(57)【要約】【課題】溶存酸素を効率よく向上するとともに均一化し、運転費用を低減する。【解決手段】微細気泡発生装置１０は、水槽１１内の流体が流れ込む入口部１２ａと流体を濾過する濾過器１６と濾過された流体が流れ出る出口部１２ｂとを有する濾過装置１２と、液体が流入する流入口３２と気体が流入する吸気口４９ａと気泡及び流体を供給する吐出口３３とを有する微細気泡発生器１５と、水槽１１内の流体を取り込む流入部１３ａと入口部１２ａ側に接続された流出部１３ｂとを有し水槽１１内の流体を濾過装置１２に送るポンプ１３と、濾過装置１２の出口部１２ｂ側に接続される流入側管２４と、流入側管部２４から分岐して互いに異なる方向に延びそれぞれの流出側に微細気泡発生器１５の流入口３２側が接続される複数の流出側管２５とを有する連結管１４と、を備える。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が流入する液体入口と、気体が流入する気体入口と、流体を収容する水槽内に気泡を供給する吐出口と、を有する微細気泡発生器と、
前記水槽内の流体を取り込む流入部と、前記微細気泡発生器の前記液体入口側に接続された流出部とを有し、前記水槽内の流体を前記微細気泡発生器に送るポンプと、
前記ポンプと前記微細気泡発生器との間に設けられ、前記ポンプの前記流出部側に接続される流入側管と、前記流入側管部から分岐して互いに異なる方向に延び、それぞれの流出側に前記微細気泡発生器の前記液体入口側が接続される複数の流出側管と、を有する連結管と、
を備えたことを特徴とする微細気泡発生装置。
【請求項２】
液体が流入する液体入口と、気体が流入する気体入口と、流体を収容する水槽内に気泡を供給する吐出口と、を有する微細気泡発生器と、
液体が流入する流入側管と、前記流入側管部から分岐して互いに異なる方向に延び、それぞれの流出側に前記微細気泡発生器の前記液体入口側が接続される複数の流出側管と、を有する連結管と、
を備えたことを特徴とする微細気泡発生装置。
【請求項３】
液体が流入する液体入口と、気体が流入する気体入口と、流体を収容する水槽内に気泡を供給する吐出口と、を有する微細気泡発生器と、
前記微細気泡が発生器の前記吐出口に設けられ前記吐出口から液体及び前記微細気泡が流入する流入側管と、前記流入側管部から分岐して互いに異なる方向に延びる複数の流出側管と、を有する連結管と、
を備えたことを特徴とする微細気泡発生装置。
【請求項４】
流体を収容する水槽内の流体が流れ込む入口部と、前記入口部からの流体を濾過する濾過器と、前記濾過器で濾過された前記流体が流れ出る出口部と、を有する濾過装置と、
液体が流入する液体入口と、気体が流入する気体入口と、前記水槽内に気泡及び流体を供給する吐出口と、を有する微細気泡発生器と、
前記水槽内の流体を取り込む流入部と、前記濾過装置の前記入口部側に接続された流出部とを有し、前記水槽内の流体を前記濾過装置に送るポンプと、
前記濾過装置と前記微細気泡発生器との間に設けられ、前記濾過装置の前記出口部側に接続される流入側管と、前記流入側管部から分岐して互いに異なる方向に延び、それぞれの流出側に前記微細気泡発生器の前記液体入口側が接続される複数の流出側管と、を有する連結管と、
を備えたことを特徴とする微細気泡発生装置。
【請求項５】
前記流入側管の流出側の端部は前記水槽の底部近傍に配置され、
前記流出側管は、前記流入側管の前記端部から複数に分岐して延びるとともに、前記流入側管から離れた位置において前記水槽の内側面に沿う方向に向かって曲がる曲部を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載の微細気泡発生装置。
【請求項６】
前記水槽は円筒形状であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか記載の微細気泡発生装置。
【請求項７】
前記水槽は角筒形状であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか記載の微細気泡発生装置。
