(57)【要約】【課題】小形化を図ることができるとともに、多くの微小気泡をより安定的に発生させることができる微小気泡発生装置、及び微小気泡発生方法を得る。【解決手段】容器１には、液体２が溜められている。撹拌体５は、保持部材１５と、保持部材１５から突出し液体２に挿入可能な挿入片１６とを有している。撹拌体駆動装置６は、撹拌体５を回転させることにより、挿入片１６の一部が液体２内に存在し挿入片１６の残りの部分が液面３から液体２外へ出ている状態を維持しながら、液面３を剪断する方向へ挿入片１６を移動させる。液体２には、液面３を剪断する方向へ挿入片１６が移動されることにより微小気泡が発生する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器に溜められた液体に挿入可能な挿入片を有する撹拌体、及び
上記挿入片の一部が上記液体内に存在し上記挿入片の残りの部分が液面から上記液体外へ出ている状態を維持しながら、上記液面を剪断する方向へ上記挿入片を移動させる撹拌体駆動装置
を備えていることを特徴とする微小気泡発生装置。
【請求項２】
上記液面に対する上記撹拌体の位置を上下方向について調整可能な高さ調整装置
をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の微小気泡発生装置。
【請求項３】
上記液面に対する上記撹拌体の上下方向についての位置に応じた信号を発生する液面センサ
をさらに備え、
上記高さ調整装置は、上記液面センサからの情報に基づいて、上記液面に対する上記撹拌体の位置を調整することを特徴とする請求項２に記載の微小気泡発生装置。
【請求項４】
上記撹拌体は、複数の上記挿入片を有していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の微小気泡発生装置。
【請求項５】
上記撹拌体は、上記挿入片が設けられた保持部材を有し、
上記撹拌体駆動装置は、上記保持部材を回転させることにより、上記液面を剪断する方向へ上記挿入片を移動させることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の微小気泡発生装置。
【請求項６】
上記保持部材には、上記保持部材の回転により上方及び下方の少なくともいずれかへの上記液体の流れを発生する羽根が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の微小気泡発生装置。
【請求項７】
上記容器の内面には、上記挿入片の移動により発生する上記液体の流れに逆らう抵抗体が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の微小気泡発生装置。
【請求項８】
上記液体は、上記液体内に発生した気泡同士の融合を抑制する添加剤を含む水溶液であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の微小気泡発生装置。
【請求項９】
撹拌体の挿入片の一部が液体内に存在し上記挿入片の残りの部分が液面から上記液体外へ出ている状態を維持しながら、上記液面を剪断する方向へ上記挿入片を移動させることを特徴とする微小気泡発生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液体に微小気泡を発生させる微小気泡発生装置、及び微小気泡発生方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
微小気泡は、例えば水中の溶存酸素量を増やすことや、水中の汚れを吸着して水の浄化処理を行うこと等を目的として用いられることがある。従来、くびれ部が設けられた管に液体を高速で流すことにより液体に微小気泡を生成する微小気泡生成装置が提案されている。従来の微小気泡生成装置では、液体がくびれ部を高速で通過することにより圧力が低下し、外部の気体が液体に導入される。この後、圧力が次第に上昇することにより液体の乱流が発生し、液体に微小気泡が発生する（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２３０８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、微小気泡を液体に発生させるために管に液体を高速で流す必要があるので、液体を送る大形のポンプや液体が流れるスペースを確保する必要がある。従って、装置全体が大形化してしまう。
