JP3397154B2

JP3397154B2 - 旋回式微細気泡発生装置

Info

Publication number: JP3397154B2
Application number: JP37849698A
Authority: JP
Inventors: 博文大成
Original assignee: 博文大成
Priority date: 1997-12-30
Filing date: 1998-12-30
Publication date: 2003-04-14
Anticipated expiration: 2018-12-30
Also published as: JP2000000447A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気、酸素ガス等
の気体を水道水、河川水、その他液体等に効率的に溶解
して、例えば水質を浄化し、水環境を蘇生するための微
細気泡発生装置の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来のエアレーション、例えば水生生物
成育装置に設置された微細気泡発生装置によるエアレー
ションのほとんどは、成育槽内に設置された管状や板状
の微細気泡発生装置細孔から空気を成育用水中に加圧し
て噴き出すことによって気泡を細分化する方式である
か、又は回転羽根や気泡噴流などにより、せん断力が形
成された成育用水流内に空気を入れて、それを細分化す
るかあるいは加圧された水の急減圧によって水中に溶解
していた空気を気化させて気泡を発生させる方式であ
る。そして、それらの機能を有する微細気泡発生装置に
よるエアレーションでは、基本的には空気の送給量やそ
れぞれの微細気泡発生装置の設備個数等によって必要な
調節が行われているが、空気、炭酸ガス等の気体を水中
に高効率で溶解させ、さらには水の循環を促進する必要
がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
微細気泡発生装置によるエアレーション方式は、例えば
噴き出しによる散気方式では、そこにいかに微細な細孔
を設けても、気泡が細孔から加圧状態で噴出されて体積
膨張し、またその際の気泡の表面張力によって、結果的
に数ｍｍ程度の径を有する大きな気泡が発生してしま
い、それよりも小さな気泡を発生させることが困難であ
り、そして、その長時間運転に伴って発生する目詰まり
と動力費の増大の問題が存在した。また、回転羽根や気
泡噴流などにより、せん断力が形成された水流内に、空
気を入れてそれを細分化する方式では、キャビテーショ
ンを発生させるのに高速の回転数が要求され、その動力
費の問題やキャビテーション発生に伴って急激に進行す
る羽根の腐食や振動問題があり、さらに、微細気泡の生
成率が少ないという問題もあった。そしてまた、その他
の回転羽根や突起に気液二相流が衝突する方式において
は、例えば湖沼、魚類水槽内等においては魚類や水生小
生物が破壊されてしまい、水生生物の成育に必要な環境
の形成、維持に支障を来した。さらに、加圧方式では、
装置が大型でかつ高価、さらには運転費も多額を必要と
していた。そして、上記いずれの従来技術によっても、
例えば直径２０μｍ以下といった微細気泡を工業規模で
発生させることは不可能であった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は鋭意研究の結
果、下記構成の発明によって、直径２０μｍ以下の微細
気泡を工業規模で発生させることを可能とした。本発明
の要点は、図６に本発明装置の原理説明図を示すごと
く、漸拡逆円錐体（円錐台）形状の有蓋円筒体４の内部
には、その周辺部分４ａの旋回上昇水液流２０と、その
内側の部分の旋回下降水液流２２と、その中心部分の負
圧の旋回空洞部２３、の三重の旋回流を形成し、その負
圧の旋回空洞部２３には、自吸気体２６と溶出気体成分
２７を集積させて、伸長、先細りさせながら旋回下降す
る気体渦管２４を形成し、下方の中央還流口６を介して
放出するとき、放出通路の抵抗を受け、旋回速度差を発
生して気体渦管自体が強制的に切断され、微細気泡を発
生する。

