下降水流22和在其中心部分的負(fù)壓旋轉(zhuǎn)空洞部23等三重旋轉(zhuǎn)流，在上述的負(fù)壓旋轉(zhuǎn)空洞部23里聚集了自吸氣體26和溶出氣體成分27，形成一邊伸長(zhǎng)、變得尖細(xì)一邊旋轉(zhuǎn)下降的氣體渦旋管24，在通過(guò)下方的中央回流口6放出時(shí)，受到放出通路的阻力作用，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)速度差而強(qiáng)制地切斷氣體渦旋管，由此產(chǎn)生細(xì)微氣泡。
圖12是本發(fā)明裝置的原理說(shuō)明圖，圖12(a)是側(cè)視圖，圖12(b)是圖12(a)的A-A向剖面圖。
本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)是在裝置容器本體內(nèi)設(shè)有圓錐形的空間100，在這空間內(nèi)壁的一部分圓周面上沿壁面的切線方向開(kāi)設(shè)有加壓液體導(dǎo)入口500，在上述圓錐形空間的底部300的中央部開(kāi)設(shè)有氣體導(dǎo)入孔80，還在上述圓錐形空間的頂部附近開(kāi)設(shè)有旋轉(zhuǎn)氣液導(dǎo)出口101。
通常，本發(fā)明裝置的本體是以埋入在水中的方式設(shè)置的。
本發(fā)明有將裝置本體埋入在水中而設(shè)置的場(chǎng)合和外接在水槽上而設(shè)置的場(chǎng)合。
在本發(fā)明中，通常是把水用作液體，把空氣用作氣體，但也可把其它甲苯、丙酮、乙醇等溶劑、石油、汽油等燃料、食用油脂、黃油、冰激凌、啤酒等食品、保健飲料等藥品、洗浴液等健康用品、湖泊水、凈化槽里的污水等環(huán)境水用作液體，把其它氫氣、氬氣、氡氣等惰性氣體、氧氣、臭氧等氧化劑、二氧化碳、氯化氫、二氧化硫、氧化氮、硫化氫氣體等酸性氣體、氨氣等堿性氣體用作氣體。
圖中，Pa是圓錐空間內(nèi)的旋轉(zhuǎn)液體部?jī)?nèi)的壓力，Pb是旋轉(zhuǎn)氣體部?jī)?nèi)的壓力，Pc是氣體導(dǎo)入部附近的旋轉(zhuǎn)氣體部?jī)?nèi)的壓力，Pd是出口附近的旋轉(zhuǎn)氣體部?jī)?nèi)的壓力，Pe是出口部旋轉(zhuǎn)液體部?jī)?nèi)的壓力。
在圓錐形空間100內(nèi)，從上述液體導(dǎo)入孔500將加壓液體沿著切線方向壓送到整個(gè)空間100內(nèi)，由此形成從導(dǎo)入孔500向旋轉(zhuǎn)氣液導(dǎo)出口101的旋轉(zhuǎn)流，隨著斷面積縮小，越是朝向出口101，旋轉(zhuǎn)速度和向出口的流速越同時(shí)增加。
而且，隨著上述的旋轉(zhuǎn)，由于液體和氣體的比重差，使液體和氣體分別同時(shí)受到離心力和向心力的作用，由此能將液體部和氣體部分離，負(fù)壓氣體呈線狀連續(xù)到出口而排出。
于是，從上述氣體導(dǎo)入孔80將氣體自動(dòng)地吸入(自吸)，在向旋轉(zhuǎn)液流Pc流動(dòng)過(guò)程中，將氣體細(xì)細(xì)地切斷、即形成氣泡而放出。
這樣，中心部的線狀細(xì)的氣體旋轉(zhuǎn)空洞部60及其周邊的液體旋轉(zhuǎn)流體從出口101噴出，但與噴出的同時(shí)，由于受到周圍的靜止水的作用，旋轉(zhuǎn)急劇地減弱，在其前后產(chǎn)生急劇的旋轉(zhuǎn)速度差。由這旋轉(zhuǎn)速度差的發(fā)生將旋轉(zhuǎn)流中心部的線狀空氣空洞部60連續(xù)穩(wěn)定地切斷，其結(jié)果在上述出口101附近產(chǎn)生大量的微小氣泡，譬如直徑為10～20μm的細(xì)微氣泡。
圖中，旋轉(zhuǎn)氣液導(dǎo)出口101的口徑d1、圓錐形空間底部300的口徑d2、氣體導(dǎo)入孔80的孔徑d3、旋轉(zhuǎn)氣液導(dǎo)出口101～圓錐形空間底部300間的距離L之間的最佳相互關(guān)系式是，d2/d1≈10～15，L≈1.5～2.0×d2由裝置種類的不同形成的數(shù)值范圍如下。
d1d2d3L大型裝置 1.3～2.5cm 22～35cm2.6～3.5cm 38～70cm中型裝置 5.5～12.0cm 10～21cm1.3～2.5cm 15～36cm小型裝置 2.0～4.5cm 2.0～5.0cm 0.7～1.2cm 3.5～10.0cm超小型裝置1.5cm以下 0.7～21.5cm 0.3～1.0cm 1.2～3.0cm在中型場(chǎng)合下、譬如是2kw泵、200升/分鐘、揚(yáng)程40m的場(chǎng)合下，使用這裝置就能發(fā)生大量細(xì)微氣泡，在5m3容積的水槽的整個(gè)水面上，在運(yùn)轉(zhuǎn)中堆積約1cm厚的細(xì)微氣泡。這個(gè)裝置能適用于容積2000m3以上的池子的水質(zhì)凈化。
