(57)【要約】【課題】産業上の利用範囲を拡大することができるナノレベルの気泡混じりの液体を生成することができるとともに、エア噛みを防止することができる気液混合装置を提供すること。【解決手段】液体中に浸漬した水中ポンプの吸入口部の近傍に、供給された気体を微細気泡となして液体中に散気する微細気泡生成手段を配設する一方、水中ポンプの吐出口部に、微細気泡をさらに微細化するとともに液体と均一に混合する気液混合手段を接続して構成し、気液混合手段は、水中ポンプの吐出口部と連通する気液供給路と、気液供給路に連通して気泡と液体を蛇行させながら流動させるとともに、液体中に気泡を微細化して分散・混合する分散・混合流路とを具備し、分散・混合流路は、気液供給路の軸線方向と周方向に間隔をあけて多数連通して、各分散・混合流路の終端部から気泡混じりの液体を流出させるようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体中に浸漬した水中ポンプの吸入口部の近傍に、供給された気体を微細気泡となして液体中に散気する微細気泡生成手段を配設する一方、
水中ポンプの吐出口部に、微細気泡をさらに微細化するとともに液体と均一に混合する気液混合手段を接続して構成し、
気液混合手段は、水中ポンプの吐出口部と連通する気液供給路と、気液供給路に連通して気泡と液体を蛇行させながら流動させるとともに、液体中に気泡を微細化して分散・混合する分散・混合流路とを具備し、
分散・混合流路は、気液供給路の軸線方向と周方向に間隔をあけて多数連通して、各分散・混合流路の終端部から気泡混じりの液体を流出させるようにした
ことを特徴とする気液混合装置。
【請求項２】
分散・混合流路は、対向状に配置した板状の第１エレメントと第２エレメントの対面同士間に形成するとともに、
分散・混合流路は、両エレメントの始端縁部間を流入口となす一方、両エレメントの終端縁部間を流出口となし、両エレメントの各対向面には同一の深さと大きさを有する複数の凹部群を流入口側から流出口側に向けて形成するとともに、対向する凹部同士は相互に連通するように位置を違えて配置して、各凹部群の対向する凹部間には気泡と液体が蛇行しながら合流と分流を繰り返しながら流入口側から流出口側に向けて流動するように形成した
ことを特徴とする請求項１記載の気液混合装置。
【請求項３】
収容ケース内に、水中ポンプと微細気泡生成手段と気液混合手段を収容し、
収容ケースには、液体が流入する液体流入孔と、送電用ケーブルを挿通するためのケーブル挿通部と、気体供給パイプを接続するためのパイプ接続部とを設け、
ケーブル挿通部を通して収容ケース内の水中ポンプに収容ケース外から送電用ケーブルを接続し、
パイプ接続部を通して収容ケース内の微細気泡生成手段に収容ケース外から気体供給パイプを接続した
ことを特徴とする請求項１又は２記載の気液混合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体をナノレベルに微細化するとともに、液体と混合してナノバブル含有液を生成する気液混合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、気液混合装置の一形態として、特許文献１に開示されたものがある。すなわち、特許文献１には、液体中に浸漬した水中ポンプの吐出口部に、気泡を微細化するとともに液体と均一に混合する気液混合手段を接続して構成した気液混合装置が開示されている。
【０００３】
そして、かかる気液混合装置では、水中ポンプの吸入口部から気体と液体を吸入して、水中ポンプの吐出口部から気体と液体を気液混合手段に圧送することで、気液混合手段により微細（数μ〜数十μ）な気泡を含む液体（気液混合液）を生成するようにしており、ダム底へ気液混合液を放出して曝気処理を可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１４５１９０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１に開示された気液混合装置では、気液混合手段により生成される気泡が微細（数μ〜数十μ）といってもマイクロレベル程度であり、ナノレベルではないために、用途がダム底への曝気処理に限定されていた。つまり、産業上の利用範囲が制限されていた。また、水中ポンプの吸入口部から大きな気泡が吸入されると、水中ポンプがエア噛みを起こし易いという不具合がある。つまり、水中ポンプがエア噛みを起こすと、水中ポンプが空回りに近い状態となってポンプ効率の大幅な低下や、キャビテーション発生の主因となる。
【０００６】
そこで、本発明は、産業上の利用範囲を拡大することができるナノレベルの気泡混じりの液体を生成することができるとともに、エア噛みを防止することができる気液混合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】
請求項１記載の発明に係る気液混合装置は、液体中に浸漬した水中ポンプの吸入口部の近傍に、供給された気体を微細気泡となして液体中に散気する微細気泡生成手段を配設する一方、水中ポンプの吐出口部に、微細気泡をさらに微細化するとともに液体と均一に混合する気液混合手段を接続して構成し、気液混合手段は、水中ポンプの吐出口部と連通する気液供給路と、気液供給路に連通して気泡と液体を蛇行させながら流動させるとともに、液体中に気泡を微細化して分散・混合する分散・混合流路とを具備し、分散・混合流路は、気液供給路の軸線方向と周方向に間隔をあけて多数連通して、各分散・混合流路の終端部から気泡混じりの液体を流出させるようにしたことを特徴とする。
【０００８】
かかる気液混合装置では、混合処理対象である液体中に水中ポンプを浸漬して、外部から供給された気体を微細気泡生成手段によりマクロレベルの微細気泡となして液体中に散気する。そして、水中ポンプの吸入口部から気泡混じりの液体を吸入するとともに、水中ポンプの吐出口部から気液混合手段に気泡混じりの液体を圧送することで、気液混合手段により微細気泡をさらにナノレベルに微細化するとともに液体と均一に混合することができる。
【０００９】
つまり、水中ポンプ内に吸入する前に予め気体を微細化してマクロレベルの微細な気泡となすことで、水中ポンプのエア噛みを防止するとともに、水中ポンプから吐出した後にマクロレベルの微細な気泡を気液混合手段によりさらに微細化することができるため、段階的にかつ堅実に大部分の気泡をナノレベルに微細化することができる。
【００１０】
そして、気液混合手段は、水中ポンプの吐出口部と連通する気液供給路に、気泡と液体を蛇行させながら流動させるとともに、液体中に気泡を微細化して分散・混合する分散・混合流路を、気液供給路の軸線方向と周方向に間隔をあけて多数連通して、各分散・混合流路の終端部から気泡混じりの液体を流出させるようにしているため、気液混合手段における圧力損失を低減させることができるとともに、ナノレベルの気泡が均一に混じった液体の流出量の増大化（効率化）を図ることができる。
【００１１】