【０００５】すなわち、本発明の構成は以下の通りであ
る。

【０００６】（１）下部流通台の円形収容室の水液流旋
回導入構造と、その上部に被着した上方へ漸拡形状の有
蓋円筒体の内部の周辺部分に形成される旋回上昇水液流
形成構造と、その周辺部分より内側の部分に形成される
旋回下降水液流形成構造と、その旋回上昇水液流と旋回
下降水液流の遠向心分離作用により該有蓋円筒体の中心
部分に形成される負圧の旋回空洞部と、該負圧の旋回空
洞部に、上蓋中心に取付けられた気体自吸管から自吸さ
れた気体と旋回水流中から溶出された気体部分が集積し
て、旋回下降する気体渦管が形成され、かつその伸長と
先細りが形成されるごとくなる気体渦管形成構造と、そ
の伸長、先細り化されて下降する気体渦管が円形収容室
の底部の中央還流口に旋回突入するとき、放出通路の抵
坑を受け、その旋回速度を低下して、旋回速度差を発生
し、同部の気体渦管が強制的に切断されて微細気泡を発
生する微細気泡発生構造と、その発生した微細気泡を旋
回下降水液流に含め、旋回噴流として側面放出口から器
外に放出させるごとくした旋回噴流放出構造とから構成
されてなることを特徴とする旋回式微細気泡発生装置。

【０００７】（２）下部流通台の上部に円形収容室を凹
設し、該円形収容室には水液流導入口を、側方から該内
周面に対して接線方向に開口すると共に、その導入管に
ポンプを接続して水液流を付勢旋回導入させるごとくし
てなる、円形収容室の水液流旋回導入構造を備えてなる
ことを特徴とする前項（１）に記載の旋回式微細気泡発
生装置。（３）前記円形収容室の上部には、上方へ漸拡形状の有
蓋円筒体を直立に被着して、下部の円形収容室の旋回導
入流を送入させ、該有蓋円筒体内部の周辺部分を旋回上
昇させて旋回上昇水液流を形成させ、その上限に到達し
た旋回上昇水液流をその周辺部分より内側の部分に還流
し、旋回下降させて、旋回下降水液流を形成させるごと
くしてなる、上方へ斬拡形状の有蓋円筒体内部の旋回上
昇水液流並びに旋回下降水液流の二重旋回水液流形成構
造を備えてなることを特徴とする前項（１）又は（２）
に記載の旋回式微細気泡発生装置。（４）前記の漸拡形状の有蓋円筒体内部の旋回上昇水液
流及び旋回下降水液流の二重の旋回流の遠向心分離作用
により、その中心部分に負圧の旋回空洞部が形成され、
該負圧の旋回空洞部に自吸気体と該旋回流から溶出され
た気体成分が集積して、伸長、先細りさせながら旋回下
降する気体が形成されるごとくなる気体渦管形成構造を
備えてなることを特徴とする前項（３）に記載の旋回式
微細気泡発生装置。（５）前記円形収容室の底部中心に中央還流口を掘孔す
ると共に、該還流口から該流通台の側面放出口に向けて
放出通路を貫孔してなり、該有蓋円筒体内部の中心部分
を伸長、先細りさせながら旋回下降する気体渦管が、中
央還流口に突入及び流出するとき、放出通路の抵抗を受
け、その旋回速度を低下して、その渦管の上下の間で旋
回速度差を発生し、その速度差によって渦管が強制的に
切断され、微細気泡を発生するごとくなる微細気泡発生
構造を備えてなることを特徴とする前項（１）ないし
（４）のいずれか１項に記載の旋回式微細気泡発生装
置。

【０００８】（６）前記の中央還流口に複数箇所の側面
放出口を放射状に貫孔し、前記の有蓋円筒体の中心部分
を旋回下降する気体渦管を、その旋回方向の順に、中央
還流口からその複数箇所の側面放出口に向けて送り込
み、その旋回の間に、側面放出口への送り込みによる通
路抵抗の発生と隣接する、還流口の側壁への衝突による
通路抵抗の発生とを、複数回交互に繰り返させ、その都
度、渦管の上下に旋回速度差を発生させて渦管を切断
し、微細気泡が発生されるごとくなる構造を備えてなる
ことを特徴とする前項（１）ないし（５）のいずれかの
項に記載の旋回式微細気泡発生装置。（７）前記流通台の側面放出口に連接された放出用接続
管が前記有蓋円筒体内の旋回流形成方向に倣ってその放
出方向を曲折して突設させてなることを特徴とする前項
（５）又は（６）に記載の旋回式微細気泡発生装置。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、以下に図
面に基づいて説明する。