【請求項８】
前記曲部の水平方向の曲げ角度は、３０度以上６０度以下であることを特徴とする請求項５記載の微細気泡発生装置。
【請求項９】
前記流出側管は前記曲部において、鉛直方向に曲がるとともに、その鉛直方向の曲角度は０度より大きく、かつ、４５度以下であることを特徴とする請求項５記載の微細気泡発生装置。
【請求項１０】
複数の前記微細気泡発生器のそれぞれの吐出方向は、前記水槽の内周方向に向かって傾いていることを特徴とする請求項３記載の微細気泡発生装置。
【請求項１１】
前記微細気泡発生器は、
液体が流入する液体入口、該液体流入口より口径が小さいノズル部、前記気体入口に接続された吸気ポートに開放された引込室、吐出口が順に配置され、前記ノズル部の通過で流速が高められた液体が前記ノズル部から噴出することで生ずる負圧により、前記引込室を通じ、前記吸気ポートから気体を引き込み、気液混合流体として前記吐出口へ導くエジェクタ部と、
前記引込室から下流側の流路部分に設けられ、前記気液混合流体に含まれる気泡を破砕する気泡破砕部と、
を具備したことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか記載の微細気泡発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば水中に酸素を溶解させるのに用いられる微細気泡を発生させる微細気泡発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
養殖場や生簀などの水槽において、効率的に水の溶存酸素濃度を上昇させることが求められる。このため、養殖場や生簀などの水槽では、空気もしくは酸素からなる粒径数十μｍの微細気泡を水中で発生させて、微細気泡がもたらす表面積の拡大や浮遊時間の延長により、効果的に気泡を水に溶け込ませることが行なわれている。
【０００３】
こうした微細気泡を発生させる微細気泡発生装置において、減圧析出方式、超音波方式、２層旋回流方式、エジェクタ方式などを採用した微細気泡発生器が用いられている。
【０００４】
例えば特許文献１に示すようなエジェクタ方式の微細気泡発生装置は、液体が流入する液体流入口、該液体流入口より口径が小さいノズル部、吸気ポートが開口した引込室、吐出口が順に配置され、前記ノズル部の通過で流速が高められた液体が前記ノズル部から噴出することで生ずる負圧により、前記引込室を通じ、前記気体吸入ポートから気体を引き込み、気液混合流体として前記吐出口へ導くエジェクタ部と、前記引込室から下流側の流路部分に設けられ、前記気液混合流体に含まれる気泡を破砕する気泡破砕部とを備え、例えば水槽の隅に配置された吐出口から水槽の中央に向かう１方向に向かって微細気泡と液体を吐出する。
【特許文献１】特開２００８−８６８６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記技術には次のような問題がある。すなわち、微細気泡の吐出方向は１方向であるため、水槽内に溶存酸素濃度のムラが生じやすく、水槽全体の溶存酸素濃度が上昇するのに時間を要する。このため、微細気泡発生装置を連続的に運転する必要があり、運転費用が高くなるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、水槽内の溶存酸素を効率よく向上するとともに均一化することが可能であり、運転費用を低減できる微細気泡発生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の他の一形態にかかる微細気泡発生装置は、液体が流入する液体入口と、気体が流入する気体入口と、流体を収容する水槽内に気泡を供給する吐出口と、を有する微細気泡発生器と、前記水槽内の流体を取り込む流入部と、前記微細気泡発生器の前記液体入口側に接続された流出部とを有し、前記水槽内の流体を前記微細気泡発生器に送るポンプと、前記ポンプと前記微細気泡発生器との間に設けられ、前記ポンプの前記流出部側に接続される流入側管と、前記流入側管部から分岐