ここで、気体としては、例えば、酸素ガス、窒素ガス、オゾンガス、炭酸ガス、又は空気を採択することができ、液体としては、例えば、水を採択することができる。そして、水と、酸素ガス、窒素ガス、オゾンガス、炭酸ガス、又は空気を混合した場合には、これらの気体を成分とするナノバブルを含むナノバブル含有水を生成することができる。
【００１２】
このように、ナノレベルの所望の気泡混じりの液体を生成することができる気液混合装置は、好適な産業分野に採用可能であるため、産業上の利用範囲を拡大することができる。
【００１３】
請求項２記載の発明に係る気液混合装置は、請求項１記載の発明に係る気液混合装置であって、分散・混合流路は、対向状に配置した板状の第１エレメントと第２エレメントの対面同士間に形成するとともに、分散・混合流路は、両エレメントの始端縁部間を流入口となす一方、両エレメントの終端縁部間を流出口となし、両エレメントの各対向面には同一の深さと大きさを有する複数の凹部群を流入口側から流出口側に向けて形成するとともに、対向する凹部同士は相互に連通するように位置を違えて配置して、各凹部群の対向する凹部間には気泡と液体が蛇行しながら合流と分流を繰り返しながら流入口側から流出口側に向けて流動するように形成したことを特徴とする。
【００１４】
かかる気液混合装置では、圧力損失を低減させることができる分散・混合流路をコンパクトに形成することができるとともに、コンパクトに形成された分散・混合流路を多数形成することができるため、ナノレベルの気泡が均一に混じった液体の流出量の増大化（効率化）を図ることができる。
【００１５】
請求項３記載の発明に係る気液混合装置は、請求項１又は２記載の発明に係る気液混合装置であって、収容ケース内に、水中ポンプと微細気泡生成手段と気液混合手段を収容し、収容ケースには、液体が流入する液体流入孔と、送電用ケーブルを挿通するためのケーブル挿通部と、気体供給パイプを接続するためのパイプ接続部とを設け、ケーブル挿通部を通して収容ケース内の水中ポンプに収容ケース外から送電用ケーブルを接続し、パイプ接続部を通して収容ケース内の微細気泡生成手段に収容ケース外から気体供給パイプを接続したことを特徴とする。
【００１６】
かかる気液混合装置では、水中ポンプと微細気泡生成手段と気液混合手段を収容した収容ケースを水槽等の液中に浸漬することで、液中にナノレベルの気泡混合液体を吐出させることができる。この際、収容ケースに形成したケーブル挿通部を通して収容ケース内の水中ポンプに収容ケース外から送電用ケーブルを接続し、また、収容ケースに形成したパイプ接続部を通して収容ケース内の微細気泡生成手段に収容ケース外から気体供給パイプを接続しておくことで、電源と気体供給源から水中ポンプへの電気と気体の供給を確保することができる。
【００１７】
したがって、電源と気体供給源が確保できる場所であれば、気液混合装置を手軽に搬入することで混合処理対象を気液混合処理することができる。そのため、移動する乗り物であっても、その乗り物に電源としてのバッテリーと気体供給源が載置されていれば、例えば、活魚車の蓄養用水槽や漁船の漁獲物収容水槽にも気液混合装置を手軽に搬入・浸漬することができるとともに、気液混合液体を生成することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、次のような効果が生起される。すなわち、本発明では、産業上の利用範囲を拡大することができるナノレベルの気泡が混じった液体を生成することができるとともに、水中ポンプのエア噛みを防止することができる。気液混合手段は気液混合手段における圧力損失を低減させることができるため、気液混合手段に液体を圧送する水中ポンプの電力消費量の低減を図ることができるとともに、ナノレベルの気泡が均一に混じった液体の流出量の増大化（効率化）を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１実施形態に係る気液混合装置の正面側斜視説明図。
【図２】第１実施形態に係る気液混合装置の断面右側面説明図。
【図３】図２のI-I線断面説明図。
【図４】図２のII-II線断面説明図。
【図５】気液混合手段の断面側面説明図。
【図６】気液混合手段の断面平面説明図（ａ）、部分拡大説明図（ｂ）、及び（ｂ）のIII-III線断面説明図（ｃ）。
【図７】気液供給路形成ケースの平面図（ａ）、側面図（ｂ）、及び底面図（ｃ）。
【図８】混合気液導出路形成ケースの断面側面図（ａ）と底面図（ｂ）。
【図９】第１エレメントの正面説明図（ａ）、（ａ）のIV-IV線断面図（ｂ）、及び背面図（ｃ）。
【図１０】第２エレメントの正面説明図（ａ）、（ａ）のV-V線断面図（ｂ）、及び背面図（ｃ）。
【図１１】混合ユニットの正面説明図。
【図１２】第２実施形態に係る気液混合装置の斜視説明図。
【図１３】図１３のVI-VI線断面説明図。
【図１４】図１３のVII-VII線断面説明図。
【図１５】混合ユニットの断面拡大平面説明図（ａ）と断面拡大側面説明図（ｂ）。
【図１６】第２実施形態の変形例に係る気液混合装置の斜視説明図。
【図１７】図１７のVIII-VIII線断面説明図。
【図１８】図１７のIX-IX線断面説明図。
【図１９】混合ユニットの一部拡大平面説明図（ａ）と断面拡大側面説明図（ｂ）。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明係る第１実施形態と第２実施形態と第２実施形態の変形例を、図面を参照しながら説明する。
【００２１】
［第１実施形態に係る気液混合装置の説明］
（気液混合装置全体の概略的説明）
図１〜図４に示すＭは、第１実施形態に係る気液混合装置であり、気液混合装置Ｍは、図１〜図４に示すように、収容ケース１０内に、液体中に浸漬して使用する水中ポンプＰと、供給された気体を微細気泡となして液体中に散気する微細気泡生成手段２０と、微細気泡をさらに微細化するとともに液体と均一に混合する気液混合手段３０を収容して構成している。
【００２２】
混合処理対象は気体と液体であり、気体としては、例えば、酸素ガス、窒素ガス、オゾンガス、炭酸ガス、又は空気を採択することができ、液体としては、例えば、水や海水を採択することができる。そして、水と、酸素ガス、窒素ガス、オゾンガス、炭酸ガス、又は空気を混合した場合には、これらの気体を成分とするナノバブルを含むナノバブル含有水を生成することができる。これらの気体の採択形態を具体的に説明すると下記の通りである。
【００２３】
（１）酸素ガスを成分とするナノバブルを含むナノバブル含有水は、水中の溶存酸素を高めることができるので、酸素ガスを用いた水産養殖、活魚の蓄養、活魚の輸送、排水処理に活用することができる。この際、水産養殖用の水槽内、活魚の蓄養用の水槽内、活魚の輸送用の水槽内、排水処理用の水槽内に気液混合装置を浸漬することで、各水槽内の水を、迅速かつ簡単に酸素ガスを成分とするナノバブルを含むナノバブル含有水となすことができる。
【００２４】
（２）窒素ガスを成分とするナノバブルを含むナノバブル含有水は、酸化防止作用があるので、酸化に弱い対象物（例えば、生鮮魚介類）および製品の酸化を防止することができる。この際、例えば、生鮮魚介類を収容した水槽内に気液混合装置を浸漬することで、各水槽内の水を、迅速かつ簡単に窒素ガスを成分とするナノバブルを含むナノバブル含有水となすことができる。