【００１０】例えば図６に示すごとく、漸拡逆円錐体
（円錐台）形状の有蓋円筒体４の内部には、その周辺部
分４ａの旋回上昇水液流２０と、その内側の部分の旋回
下降水液流２２と、その中心部分の負圧の旋回空洞部２
３、の三重の旋回流を形成し、その負圧の旋回空洞部２
３には、自吸気体２６と溶出気体成分２７を集積させ
て、伸長、先細りさせながら旋回下降する気体渦管２４
を形成し、下方の中央還流口６を介して放出するとき、
放出通路の抵抗を受け、旋回速度差を発生して気体渦管
自体が強制的に切断され、微細気泡を発生する。

【００１１】本発明は装置本体は、液体中に埋没して設
置される場合と、水槽に外接して設置される場合があ
る。本発明においては、通常、液体としては水が、気体
としては空気が採用されるが、液体としてはその他トル
エン，アセトン，アルコール等の溶剤、石油、ガソリン
等の燃料、食用油脂，バター、アイスクリーム、ビール
等の食品・飲料、ドリンク剤等の薬品、浴水等の健康用
品、湖沼水、浄化槽汚染水等の環境水等が採用でき、気
体としてはその他水素、アルゴン、ラドン等の不活性気
体、酸素、オゾン等の酸化剤、炭酸ガス、塩化水素、亜
硫酸ガス、酸化窒素、硫化水素ガス等の酸性ガス、アン
モニア等アルカリ性ガス等が採用できる。

【００１２】次に本発明における微細気泡発生装置を説
明する。図１は本発明実施例の旋回式微細気泡の発生装
置の正面図、図２はその平面図、図３はその中央縦断面
図（図２のＢ〜Ｂ断面図）、図４はその下部流通台の横
断面図（図１のＡ〜Ａ断面図）であり、図５は円筒体内
部のＸ−Ｘ断面における三重の旋回流の説明図、図６は
同じくＹ−Ｙ断面における旋回昇降流と気体渦管の説明
図、図７は気体渦管における微細気泡発生の説明図、図
８は４箇所の側面放出口を有するときの微細気泡発生構
造の説明図、図９は図８の第１側面放出口における発生
構造の説明図、図１０は図８の第１側面放出口に隣接す
る側壁における発生構造の説明図、図１１は第２側面放
出口における発生構造の説明図であり、図１２は本装置
の水槽内の設置状態説明図である。図中、１は旋回式微
細気泡発生装置、２は下部流通台、３は円形収容室、４
は有蓋円筒体、５は水液流導入口、６は中央還流口、７
は側面放出口、８は気体自吸管、２０は旋回上昇水液
流、２２は旋回下降水液流、２３は負圧の旋回空洞部、
２４は気体渦管、２５は切断部である。

【００１３】本発明の旋回式微細気泡発生装置１の構造
は大別すると、図示のごとく、下部流通台２の円形収容
室３に水液流を付勢旋回導入させる水液流旋回導入構造
と、該円形収容室３の上部に被着した、上方へ漸拡形状
（逆円錐体形状）の有蓋円筒体４の内部の周辺部分４ａ
に形成される旋回上昇水液流形成構造と、該周辺部分４
ａの内側の部分４ｂに形成される旋回下降水液流形成構
造と、その該旋回上昇水液流２０及び旋回下降水液流２
２の二重の旋回流の遠向心分離作用により、その中心部
分４ｃに形成される負圧の旋回空洞部２３と、該負圧の
旋回空洞部２３に自吸気体２６と溶出気体２７を集積し
て形成され、伸長、先細りさせながら旋回下降する気体
渦管２４の形成構造と、その気体渦管２４が中央還流口
６に突入するとき抵抗を受け、その渦管の上下２４ａ，
ｂの間で旋回速度差を発生し、その渦管２４が強制的に
切断され、微細気泡を発生するごとくなる微細気泡発生
構造と、その発生した微細気泡を旋回下降水流に含め、
旋回噴流として側面放出口７から器外に放出させるごと
くした旋回噴流放出構造とから構成されている。

【００１４】また立方体状の下部流通台２の上部中央に
は、円形収容室３が凹設され、該円形収容室３の内周面
３ａには、側方から水液流導入口５が該内周面３ａに対
して接線方向に開口されている。また該導入口５の外側
取入口に突設された導水管接続具５ａには、水液供給用
のポンプ１１（図１２）及び流量調整弁１２（水中でな
く器外に配置してもよい）を途中に取付けた導水管１０
が接続され、該円形収容室３の内周面３ａに反時計方向
の接線方向から水液流が付勢導入され、図示のＤ方向
（反時計方向）に旋回導入流を形成するごとくなってい
る。