在小型場(chǎng)合、譬如是30w程度、20升/分鐘的場(chǎng)合，能使用在1～30m3容積的水槽內(nèi)。
在用于海水時(shí)，由于非常容易發(fā)生細(xì)微氣泡(微小氣泡)，因而更能擴(kuò)大使用條件。
圖15是將本發(fā)明的中型裝置埋入在水中、把空氣作為氣體而發(fā)生細(xì)微氣泡的結(jié)果，是表示氣泡的直徑大小及其發(fā)生的頻率分布的圖表。還表示對(duì)通過(guò)氣體導(dǎo)入管80的空氣吸入量進(jìn)行調(diào)節(jié)后的結(jié)果。圖中表示，即使把吸入量取為0cm3/s時(shí)也發(fā)生直徑為10～20μm的氣泡，推測(cè)為將溶存在水中的空氣分離而發(fā)生的氣泡。由此，本發(fā)明裝置還能作為溶存氣體的脫氣裝置而使用。
這樣，只要把本發(fā)明裝置設(shè)置在液體中，借助如揚(yáng)水泵等機(jī)構(gòu)、經(jīng)過(guò)加壓液體導(dǎo)入管50，從加壓液體導(dǎo)入口500將加壓液體(譬如壓力水)供到圓錐形空間100內(nèi)，并且從外部將氣體導(dǎo)入管(譬如空氣管)連接到氣體導(dǎo)入口80上，就能容易地在液體(譬如水)中產(chǎn)生和提供直徑為10～25μm程度的細(xì)微氣泡。
上述空間也未必一定要圓錐形，也可以是直徑漸漸擴(kuò)大的(或漸漸縮小的)圓筒形，譬如圖14所示的酒壺形或酒瓶形都可以。
氣泡發(fā)生的狀況可以通過(guò)與氣體導(dǎo)入管80前端相連接的氣體流量調(diào)節(jié)用閥(圖中未表示)的調(diào)節(jié)，能簡(jiǎn)單地控制所要的最佳細(xì)微氣泡的發(fā)生。而且通過(guò)這調(diào)節(jié)能簡(jiǎn)單地產(chǎn)生直徑大于10～20μm的氣泡。
對(duì)發(fā)生氣泡的直徑控制能做到在不極端地減少10～20μm的狀態(tài)下產(chǎn)生幾百μm程度大小的細(xì)微氣泡。
圖13是把加壓液體導(dǎo)入管50、50’設(shè)置在空間的底部300側(cè)附近和旋轉(zhuǎn)氣液導(dǎo)出口101跟前(即，在內(nèi)壁圓周面的不同曲率的內(nèi)壁圓周上沿切線方向間隔地設(shè)置多個(gè))，由于使從左側(cè)的加壓液體導(dǎo)入口500’導(dǎo)入的液體導(dǎo)入壓力比從右側(cè)的加壓液體導(dǎo)入口500導(dǎo)入的液體導(dǎo)入壓力大得多地供給液體，因而使左側(cè)的液體的旋轉(zhuǎn)數(shù)大大地提高，其結(jié)果是能更進(jìn)一步地促進(jìn)細(xì)微氣泡生成。
這樣，通過(guò)調(diào)整從2個(gè)加壓液體導(dǎo)入口500、500’導(dǎo)入的壓力水的壓力就能生成任意粒徑的氣泡。200是折流板(擋板)，起促進(jìn)細(xì)微氣泡的生成和擴(kuò)散的作用。
下面，說(shuō)明本發(fā)明其它方式中的細(xì)微氣泡發(fā)生裝置。
圖1是本發(fā)明實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置的正視圖。圖2是圖1的旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置的俯視圖。圖3是上述旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置的中央縱剖面圖(沿圖2的B-B取得的剖面圖)。圖4是上述旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置的下部流通臺(tái)的橫向剖面圖(沿圖1的A-A取得的剖面圖)。圖5是圓筒體內(nèi)部中X-X剖面上的三重旋轉(zhuǎn)流的說(shuō)明圖。圖6是圓筒體內(nèi)部中Y-Y剖面上的旋轉(zhuǎn)升降流和氣體渦旋管的說(shuō)明圖。圖7是氣體渦旋管中的細(xì)微氣泡發(fā)生的說(shuō)明圖。圖8是4個(gè)部位上有側(cè)面放出口時(shí)的細(xì)微氣泡發(fā)生結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。圖9是圖8的第1側(cè)面放出口上的發(fā)生結(jié)構(gòu)說(shuō)明圖。圖10是與圖8的第1側(cè)面放出口鄰接的側(cè)壁上的發(fā)生結(jié)構(gòu)說(shuō)明圖。圖11是第2側(cè)面放出口上的發(fā)生結(jié)構(gòu)說(shuō)明圖。圖15是表示把圖12所示本發(fā)明的中型裝置埋入在水中、將空氣用作氣體，使其發(fā)生細(xì)微氣泡的結(jié)果的氣泡直徑大小及其發(fā)生頻率的分布的圖表。圖16是說(shuō)明把本發(fā)明實(shí)施例的裝置設(shè)置在水槽內(nèi)的狀態(tài)說(shuō)明圖。