【００２５】
（３）オゾンガスは強い酸化力を有するので、強い酸化力を有するナノバブル含有水を生成することができ、オゾンガスを成分とするナノバブルは、ナノバブル含有水中に長時間滞留するので、所望の物質を完全に酸化することができる。
【００２６】
（４）炭酸ガスを成分とするナノバブルを含むナノバブル含有水は、洗浄作用、血流量およびインスリン様成長因子の増加作用などを有するので、このナノバブル含有水は浴槽水として用いるのが好適である。また、空気は大量に存在するので、ナノバブルの材料費を低コストに抑制できる。
【００２７】
上記したように、ナノレベルの所望の気泡混じりの液体を生成することができる気液混合装置Ｍは、好適な産業分野に採用可能であるため、産業上の利用範囲を拡大することができる。
【００２８】
（収容ケースの説明）
収容ケース１０は、図１〜図４に示すように、上面開口の四角形扁平箱型に形成した底部ケース形成体１１に、下面開口の四角形箱型に形成した被覆ケース形成体１２を連結して形成している。被覆ケース形成体１２の周壁を形成する前・後端壁１２ａ,１２ｂと左・右側壁１２ｃ,１２ｄには、それぞれ液体が流入する液体流入孔１３を多数形成している。被覆ケース形成体１２の天井部１２ｅには、筒状のケーブル挿通部１４とパイプ接続部１５をそれぞれ上下方向に貫通状に設けている。ケーブル挿通部１４は送電用ケーブル６を挿通するためのケーブル挿通孔を有している。また、パイプ接続部１５は外部気体供給パイプ７と内部気体供給パイプ２２を連通連結するためのパイプ連通路を有している。
【００２９】
水中ポンプＰは、図示しないモータを収容したモータ収容部１の下方に、図示しないインペラを収容したインペラ収容部２を連設し、インペラ収容部２の下端に脚部３を垂設して構成している。インペラ収容部２は扁平容器状に形成して、底部に流体（本実施形態では気泡混じりの液体）を吸入する吸入口部４を下方へ向けて円形開口状に形成する一方、モータ収容部１よりも前方へ膨出状に形成した膨出部２ａの上面部に流体を吐出する吐出口部５を上方へ向けて円形開口状に形成している。収容ケース１０内の水中ポンプＰのモータには、収容ケース１０外からケーブル挿通部１４に挿通した送電用ケーブル６を接続している。水中ポンプＰの脚部３は、固定ブラケット８を介して底部ケース形成体１１に立設状に固定している。９は角部保護体、１２ｆは把手であり、把手１２ｆを把持することで気液混合装置Ｍの搬入・搬出等の移動作業が楽に行える。Ｅｓは送電用ケーブル６を通して水中ポンプＰに電気を供給する電源である。そして、水中ポンプＰは、モータによりインペラを回転させることで、吸入口部４から流体を吸入するとともに、吐出口部５から流体を吐出可能としている。
【００３０】
（微細気泡生成手段の説明）
微細気泡生成手段２０は、図２〜図４に示すように、散気部２１と、散気部２１に連通連結した内部気体供給パイプ２２とを具備している。散気部２１は、セラミックス等により多孔質状となした散気体２１ａを筒状に形成して、散気体２１ａの両端部に支持片２１ｂ,２１ｂを設けている。一方の支持片２１ｂの中央部には筒状の接続部２１ｃを突設しており、接続部２１ｃの内側端部は散気体２１ａの内部空間と連通させるとともに、接続部２１ｃの外側端部に内部気体供給パイプ２２の一端を外嵌して連通連結している。
【００３１】
本実施形態では、底部ケース形成体１１上に、水中ポンプＰの脚部３の左右側方に位置させて、左右一対の散気部２１、２１を配設している。両散気部２１、２１の接続部２１ｃ,２１ｃは、前方へ向けて突出させている。内部気体供給パイプ２２は、被覆ケース形成体１２の天井部１２ｅに設けたパイプ接続部１５の下端部に基端部を接続しており、先端部には二叉状に分岐させた二叉分岐部２２ａ,２２ａを形成して、接続部２１ｃ,２１ｃに各二叉分岐部２２ａ,２２ａを外嵌して連通連結している。パイプ接続部１５の上端部には外部気体供給パイプ７の先端部を接続し、外部気体供給パイプ７の基端部は気体供給源Ａｓに接続している。そして、気体供給源Ａｓから気体を外部気体供給パイプ７→パイプ接続部１５→内部気体供給パイプ２２→二叉分岐部２２ａ,２２ａ→接続部２１ｃ,２１ｃ→散気体２１ａ，２１ａに供給し、多孔質性の散気体２１ａ，２１ａの表面を通して液体中に散気させるようにしている。この際、各散気体２１ａ，２１ａから散気される気泡はマイクロレベルに微細化されるようにしている。なお、散気部２１としては、例えば、（有）ニューマリンズ製の「エアーストン」（商品名）を使用することができる。
【００３２】
（気液混合手段の説明）
気液混合手段３０は、図２〜図４に示すように、水中ポンプＰの吐出口部５に起立状に連通連結しており、図６に示すように、吐出口部５と連通する気液供給路３１と、気液供給路３１に連通して気泡と液体を蛇行させながら流動させるとともに、液体中に気泡を微細化して分散・混合する分散・混合流路３２とを具備している。分散・混合流路３２は、気液供給路３１の軸線方向と周方向に間隔をあけて多数連通して、各分散・混合流路３２の終端部から気泡混じりの液体を流出させるようにしている。
【００３３】
すなわち、気液供給路３１は気液供給路形成ケース３３内に形成されるようにしており、気液供給路形成ケース３３は、図５〜図７に示すように、正八角形筒状に形成した周壁３４と、周壁３４の上端面に張設して形成した上端面部３５と、周壁３４の下端面に張設して形成した下端面部３６とから形成している。下端面部３６は周壁３４よりも外方へ張り出した円板状に形成している。下端面部３６の後部には周壁３４内に位置させて導入口３７を形成するとともに、導入口３７の周縁部に位置する下端面部３６の下面には導入口３７よりも大径で円筒状の導入案内体３８を垂設して、導入案内体３８内と導入口３７を上下方向に連通させている。導入案内体３８は吐出口部５に嵌入させて、インペラ収容部２に気液供給路形成ケース３３を連通連結することができる。この際、インペラ収容部２の吐出口部５には、導入案内体３８及び導入口３７を介して気液供給路形成ケース３３内の気液供給路３１が連通している。
【００３４】
気液供給路形成ケース３３には、図５及び図６に示すように、多数個の混合ユニット４０を取り付けている。すなわち、気液供給路形成ケース３３の周壁３４は前記したように正八角形筒状に形成しており、周壁３４の八つの各平面には上下方向に間隔をあけて複数（本実施形態では４個）の流路連通孔３９を円形開口状に形成している。周壁３４の八つの各平面には、各流路連通孔３９を閉蓋するように混合ユニット４０を取り付けている。
【００３５】
混合ユニット４０は、図９〜図１１に示すように、略同形の円板状に形成した第１エレメント４１と第２エレメント４２を対向状に配置して、両エレメント４１,４２の対面同士間に分散・混合流路３２を形成している。
【００３６】
分散・混合流路３２は、両エレメント４１,４２の始端縁部である中央部間を、第１エレメント４１の中央部に形成した流入口４３を介して前記流路連通孔３９と連通させる一方、両エレメント４１,４２の終端縁部である外周縁部間を半径方向に開口する流出口４４となしている。両エレメント４１,４２の各対向面には同一の深さと大きさを有する多数の凹部４５,４６の群を流入口４３側から流出口４４側に向けて整然と隙間無く形成している。そして、対向する凹部４５,４６同士は相互に連通するように位置を違えて配置して、対向する各凹部４５,４６間には気泡混じりの液体が蛇行しながら合流と分流を繰り返しながら流入口４３側から流出口４４側に向けて流動するように形成している。