して互いに異なる方向に延び、それぞれの流出側に前記微細気泡発生器の前記液体入口側が接続される複数の流出側管と、を有する連結管と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の他の一形態にかかる微細気泡発生装置は、液体が流入する液体入口と、気体が流入する気体入口と、流体を収容する水槽内に気泡を供給する吐出口と、を有する微細気泡発生器と、液体が流入する流入側管と、前記流入側管部から分岐して互いに異なる方向に延び、それぞれの流出側に前記微細気泡発生器の前記液体入口側が接続される複数の流出側管と、を有する連結管と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の他の一形態にかかる微細気泡発生装置は、液体が流入する液体入口と、気体が流入する気体入口と、流体を収容する水槽内に気泡を供給する吐出口と、を有する微細気泡発生器と、前記微細気泡が発生器の前記吐出口に設けられ前記吐出口から液体及び前記微細気泡が流入する流入側管と、前記流入側管部から分岐して互いに異なる方向に延びる複数の流出側管と、を有する連結管と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の他の一形態にかかる微細気泡発生装置は、流体を収容する水槽内の流体が流れ込む入口部と、前記入口部からの流体を濾過する濾過器と、前記濾過器で濾過された前記流体が流れ出る出口部と、を有する濾過装置と、液体が流入する液体入口と、気体が流入する気体入口と、前記水槽内に気泡及び流体を供給する吐出口と、を有する微細気泡発生器と、前記水槽内の流体を取り込む流入部と、前記濾過装置の前記入口部側に接続された流出部とを有し、前記水槽内の流体を前記濾過装置に送るポンプと、前記濾過装置と前記微細気泡発生器との間に設けられ、前記濾過装置の前記出口部側に接続される流入側管と、前記流入側管部から分岐して互いに異なる方向に延び、それぞれの流出側に前記微細気泡発生器の前記液体入口側が接続される複数の流出側管と、を有する連結管と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の他の一形態にかかる微細気泡発生装置は、前記流入側管の流出側の端部は前記水槽の底部近傍に配置され、前記流出側管は、前記流入側管の前記端部から複数に分岐して延びるとともに、前記流入側管から離れた位置において前記水槽の内側面に沿う方向に向かって曲がる曲部を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明の他の一形態にかかる微細気泡発生装置は、前記水槽は円筒形状であることを特徴とする。
【００１３】
本発明の他の一形態にかかる微細気泡発生装置は、前記水槽は角筒形状であることを特徴とする。
【００１４】
本発明の他の一形態にかかる微細気泡発生装置は、前記曲部の水平方向の曲げ角度は、３０度以上６０度以下であることを特徴とする。
【００１５】
本発明の他の一形態にかかる微細気泡発生装置は、前記流出側管は前記曲部において、鉛直方向に曲がるとともに、その鉛直方向の曲角度は０度より大きく、かつ、４５度以下であることを特徴とする。
【００１６】
本発明の他の一形態にかかる微細気泡発生装置は、複数の前記微細気泡発生器のそれぞれの吐出方向は、前記水槽の内周方向に向かって傾いていることを特徴とする。
【００１７】
本発明の他の一形態にかかる微細気泡発生装置は、前記微細気泡発生器は、液体が流入する液体入口、該液体流入口より口径が小さいノズル部、前記気体入口に接続された吸気ポートに開放された引込室、吐出口が順に配置され、前記ノズル部の通過で流速が高められた液体が前記ノズル部から噴出することで生ずる負圧により、前記引込室を通じ、前記吸気ポートから気体を引き込み、気液混合流体として前記吐出口へ導くエジェクタ部と、前記引込室から下流側の流路部分に設けられ、前記気液混合流体に含まれる気泡を破砕する気泡破砕部と、を具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、水槽内の溶存酸素濃度を効率よく向上するとともに均一化することが可能であり、運転費用を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態にかかる微細気泡発生装置１０について、図１乃至図８を参照して説明する。なお、各図において適宜構成を拡大、縮小、省略して示している。各図中の矢印Ｘ，Ｙ，Ｚはそれぞれ直交する３方向を示している。