圖中，1是旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置、2是下部流通臺(tái)、3是圓形收容室、4是有蓋圓筒體、5是水液流導(dǎo)入口、6是中央回流口、7是側(cè)面放出口、8是氣體自吸管、20是旋轉(zhuǎn)上升水液流、22是旋轉(zhuǎn)下降水液流、23是負(fù)壓旋轉(zhuǎn)空洞部、24是氣體渦旋管、25是切斷部。
如果將本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置1的結(jié)構(gòu)大致區(qū)分，則如圖所示，其由下述機(jī)構(gòu)構(gòu)成，即，使水液流受力而旋轉(zhuǎn)導(dǎo)入下部流通臺(tái)2的圓形收容室3的水液流旋轉(zhuǎn)導(dǎo)入機(jī)構(gòu)；裝在圓形收容室3的上部、在向上方漸漸擴(kuò)大的形狀(倒圓錐體狀)的有蓋圓筒體4內(nèi)部的周邊部分4a上形成的旋轉(zhuǎn)上升水液流形成機(jī)構(gòu)；在上述周邊部分4a的內(nèi)側(cè)部分4b上形成的旋轉(zhuǎn)下降水液流形成機(jī)構(gòu)；由上述旋轉(zhuǎn)上升水液流20和旋轉(zhuǎn)下降水液流22的2重旋轉(zhuǎn)流的離心和向心的分離作用，在圓筒體的中心部分4c上形成的負(fù)壓旋轉(zhuǎn)空洞部23；在負(fù)壓旋轉(zhuǎn)空洞部23上聚集自吸氣體6溶出氣體27而形成的、一邊伸長(zhǎng)、變得尖細(xì)一邊旋轉(zhuǎn)下降的氣體渦旋管24的形成機(jī)構(gòu)；在氣體渦旋管24突入中央回流口6時(shí)受到阻力、在氣體渦旋管的上下24a、24b間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)速度差，將這渦旋管24強(qiáng)制地切斷，使其發(fā)生細(xì)微氣泡的細(xì)微氣泡發(fā)生機(jī)構(gòu)；將上述發(fā)生的細(xì)微氣泡包含在旋轉(zhuǎn)下降水流中，作為旋轉(zhuǎn)噴流從側(cè)面放出口7放出到機(jī)構(gòu)外的旋轉(zhuǎn)噴流放出機(jī)構(gòu)。
而且，在立方體形狀的下部流通臺(tái)2的上部中央凹下地設(shè)置圓形收容室3，在這圓形收容室3的內(nèi)周面3a上、從側(cè)方相對(duì)于內(nèi)周面3a、沿切線方向開(kāi)設(shè)著水液流導(dǎo)入口5。在導(dǎo)入口5的外側(cè)取入口突出地設(shè)置導(dǎo)水管連接件5a，在這導(dǎo)水管連接件5a上連接著導(dǎo)水管10，在其中途裝有水液供給用的泵11(圖12)和流量調(diào)整閥12(也可以不配置在水中而配置在機(jī)構(gòu)外)，在上述圓形收容室3的內(nèi)周面3a上使水液流受力從反時(shí)針的切線方向?qū)?，在圖示的D方向(反時(shí)針的方向)上形成旋轉(zhuǎn)導(dǎo)入流。
在上述圓形收容室3的開(kāi)放的上段部嵌插著有蓋圓筒體4的筒體下端部的直筒狀部分42，其筒體為朝向上方逐漸擴(kuò)大的倒圓錐體形狀。41是平坦的上蓋，在這上蓋41的中心軸(C-C)上朝向下方地插設(shè)著氣體吸入管8，在下述的中心部分4c形成負(fù)壓旋轉(zhuǎn)空洞部23，使氣體自吸到這負(fù)壓旋轉(zhuǎn)空洞部23里。
如上所述，沿D箭頭所示方向旋轉(zhuǎn)導(dǎo)入到圓周收容室3里的氣液混合流一邊保持其旋轉(zhuǎn)作用力一邊被送入上述有蓋圓筒體4內(nèi)部，經(jīng)過(guò)內(nèi)部的周邊部分4b而旋轉(zhuǎn)上升，形成旋轉(zhuǎn)上升水液流20。這旋轉(zhuǎn)上升水液流還沿著逐漸擴(kuò)大狀筒體的內(nèi)周面，使旋轉(zhuǎn)速度逐漸增大的同時(shí)到達(dá)圓筒體4的上限，從其周邊部分4a回流到內(nèi)側(cè)部分4b之后開(kāi)始旋轉(zhuǎn)下降，形成旋轉(zhuǎn)下降水液流22。接著，由這旋轉(zhuǎn)上升水液流20和旋轉(zhuǎn)下降水液流22的雙重旋轉(zhuǎn)流的離心力和向心力的作用，在圓筒體4的中心部分4c形成負(fù)壓的旋轉(zhuǎn)空洞部23。