【００３７】
気液供給路形成ケース３３の下端面部３６上には、図５及び図８に示すように、周壁３４と上端面部３５を被覆する混合気液導出路形成ケース５０を載置・連結して、気液供給路形成ケース３３の外表面と混合気液導出路形成ケース５０の内表面との間に混合気液導出路５１を形成している。混合気液導出路形成ケース５０は、円筒状の周壁形成片５２と、周壁形成片５２の上端縁部に連設した天井形成片５３と、周壁形成片５２の前上部に開口した円形状の導出口５４の周縁部から前方へ向けて突設した円筒状の導出案内体５５とを具備している。導出案内体５５は、図１〜図４に示すように、収容ケース１０の前端壁１２ａの上部に開口した円形状の開口部１２ｇから前方へ突出させている。周壁形成片５２の下端内周縁部には、その周縁に沿わせて内方へ膨出する膨出部５６を形成し、膨出部５６に上下方向に軸線を向けた多数の雌ねじ穴５６ａを周方向に間隔をあけて形成している。３６ａは下端面部３６の外周部に雌ねじ穴５６ａに整合させて形成した多数のビス孔であり、雌ねじ穴５６ａにビス孔３６ａに通したビス５７を螺着することで、下端面部３６に混合気液導出路形成ケース５０を連結している。
【００３８】
第１実施形態に係る気液混合装置Ｍは、上記のように構成しているものであり、かかる気液混合装置Ｍによれば、下記のような作用効果が生起される。すなわち、混合処理対象である液体中に収容ケース１０を浸漬することで、液体中に水中ポンプＰを浸漬して、気体供給源Ａｓから気体供給パイプ２２を通して散気体２１ａ，２１ａに気体を供給し、散気体２１ａ，２１ａを通してマイクロレベルに微細化された気泡を液体中に散気させる。そして、水中ポンプＰを駆動させて、その吸入口部４から気泡混じりの液体（初期気泡混合液体）Ｒを吸入するとともに、水中ポンプＰの吐出口部５から導入口３７を通して気液供給路形成ケース３３内に圧送する。気液供給路形成ケース３３内に圧送された初期気泡混合液体Ｒは、流路連通孔３９→流入口４３→混合ユニット４０の分散・混合流路３２内に流入し、蛇行しながら合流と分流を繰り返しながら流出口４４側に向けて流動する。この際、マイクロレベルに微細化された気泡はナノレベルに微細されるとともに液体と均一に混合される。また、水中ポンプＰ内に吸入する前に予め気体を微細化してマクロレベルの微細な気泡となすことで、水中ポンプＰのエア噛みを防止するとともに、水中ポンプＰから吐出した後にマクロレベルの微細な気泡を混合ユニット４０によりさらに微細化することができるため、堅実に大部分の気泡をナノレベルにすることができる。
【００３９】
そして、液体中に気泡を微細化して分散・混合する分散・混合流路３２は、気液供給路３１の軸線方向と周方向に間隔をあけて多数連通して、各分散・混合流路３２の終端部から気泡混じりの液体（図５及び図６に示す終期気泡混合液体Ｒｍ）を流出させるようにしているため、混合ユニット４０における圧力損失を低減させることができるとともに、ナノレベルの終期気泡混合液体Ｒｍの流出量の増大化（効率化）を図ることができる。また、圧力損失を低減させることができる分散・混合流路３２をコンパクトに形成することができるとともに、コンパクトに形成された分散・混合流路３２を多数形成することができるため、ナノレベルの終期気泡混合液体Ｒｍの流出量の増大化（効率化）を図ることができる。
【００４０】
混合ユニット４０の流出口４４から流出された終期気泡混合液体Ｒｍは、混合気液導出路５１→導出口５４→導出案内体５５から混合処理対象である液体中に吐出される。
【００４１】
（混合ユニット４０の構成の具体的な説明）
次に、混合ユニット４０の構成をより具体的に説明する。すなわち、混合ユニット４０は、図６,図９〜図１１に示すように、中央部に初期気泡混合液体Ｒの流入口４３を形成した円板状の第１エレメント４１に、円板状の第２エレメント４２を対面させて配置して、両エレメント４１,４２の対面間に中央部側の流入口４３から流入した初期気泡混合液体Ｒを周縁部側に向けて半径方向に流動させて分散・混合する分散・混合流路３２を形成して構成している。第１エレメント４１の中央部、つまり、流入口４３の中心部に支持片６０を介してビス孔部６１を設ける一方、第２エレメント４２の中央部にビス孔６２を形成して、符合させたビス孔部６１とビス孔６２中にビス６３を螺着することで、両エレメント４１,４２を対面状態に連結して混合ユニット４０を形成している。両エレメント４１,４２の上下部にはそれぞれ符合する第１・第２取付孔６４,６４,６５,６５を中心軸と平行させて貫通状に形成するとともに、気液供給路形成ケース３３の周壁３４に第１・第２取付孔６４,６４,６５,６５と符合する第３取付孔６６,６６を形成して、これら第１〜第３取付孔６４〜６６中に取付ボルト６７を螺着することで、周壁３４に混合ユニット４０を取り付けている。
【００４２】
分散・混合流路３２は、図９〜図１１に示すように、第１・第２エレメント４１,４２の対向面にそれぞれ開口形状が正六角形（ハニカム状）である同形・同大の多数の凹部４５,４６を隙間のない状態で整然と配列して形成している。各エレメント４１,４２の凹部４５,４６の開口面は突き合わせ状に面接触させるとともに、相互に連通するように位置を違えて配置している。初期気泡混合液体Ｒの流入口４３を中心とする同一円周上に配置した各エレメント４１,４２の凹部４５,４６の数は、中心部側から周縁部側に向けて漸次増大させて、流動方向である半径方向に分流数（分散数）を増大させている。両エレメント４１,４２の間の周縁部側に流出口４４を形成している。
【００４３】
両エレメント４１,４２の当接面は、図１１に示すように、第１エレメント４１の凹部４５の中心位置に、第２エレメント４２の３つの凹部４６が集まっている角部４８が位置する状態で当接している。
【００４４】
このような状態で第１エレメント４１と第２エレメント４２を当接させると、第１エレメント４１の凹部４５と第２エレメント４２の凹部４６との間で初期気泡混合液体Ｒを流動させることができる。
【００４５】
したがって、例えば、第１エレメント４１の凹部４５側から第２エレメント４２の凹部４６側に初期気泡混合液体Ｒが流れる場合を考えると、初期気泡混合液体Ｒは、２つの流路に分流（分散）されることになる。
【００４６】
つまり、第１エレメント４１の凹部４５の中央位置に配置された第２エレメント４２の角部４８は、初期気泡混合液体Ｒを分流する分流部として機能する。逆に、第２エレメント４２側から第１エレメント４１側に初期気泡混合液体Ｒが流れる場合を考えると、２方から流れてきた初期気泡混合液体Ｒが１つの凹部４５に流れ込むことで合流することになる。この場合、第２エレメント４２の角部４８は、合流部として機能する。
【００４７】
また、第２エレメント４２の凹部４６の中心位置にも、第１エレメント４１の３つの凹部４５が集まっている角部４７が位置する。この場合は、第１エレメント４１の角部４７が上述した分流部や合流部として機能する。