【００１５】また前記円形収容室３の解放された上方段
部には、その筒体下端部の直筒形状部分４２を嵌挿し、
その筒体を上に向かって上方へ漸拡逆円錐体形状に形成
した有蓋円筒体４が直立して被着されている。４１はそ
の平坦な上蓋であり、その上蓋４１の中心軸（Ｃ〜Ｃ）
上には下方に向けて気体吸入管８が挿設され、後述する
中心部分４ｃに形成される負圧の旋回空洞部２３に気体
を自吸させている。また上述のごとく、円形収容室３に
Ｄ矢示の方向に旋回導入された気液混合流は該有蓋円筒
体４の内部にその旋回付勢力を維持しながら送入され、
内部の周辺部分４ｂを旋回上昇し、旋回上昇水液流２０
を形成する。また該旋回上昇水液流は漸拡形状の筒体の
内周面に沿って、次第に旋回速度を増大しながら円筒体
４の上限に到達し、その周辺部分４ａより内側の部分４
ｂに還流２１してから旋回下降を始め、旋回下降水液流
２２を形成する。次にその旋回上昇水液流２０及び旋回
下降水液流２２の二重の旋回流の遠向心分離作用によ
り、円筒体４の中心部分４ｃに負圧の旋回空洞部２３を
形成する。

【００１６】この旋回下降する負圧の旋回空洞部２３と
その周囲を旋回下降する旋回下降水液流２２は、中心軸
（Ｃ〜Ｃ）上の旋回下降領域が円筒体４の逆円錐体形状
のため狭まることによって、それぞれの旋回速度を増速
すると共に、それぞれの内部圧力を逆に低下させるごと
くなる。従って、中心部分４ｃの旋回空洞部２３の形状
は伸長され、先細り化されるが、その伸長と共に内部圧
力はますます低下し、周りを旋回する旋回下降水液流２
２から、その水流中に含有した空気が溶出されてくるよ
うになる。また一方、前記の旋回下降する負圧の旋回空
洞部２３には、気体自吸管８を介して空気が自吸され
る。この自吸気体２６と前記の旋回流からの溶出気体２
７が負圧の旋回空洞部２３に集積して、伸長、先細りさ
せながら旋回下降する気体渦管２４が形成される。

【００１７】中心軸（Ｃ〜Ｃ）上を旋回下降する気体渦
管２４の形成のみでは微細気泡は発生しない。本発明の
微細気泡発生装置１は、図７に示すごとく、その気体渦
管２４に対して、中央還流口６を通り器外に放出される
過程で、その放出通路の抵抗を利用し、その気体渦管２
４の上下２４ａ、２４ｂの間で旋回速度差を発生させ、
その気体渦管２４を強制的に捩り切断させ、微細気泡を
発生させるように構成している。また気体渦管２４は、
その断面の直径が細いほど、微細気泡の形成にとって好
条件となり得る。またこの断面直径の制御は、気体自吸
管８からの空気の自吸量を流量調整弁１２で操作するこ
とによって（図１２）、簡単に制御できる。空気の自吸
量の多いほど、気体渦管の断面直径は大きくなり、自吸
量がゼロのときに最小となる。なお自吸気体ゼロのとき
は、気体渦管２４は前記の旋回下降水液流２２からの溶
出気体２７だけで形成されるが、溶存酸素の少ない汚水
の水質浄化の場合は浄化能力についての注意が必要であ
る。以上により、本発明装置１における微細気泡の発生
構造は、有蓋円筒体４内で、旋回下降する気体渦管２４
の形成をその第１過程とし、その伸長、先細りさせなが
ら旋回下降する気体渦管２４を、その放出通路の抵抗に
より渦管の上下２４ａ、２４ｂの間で旋回速度差を発生
させ、強制的に捩り切断させることによる微細気泡の発
生をその第２過程として構成されることを特徴とするも
のである。

