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公開番号2025139707
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-29
出願番号2024038687
出願日2024-03-13
発明の名称微細バブル発生装置
出願人株式会社MRT
代理人個人
主分類B01F 25/10 20220101AFI20250919BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】安価で簡易な構成で、微細バブルの発生量が多い微細バブル発生装置を提供する。
【解決手段】上記課題解決のため、微細バブル発生装置1は、その一端の入口200から流入された液体を通過させてその他端の出口201から排出する管状の流路F(流路槽2)を備え、流路Fの上流側に配置された旋回流発生部4と、流路Fにおいて、旋回流発生部4よりも下流側に配置された第1オリフィス5と、上端61が流路Fの外部に配置され、下端62が流路槽2内における第1オリフィス5と入口200との間の位置に配置され、流路Fの外部から流路槽2内に気体を供給するための気体供給管6と、流路Fにおける、気体供給管6の下端62の配置位置と出口201との間に配置された、スタティックミキサ7とを備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
その一端の入口から流入された液体を通過させてその他端の出口から排出する管状の流路を備えた、微細バブル発生装置であって、
前記流路の上流側に配置された旋回流発生部と、
前記流路において、前記旋回流発生よりも下流側に配置された第１オリフィスと、
一端が前記流路の外部に配置され、他端が前記流路における前記第１オリフィスと前記出口との間の位置に配置され、前記流路の外部から前記流路に気体を供給するための気体供給管と、
前記流路における、前記気体供給管の前記他端の配置位置と前記出口との間に配置された、スタティックミキサと、を備え、
前記旋回流発生部は、
その中心点を中心とする同心円上に複数の流路用貫通孔が形成された板状部材が、各前記板状部材における対応する前記流路用貫通孔同士が連通するように、前記流路における前記液体の通過方向に複数積層された積層体を備え、
前記各板状部材は、前記流路の上流側に隣接する前記板状部材よりも、前記各板状部材の中心点を結ぶ軸を基準として、所定方向に回転するように配置されている、
ことを特徴とする微細バブル発生装置。
続きを表示（約 900 文字）【請求項２】
前記積層体は、隣接する前記板状部材の間には、前記複数の流路用貫通孔を塞がないように、板状の間挿部材が配置され、スタティックミキサとして機能する、
ことを特徴とする請求項１に記載の微細バブル発生装置。
【請求項３】
前記流路を構成し、前記液体の上流側から下流側に並べて配置された、第１の筒体、第２の筒体、及び第３の筒体を備え、
前記第１の筒体は、その内面において内側に突出する第１突出部位を備え、この第１突出部位の下流側端部に当接するように前記旋回流発生部が配置され、
前記第２の筒体は、その上流側端部が前記第１の筒体の下流側端部に取り付けられ、前記液体の通過方向の中途位置の内面において、内側に突出する第２突出部位を備え、この第２突出部位の下流側端部に前記第１オリフィスが配置され、
前記第３の筒体は、その上流側端部が前記第２の筒体の下流側端部に取り付けられ、前記液体の通過方向の中途位置において、この中途位置より上流側及び下流側に比べて内径が小さい小内径部位が形成され、この小内径部位の上流側縁部に第２オリフィスが配置され、前記小内径部位の下流側縁部に前記スタティックミキサが配置され、前記小内径部位内に、前記気体供給管が挿入され、
前記第１の筒体及び前記第２の筒体内に挿入され、前記旋回流発生部の下流側端から前記第２の突出部位まで延びる第１内部筒体と、
前記第２の筒体及び前記第３の筒体内に挿入され、前記第１オリフィスの下流側端部から前記第２オリフィスの上流側端部まで延びる第２内部筒体と、
前記第３の筒体内に挿入され、前記スタティックミキサの下流側端から前記液体の通過方向に伸びる第３内部筒体と、を更に備えた、
ことを特徴とする請求項１に記載の微細バブル発生装置。
【請求項４】
前記出口から排出された液体を前記入口に循環させる循環式用であって、農作物又は水産物に供給する用の微細バブル含有液体を発生する、
ことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の微細バブル発生装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体中でマイクロバブルやナノバブル等の微細バブルを発生させる微細バブル発生装置に関するものである。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、マイクロバブルやナノバブル等の微細バブルが産業分野において利用されている。なお、マイクロバブルとはバブル（気泡）の直径が１μｍ～数十μｍの範囲のものをいい、ナノバブルとは気泡の直径が１ｎｍ～１０００ｎｍ（１μｍ）の範囲のものをいう。産業分野における利用には、例えば、水産業や農業等の利用がある。
【０００３】