【０００５】
また、従来の微小気泡生成装置では、発生した気泡の径は液体の流量に影響を受けるので、微小気泡を安定的に発生させることが困難である。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、小形化を図ることができるとともに、多くの微小気泡をより安定的に発生させることができる微小気泡発生装置、及び微小気泡発生方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る微小気泡発生装置は、容器に溜められた液体に挿入可能な挿入片を有する撹拌体、及び挿入片の一部が液体内に存在し挿入片の残りの部分が液面から液体外へ出ている状態を維持しながら、液面を剪断する方向へ挿入片を移動させる撹拌体駆動装置を備えている。
【発明の効果】
【０００８】
この発明に係る微小気泡発生装置では、挿入片の一部が液体内に存在し挿入片の残りの部分が液面から液体外へ出ている状態を維持しながら、液面を剪断する方向へ挿入片が移動されるので、外気に触れる液面で液体及び外気を継続的に撹拌することができ、液体に多くの微小気泡をより安定的に発生させることができる。また、微小気泡を発生させるために従来のように液体を広範囲に流すこともないので、ポンプや大形の管が不要になり、微小気泡発生装置の小形化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による微小気泡発生装置を示す構成図である。図において、容器１には、液体２が溜められている。液体２には、外気に触れる液面３が水平に形成されている。容器１の近傍には、液体２に微小気泡を発生させる微小気泡発生装置４が設置されている。液体２は、液体２内に発生した気泡同士の融合を抑制する添加剤を含む水溶液とされている。なお、ここでは、概ね１ｍｍ以下の直径を持つ気泡を微小気泡とする。
【００１０】
微小気泡発生装置４は、液体２を撹拌する撹拌体５と、撹拌体５が取り付けられ、液体２を撹拌する動力を撹拌体５に与える撹拌体駆動装置６と、液面３に対する撹拌体５の上下方向についての位置に応じた信号を発生する液面センサ７と、撹拌体駆動装置６を支持し、液面センサ７からの情報に基づいて、液面３に対する撹拌体５の位置を上下方向について調整する高さ調整装置８とを有している。
【００１１】
高さ調整装置８は、支持台９と、支持台９上に固定され、上下方向に沿って配置された案内部材１０と、案内部材１０に案内されながら上下方向へ変位可能な調整装置本体１１とを有している。
【００１２】
調整装置本体１１には、位置調整用モータが搭載されている。調整装置本体１１は、位置調整用モータの駆動力により、案内部材１０に対して上下方向へ変位される。
【００１３】
撹拌体駆動装置６は、水平に配置された固定アーム１２を介して調整装置本体１１に固定されている。液面センサ７は、固定アーム１２に取り付けられている。撹拌体５、撹拌体駆動装置６、液面センサ７及び固定アーム１２は、調整装置本体１１と一体に上下方向へ変位される。
【００１４】
液面センサ７は、液面３と液面センサ７との間の上下方向の距離αを測定する。この例では、液面センサ７は、光や音波の液面３での反射を利用する距離センサとされている。液面センサ７は撹拌体５と一体に変位されるので、液面センサ７からの信号は、液面３に対する撹拌体５の位置に応じた信号となる。
【００１５】
液面センサ７からの信号の大きさは、案内部材１０に対する調整装置本体１１の変位に応じて変化する。調整装置本体１１は、液面センサ７からの信号の大きさが所定の基準値となる位置へ変位される。液面センサ７からの信号の大きさが所定の基準値となるときには、撹拌体５の位置は、液体２の撹拌を実行可能な運転実施位置となる。
【００１６】
撹拌体駆動装置６は、固定アーム１２の支持により、液体２の上方に配置されている。また、撹拌体駆動装置６は、撹拌用モータが搭載された駆動装置本体１３と、上下方向に沿って配置され、駆動装置本体１３により回転される回転軸１４とを有している。固定アーム１２には、駆動装置本体１３が取り付けられている。
【００１７】