中心軸(c-c)上的旋轉(zhuǎn)下降區(qū)域因圓筒體4的倒圓錐形狀而變窄，由此使上述旋轉(zhuǎn)下降的負(fù)壓的旋轉(zhuǎn)空洞部23和其周圍旋轉(zhuǎn)下降的旋轉(zhuǎn)下降水液流22各自的旋轉(zhuǎn)速度增加，同時(shí)使各自的內(nèi)部壓力相反地降低。因此，中心部分4c的旋轉(zhuǎn)空洞部23的形狀被伸長(zhǎng)、變細(xì)，但在其伸長(zhǎng)的同時(shí)，內(nèi)部壓力越發(fā)降低，從繞其周圍而旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)下降水液流22中將含在這水液流中的空氣溶出。
另一方面，借助氣體自吸管8將空氣自吸到上述進(jìn)行旋轉(zhuǎn)下降的負(fù)壓空洞部23里。使這自吸氣體26和上述的從旋轉(zhuǎn)流溶出的溶出氣體27聚集在負(fù)壓的旋轉(zhuǎn)空洞部23里，使其伸長(zhǎng)、變細(xì)的同時(shí)形成旋轉(zhuǎn)下降的氣流渦旋管24。
在只形成經(jīng)過(guò)中心軸(c-c)上的旋轉(zhuǎn)下降的氣體渦旋管24中不發(fā)生細(xì)微氣泡。本發(fā)明的細(xì)微氣泡發(fā)生裝置1如圖7所示，相對(duì)于它的氣體渦旋管24，在通過(guò)中央回流口6而放出到機(jī)構(gòu)外的過(guò)程中，利用這放出通路的阻力，使氣體渦旋管24的上下24a、24b之間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)速度差，將氣體渦旋管24強(qiáng)制地扭擰切斷，從而使其發(fā)生細(xì)微氣泡。
而氣體渦旋管24的斷面直徑越細(xì)，對(duì)形成細(xì)微氣泡而言，就越能造成更好的條件。斷面直徑的控制可借助流量調(diào)整閥12操作從氣體自吸管8的空氣自吸量(參見(jiàn)圖15)就能簡(jiǎn)單地進(jìn)行?？諝庾晕吭蕉?，氣體渦旋管的斷面直徑就越大，當(dāng)自吸量為0時(shí)直徑最小。自吸氣體為0時(shí)氣體渦旋管24只是由上述旋轉(zhuǎn)下降水液流22的溶出氣體27形成。在溶存氧氣較少的污水水質(zhì)凈化場(chǎng)合下，必需注意凈化能力。
由上面說(shuō)明可見(jiàn)，本發(fā)明裝置1的細(xì)微氣泡發(fā)生結(jié)構(gòu)的特征是有第1過(guò)程和第2過(guò)程，第1過(guò)程是在有蓋圓筒體4內(nèi)形成旋轉(zhuǎn)下降的氣體渦旋管24，第2過(guò)程是一邊使旋轉(zhuǎn)下降的氣體渦旋管24伸長(zhǎng)、變細(xì)，一邊利用其放出通路上的阻力，在渦旋管的上下24a、24b之間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)速度差，強(qiáng)制地將其扭擰、切斷，由此發(fā)生細(xì)微氣泡。
在本裝置1上，還在下方的圓形收容室3的底部3b的中心軸(c-c)上垂直地開(kāi)設(shè)用作使圓筒體4內(nèi)旋轉(zhuǎn)下降的旋轉(zhuǎn)下降水液流22放出到機(jī)構(gòu)外的放出通路的中央回流口6，并且從這中央回流口6向下部流通臺(tái)2的4個(gè)側(cè)面上、呈放射狀地貫穿設(shè)置4個(gè)部位的側(cè)面放出口7。
由上述旋轉(zhuǎn)下降的氣體渦旋管24的切斷所生成的細(xì)微氣泡與旋轉(zhuǎn)下降水液流22一起，從中央回流口6經(jīng)4個(gè)部位的側(cè)面放出口7放出到機(jī)構(gòu)外。而且這時(shí)放出的水液流仍受旋轉(zhuǎn)力作用而成為持續(xù)旋轉(zhuǎn)的放出噴流28。
上述這些側(cè)面放出口7也可以不是多個(gè)而只用1個(gè)，而且，即使不設(shè)置側(cè)面放出口7也能以下述方式產(chǎn)生細(xì)微氣泡，即把中央回流口6變細(xì)，并從其開(kāi)始筆直向下方把由旋轉(zhuǎn)下降的氣體渦旋管24切斷所產(chǎn)生的細(xì)微氣泡和旋轉(zhuǎn)下降的水液流22放出。