【００１８】また本装置１では、円筒体４内を旋回下降
する旋回下降水液流２２を器外に放出するための放出通
路として、下方の円形収容室３の底部３ｂの中心軸（ｃ
−ｃ）上に、中央還流口６が鉛直に掘孔され、さらに該
中央還流口６から下部流通台２の４側面に向けて、放射
状に４箇所の側面放出口７が貫孔されている。前記の旋
回下降する気体渦管２４の切断により生成される微細気
泡は、旋回下降水液流２２と共に中央還流口６から４箇
所の側面放出口７を介して、器外に放出されるようにな
っている。また、そのとき放出される水流は、旋回力を
付勢されたまま旋回する放出噴流２８となって放出され
る。これら側面放出口７は、複数個でなく１個であって
も良く、また側面放出口７を設けずに、中央還流口６を
先細りにしてそこから真直下方へ、旋回下降する気体渦
管２４の切断により生成される微細気泡と旋回下降水液
流２２を放出する方式としても、微細気泡は生成され
る。

【００１９】図８〜図１１に示す説明図に基づき、中央
還流口６に４箇所の側面放出口７１，７２，７３，７４
を有するときの微細気泡の発生構造を以下に説明する。
前記の有蓋円筒体４の中心部分４ｃを旋回下降する気体
渦管２４は、旋回下降水液流２２と共に、その旋回方向
（Ｄ矢視）の順序で、中央還流口６から４箇所の側面放
出口７１，７２，７３，７４に向けて送り込まれる。図
９はその第１側面放出口７１に放出されている状態を示
す。気体渦管の下部２４ｂはその送り込みによる通路抵
抗を受けてその旋回速度を低下させ、気体渦管の上部２
４ａとの間で旋回速度差を発生し、渦管は捩り切断さ
れ、微細気泡を発生する。２５は切断部を示す。図１０
は、気体渦管２４が次の第２側面放出口７２に向う途中
で、隣接する還流口側壁６ａに衝突する通路抵抗を受け
た状態を示す。気体渦管の下部２４ｂは側壁６ａに衝突
することによって旋回速度を変化させ、切断部２５にお
いて同様に微細気泡を発生させる。図１１は、気体渦管
２４が第２放出口７２に放出されている状態を示し、図
１０のときとは異なる旋回速度となり切断部２５を発生
し、微細気泡を発生する。以上のごとく１旋回の間に４
箇所の側面放出口７１，７２，７３，７４への放出と、
それぞれの隣接する側壁６ａへの衝突を４回交互に繰り
返し、その都度、渦管の上下２４ａ、２４ｂの間に旋回
速度差を発生し、渦管を切断して大量の微細気泡を発生
する。

【００２０】また、側面放出口７の個数は、旋回流２２
と気体渦管２４の旋回数と切断部２５の数に関係する。
高い旋回数を可能とするためには、高圧力のポンプで、
初期に水液を旋回導入させる必要がある。旋回数を増せ
ば増すほど、切断部（面）２５は小さくなり、負圧によ
る気体の溶出が顕著となり、より小さくより大量の微細
気泡を発生させることが可能となる。また側面放出口７
の個数を増やすことによっても微細気泡の数は増加す
る。実験結果からは、一定の回転数のもとでは、最適な
放出口数が水液導入量とも関係していることが判った
が、４０リットル／分、揚程１５ｍ程度では放出口数は
４個が最適である。

【００２１】また前記下部流通台２の側面放出口７の出
口７ａには、放出用接続管９が連接されているが、前記
有蓋円筒体４内の旋回流形成方形（Ｄ矢視方向）に倣っ
て、その放出方向をＤ矢示方向に４５゜曲折して突設し
ているから、本発明の旋回式微細気泡発生装置１を水槽
１３内に設置した場合（図１２）、放出用接続管９から
水槽１３中に旋回噴流として放出される、該旋回式発生
装置１の周りにＤ矢示方向の循環流が生成されて、酸素
を含んだ微細気泡が水槽１３内に均等に配分されるごと
くなる。上記本発明構成例装置１では、放出口から気泡
径１０〜２０μｍが９０％以上を占める微細気泡を含む
水流が放出された。なお、水槽１３内に設置する場合、
下部流通台２は重量のある材料が望ましいが、プラスチ
ック製の場合には、さらにその底部に重量のあるステン
レス鋼板を張り付けてもよい。また有蓋円筒体４を透明
材料で構成すると、内部の旋回上昇水液流等の形成、及
びそれらの下降還流の形成が観察される利点を有する。