撹拌体５は、回転軸１４の下端部に固定されている。撹拌体５は、撹拌体駆動装置６の動力により、回転軸１４の軸線を中心として回転される。即ち、撹拌体駆動装置６は、撹拌体５を回転させる回転装置となっている。また、撹拌体５は、回転軸１４に固定された保持部材１５と、保持部材１５に設けられ、保持部材１５の下部から下方へ突出する複数の挿入片１６とを有している。
【００１８】
ここで、図２は、図１の撹拌体５を示す斜視図である。この例では、保持部材１５は、回転軸１４の軸線に対して垂直に配置された円板状の部材とされている。また、回転軸１４には、保持部材１５の円板の中心が固定されている。挿入片１６は、保持部材１５の下面から下方へ延びる線状の部材とされている。
【００１９】
撹拌体５が運転実施位置にあるときには、図１に示すように、挿入片１６の一部が液体２内に存在し挿入片１６の残りの部分が液面３から液体２外へ出ている状態となっている。撹拌体駆動装置６は、撹拌体５が運転実施位置に配置された状態を維持しながら、撹拌体５を回転させる。撹拌体５が回転されているときには、保持部材１５が液面３に平行に配置されているので、挿入片１６の一部が液体２内に存在し挿入片１６の残りの部分が液面３から液体２外へ出ている状態が維持される。各挿入片１６は、撹拌体５が回転されることにより、液面３に対して高速（所定の速度）で移動される。各挿入片１６が移動される方向は、液面３を剪断する方向（この例では、液面３に沿った方向）とされている。これにより、多数の微小気泡が液体２に発生する。
【００２０】
次に、微小気泡を発生させるときの手順について説明する。撹拌体５を回転させると、高さ調整装置８により、撹拌体５の上下方向の位置が液面３の位置に応じて調整される。即ち、撹拌体５が回転されたまま、液体２内に挿入される方向へ撹拌体５が変位され、各挿入片１６の下端部（先端部）が液体２内に挿入された後に、撹拌体５が運転実施位置に達したところで撹拌体５の変位が停止される。これにより、撹拌体５の状態は、各挿入片１６の一部が液体２内に存在し各挿入片１６の残りの部分が液面３から液体２外へ出ている状態となる（図１）。このとき、撹拌体５は回転しているので、各挿入片１６は液面３を剪断する方向へ高速で移動されている。これにより、液面３で液体２と外気とが撹拌され、多量の微小気泡が液体２に発生する。
【００２１】
次に、微小気泡発生装置４によって微小気泡を発生させる実験を行った。実験には、内部の寸法が縦１０ｍｍ、横１０ｍｍ、高さ３５ｍｍとされたガラス製の角容器を容器１として用いた。また、液体２としては、０．０２Ｍの１−ブタノール（即ち、ブチルアルコール）を添加剤として含む水溶液を用いた。なお、「Ｍ」とは１リットル当たりの濃度をモル量で表した単位である。１−ブタノールの分子量が７４．１２であるので、０．０２Ｍは１．４８ｇ／Ｌ即ち０．１４８％となる。さらに、容器１に溜める液体２の量は、２．０ｍＬとした。また、撹拌体５としては、直径０．３ｍｍ、長さ１０ｍｍの黄銅製の挿入片１６を金属製の保持部材１５に設けて構成したブラシを用いた。なお、保持部材１５の直径は８０ｍｍとしている。保持部材１５の材質は木やプラスチックとしてもよいし、挿入片１６の材質は人工あるいは天然の毛としてもよい。さらに、撹拌体駆動装置６としては、回転軸１４の回転数が１００００ｒｐｍ（毎分１００００回転）となる回転装置を用いた。
【００２２】
実験では、撹拌体５としてブラシを用いているので、撹拌体５を回転させると、回転による遠心力で、各挿入片１６の先端部が径方向外側へ少し広がった。また、回転する撹拌体５が下方へ変位されて挿入片１６が液面３に触れると、挿入片１６の移動による流れの渦が液体２に発生した。これにより、液面３の高さは渦の中央で低くなり渦の周囲で高くなった。
【００２３】
この後、撹拌体５を回転させながら５ｍｍ下方の運転実施位置へさらに変位させた後、撹拌体５の変位を停止させた。これにより、長さ１０ｍｍの挿入片１６の半分を液体２内に挿入させ挿入片１６の残りの半分を液体２外に露出させた状態で撹拌体５を回転させ、液体２を撹拌した。
【００２４】
この後、撹拌体５が回転している状態で液面３付近の液体２内を写真撮影し、発生した微小気泡の大きさと、１ｍｍ２の領域における微小気泡の分布とを測定した。この結果、微小気泡の主たる直径は１００μｍ〜３００μｍであり、１ｍｍ２の領域における微小気泡の数は約３００個であった。