下面，參照?qǐng)D8～圖11所示的說(shuō)明圖，說(shuō)明在中央回流口6上有4個(gè)部位的側(cè)面放出口71、72、73、74時(shí)的細(xì)微氣泡發(fā)生結(jié)構(gòu)。
沿上述有蓋圓筒體4的中心部分4c旋轉(zhuǎn)下降的氣體渦旋管24與旋轉(zhuǎn)下降的水液流22一起，按照其旋轉(zhuǎn)方向(D箭頭所指方向)的順序，從中央回流口6，向4個(gè)部位的側(cè)面放出口71、72、73、74送入。圖9表示放入到其第1側(cè)面放出口71里的狀態(tài)。氣體渦旋管的下部24b受到其送入的通路阻力，使其旋轉(zhuǎn)速度降低，在與氣體渦旋管的上部24a之間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)速度差，將渦旋管扭擰切斷而產(chǎn)生細(xì)微氣泡。25表示切斷部。
圖10表示氣體渦旋管24在向后一個(gè)第2側(cè)面放出口72放入的途中，與鄰接的回流口側(cè)壁6a發(fā)生沖突而受到通路阻力的狀態(tài)。由氣體渦旋管的下部24b與側(cè)壁6a沖突而使旋轉(zhuǎn)速度發(fā)生變化，在切斷部25上同樣產(chǎn)生細(xì)微氣泡。
圖11表示氣體渦旋管24放出到第2放出口72里的狀態(tài)，形成與圖10時(shí)不同的旋轉(zhuǎn)速度，發(fā)生切斷部25而產(chǎn)生細(xì)微氣泡。
如上所述，當(dāng)在轉(zhuǎn)一周過(guò)程中向4個(gè)部位的側(cè)面放出口71、72、73、74放出時(shí)，與各自鄰接的側(cè)壁6a發(fā)生4次交替反復(fù)的沖突，其中每次在渦旋管的上下24a、24b之間發(fā)生旋轉(zhuǎn)速度差，將渦旋管切斷而產(chǎn)生大量的細(xì)微氣泡。
而且，側(cè)面放出口7的個(gè)數(shù)與旋轉(zhuǎn)流22、氣體渦旋管24的轉(zhuǎn)速和切斷部25的個(gè)數(shù)有一定關(guān)系。為了能形成高的轉(zhuǎn)速，必需用高壓泵在初期使水液旋轉(zhuǎn)導(dǎo)入。轉(zhuǎn)速越增加，切斷部(面)25就越小，由負(fù)壓形成的氣體溶出就越顯著，能產(chǎn)生更小、更大量的細(xì)微氣泡。也可通過(guò)增加側(cè)面放出口7的個(gè)數(shù)使細(xì)微氣泡數(shù)增加。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在一定轉(zhuǎn)速的情況下，最合適的放出口個(gè)數(shù)還與水液導(dǎo)入量有關(guān)。在40升/分鐘、揚(yáng)程為15m程度情況下，最佳的放出口個(gè)數(shù)是4個(gè)。
在上述下部流通臺(tái)2的側(cè)面放出口7的出口7a上連接著放出用連接管9，但也可仿照上述有蓋圓筒體4內(nèi)的旋轉(zhuǎn)流形成方向(D箭頭所示方向)，將放出用連接管的放出方向沿箭頭D所示方向彎折成45°并突出地設(shè)置，因此，在將本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置1設(shè)置在水槽13內(nèi)的場(chǎng)合下(參照?qǐng)D15)，就生成旋轉(zhuǎn)噴流從放出用連接管9放出到水槽13中的、在旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置1周圍沿箭頭D方向的循環(huán)流，使含有氧氣的細(xì)微氣泡均等地分布在水槽13內(nèi)。
上述作為本發(fā)明結(jié)構(gòu)實(shí)施例的裝置1中，從放出口放出含有細(xì)微氣泡的水流，其中90％以上的氣泡直徑為10～20μm。
在把本發(fā)明裝置設(shè)置在水槽13內(nèi)的場(chǎng)合下，下部流通臺(tái)2最好是有一定重量的材料構(gòu)成，但在用塑料制成的場(chǎng)合下，也可在其底部粘貼上有一定重量的不銹鋼板。當(dāng)用透明材料構(gòu)成有蓋圓筒體4時(shí)，還有能觀察到內(nèi)部旋轉(zhuǎn)上升水液流的形成及其下降回流形成的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)材料可用塑料、金屬、玻璃等，最好用粘接或螺紋連接等措施將各個(gè)結(jié)構(gòu)零件構(gòu)成一體。