上述したような微細バブルを発生する装置（微細バブル発生装置）には、様々な方式のものがあり、例えば、旋回流方式、加圧溶解方式、オリフィス・ベンチュリ管方式、超音波利用方式、微細孔フィルタ利用方式等がある。このうち旋回流方式は、高速液旋回流によって気泡の粉砕を行うことで微細バブルを発生させる方式であり、特許文献１には旋回流方式のマイクロバブル発生装置（微細バブル発生装置）が開示されている。そして、微細孔フィルタ利用方式は、微細孔フィルタに気体を通過させることで微細バブルを発生させる方式であり、特許文献２には微細孔フィルタ利用方式の微細バブル発生装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第４６５２４７８号公報
特許第６８０９６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したような単一の方式によって、微細バブル発生量を多くするためには、装置の構成が複雑で、高額になっていた。例えば、上述した特許文献１のマイクロバブル発生装置は、気液発生槽と外殻槽のニ重構造を備え、気液発生槽の外側から複数の液体供給口を用いて気液発生槽の内部に液体が供給されることで、強力な旋回流を生じさせ、効率的にマイクロバブルを発生させるようになっている。この様に、発生槽と外殻槽のニ重構造を備えるため、構成が複雑であり、安価に製造することが難しい。
【０００６】
また、特許文献２の微細バブル発生装置では、気体を供給される気体収納管と、この気体収納管を覆うように形成され、液体を供給される外殻槽とが設けられ、気体収納管の中途位置には多孔質部材が形成されている。この多孔質部材の位置と外殻槽との間には、隙間が形成されている。この隙間に外殻槽内に送られた液体を高速で流してこの隙間を減圧状態とすることで、多孔質部材を通して気体収納管内の気体をこの隙間に放出させるとともに、隙間を高速で流れる液体によって気泡を多孔質部材の表面から引き離し、直後に液体の流れの圧力を急速に解放することによってマイクロオーダ或いはナノオーダの微細な気泡を生成するようになっている。この様に、中途位置に多孔質部材を形成した気体収納管と、外殻槽とを設けなくてはならず、また、外殻槽内に高速の旋回流を流すために、螺旋状のカレント制御板を設ける必要があり、特許文献２の微細バブル発生装置も構成が複雑であり、安価に製造することが難しい。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、安価で簡易な構成で、微細バブルの発生量が多い微細バブル発生装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）上記課題を解決するために、本発明に係る微細バブル発生装置は、その一端の入口から流入された液体を通過させてその他端の出口から排出する管状の流路を備えた微細バブル発生装置であって、前記流路の上流側に配置された旋回流発生部と、前記流路内において、前記旋回流発生部４よりも下流側に配置されたオリフィスと、一端が前記流路の外部に配置され、他端が前記流路における前記オリフィスと前記出口との間の位置に配置され、前記流路の外部から前記流路に気体を供給するための気体供給管と、前記流路における、前記気体供給管の前記他端の配置位置と前記出口との間に配置された、スタティックミキサと、を備え、前記旋回流発生部は、その中心点を中心とする同心円上に複数の流路用貫通孔が形成された板状部材が、各前記板状部材における対応する前記流路用貫通孔同士が連通するように、前記流路における前記液体の通過方向に複数積層された積層体を備え、各前記板状部材は、前記流路の上流側に隣接する前記板状部材よりも、各前記板状部材の中心点を結ぶ軸を基準として、所定方向に回転するように配置されている、ことを特徴とする。
【０００９】
（２）上記前記積層体は、隣接する前記板状部材の間には、前記複数の流路用貫通孔を塞がないように、板状の間挿部材が配置され、スタティックミキサとして機能してもよい。
【００１０】
（３）上記微細バブル発生装置は、前記流路を構成し、前記記液体の上流側から下流側に並べて配置された、第１の筒体、第２の筒体、及び第３の筒体を備えていてもよい。前記第１の筒体は、その内面において内側に突出する第１突出部位を備え、この第１突出部位の下流側端部に当接するように前記旋回流発生部が配置される。前記第２の筒体は、その上流側端部が前記第１の筒体の下流側端部に取り付けられ、前記液体の通過方向の中途位置の内面において、内側に突出する第２突出部位を備え、この第２突出部位の下流側端部に前記第１オリフィスが配置される。前記第３の筒体は、その上流側端部が前記第２の筒体の下流側端部に取り付けられ、前記液体の通過方向の中途位置において、前記中途位置より上流側及び下流側に比べて内径が小さい小内径部位が形成され、この小内径部位の上流側縁部に第２オリフィスが配置され、前記小内径部位の下流側縁部に前記スタティックミキサが配置され、前記小内径部位内に、前記気体供給管が挿入される。更に、上記微細バブル発生装置は、前記第１の筒体及び前記第２の筒体内に挿入され、前記旋回流発生部の下流側端から前記第２の突出部位まで延びる第１内部筒体と、前記第２の筒体及び前記第３の筒体内に挿入され、前記第１オリフィスの下流側端部から前記第２オリフィスの上流側端部まで延びる第２内部筒体と、前記第３の筒体内に挿入され、前記スタティックミキサの下流側端から前記液体の通過方向に伸びる第３内部筒体と、を更に備えてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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