【００２５】
この後、撹拌体５を液面３の上方へ引き上げた。これにより、微小気泡の発生が停止し、微小気泡は浮き上がって次第に消失した。撹拌体５を液面３の上方へ引き上げてから３秒後には、大きめの微小気泡はほぼ消失した。このとき、主たる微小気泡は１０μｍ〜５０μｍの直径を持つ微小気泡となっており、１ｍｍ２の領域には約１００個の微小気泡が確認された。
【００２６】
撹拌体５を引き上げてから３０秒後においても、５μｍの直径を持つ微小気泡は確認された。液体２の状態は白濁状態から透明状態へ次第に変化した。
【００２７】
なお、実験では、写真撮影による平面測定であるため、単位体積当たりの微小気泡の数は測定していないが、撹拌体５によって液体２を撹拌しているときや、撹拌体５を液体２から引き上げた直後には、液体２の１ｍｍ３の体積内に１００００個以上の微小気泡が存在しているものと見積もられる。
【００２８】
次に、撹拌体５の撹拌により液体２に微小気泡を発生させ、撹拌体５を液面３の上方へ引き上げた直後に微小気泡の数を測定する実験を、挿入片浸漬比を変えながら行った。ここで、挿入片浸漬比とは、撹拌体５が運転実施位置にあるときの挿入片１６の全体の長さＬ０に対する液体２に挿入された部分の長さＬｓの比（Ｌｓ／Ｌ０）である。
【００２９】
図３は、図１の撹拌体５の挿入片浸漬比と微小気泡の数の相対値との関係を示すグラフである。なお、図３での微小気泡の数の相対値は、挿入片浸漬比が０．８であるときの微小気泡の数を１としたときの相対値である。図に示すように、実験の結果では、挿入片浸漬比が０．８であるときに、微小気泡の発生数が最大となった。挿入片浸漬比が０．５であるときに微小気泡の発生数が最大とならないのは、撹拌体５による液体２の撹拌中は液体２に発生する渦の中央部が窪み、撹拌体５の中央部分での挿入片浸漬比が静止時に比べて下がるためであると考えられる。
【００３０】
なお、上記の実験結果は、本例の条件に限るものであり、微小気泡の発生数が最大となる挿入片浸漬比は、例えば挿入片１６の材質、太さ及び数、撹拌体５の回転数、容器１の形状、液体２の濃度及び粘度、液体２中に含まれる物質等の条件に依存する。
【００３１】
次に、液体２に発生させた微小気泡により洗浄対象物の汚れを除去する実験を行った。実験では、機械油が汚れとして付着した円板状のステンレス鋼板を洗浄対象物として用いた。ステンレス鋼板の直径は１００ｍｍ、厚さは１ｍｍとされている。また、１００ｍＬの１−ブタノール水溶液（液体２）と洗浄対象物とを容器１に入れた後、液体２に微小気泡を発生させた。さらに、微小気泡は、挿入片浸漬比を０．５とした状態で撹拌体５を１分間回転させることにより液体２に発生させた。
【００３２】
この結果、ステンレス鋼板の機械油に複数の微小気泡が付着し、機械油の一部が、ステンレス鋼板表面から微小気泡の気液界面に移動し、その後微小気泡の浮力により、微小気泡とともに液面３へ浮上した。これにより、ステンレス鋼板から機械油の汚れが除去され、ステンレス鋼板が洗浄されることが確認された。
【００３３】
次に、液体２に発生させた微小気泡により分別対象物を分別する実験を行った。実験では、縦３ｍｍ、横３ｍｍ、高さ０．５ｍｍの多量の銅粒子と、縦１ｍｍ、横１ｍｍ、高さ０．２ｍｍの多量のプラスチック粒子とを混合した粒子集合物を分別対象物として用いた。また、１００ｍＬの１−ブタノール水溶液（液体２）と分別対象物とを容器１に入れた後、液体２に微小気泡を発生させた。さらに、微小気泡は、挿入片浸漬比を０．５として状態で撹拌体５を１分間回転させることにより液体２に発生させた。
【００３４】
微小気泡を液体２に発生させた後しばらくすると、微小気泡がプラスチック粒子に選択的に付着し、プラスチック粒子の大部分が微小気泡とともに液面３へ浮上した。これにより、粒子集合物から銅粒子とプラスチック粒子とが分別されることが確認された。
【００３５】
このような微小気泡発生装置４では、挿入片１６の一部が液体２内に存在し挿入片１６の残りの部分が液面３から液体２外へ出ている状態を維持しながら、液面３を剪断する方向へ挿入片１６が移動されるので、外気に触れる液面３で液体２及び外気を継続的に撹拌することができ、液体２に多くの微小気泡をより安定的に発生させることができる。また、微小気泡を発生させるために従来のように液体を広範囲に流すこともないので、ポンプや大形の管が不要になり、微小気泡発生装置４の小形化を図ることができる。