工業(yè)上應(yīng)用的可能性從上述說(shuō)明可見(jiàn)，若采用本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置，則能容易地以工業(yè)規(guī)模產(chǎn)成細(xì)微氣泡，并且容易制作成較小型的簡(jiǎn)單裝置結(jié)構(gòu)，能對(duì)池塘、湖泊、水庫(kù)、河流等水質(zhì)凈化；由微生物引起的污水處理；魚(yú)類、水棲動(dòng)物等養(yǎng)殖作出有效貢獻(xiàn)。
用本發(fā)明裝置所產(chǎn)生的細(xì)微氣泡的用途領(lǐng)域可列舉出如下幾方面。
①保持水庫(kù)、湖泊、池塘、河流、大海等水域的水質(zhì)凈化和由培育生息生物的自然環(huán)境凈化。
②人工自然水域中的凈化和螢火蟲(chóng)或水草等生物培育。
③工業(yè)上的用途煉鋼中的高溫?cái)U(kuò)散、不銹鋼板和不銹鋼線材的酸洗清潔、超純水制作工廠中的有機(jī)物除去、由臭氧的細(xì)微氣泡引起的污水中有機(jī)物的除去、溶存氧量的增加、殺菌、合成設(shè)置泡沫體、譬如氨基甲酸乙酯發(fā)泡體的制造、各種廢液處理、促進(jìn)由乙烯氧化物形成的殺菌、滅菌裝置中的乙烯氧化物與水的混合、消泡劑的乳液化、活性污泥處理法中的向污水充氣。
④農(nóng)業(yè)領(lǐng)域提高水耕栽培中所使用的氧氣量和溶存氧氣量，以提高收獲率。
⑤漁業(yè)領(lǐng)域鱔魚(yú)的養(yǎng)殖、水槽中墨魚(yú)生命的維持、鰤的養(yǎng)殖、藻類的人工繁殖、貝類的培育、防止發(fā)生赤朝。
⑥醫(yī)療領(lǐng)域改善浴盆洗澡水使其含有細(xì)微氣泡，促進(jìn)血液循環(huán)和浴盆洗澡水的保溫。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，包括具有圓錐形空間的容器本體；在上述空間的內(nèi)壁圓周面的一部分上、沿其切線方向開(kāi)設(shè)的加壓液體導(dǎo)入口；在上述圓錐形空間的底部上開(kāi)設(shè)的氣體導(dǎo)入孔；開(kāi)設(shè)在上述圓錐形空間頂部上的旋轉(zhuǎn)氣液導(dǎo)出口。
2.一種旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，包括具有圓錐臺(tái)形空間的容器本體；在上述空間的內(nèi)壁圓周面的一部分上、沿其切線方向開(kāi)設(shè)的加壓液體導(dǎo)入口；在上述圓錐臺(tái)形空間的底部上開(kāi)設(shè)的氣體導(dǎo)入孔；開(kāi)設(shè)在上述圓錐臺(tái)形空間頂部上的旋轉(zhuǎn)氣液導(dǎo)出口。
3.一種旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，包括具有酒壺形狀或酒瓶形狀空間的容器本體；在上述空間的內(nèi)壁圓周面的一部分上、沿其切線方向開(kāi)設(shè)的加壓液體導(dǎo)入口；在上述酒壺形狀空間的底部上開(kāi)設(shè)的氣體導(dǎo)入孔；開(kāi)設(shè)在上述酒壺形狀空間頂部上的旋轉(zhuǎn)氣液導(dǎo)出口。
4.如權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，在上述空間的內(nèi)壁圓周面的一部分上、沿其切線方向開(kāi)設(shè)的加壓液體導(dǎo)入口是在相同曲率的內(nèi)壁圓周面上間隔地設(shè)置多個(gè)。
5.如權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，在上述空間的內(nèi)壁圓周面的一部分上、沿其切線方向開(kāi)設(shè)的加壓液體導(dǎo)入口是在不同曲率的內(nèi)壁圓周面上間隔地設(shè)置多個(gè)。
6.如權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，加壓液體導(dǎo)入口是開(kāi)設(shè)在上述空間的底部附近的內(nèi)壁圓周面的一部分上。
7.如權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，加壓液體導(dǎo)入口是開(kāi)設(shè)在上述空間的中間腹部附近的內(nèi)壁圓周面的一部分上。
8.如權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，在旋轉(zhuǎn)氣液導(dǎo)出口的正前部設(shè)有折流板。