【００２２】また本発明装置の構成材料は、プラスチッ
ク、金属、ガラス等であってよく、各構成部品を接着や
螺着等により一体化することが好ましい。本発明装置に
より発生される微細気泡の用途分野としては、以下のよ
うなものが挙げられる。．ダム湖、湖沼、池、河川、海等の水域の水質浄化と
生息生物育成による自然環境浄化維持。．ビオトープ等の人工自然水域における浄化と蛍や水
草等の生物育成。．工業的用途。製鉄の製鋼における高温拡散化、ステンレス板及びステ
ンレス線の酸洗浄の促進、超純水製造工場における有機
物除去、オゾンの微細気泡化による汚染水中の有機物除
去、溶存酸素量増加、殺菌，合成樹脂発泡体、例えばウ
レタン発泡体製造、各種廃液処理、エチレンオキサイド
による殺菌・滅菌装置におけるエチレンオキサイドの水
への混合促進、消泡剤のエマルジョン化、活性汚泥処理
法における汚染水へのエアレーション。．農業分野。水耕栽培に使用する酸素及び溶存酸素量の向上・収穫率
向上。．漁業分野。鰻の養殖、イカ水槽生命維持、ブリの養殖、藻場の人工
生成、魚介類の育成、赤潮発生防止。．医療分野。浴槽水に適用して微細泡風呂を構成、血流促進、浴槽水
の保温。

【００２３】

【発明の効果】本発明の旋回式微細気泡発生装置によれ
ば、微細気泡を工業規模で容易に生成することができ、
かつ比較的小型で簡単な装置構造のための製作が容易で
あり、池、湖沼、ダム、河川等の水質浄化、微生物によ
る汚水処理、魚類、水棲動物等の養殖等に有効に貢献す
るところ大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の旋回式微細気泡発生装置の正面
図である。

【図２】同じく、その平面図である。

【図３】その中央縦断面図（図２のＢ〜Ｂ断面図）であ
る。

【図４】その下部流通台の横断面図（図１のＡ〜Ａ断面
図）である。

【図５】その有蓋円筒体内部のＸ〜Ｘ断面における三重
の旋回流の説明図である。

【図６】同じくＹ〜Ｙ断面における旋回昇降流と気体渦
管の説明図である。

【図７】気体渦管における微細気泡発生の説明図であ
る。

【図８】中央還流口に４箇所の側面放出口を有するとき
の微細気泡発生構造の説明図である。

【図９】図８の第１側面放出口における発生構造の説明
図である。

【図１０】図８の第１側面放出口に隣接する側壁におけ
る発生構造の説明図である。

【図１１】図８の第２側面放出口における発生構造の説
明図である。

【図１２】本発明実施例装置の水槽内の設置状態説明図
である。

【符号の説明】

１旋回式微細気泡発生装置２下部流通台３円形収容室３ａ内周面３ｂ底部４有蓋円筒体４ａ周辺部分４ｂ周辺部分の内
側の部分４ｃ中心部分５水液流導入口５ａ導水管接続具６中央還流口６ａ側壁７側面放出口７ａ放出口出口８気体自吸管９放出用接続管１０導水管１１ポンプ１２流量調整弁１３水槽１４ストレーナ１５水液１６ブローワ１７給気管１９砂利２０旋回上昇水液流２１内側への還流２２旋回下降水液流２３負圧の旋回空
洞部２４気体渦管２４ａ気体渦管の
上部２４ｂ気体渦管の下部２５切断部２６自吸気体２７溶出気体２８放出噴流４１上蓋４２直筒形状部分５０，５０’ 加圧液体導入管６０旋回気体空洞
部７１第１側面放出口７２第２側面放出
口７３第３側面放出口７４第４側面放出
口Ｃ〜Ｃ中心軸Ｄ旋回流形成方向