【００３６】
また、液面３に対する撹拌体５の位置は、高さ調整装置８により上下方向について調整可能になっているので、挿入片１６の一部が液体２内に存在し挿入片１６の残りの部分が液面３から液体２外へ出ている状態となる位置へ撹拌体５を容易に変位させることができる。
【００３７】
また、液面センサ７は、液面３に対する撹拌体５の位置に応じた信号を発生し、高さ調整装置８は、液面センサ７からの情報に基づいて、液面３に対する撹拌体５の位置を調整するので、液面３の位置に応じて撹拌体５の位置を自動で調整することができる。
【００３８】
また、撹拌体５は、複数の挿入片１６を有しているので、液体２及び外気の撹拌を効果的に行うことができ、さらに多量の微小気泡を液体２に発生させることができる。
【００３９】
また、撹拌体駆動装置６は、撹拌体５を回転させるようになっているので、簡単な構成で挿入片１６を効率良く移動させることができる。
【００４０】
また、液体２は、液体２内に発生した気泡同士の融合を抑制する添加剤を含む水溶液とされているので、液体２に発生した微小気泡同士が融合して大きくなることを抑制することができる。これにより、微小気泡の状態で液体２に長時間維持させることができる。
【００４１】
なお、上記の例では、液面３が波立ったり液面３の泡が消滅せずに残っていたりすると、液面センサ７の測定誤差が大きくなってしまう。このことから、例えば、気泡発生前の液面３の位置の情報を高さ調整装置８にあらかじめ設定しておいてもよい。
また、液面センサ７からの光や音波の反射面となる液面３の部分に風等を吹き付ける泡除去装置を設けてもよい。このようにすれば、液面３の泡が吹き飛ばされることにより液面３の泡を一時的に除去することができ、液面３を外気に露出させることができる。これにより、液面センサ７の測定誤差を小さくすることができる。
さらに、液面センサ７からの光や音波の反射面となる液面３の部分を囲む囲い部を設けてもよい。このようにすれば、囲い部の内側の液面３に泡が進入したり囲い部の内側の液面３が波立ったりすることを抑制することができる。これにより、液面センサ７の測定誤差を小さくすることができる。
【００４２】
また、上記の例では、高さ調整装置８は、液面センサ７からの情報に基づいて、液面３に対する撹拌体５の位置を自動的に調整するようになっているが、液面３に対する撹拌体５の位置を手動で調整可能な装置を高さ調整装置８としてもよい。
【００４３】
また、上記の例では、水溶液である液体２の添加剤が１−ブタノールとされているが、これに限定されない。例えば、エタノール、プロパノール、ペンタノール、ヘキサノール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオールあるいはヘプタンジオール等のアルコール類（異性体を含む）や、エチレングリコールモノプロピルエーテルあるいはポリエチレングリコール等のエーテル結合を持つ有機物を添加剤としてもよい。また、酢酸、プロピオン酸、酪酸、コハク酸、安息香酸等の有機酸類やトリプトファン等の疎水性アミノ酸、塩化ナトリウム等の塩類を添加剤としてもよい。このようにしても、多量の微小気泡を液体２に発生させることができる。また、海水を液体２としても微小気泡を効果的に発生させることができた。
【００４４】
上記の例では、ブラシが撹拌体５として用いられているが、これに限定されない。例えば、図４に示すように、回転軸１４の下端部から水平に延びる偏心部２１ａと、偏心部２１ａの先端から下方へ挿入片として突出する突出部２１ｂとにより構成され、針金を曲げて作製されたものを撹拌体５として用いてもよい。また、図５に示すように、複数の櫛歯２２を挿入片として有する板状の櫛を撹拌体５として用いてもよい。さらに、図６に示すように、回転軸１４を中心として放射状に配置された複数の放射配置部２３ａと、各放射配置部２３ａからそれぞれ下方へ挿入片として突出する複数の突出部２３ｂとにより構成されたものを撹拌体５として用いてもよい。さらにまた、図７に示すように、複数の穴２４が設けられた板状部材を撹拌体５として用いてもよい。
【００４５】