【００２０】
本実施形態にかかる微細気泡発生装置１０は、内部に水（流体）を収容する水槽１１に設けられ、水槽１１外に設けられた濾過装置１２と、水槽１１と濾過装置１２の間に設けられた循環ポンプ１３（ポンプ）と、水槽１１内に設けられた微細気泡発生器１５と、濾過装置１２と微細気泡発生器１５の間に設けられた連結管１４と、を備えている。濾過装置１２、循環ポンプ１３、微細気泡発生器１５の動作は制御部１８によって制御される。水槽１１と循環ポンプ１３の間、循環ポンプ１３と濾過装置１２の間、濾過装置１２と連結管１４との間はそれぞれ内部に流体を案内する配管２１，２２，２３により接続されている。
【００２１】
水槽１１内の流体は配管２１を通って循環ポンプ１３により汲み出され、さらに配管２２、濾過装置１２、配管２３、連結管１４、微細気泡発生器１５を通って循環し、微細気泡とともに水槽１１内に再び供給される。図１中の矢印は、運転時の水の流れを示している。
【００２２】
水槽１１は、例えば１〜２０ｍ３程度の円筒形を成し、内部に構成された円柱状の空間に水等の液体が収容可能となっている。この水槽１１の底部の中央に連結管１４が配置されている。
【００２３】
濾過装置１２は、水槽１１の外部に設けられ、例えば一端側に形成され流体が流れ込む入口部１２ａ、他端側に形成され流体が流れ出る出口部１２ｂを備えている。濾過装置１２は、例えば、チラー１６ａと、複数の層からなる濾過材を充填した上向流方式の濾過器１６と、を備え、入口部１２ａからの流体に溶存している不純物を濾過材で濾過して出口部１２ｂに吐出する機能を有する。水槽１１内の流体が循環ポンプ１３によりくみ出されて濾過材を通過する間に、含まれる不純物が濾過される。浄水した水は出口部１２ｂから吐き出され、配管２３、連結管１４、微細気泡発生器１５を通じて水槽１１内へ送られる。
【００２４】
循環ポンプ１３は、水槽１１内に接続される配管２１に接続された流入部１３ａと、濾過装置１２の入口部１２ａ側に接続される配管２２に接続された流出部１３ｂとを有し、水槽１１内の流体を流入部１３ａから吸入して流出部１３ｂから吐き出し、濾過装置１２に送る機能を有する。
【００２５】
連結管１４は、濾過装置１２と微細気泡発生器１５との間に設けられ、水槽１１の底部中央に固定用架台１４ａによって固定されている。連結管１４は、濾過装置１２の出口部１２ｂ側に接続される上側の流入側管２４と、前記流入側管２４部の下端から放射状に分岐して互いに異なる方向に流体を案内する複数の流出側管２５とを有する。この分岐した複数の流出側管２５ａ〜２５ｄのそれぞれの先端部に微細気泡発生器１５ａ〜１５ｄが設けられている。
【００２６】
流出側管２５は、流入側管２４の下端部から左右に延び、さらに左右両側からそれぞれ上下に延びるＨ字形状を成し、上下左右に分岐している。第１及び第３の流出側管２５ａ，２５ｃの基端側は接続継手２６を介して図２中反時計周りに水平方向に９０度に屈曲される。
【００２７】
すなわち、第１乃至第４の流出側管２５（２５ａ〜２５ｄ）は基端側において互いに９０度を成す４方向に放射状に延びている。さらに、第１乃至第４の流出側管２５は流入側管２４が配置される水槽１１の底部中心位置から先端側に離間した位置において、夫々屈曲継手２７を介して図２中時計回りおよび上方向に向かって屈曲されている。
【００２８】
この屈曲継手２７によって屈曲した部分は曲部２８（２８ａ〜２８ｄ）を構成する。曲部２８の角度θ１は、水平方向において３０度〜６０度が好ましい。このように連結管１４の先端側が時計回り方向に向かっていることにより、水槽１１内に時計周り方向の流れが発生する。また、図３に示すように曲部２８の鉛直方向の角度θ２は、０度より大きく、４５度以下であることが好ましい。