【００４８】
このように、相互に対向状態に対面配置された両エレメント４１，４２の間には、中央の流入口４３から両エレメント４１,４２の軸線方向に供給された初期気泡混合液体Ｒが、分流と合流（分散と混合）を繰り返しながら両エレメント４１,４２の放射線方向（軸線方向と直交する半径方向）に蛇行状態にて流動する分散・混合流路３２（図６参照）が形成されている。この分散・混合流路３２において初期気泡混合液体Ｒが流動する過程で、初期気泡混合液体Ｒに分散・混合処理が施されて終期気泡混合液体Ｒｍが生成される。
【００４９】
このように構成した混合ユニット４０では、第１・第２エレメント４１,４２の凹部４５,４６の数は、中心部側から周縁部側に向けて漸次増大しているため、初期気泡混合液体Ｒが合流する凹部４５,４６の数は周縁部側ほど増大するとともに、それに比例して数多く分流（分散）される。そのため、分散・混合流路３２においては、初期気泡混合液体Ｒにせん断力が作用して微細化される回数が、初期気泡混合液体Ｒの流動方向（周縁部側に向かう半径方向）に沿って漸次増大する。その結果、マイクロレベルの気泡を含有する初期気泡混合液体Ｒが、分散・混合流路３２を通して堅実にナノレベルの気泡を含有する終期気泡混合液体Ｒｍとなって大量に流出される。
【００５０】
［第２実施形態に係る気液混合装置の説明］
図１２〜図１４に示すＭは、第２実施形態に係る気液混合手段３０であり、気液混合手段３０は、図１２〜図１４に示すように、四角形箱型に形成した混合ケース１１０内に一方向（本実施形態では左右方向）に伸延する四角形板状に形成した混合ユニット１２０を多数層状に配設して構成している。混合ケース１１０は左右方向に伸延する四角形板状の天井部１１５及び底部１１６と、天井部１１５及び底部１１６の前後左右側縁部間に介設した四角形板状の前・後・左・右側壁部１１７,１１７,１１８,１１８とにより形成している。底部１１６の中央部には円形の導入口１１１を設けて、水中ポンプＰの吐出口部５に導入口１１１を連通連結することで、導入口１１１から気液混合手段３０内に初期気泡混合液体Ｒを加圧状態にて導入するようにしている。混合ケース１１０内には混合ユニット１２０を配設して、導入口１１１から導入された初期気泡混合液体Ｒ中の気泡を混合ユニット１２０によりさらに微細化して終期気泡混合液体Ｒｍを生成するようにしている。混合ケース１１０の天井部１１５には導入口１１１よりも小径で円形の導出口１１２を設けて、導出口１１２から混合ユニット１２０により混合された終期気泡混合液体Ｒｍを導出するようにしている。そして、導入口１１１には導入案内体１５４を連通連結するとともに、導出口１１２には導出案内体１５５を連通連結している。本実施形態では混合ケース１１０の上下中央部に導入口１１１と導出口１１２を形成し、混合ケース１１０内の左右側部に一対の混合ユニット１２０,１２０をそれぞれ左右対称に配設している。
【００５１】
混合ケース１１０内には混合ユニット支持体１７０を介して多数の混合ユニット１２０を整然と配設している。混合ユニット支持体１７０は一方向（本実施形態では左右方向）に伸延する四角形板状に形成した上・下板１７１,１７２と、上・下板１７１,１７２の前後側縁部間に介設した前・後側壁１７３,１７４とから、左右側方が開口された四角形筒状に形成している。１７５は左側開口部、１７６は右側開口部である。１７７は下板の中央部に形成した連通口部であり、連通口部１７７は導入口１１１と整合させて形成して、導入口１１１から連通口部１７７を通して混合ケース１１０内に初期気泡混合液体Ｒが流入するようにしている。
【００５２】
混合ユニット１２０は、左右横長の四角形板状に形成した第１エレメント１３０の下面１３１と第２エレメント１４０の上面１４１である面同士を対向状に配置している。両エレメント１３０,１４０の始端縁部（本実施形態では内側端縁部）は導入口１１１の内径と略同一幅に形成した流入口１５０となす一方、両エレメント１３０,１４０の終端縁部（本実施形態では外側端縁部）は流入口１５０と略同一幅に形成した流出口１５１となしている。対向面である各上・下面１３１,１４１にはそれぞれ同一の深さと大きさを有する複数（本実施形態では２つ）の凹部群１３２,１３３,１４２,１４３を流入口側から流出口側に向けて間隔をあけて区分して形成している。
【００５３】
すなわち、凹部群１３２は、第１エレメント１３０の下面１３１の流入口１５０側に開口形状が（底面視）正六角形で有底筒状の凹部１３４を幅方向（本実施形態では前後方向）にわたって隙間のない状態で伸延方向（本実施形態では左右方向）に複数列（本実施形態では４列）隣接させて垂設し、凹部１３４を下方に向けて開口させている。いわゆるハニカム状に多数の凹部１３４が形成されている。凹部群１３３は、第１エレメント１３０の下面１３１の流出口１５１側に開口形状が（底面視）正六角形で有底筒状の凹部１３５を幅方向（本実施形態では前後方向）にわたって隙間のない状態で伸延方向（本実施形態では左右方向）に複数列（本実施形態では５列）隣接させて垂設し、凹部１３５を下方に向けて開口させている。いわゆるハニカム状に多数の凹部１３５が形成されている。凹部１３５の開口面の径は、凹部１３４の開口面の径の二分の一以下の小径に形成している。そして、凹部１３５の筒長は凹部１３４の筒長の二分の一以下の短幅に形成している。
【００５４】
また、凹部群１４２は、第２エレメント１４０の上面１４１の流入口１５０側に底面視正六角形で有底筒状の凹部１４４を幅方向（本実施形態では前後方向）にわたって隙間のない状態で伸延方向（本実施形態では左右方向）に複数列（本実施形態では４列）隣接させて突設し、凹部１４４を上方に向けて開口させている。いわゆるハニカム状に多数の凹部１４４が形成されている。凹部群１４３は、第２エレメント１４０の上面１４１の流出口１５１側に底面視正六角形で筒状の凹部１４５を幅方向（本実施形態では前後方向）にわたって隙間のない状態で伸延方向（本実施形態では左右方向）に複数列（本実施形態では５列）隣接させて突設し、凹部１４５を上方に向けて開口させている。いわゆるハニカム状に多数の凹部１４５が形成されている。凹部１４４は凹部１３４と上下線対称で同一の有底筒状形状となす一方、凹部１４５は凹部１３５と上下線対称で同一の有底筒状形状となしている。
【００５５】
そして、第１・第２エレメント１３０,１４０間の流出口１５１側には複数層（本実施形態では２層）の蛇行流路を形成している。すなわち、凹部群１３３,１４３同士の間に四角形板状に形成した分割エレメント１８０を配設している。そして、分割エレメント１８０の上・下面にはそれぞれ凹部群１８１,１８２を形成している。凹部群１８１は分割エレメント１８０の上面に凹部１３５と同一の有底筒状形状に形成した凹部１８３を幅方向（本実施形態では前後方向）にわたって隙間のない状態で伸延方向（本実施形態では左右方向）に複数列（本実施形態では５列）隣接させて上方へ向けて突設して、上方に向けて開口させている。また、分割エレメント１８０の下面には凹部１４５と同一の有底筒状形状に形成した凹部１８４を幅方向（本実施形態では前後方向）にわたって隙間のない状態で伸延方向（本実施形態では左右方向）に複数列（本実施形態では５列）下方へ向けて突設して、下方に向けて開口させている。