また、上記の例では、挿入片１６の形状が線状とされているが、これに限定されない。例えば、図８に示すように、挿入片１６の表面に凹凸を設けてもよいし、図９に示すように、挿入片１６の形状を波形としてもよい。また、図１０に示すように、スリット２５を設けた帯状部材を挿入片１６としてもよい。このようにすれば、液面３における液体２と外気との撹拌をさらに効果的に行うことができ、液体２に多量の微小気泡をさらに安定的に発生させることができる。
【００４６】
また、上記の例では、撹拌体５の数は１つであるが、撹拌体５の数を２つ以上としてもよい。このようにすれば、さらに多量の微小気泡を液体２に発生させることができる。さらに、この場合、回転方向及び回転速度をそれぞれ異ならせて複数の撹拌体５を回転させるようにしてもよい。
【００４７】
また、上記の例では、撹拌体５を液面３から引き上げることにより微小気泡の発生が停止されるようになっているが、撹拌体５を液面３から液体２中に完全に沈めることにより微小気泡の発生を停止させるようにしてもよい。このようにすれば、液体２中で液体２を撹拌することができ、液面３付近で発生した微小気泡を分散させることができる。従って、例えば容器１の底部に存在する洗浄対象物や分別対象物に微小気泡をより確実に供給することができる。
【００４８】
実施の形態２．
図１１は、この発明の実施の形態２による微小気泡発生装置の撹拌体を示す斜視図である。図において、撹拌体５は、円板状の保持部材１５と、保持部材１５の下面の外周部から下方に突出する複数の挿入片１６とを有している。保持部材１５の下面の中央部には、回転軸１４の軸線に対して傾斜された複数の羽根３１が設けられている。各羽根３１は、保持部材１５とともに回転される。また、各羽根３１は、保持部材１５の回転により液体２の下方への流れを発生する。他の構成は実施の形態１と同様である。
【００４９】
このような微小気泡発生装置４では、保持部材１５の回転により液体２の下方への流れを発生する羽根３１が保持部材１５に設けられているので、液面３付近で発生した微小気泡を下方へ導くことができ、微小気泡を液体２全体へ分散させることができる。これにより、例えば容器１の底部に存在する洗浄対象物や分別対象物に微小気泡をより確実に供給することができる。また、液体２の流れにより微小気泡を洗浄対象物に強く当てることができるので、微小気泡による洗浄力の向上を図ることができる。
【００５０】
なお、上記の例では、液体２の下方への流れを発生する羽根３１が保持部材１５に設けられているが、液体２の上方への流れを発生する羽根を保持部材１５に設けてもよい。例えば、保持部材１５の中央部から下方へ延びる棒の周部に螺旋状の羽根を設けてもよい。このようにすれば、上方及び下方のうち、保持部材１５の回転方向に応じた方向へ液体２の流れを発生させることができる。
【００５１】
また、上記の例では、挿入片１６が保持部材１５の下面の外周部にのみ設けられているが、図１２に示すように、保持部材１５の下面の全体に挿入片１６を設けてもよい。このようにすれば、さらに多量の微小気泡を液体２に発生させることができる。
【００５２】
また、上記の例では、羽根３１により液体２の流れが発生するようになっているが、上方及び下方の少なくともいずれかへ液体２の流れを発生する構成であれば、羽根３１に限定されない。例えば、回転軸１４を液面３に対して傾斜させてもよい。これにより、液面３に対して傾斜する方向へ液体２の流れを発生させることができ、液体２の流れを上下方向へ発生させることができる。
【００５３】
実施の形態３．
図１３は、この発明の実施の形態３による容器１を示す上面図である。図において、容器１の内面には、撹拌体５の回転により発生する液体２の流れに逆らう複数の抵抗壁（抵抗体）４１が設けられている。各抵抗壁４１は、容器１の高さ方向に沿って配置されている。また、各抵抗壁４１は、容器１の中心に向かって容器１の内面から突出している。他の構成は実施の形態１と同様である。
【００５４】
このような微小気泡発生装置４では、撹拌体５の回転により発生する液体２の流れに逆らう抵抗壁４１が容器１の内面に設けられているので、撹拌体５の回転速度よりも液体２の流れの速度を遅くすることができる。これにより、挿入片１６の液体２に対する剪断力を大きくすることができ、さらに多量の微小気泡を液体２に発生させることができる。
【００５５】