【００２９】
微細気泡発生器１５は、連結管１４の先端に連結される流入口３２（液体入口）と、水流と微細気泡を放出する吐出口３３とを備えている。流出側管２５に連続して設けられた微細気泡発生器１５の流路３４は、水槽１１の中心を通る基準線Ｂよりも時計回りに傾くとともに、上方に傾いた方向となっている。このため、吐出方向も同様に、図中矢印で示すように、水槽１１の中心を通る基準線Ｂよりも時計回りに傾くとともに、上方に傾いた方向となっている。
【００３０】
図５は微細気泡発生器１５の全体を示し、図６は同装置の右側を示し、図７は同装置の一部（右側部分）を分解した状態を示し、図８は気体吸入時に気泡が拡散する状況を示している。
【００３１】
微細気泡発生器１５は、エジェクタボディ３１を有する。エジェクタボディ３１は、例えば左端部に流入口３２を有し、右端部に吐出口３３（図７にも図示）を有した短筒形をなしている。流入口３２の内面には、継手部分となるねじ部３２ａが形成されていて、液体、例えば水を供給する濾過装置１２の出口部１２ｂに連結される連結管の流出側管２５が接続される。つまり、流入口３２から水（液体）が流入される構造となっている。
【００３２】
例えば、流入口３２部分の直径はφ４２ｍｍ、吐出口３３部分の直径はφ５２ｍｍ、流入口３２から吐出口３３までの長さは１０５ｍｍ程度に構成されている。
【００３３】
流入口３２から吐出口３３へ続く流路３４には、流入口３２側から順に、流入口３２の口径から次第に小さくなるテーパー部３５、小さくなった口径で形成されたノズル部３６、ノズル部３６の口径より口径が大きな開口の凹部３７（図７にも図示）、凹部３７の開口より大きな開口の凹部３８が形成されている（直列）。そして、凹部３８の開口が、吐出口３３と連続している。
【００３４】
凹部３７には、ディフューザー部材４０が組み込まれている。ディフューザー部材４０は、図７にも示されるような例えば凹部３８の端面と重なり合う環状のフランジ部４１と、同フランジ部４１から凹部３７内へ突き出る筒形の流入部４２とを有している。流入部４２の外形は、図５に示されるように凹部３７の内径や深さ寸法より、若干、小さい。また内径は、ノズル部３６の口径より大きい。この流入部４２と凹部３７の組み合わせによって、ノズル部３６の噴出口３６ａの直後の地点に、流入部４２と凹部３７との間の環状の離間部分を利用して、気体引込用空間４３を形成している。
【００３５】
気体引込用空間４３の壁面、例えば流入部４２の外面と向き合う凹部３７の近接した壁面部分には、微小なポートで形成される吸気ポート４６が形成されている。この吸気ポート４６は、エジェクタボディ３１の外面に形成された吸入管接続ポート４７と連通している。吸気ポート４６は、同吸入管接続ポート４７に着脱可能に接続された空気導入管、例えば流量弁４８（例えばニードル弁からなる）付の空気導入チューブ４９と連通している。同空気導入チューブ４９の端部が継手部４９ａを介して吸気ポート４６に接続されている。
【００３６】
なお、空気導入チューブ４９の先端の吸気口４９ｂ（気体入口）は、大気に開放されている。これにより、流速が高められた水がノズル部３６の噴出口３６ａから噴出するときに発生する負圧を利用して、水流へ、気体引込用空間４３を通じ、吸気ポート４６、空気導入チューブ４９から大気（空気）が引き込まれるようにしている。つまり、気液混合流体が得られるようにしてある。むろん、流量弁４８の開度を変更することによって、引き込まれる空気流量は可変される。
【００３７】
気体引込用空間４３は、流路３４の周りに環状に形成され、同環状のまま、流路３４の周囲に開口させていることで（図８に図示）、吸気ポート４６からの空気が、ノズル部３６から噴出する水流へ、周りから引き込まれるようにしている。つまり、拡散しながら水流に混じり合うようにしている。
【００３８】