【００５６】
凹部群１３２を形成する凹部１３４と凹部群１４２を形成する凹部１４４同士は、対向させて配置するとともに相互に連通するように位置を違えて配置している。つまり、凹部１３４（１４４）の中心位置に、凹部１４４（１３４）の角部１４６（１３６）が位置する状態で当接している。したがって、例えば、第１エレメント１３０の凹部１３４側から第２エレメント１４０の凹部１４４側に初期気泡混合液体Ｒが流れる場合を考えると、初期気泡混合液体Ｒは、２つの流路に分流（分散）されることになる。すなわち、第１エレメント１３０の凹部１３４の中央位置に位置された第２エレメント１４０の角部１４６は、初期気泡混合液体Ｒを分流する分流部として機能する。逆に、第２エレメント１４０側から第１エレメント１３０側に初期気泡混合液体Ｒが流れる場合を考えると、２方から流れてきた初期気泡混合液体Ｒが１つの凹部１３４に流れ込むことで合流することになる。この場合、第２エレメント１４０の凹部１４４の中央位置に位置された第１エレメント１３０の角部１３６は、合流部として機能する。
【００５７】
凹部群１３３を形成する凹部１３５と凹部群１８１を形成する凹部１８３同士及び凹部群１８２を形成する凹部１８４と凹部群１４３を形成する凹部１４５同士は、それぞれ上記した対向する凹部１３４,１４４同士と同様に相互に連通するように対向させて配置するとともに位置を違えて配置している。つまり、本実施形態では凹部１３５と凹部１４５の開口面を相互に整合させて配置し、整合させて配置した凹部１３５,１４５とは位置を違えて凹部１８３,１８４を配置している。１３７,１４７,１８５,１８６はそれぞれ凹部１３５,１４５,１８３,１８４の角部である。このように、第１・第２エレメント１３０,１４０の流出口１５１側には凹部群１３３,１８１間及び凹部群１８２,１４３間にそれぞれ蛇行流路が形成されて、上下に二層の蛇行流路が形成されるようにしている。なお、第１・第２エレメント１３０,１４０の流出口１５１側の蛇行流路は、分割エレメント１８０を設けることなく凹部群１３３,１４３間に単一の蛇行流路が形成されるようにすることもできる。
【００５８】
各凹部群１３２,１４２、凹部群１３３,１８１及び凹部群１８２,１４３の間には、第１エレメント１３０の下面１３１と第２エレメント１４０の上面１４１とにより幅方向（本実施形態では左右方向）に伸延する扁平な中継流路１６０が形成されている。中継流路１６０は凹部１３４,１４４の約３列分の幅を有している。
【００５９】
このように構成して、初期気泡混合液体Ｒが各凹部群１３２,１４２の対向する凹部１３４,１４４間を合流と分流を繰り返しながら流入口１５０側から流出口１５１側に向けて蛇行しながら流動して終期気泡混合液体Ｒｍとなる。そして、各凹部群１３２,１４２、凹部群１３３,１８１及び凹部群１８２,１４３の間における第１エレメント１３０の下面１３１と第２エレメント１４０の上面１４１との間に形成された扁平な中継流路１６０では終期気泡混合液体Ｒｍが整流化される。そして、整流化された終期気泡混合液体Ｒｍが凹部群１３３,１８１及び凹部群１８２,１４３の対向する凹部１３５,１８３間及び凹部１８４,１４５間に円滑に分岐・流入されるとともに、合流と分流を繰り返しながら流入口１５０側から流出口１５１側に向けて蛇行しながら流動する。この際、凹部１３５,１８３,１８４,１４５の開口面の径が凹部１３４,１４４の開口面の径の二分の一以下の小径に形成されているため、凹部１３５,１８３間及び凹部１８４,１４５間で受けるせん断力により終期気泡混合液体Ｒｍ中の気泡がさらに微細化される。その結果、終期気泡混合液体Ｒｍ中の気泡は堅実にナノレベルに微細化される。
【００６０】
混合ユニット支持体１７０内には導入口１１１と連通する連通口部１７７を中心に、その左右側方にそれぞれ多数（本実施形態では１０個）の混合ユニット１２０を線対称となるように多層に段積み状に配設して、左右側の多層の混合ユニット１２０間の空間に連通口部１７７から混合ユニット支持体１７０の上板１７１の下面まで直状に伸延する導入路１１３が形成されるようにしている。そして、導入路１１３には複数の混合ユニット１２０の各流入口１５０を連通させている。また、混合ケース１１０内には左右の流出口１５１,１５１と対面する左・右側壁部１１８,１１８の内面及び天井部１１５の内面に沿って導出路１１４が形成されるようにしている。そして、導出路１１４の始端側には左右側開口部１７５,１７６を介して複数の混合ユニット１２０の各流出口１５１を連通させる一方、導出路１１４の終端側には導出口１１２を連通させている。
【００６１】
複数（多数）の混合ユニット１２０は多層に重合させて配置し、上下方向に伸延する仮想同一直線に沿わせて各流入口１５０を配置して、各流入口１５０と直交状態に導入路１１３を連通させることで導入路１１３が上下方向に直状に形成されるようにしている。また、上下方向に伸延する仮想同一直線に沿わせて各流出口１５１を配置して、各流出口１５１と直交状態に導出路１１４の始端部を連通させることで導出路１１４の始端部、つまり、左右側開口部１７５,１７６に連通する部分が上下方向に直状に形成されるようにしている。
【００６２】
導入路１１３の軸線と直交する半径方向（本実施形態では水平方向）に伸延する複数（本実施形態では左右に２つ）の混合ユニット１２０を同一平面上に、かつ、導入路１１３の軸線に沿って複数段（本実施形態では左右に１０段ずつの多数段）に形成している。
【００６３】
混合ユニット１２０はアクリル樹脂等の合成樹脂により各パーツ（構成部材）を形成して、これらを接着剤により一体的に接着することで一体的に構成することも、また、ステンレス鋼等の合金により各パーツを形成して、これらをビス止めにより一体的に組み付けることで一体的に構成するもできる。
【００６４】
上記のように構成した第２実施形態としての気液混合手段３０では、例えば水中ポンプＰにより導入口１１１を通して混合ケース１１０に初期気泡混合液体Ｒを導入し、混合ケース１１０内に配設した混合ユニット１２０により導入された複数の異なる初期気泡混合液体Ｒを混合して、混合された終期気泡混合液体Ｒｍを導出口１１２から混合ケース１１０外に導出することができる。
【００６５】
そして、混合ユニット１２０では、面同士を対向状に配置した板状の第１エレメント１３０と第２エレメント１４０の始端縁部間である流入口１５０から複数の異なる初期気泡混合液体Ｒを流入させて、両エレメント１３０,１４０の終端縁部間である流出口１５１から流出させるまでの間に、かかる初期気泡混合液体Ｒを各凹部群１３２,１３３,１４２,１４３の対向する凹部１３４,１４４間，凹部１３５,１８３間及び凹部１８４,１４５間にて合流と分流を繰り返しながら蛇行させて流動させることにより、堅実に終期気泡混合液体Ｒｍを生成することができる。その結果、終期気泡混合液体Ｒｍの生成効率を向上させることができる。
【００６６】