9.一種旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，由下述機(jī)構(gòu)構(gòu)成下部流通臺(tái)的圓形收容室的水液流旋轉(zhuǎn)導(dǎo)入機(jī)構(gòu)；裝在圓形收容室的上部、在形狀為朝向上方漸漸擴(kuò)大的有蓋圓筒體內(nèi)部的周邊部分上形成的旋轉(zhuǎn)上升水液流形成機(jī)構(gòu)；在上述周邊部分的內(nèi)側(cè)部分上形成的旋轉(zhuǎn)下降水液流形成機(jī)構(gòu)；通過(guò)上述旋轉(zhuǎn)上升水液流和旋轉(zhuǎn)下降水液流的離心和向心的分離作用在有蓋圓筒體的中心部分形成的負(fù)壓旋轉(zhuǎn)空洞部；在負(fù)壓旋轉(zhuǎn)空洞部上聚集從安裝在上蓋中心的氣體自吸管自吸的氣體和從旋轉(zhuǎn)水流中溶出的氣體而形成旋轉(zhuǎn)下降的氣體渦旋管、且伸長(zhǎng)、尖細(xì)地形成的氣體渦旋管形成機(jī)構(gòu)；在伸長(zhǎng)、尖細(xì)且下降的氣體渦旋管旋轉(zhuǎn)突入圓形收容室底部的中央回流口時(shí)，受到放出通路的阻力而使其旋轉(zhuǎn)速度降低，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)速度差，將氣體渦旋管強(qiáng)制地切斷，使其發(fā)生細(xì)微氣泡的細(xì)微氣泡發(fā)生機(jī)構(gòu)；將上述發(fā)生的細(xì)微氣泡包含在旋轉(zhuǎn)下降的水液流內(nèi)，作為旋轉(zhuǎn)噴流從側(cè)面放出口放出到機(jī)構(gòu)外的旋轉(zhuǎn)噴流放出機(jī)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求9所述的旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，在下部流通臺(tái)的上部凹下地設(shè)有圓形收容室，在該圓形收容室里設(shè)有圓形收容室的水液流旋轉(zhuǎn)導(dǎo)入機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)是在圓形收容室里從側(cè)方相對(duì)于內(nèi)周面沿切線方向開(kāi)設(shè)水液流導(dǎo)入口，在它的導(dǎo)入管上連接著泵、使水液流受力而旋轉(zhuǎn)導(dǎo)入。
11.如權(quán)利要求9或10所述的旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，設(shè)有形狀為朝向上方漸漸擴(kuò)大的有蓋圓筒體內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)上升和旋轉(zhuǎn)下降水液流的二重旋轉(zhuǎn)水液流形成機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)是在上述圓形收容室的上部直立地裝著形狀為朝向上方漸漸擴(kuò)大的有蓋圓筒體，使下部的圓形收容室的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)入流送入，沿該有蓋圓桶體內(nèi)部的周邊部分旋轉(zhuǎn)上升而形成旋轉(zhuǎn)上升水液流，使達(dá)到其上限的旋轉(zhuǎn)上升水液流從其周邊部分回流到內(nèi)側(cè)并使其旋轉(zhuǎn)下降而形成旋轉(zhuǎn)下降水液流。
12.如權(quán)利要求11所述的旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，設(shè)有氣體渦旋管形成機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)是由上述漸漸擴(kuò)大狀的有蓋圓筒體內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)上升和旋轉(zhuǎn)下降水液流的二重旋轉(zhuǎn)流的離心和向心的分離作用在其中心部分形成負(fù)壓旋轉(zhuǎn)空洞部，在負(fù)壓旋轉(zhuǎn)空洞部上聚集自吸氣體和從旋轉(zhuǎn)水流中溶出的氣體，形成一邊伸長(zhǎng)、尖細(xì)一邊旋轉(zhuǎn)下降的氣體。