ディフューザー部材４０のフランジ部４１は、吐出口３３に装着された固定部材５０により、位置決め固定されている。例えば固定部材５０は、図７にも示されるようなフランジ部５３と、同フランジ部５３から突き出る筒部５４とを有している。フランジ部５３は、吐出口３３の端面に、締結具、例えばねじ部材５２で固定される。筒部５４は、凹部３８内に嵌挿される。そして、筒部５４の先端で、フランジ部４１を凹部３８の端面に挟み付けている。このディフューザー部材４０と固定部材５０とがなす管路から、噴出口３６ａ直後から筒部５４で囲まれる吐出口３３までの流路部分に渡り、空気の引き込み有効に行なわせるためのディフューザー５５を形成している。
【００３９】
気体引込用空間４３の下流側の流路部分、例えば吐出口３３には、気液混合流体に含まれる気泡を破砕する気泡破砕部５７が組み付けられている。気泡破砕部５７としては、例えば先端に尖る部分をもつ針状突起、具体的には例えば先端に尖頭部５８ａをもつ小径な複数本のねじ部材５８が用いてある。この複数本のねじ部材５８が、ディフューザー５５を構成する固定部材５０を活用して、吐出口３３に組付けてある。すなわち、図６に示されるように固定部材５０のフランジ部５３には、フランジ部５３の開口を跨ぐように狭幅のビーム部材、ここでは例えば十字状のビーム部材５９が一体に形成されていて、ビーム部材５９とフランジ部５３との間に形成される４箇所の開放部分６０から、ノズル部３６の噴出口３６ａからの気液混合流体が噴出される構造にしてある。このビーム部材５９の各部に、上記複数本のねじ部材５８が組付けられている。
【００４０】
すなわち、ねじ部材５８は、例えば図５〜図７に示されるようにビーム部２９の中央の交差したビーム部分２９ａ（吐出口３３の中心部に配置される部分）、ビーム部分２９ａとフランジ部５３間に配置されるビーム部分２９ｂの中間（吐出口３３の中心外側寄りとなる部分）といった５個所の地点に、外側から螺挿されている。具体的には、ねじ部材５８は、頭部を残し、軸部全体を筒部５４内へ突出させて螺挿してある。
【００４１】
５本のねじ部材５８は、いずれも尖頭部５８ａがノズル部３６へ向くレイアウトで、流路３４に沿いに並行に配置される。この流路３４中に点在するねじ部材５８により、気液混合流体に含まれる気泡Ｖ１が尖頭部５８ａの先端と衝突する構造としている。この衝突により、気液混合流体中の気泡Ｖ１が粉砕されるようにしている（微細化）。いずれのねじ部材５８も、できうる範囲で、先端（尖頭部５８ａ）を、気体引込用空間４３の出口開口に、できるだけ近づけて配置、ここではディフューザー５５の入口をなす流入部４２に、できるだけ近づけて配置させてある。
【００４２】
以上のように構成された微細気泡発生装置１０の作用について説明する。例えば生簀の水に酸素を溶解させる場合を例に挙げて説明すると、流入口３２に、連結管１４が接続され、吸入管接続ポート４７に、流量弁４８付の空気導入チューブ４９が接続されたエジェクタボディ３１を水中に入れる。むろん、空気導入チューブ４９端の吸気口４９ｂならびに流量弁１９は、水面より上に配置して、大気中の空気が取り込めるようにしておく。
【００４３】
この後、循環ポンプ１３を運転する。これにより、循環ポンプ１３から吐出された水は、濾過装置１２、配管２３、連結管１４を通って、４方向に分岐し、４つの先端部に配置された微細気泡発生器１５の流入口３２からエジェクタボディ３１の内部の流路３４へ圧送される。
【００４４】
流入口３２から流入された水は、口径が次第に小さくなるテーパー部３５、小口径のノズル部３６を順に通過するとき、流速が次第に高められる。そして、高速流となった水が、ノズル部３６の噴出口３６ａから、同噴出口３６ａより口径が大きい流路部分へ噴出される。このとき発生する負圧は、気体引込用空間４３に作用する。この負圧により、大気中の空気が引き込まれる。つまり、大気中の空気が、空気導入チューブ４９を経て空気吸入ポート１７から吸い込まれる。
【００４５】