この際、間隔をあけて区分して形成した複数（本実施形態では２組）の凹部群１３２,１３３,１４２,１４３同士の凹部１３４,１４４，凹部１３５,１８３及び凹部１８４,１４５の開口面の径は、相互に流入口側の凹部１３４,１４４に比して流出口側の凹部１３５,１８３及び凹部１８４,１４５を小径に形成している。そのため、初期気泡混合液体Ｒが流入口側（上流側）の凹部群間を蛇行しながら流動する際に受けるせん断力により、含有する気泡がナノレベルに微細化されて終期気泡混合液体Ｒｍが生成される。そして、流出口側（下流側）の凹部群１３３,１４３に至るまでの間隔を中継流路１６０として、生成された混合流体の流動が中継流路１６０を流動する間に整流化される。続いて、整流化された混合流体が凹部の開口面の径が小径に形成された流出口側（下流側）の凹部１３５,１８３及び凹部１８４,１４５間を蛇行しながら流動する。この時に受けるせん断力により初期気泡混合液体Ｒが含有する気泡がさらに微細化される。
【００６７】
このように、気液混合手段３０では、初期気泡混合液体Ｒの流動が整流化される中継流路１６０介して凹部群１３２,１４２と凹部群１３３,１４３とに区分けして形成しているため、圧力損失を低減させることができる。そのため、気液混合手段３０に初期気泡混合液体Ｒを圧送して供給する水中ポンプＰの電力消費量の低減を図ることができるとともに、処理済みの終期気泡混合液体Ｒｍの流出量（導出量）の増大化（効率化）を図ることができる。そして、導入口１１１から導出口１１２に至る連続的な流路において、凹部の開口面の径が異なる凹部１３５,１８３及び凹部１８４,１４５間にて、気泡が異なるせん断力を段階的に受けながら複数回にわたって微細化されるため、ナノレベルへの微細化生成も堅実にかつ効率良く行うことができる。
【００６８】
また、導入口１１１と連通する導入路１１３に複数の混合ユニット１２０の各流入口１５０を連通させるとともに、導出口１１２と連通する導出路１１４に複数の混合ユニット１２０の各流出口１５１を連通させているため、複数の混合ユニット１２０により同時に複数の流体混合処理が効率良くなされる。この際、混合ユニット１２０の個数は、導入路１１３と導出路１１４の伸延長等を適宜設定することにより、その導出・入路１１４,１１３に所望の数だけ適宜連通させることができる。したがって、混合ユニット１２０の個数を増減させることで、混合処理済み流体の流出量（導出量）を適宜設定することができる。
【００６９】
複数の混合ユニット１２０を多層に重合させて配置するとともに、導入路１１３と導出路１１４の始端部が直状に形成されるようにしているため、混合ケース１１０内に所要個数の混合ユニット１２０をコンパクトに配設することができて、各混合ユニット１２０による流体混合処理を同時に平行して効率良く行うことができる。したがって、混合ケース１１０内にコンパクトに配設された適当な個数の混合ユニット１２０により適量な処理済み終期気泡混合液体Ｒｍを生成するとともに、混合ケース１１０から導出させることができる。
【００７０】
そして、混合ケース１１０内には多数の混合ユニット１２０をコンパクトに配設することができて、各混合ユニット１２０により同時に混合流体を生成することができる。そのため、多量の終期気泡混合液体Ｒｍを効率良く生成することができる。
【００７１】
また、流出口１５１側（下流側）の凹部群１３３,１４３を二層に形成しているため、二層に形成された流出口１５１側（下流側）の凹部１３５,１８３及び凹部１８４,１４５間をそれぞれ蛇行しながら流動する際に受けるせん断力により初期気泡混合液体Ｒが含有する気泡が多量に微細化される。そのため、ナノレベルへの微細化生成が効率良くなされる。
【００７２】
［第２実施形態の変形例に係る気液混合手段の説明］
第２実施形態の変形例としての気液混合手段３０について、図１６〜図１８を参照しながら説明する。かかる気液混合手段３０は、図１６〜図１８に示すように、円筒箱型に形成した混合ケース２１０内に円盤状に形成した混合ユニット２２０を多数層状に配設して構成している。混合ケース２１０は円板状に形成した天井部２１５と底部２１６との間に円筒状の周壁部２１７を介設して形成している。底部２１６の中央部には円形の導入口２１１を設けて、水中ポンプＰの吐出口部５に導入口２１１を連通連結することで、導入口２１１から気液混合手段３０内に初期気泡混合液体Ｒを加圧状態にて導入するようにしている。導入口２１１から導入された初期気泡混合液体Ｒは、混合ケース２１０内に配設した混合ユニット２２０により初期気泡混合液体Ｒ中の気泡を微細化して終期気泡混合液体Ｒｍを生成するようにしている。天井部２１５の中央部には導入口２１１よりも小径で円形の導出口２１２を設けて、導出口２１２から混合ユニット２２０により混合された終期気泡混合液体Ｒｍを導出するようにしている。そして、導入口２１１には導入案内体２５４を連通連結するとともに、導出口２１２には導出案内体２５５を連通連結している。本実施形態では混合ケース２１０の上下中央部に導入口２１１と導出口２１２を形成し、混合ケース２１０内の中央部に混合ユニット２２０を配設している。
【００７３】
混合ケース２１０内には混合ユニット支持体２７０を介して多数の混合ユニット２２０を整然と配設している。混合ユニット支持体２７０は円形板状で上下一対の支持板２７１,２７２で形成して、両支持板２７１,２７２間を周方向に開口させている。２７３は周端開口部、２７４は下側の支持板２７２の中央部に形成した連通口部であり、連通口部２７４は導入口２１１と整合させて形成して、導入口２１１から連通口部２７４を通して混合ケース２１０内に初期気泡混合液体Ｒが流入するようにしている。
【００７４】
混合ユニット２２０は、リング板状に形成した第１エレメント２３０と第２エレメント２４０の面同士を対向状に配置して、両エレメント２３０,２４０の内周縁部間を流入口２５０となす一方、両エレメント２３０,２４０の外周縁部間を流出口２５１となしている。両エレメント２３０,２４０の各対向面には同一の深さと大きさを有する複数（本実施形態では２つ）の凹部群２３２,２３３,２４２,２４３を、流入口２５０を中心とするリング帯状に流入口２５０側から流出口２５１側に向けて間隔をあけて区分して形成している。
【００７５】
すなわち、凹部群２３２は、第１エレメント２３０の下面２３１の中心側である流入口２５０側に開口形状が（底面視）正六角形で有底筒状の凹部２３４を周方向に隙間のない状態で半径方向に複数列（本実施形態では３列）隣接させて垂設し、凹部２３４を下方に向けて開口させている。いわゆるハニカム状に多数の凹部２３４が形成されている。凹部群２３３は、第１エレメント２３０の下面２３１の周縁側である流出口２５１側にリング板状に形成した第３エレメント２３７の上面を重合状態に接続し、第３エレメント２３７の下面に開口形状が（底面視）正六角形で有底筒状の凹部２３５を周方向に隙間のない状態で半径方向に複数列（本実施形態では４列）隣接させて垂設し、凹部２３５を下方に向けて開口させている。いわゆるハニカム状に多数の凹部２３５が形成されている。凹部２３５の開口面の径は、凹部２３４の開口面の径の二分の一以下の小径に形成している。そして、凹部２３５の筒長と第３エレメント２３７の肉厚との和が凹部２３４の筒長と同一となるように形成している。
【００７６】