13.如權(quán)利要求9～12中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，設(shè)有細(xì)微氣泡發(fā)生機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)是在上述圓形收容室的底部中心開(kāi)設(shè)有中央回流口，而且從回流口向流通臺(tái)的側(cè)面放出口貫穿放出通路地開(kāi)設(shè)孔，在沿著有蓋圓筒體內(nèi)部的中心部分一邊伸長(zhǎng)、尖細(xì)一邊旋轉(zhuǎn)下降的氣體渦旋管突入和流出中央回流口時(shí)，受放出通路的阻力作用而使旋轉(zhuǎn)速度降低，在渦旋管的上下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)速度差，由該速度差將氣體渦旋管強(qiáng)制地切斷，使其產(chǎn)生細(xì)微氣泡。
14.如權(quán)利要求9～13中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，設(shè)有細(xì)微氣泡發(fā)生機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)是在上述中央回流口成放射狀地設(shè)有多個(gè)部位的側(cè)面放出口，使沿著上述有蓋圓筒體的中心部分旋轉(zhuǎn)下降的氣體渦旋管按照旋轉(zhuǎn)方向順序從中央回流口向上述多個(gè)部位的側(cè)面放出口送入，在其旋轉(zhuǎn)時(shí)相互多次交替反復(fù)地發(fā)生由于向側(cè)面放出口的送入而形成的通路阻力和與鄰接的回流口側(cè)壁的沖突而形成的通路阻力，每一次使渦旋管的上下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)速度差并將氣體渦旋管切斷，使其產(chǎn)生細(xì)微氣泡。
15.如權(quán)利要求11～14中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置，其特征在于與上述流通臺(tái)的側(cè)面放出口相連接的放出用連接管是沿著上述有蓋圓筒體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)流形成方向，將其放出方向彎折而突出地設(shè)置。
16.一種旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生方法，其特征在于，由具有圓錐形空間的容器本體；在上述空間的內(nèi)壁圓周面的一部分上、沿其切線方向開(kāi)設(shè)的加壓液體導(dǎo)入口；在上述圓錐形空間的底部上開(kāi)設(shè)的氣體導(dǎo)入孔；開(kāi)設(shè)在上述圓錐形空間頂部上的旋轉(zhuǎn)氣液導(dǎo)出口構(gòu)成細(xì)微氣泡發(fā)生裝置，并具有第一過(guò)程和第二過(guò)程，上述第一過(guò)程是在上述圓錐形空間內(nèi)形成一邊伸長(zhǎng)、尖細(xì)邊旋轉(zhuǎn)導(dǎo)出的氣體渦旋管，上述第二過(guò)程是在氣體渦旋管的前后之間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)速度差，通過(guò)將這氣體渦旋管強(qiáng)制地切斷而產(chǎn)生細(xì)微氣泡。
全文摘要
本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)式細(xì)微氣泡發(fā)生裝置包括:具有圓錐形或酒壺形空間的容器本體;在上述空間的內(nèi)壁圓周面的一部分上、沿其切線方向開(kāi)設(shè)的加壓液體導(dǎo)入口;開(kāi)設(shè)在上述空間的底部上的氣體導(dǎo)入孔;開(kāi)設(shè)在上述空間頂部上的旋轉(zhuǎn)氣液導(dǎo)出口。根據(jù)該裝置,可容易地以工業(yè)規(guī)模生成細(xì)微氣泡,而且能制作比較小型、簡(jiǎn)單的裝置結(jié)構(gòu),能有效地用于池塘、湖泊、水庫(kù)、河流等水域的水質(zhì)凈化、用于由微生物形成的污水處理、和魚(yú)類、水棲動(dòng)物等的養(yǎng)殖、并能有效地提高水耕栽培液中氧氣和溶存氧氣量從而提高收獲率等。
文檔編號(hào)B01F5/00GK1256642SQ99800176
公開(kāi)日2000年6月14日 申請(qǐng)日期1999年1月4日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月30日
發(fā)明者大成博文 申請(qǐng)人:大成博文