このとき気体引込用空間４３は、偏平な環状をなしているから、吸気ポート４６からの空気は、図８に示されるように空間４３の内側の壁面と衝突、さらには該壁面を伝わりながら、噴出口３６ａから噴出される水流の周囲に回りこむ。続いて、気体引込用空間４３の出口開口を形成する流入部４２の先端全域から、拡散しながら水流に気泡となって混じり合う。この拡散により、合泡が抑えられる。これで、粒径を抑えた気泡を含む気液混合流体が生成される。この気液混合流体が、流入部４２を通じて、気泡破砕部５７へ向かう。このとき、両間の距離は、できるだけ短く抑えてあるので、ここでも合泡は抑えられる。
【００４６】
この気液混合流体に含まれる気泡Ｖ１が、気泡破砕部５７を通過するとき、ねじ部材５８の尖頭部５８ａの先端と衝突する挙動が生ずる。すると、気泡Ｖ１は、尖頭部５８ａによって粉砕され、微細な気泡Ｖ２となる。この破砕による気泡Ｖ１の微細化により、微細気泡、すなわち微細気泡が発生する。この微細気泡が、吐出口３３をなす開放部分６０から、水中へ、円錐状に拡散しながら噴出される。
【００４７】
４つの微細気泡発生器１５ａ〜ｄから夫々噴出された流体及び微細気泡は、図２中矢印で示す吐出方向Ａに噴出される。流体及び微細気泡の吐出方向Ａは水槽１１の中心を通る基準線Ｂよりも水槽１１の内周方向である時計回りに傾くとともに、上方に傾いた方向となっているため、図中矢印で示す時計回りに流れる。
【００４８】
このとき、流体及び微細気泡は、吐出方向Ａに沿って水槽１１の内壁１１ａ（内側面）に向かって流れる。吐出方向Ａは、内壁の接線Ｃに垂直な法線方向Ｄよりも時計回りに向かって傾いているため、流体及び微細気泡が内壁に反射されることにより水槽１１内において図２中矢印で示すように時計周りに旋回する流れが発生する。このため、微細気泡が水槽１１全体に均一に行き届くので、短時間で水槽１１内の全体の溶存酸素濃度を高めることが出来る。
【００４９】
本実施形態にかかる微細気泡発生装置１０は以下に掲げる効果を奏する。すなわち水槽１１内の流体を流動させることが出来るため、溶存酸素を効率よく高めることが可能となる。さらに、水槽１１内全体の溶存酸素濃度が短時間で高まることにより、駆動時間及び頻度を減らすことが出来るため、断続的な運転が可能となり運転コストが軽減できる。
【００５０】
したがって、従来微細気泡発生器を連続運転するために別途必要としていた駆動源を省略し、断続的に運転する濾過装置１２等の他の装置の循環動作を利用することが可能となる。このため、微細気泡発生のための駆動部が別途必要な技術と比べてコストが軽減できる。
【００５１】
流入側管２４が配置された分岐の基点である中央部よりも離れた場所に曲部２８を設けたことにより、少ない曲げ角度で、より水槽１１の周方向に近づけることが出来る。したがって、管内で流体の流れを妨げることなく、所望の方向に案内することが出来る。さらに、水面に対する角度を設けたことにより、海底に生息するひらめやカレイ等、水槽１１の底に位置する魚に直接微細気泡の噴流が接触することが防止でき、魚を弱らせることなく酸素供給が可能となる。
【００５２】
また、微細気泡発生器１５と濾過装置１２との間に連結管１４を設けることにより、既存の微細気泡発生器１５や濾過装置１２を用いることができる。
【００５３】
さらに、微細気泡発生器１５は、エジェクタボディ３１で引き込んだ気液混合流体に含まれる気泡Ｖ１を破砕して微細気泡を発生させる構造なので、必要な機器は水を供給するのに用いる循環ポンプ１３だけでよく、コンプレッサなど気体を圧入する機器は不要である。
【００５４】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、濾過装置１２を間に連結する場合について説明したが、図９に示すように、濾過装置１２を介在させず、連結管１４を循環ポンプ１３の吐出側に直接接続する場合についても適用可能である。
【００５５】
例えば、図９に示す微細気泡発生装置１００は、流体を収容する水槽１１内に配置された微細気泡発生器１５と、水槽１１と前記微細気泡発生器１５間で流体を循環させる循環ポンプ１３と、前記循環ポンプ１３の吐出口に連結された連結管１４とを備えている。
【００５６】