また、凹部群２４２は、第２エレメント２４０の上面２４１の中心側である流入口２５０側に底面視正六角形で有底筒状の凹部２４４を周方向に隙間のない状態で半径方向に複数列（本実施形態では３列）隣接させて突設し、凹部２４４を上方に向けて開口させている。いわゆるハニカム状に多数の凹部２４４が形成されている。凹部群２４３は、第２エレメント２４０の上面２４１の周縁側である流出口２５１側にリング板状に形成した第４エレメント２３８の下面を重合状態に接続し、第４エレメント２３８の上面に開口形状が（底面視）正六角形で有底筒状の凹部２４５を周方向に隙間のない状態で半径方向に複数列（本実施形態では４列）隣接させて突設し、凹部２４５を上方に向けて開口させている。いわゆるハニカム状に多数の凹部２４５が形成されている。凹部２４５の開口面の径は、凹部２４４の開口面の径の二分の一以下の小径に形成している。そして、凹部２３５の筒長と第４エレメント２３８の肉厚との和が凹部２４４の筒長と同一となるように形成している。
【００７７】
対向する凹部２３４,２４４同士は、相互に連通するように位置を違えて配置している。つまり、凹部２３４（２４４）の中心位置に、凹部２４４（２３４）の角部２４６（２３６）が位置する状態で当接している。したがって、例えば、第１エレメント２３０の凹部２３４側から第２エレメント２４０の凹部２４４側に初期気泡混合液体Ｒが流れる場合を考えると、初期気泡混合液体Ｒは、２つの流路に分流（分散）されることになる。すなわち、第１エレメント２３０の凹部２３４の中央位置に位置された第２エレメント２４０の角部２４６は、初期気泡混合液体Ｒを分流する分流部として機能する。逆に、第２エレメント２４０側から第１エレメント２３０側に初期気泡混合液体Ｒが流れる場合を考えると、２方から流れてきた初期気泡混合液体Ｒが１つの凹部２３４に流れ込むことで合流することになる。この場合、第２エレメント２４０の凹部２４４の中央位置に位置された第１エレメント２３０の角部２３６は、合流部として機能する。
【００７８】
また、対向する凹部２３５,２４５同士は、それぞれ上記した対向する凹部２３４,２４４同士と同様に相互に連通するように位置を違えて配置している。このように、第１・第２エレメント２３０,２４０の流出口２５１側には凹部群２３３,２４３間に単一の蛇行流路が形成されている。なお、第３（第４）エレメント２３０（２４０）は、第１（第２）エレメント２３０（２４０）と一体成形することもできる。また、第１（第２）エレメント２３０（２４０）に凹部群２３２（２４２）を一体成形することもできる。第１・第２エレメント２３０,２４０の流出口２５１側には、第１実施形態と同様に上下面に凹部群を形成した分割エレメントを配設して、上下に二層の蛇行流路が形成されるようにすることもできる。
【００７９】
このように構成して、各凹部群２３２,２４２と凹部群２３３,２４３の対向する凹部２３４,２４４間と凹部２３５,２４５間を初期気泡混合液体Ｒが合流と分流を繰り返しながら流入口２５０側から流出口２５１側に向けて蛇行しながら流動するようにしている。また、各凹部群２３２,２４２及び凹部群２３３,２４３の間には、第１エレメント２３０の下面２３１と第２エレメント２４０の上面２４１とによりリング帯状で扁平な中継流路２６０が形成されている。中継流路２６０は凹部２３４,２４４の約３列分の幅を有している。
【００８０】
混合ユニット支持体２７０の支持板２７１,２７２間には導入口２１１と連通する連通口部２７４を中心に、多数（本実施形態では１０個）の混合ユニット２２０を多層に段積み状に配設して、多層の混合ユニット２２０の中央部には連通口部２７４から上側の支持板２７１の下面まで直状に伸延する導入路２１３が形成されるようにしている。そして、導入路２１３には複数の混合ユニット２２０の各流入口２５０を連通させている。また、混合ケース２１０内には流出口２５１と対面する周壁部２１７の内周面及び天井部２１５の内面に沿って導出路２１４が形成されるようにしている。そして、導出路２１４の始端側には周端開口部２７３を介して複数の混合ユニット２２０の各流出口２５１を連通させる一方、導出路２１４の終端側には導出口２１２を連通させている。
【００８１】
導入路２１３の軸線と直交する半径方向（本実施形態では水平方向）に伸延する円盤状の混合ユニット２２０を導入路２１３の軸線に沿って複数段（本実施形態では左右に１０段ずつの多数段）に形成している。
【００８２】
混合ユニット２２０は、アクリル樹脂等の合成樹脂により各パーツ（構成部材）を形成して、これらを接着剤により一体的に接着することで一体的に構成することも、また、ステンレス鋼等の合金により各パーツを形成して、これらをビス止めにより一体的に組み付けることで一体的に構成するもできる。
【００８３】
上記のように構成した気液混合手段３０では、リング板状に形成して面同士を対向状に配置した第１エレメント２３０と第２エレメント２４０の内周縁部間である流入口２５０から流入した初期気泡混合液体Ｒが、両エレメント２３０,２４０間でその半径方向に放射状に蛇行しながら流動して外周縁部間である流出口２５１から流出される。この際、両エレメント２３０,２４０間には流入口２５０を中心とするリング状に複数の凹部群２３２,２３３,２４２,２４３が流入口２５０側から流出口２５１側に向けて間隔をあけて区分されて形成されているため、各凹部群２３２,２３３,２４２,２４３には多数の凹部２３４,２３５,２４４,２４５を配置することができて、各凹部群２３２,２３３,２４２,２４３において初期気泡混合液体Ｒ中の気泡が堅実にナノレベルに微細化される。また、混合ユニット２２０を多層に配置することで、ナノレベルに微細化された終期気泡混合液体Ｒｍを多量に生成することができる。
【００８４】
また、混合ユニット２２０では、第１・第２エレメント２３０,２４０の凹部群２３３,２４３において、凹部２３５,２４５の数が中心部側から周縁部側に向けて漸次増大させているため、初期気泡混合液体Ｒが合流する凹部２３５,２４５の数は周縁部側ほど増大するとともに、それに比例して数多く分流（分散）される。そのため、蛇行流路においては初期気泡混合液体Ｒにせん断力が作用して微細化される回数が初期気泡混合液体Ｒの流動方向（周縁部側に向かう半径方向）に沿って漸次増大される。
【符号の説明】
【００８５】
Ｍ  気液混合装置
１０  収容ケース
１１  底部ケース形成体
１２  被覆ケース形成体
２０  微細気泡生成手段
３０  気液混合手段
３１  気液供給路
３２  分散・混合流路
４０  混合ユニット
５０  混合気液導出路形成ケース 
【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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【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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【図１９】
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