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】下部流通台の円形収容室の水液流旋回導入
構造と、その上部に被着した上方へ漸拡形状の有蓋円筒
体の内部の周辺部分に形成される旋回上昇水液流形成構
造と、その周辺部分より内側の部分に形成される旋回下
降水液流形成構造と、その旋回上昇水液流と旋回下降水
液流の遠向心分離作用により該有蓋円筒体の中心部分に
形成される負圧の旋回空洞部と、該負圧の旋回空洞部
に、上蓋中心に取付けられた気体自吸管から自吸された
気体と旋回水流中から溶出された気体部分が集積して、
旋回下降する気体渦管が形成され、かつその伸長と先細
りが形成されるごとくなる気体渦管形成構造と、その伸
長、先細り化されて下降する気体渦管が円形収容室の底
部の中央還流口に旋回突入するとき、放出通路の抵坑を
受け、その旋回速度を低下して、旋回速度差を発生し、
同部の気体渦管が強制的に切断されて微細気泡を発生す
る微細気泡発生構造と、その発生した微細気泡を旋回下
降水液流に含め、旋回噴流として側面放出口から器外に
放出させるごとくした旋回噴流放出構造とから構成され
てなることを特徴とする旋回式微細気泡発生装置。
【請求項２】下部流通台の上部に円形収容室を凹設し、
該円形収容室には水液流導入口を、側方から該内周面に
対して接線方向に開口すると共に、その導入管にポンプ
を接続して水液流を付勢旋回導入させるごとくしてな
る、円形収容室の水液流旋回導入構造を備えてなること
を特徴とする請求項１に記載の旋回式微細気泡発生装
置。
【請求項３】前記円形収容室の上部には、上方へ漸拡形
状の有蓋円筒体を直立に被着して、下部の円形収容室の
旋回導入流を送入させ、該有蓋円筒体内部の周辺部分を
旋回上昇させて旋回上昇水液流を形成させ、その上限に
到達した旋回上昇水液流をその周辺部分より内側の部分
に還流し、旋回下降させて、旋回下降水液流を形成させ
るごとくしてなる、上方へ斬拡形状の有蓋円筒体内部の
旋回上昇水液流並びに旋回下降水液流の二重旋回水液流
形成構造を備えてなることを特徴とする請求項１又は２
に記載の旋回式微細気泡発生装置。
【請求項４】前記の漸拡形状の有蓋円筒体内部の旋回上
昇水液流及び旋回下降水液流の二重の旋回流の遠向心分
離作用により、その中心部分に負圧の旋回空洞部が形成
され、該負圧の旋回空洞部に自吸気体と該旋回流から溶
出された気体成分が集積して、伸長、先細りさせながら
旋回下降する気体が形成されるごとくなる気体渦管形成
構造を備えてなることを特徴とする請求項３に記載の旋
回式微細気泡発生装置。
【請求項５】前記円形収容室の底部中心に中央還流口を
掘孔すると共に、該還流口から該流通台の側面放出口に
向けて放出通路を貫孔してなり、該有蓋円筒体内部の中
心部分を伸長、先細りさせながら旋回下降する気体渦管
が、中央還流口に突入及び流出するとき、放出通路の抵
抗を受け、その旋回速度を低下して、その渦管の上下の
間で旋回速度差を発生し、その速度差によって渦管が強
制的に切断され、微細気泡を発生するごとくなる微細気
泡発生構造を備えてなることを特徴とする請求項１ない
し４のいずれか１項に記載の旋回式微細気泡発生装置。
【請求項６】前記の中央還流口に複数箇所の側面放出口
を放射状に貫孔し、前記の有蓋円筒体の中心部分を旋回
下降する気体渦管を、その旋回方向の順に、中央還流口
からその複数箇所の側面放出口に向けて送り込み、その
旋回の間に、側面放出口への送り込みによる通路抵抗の
発生と隣接する、還流口の側壁への衝突による通路抵抗
の発生とを、複数回交互に繰り返させ、その都度、渦管
の上下に旋回速度差を発生させて渦管を切断し、微細気
泡が発生されるごとくなる構造を備えてなることを特徴
とする請求項１ないし５のいずれかの項に記載の旋回式
微細気泡発生装置。
【請求項７】前記流通台の側面放出口に連接された放出
用接続管が前記有蓋円筒体内の旋回流形成方向に倣って
その放出方向を曲折して突設させてなることを特徴とす
る請求項５又は６に記載の旋回式微細気泡発生装置。