なお、上記の例では、各抵抗壁４１が容器１の高さ方向に沿って配置されているが、図１４に示すように、容器１の高さ方向に対して傾斜させて各抵抗壁４１を配置してもよい。このようにすれば、液体２の流れの速度を遅くすることができるとともに、液体２の流れが各抵抗壁４１に案内されることにより、上方及び下方のうち、撹拌体５が回転する方向に応じた方向へ液体２の流れを発生させることができる。
【００５６】
また、上記の例では、容器１の形状が円筒状とされているが、容器１の形状を多角筒状としてもよい。例えば、図１５に示すように、容器１の形状を六角筒状としてもよい。この場合、抵抗壁４１は断面六角形の角部に設けられる。
【００５７】
実施の形態４．
図１６は、この発明の実施の形態４による微小気泡発生装置の撹拌体の移動方向を示す上面図である。図において、回転軸１４は、液面３に沿った円軌道上を移動可能になっている。従って、撹拌体５は、回転軸１４の軸線を中心に回転されながら、円軌道上を移動される。挿入片１６は、撹拌体５の円軌道上の移動及び回転により、液面３を剪断する方向へ移動される。他の構成は実施の形態１と同様である。
【００５８】
このようにすれば、挿入片１６を移動させる範囲を広くすることができ、広範囲の液体２にさらに多量の微小気泡を発生させることができる。
【００５９】
なお、液面３を剪断する方向へ挿入片１６が移動される構成であれば、撹拌体５の移動方向は上記の方向には限定されない。例えば、図１７に示すように、液面３に沿った方向へ撹拌体５を往復移動させる構成であってもよいし、図１８に示すように、液面３に沿った方向についての所定の経路上で撹拌体５を移動させる構成であってもよい。この場合、撹拌体５を回転させながら移動させてもよいし、回転を停止させた状態で撹拌体５を移動させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】この発明の実施の形態１による微小気泡発生装置を示す構成図である。
【図２】図１の撹拌体を示す斜視図である。
【図３】図１の撹拌体の挿入片浸漬比と微小気泡の数の相対値との関係を示すグラフである。
【図４】この発明の実施の形態１による微小気泡発生装置の撹拌体の他の例を示す側面図である。
【図５】この発明の実施の形態１による微小気泡発生装置の撹拌体の他の例を示す側面図である。
【図６】この発明の実施の形態１による微小気泡発生装置の撹拌体の他の例を示す斜視図である。
【図７】この発明の実施の形態１による微小気泡発生装置の撹拌体の他の例を示す側面図である。
【図８】この発明の実施の形態１による微小気泡発生装置の挿入片の他の例を示す側面図である。
【図９】この発明の実施の形態１による微小気泡発生装置の挿入片の他の例を示す側面図である。
【図１０】この発明の実施の形態１による微小気泡発生装置の挿入片の他の例を示す側面図である。
【図１１】この発明の実施の形態２による微小気泡発生装置の撹拌体を示す斜視図である。
【図１２】この発明の実施の形態２による微小気泡発生装置の撹拌体の他の例を示す斜視図である。
【図１３】この発明の実施の形態３による容器を示す上面図である。
【図１４】この発明の実施の形態３による容器の他の例を示す上面図である。
【図１５】この発明の実施の形態３による容器の他の例を示す斜視図である。
【図１６】この発明の実施の形態４による微小気泡発生装置の撹拌体の移動方向を示す上面図である。
【図１７】この発明の実施の形態４による微小気泡発生装置の撹拌体の移動方向の他の例を示す上面図である。
【図１８】この発明の実施の形態４による微小気泡発生装置の撹拌体の移動方向の他の例を示す上面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  容器、２  液体、３  液面、４  微小気泡発生装置、５  撹拌体、６  撹拌体駆動装置、７  液面センサ、８  高さ調整装置、１５  保持部材、１６  挿入片、３１  羽根、４１  抵抗壁（抵抗体）。
【図１】
2010064021.tif 000003
【図２】
2010064021.tif 000004
【図３】
2010064021.tif 000005
【図４】
2010064021.tif 000006
【図５】
2010064021.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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