この場合には、循環ポンプ１３から吐出する流体が流入口３２に直接送られ、上記実施形態と同様に吐出口３３から微細気泡が発生する。この場合においても、上記一実施形態と同様の効果が得られる。すなわち、水槽１１内の溶存酸素を効率よく向上するとともに均一化することが可能であり、運転費用を低減することができる。
【００５７】
また、上記実施形態では、水槽１１が円柱状である場合について説明したが、これに限られるものではなく、例えば図１０に示すように、角柱状の水槽１１１にも適用できる。この場合にも、上記実施形態と同様に、吐出方向Ｂが内壁１１１ａに対して傾いているため水槽１１内の流体を周方向に旋回させ、溶存酸素を効率よく向上するとともに均一化することが可能であり、運転費用を低減することができる。
【００５８】
また、上記実施形態では、エジェクタ方式の微細気泡発生器１５を用いた場合について説明したが、これに限られるものではなく、例えば、高圧の空気（気体）を水（液体）に溶け込ませて飽和溶解させた後、該高圧水を一気に減圧して気泡を発生させる減圧析出方式や、水（液体）に空気（気体）を加圧溶解させた後超音波振動を水に与えて溶け込んでいる空気（気体）を析出させる超音波方式や、円筒状の水槽内へ接線方向から水（液体）を流入させて旋回流を形成し水槽の軸心部に発生する負圧により水槽の軸方向端から外部の空気（気体）を吸入させて旋回流の剪断効果により気泡を発生させる２層旋回流方式等、他の方式の微細気泡発生器１５も適用可能である。
【００５９】
また、微細気泡発生器に流体を供給する手段は循環ポンプに限られるものではなく、連結管の配置についても微細気泡発生器の流入口側ではなく吐出口側に設けてもよい。
【００６０】
さらに、上記実施形態では、気泡破砕部として、針状部材を用いた構造を一例として挙げたが、これに限らず、気泡の破砕ができるものであれば、他の部材を用いてもよい。また一実施形態では、水で使用する場合を例に挙げたが、これに限らず、海水など他の液体で使用する場合にも適用しても構わない。気体も空気でなく、他の気体（酸素など）を用いてもよい。
【００６１】
この他、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施しても構わないことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の一実施形態にかかる微細気泡発生装置の構成を示すブロック図。
【図２】同微細気泡発生装置の連結管及び微細気泡発生器の構成を示す平面図。
【図３】同微細気泡発生装置の連結管及び微細気泡発生器の構成を示す側面図。
【図４】本発明の一実施形態にかかる水槽を示す平面図。
【図５】本発明の一実施形態に係る微細気泡発生器の正断面図。
【図６】同微細気泡発生器の右側面図。
【図７】同微細気泡発生器のディフューザー、気泡破砕部の組付け構造を説明するための分解図。
【図８】同微細気泡発生器の図５中のＥ線に沿う断面図。
【図９】本発明の他の実施形態にかかる微細気泡発生装置の構成を示すブロック図。
【図１０】本発明の他の実施形態にかかる微細気泡発生装置の水槽内を示す平面図。
【符号の説明】
【００６３】
１０、１００…微細気泡発生装置、１１…水槽、１１ａ…内壁、
１２…濾過装置、１２ａ…入口部、１２ｂ…出口部、１３…循環ポンプ、１３ａ…流入部、
１３ｂ…流出部、１４…連結管、１５（１５ａ〜１５ｄ）…微細気泡発生器、
１６…濾過器、１７…空気吸入ポート、１８…制御部、１９…流量弁、
２１〜２３…配管、２４…流入側管、２５（２５ａ〜２５ｄ）…流出側管、
２６…接続継手、２７…屈曲継手、２８…曲部、３２…流入口（液体入口）、
３３…吐出口、３４…流路、４２…流入部、４９ｂ…吸気口（気体入口）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【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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