(57)【要約】      （修正有）【課題】対流が微少で、高い効率で安定して微細気泡を発生させて溶存酸素量を高めることができる微細気泡発生装置を提供する。【解決手段】回転駆動手段の駆動を受けて水中に空気を通気できる軸管２と、軸管２の下部に連結されてなる胴体３と、軸管と連通して胴体３の外周に開口を有する散気口５と、散気口５の内側の直近に取り付けて軸管の方向に突出して散気する羽根板６、と胴体３の外側に環ヒンジ４を介して連結してなる流線形の翼体７とを回転させて水中に徴細気泡を発生させる。【選択図】図１
0003196527.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動手段の駆動を受けて水中に空気Ａを通気できる軸管２と、該軸管２の下部に連結されてなる胴体３と、該軸管２と連通して該胴体３の外周に開口を有する散気口５と、該散気口５の内側の直近に設けて軸管２の方向に突出して散気する羽根板６、と前記胴体３の外側に環ヒンジ４を介して連結してなる翼体７とを回転駆動を受けて回転させて水中に徴細気泡Ｂを発生させることを特徴とする微細気泡発生装置。
【請求項２】
前記散気口５を胴体３に軸管２の中心から等角度θで等間隔に複数設けるとともに散気する羽根板６を前記散気口５の内側且つ回転方向の後方側５ｂに設けることを特徴とする請求項１記載の微細気泡発生装置。
【請求項３】
前記翼体７を前記胴体３の外側で散気口５を覆う位置に環ヒンジ４の一方を介して該胴体３に固定し、前記環ヒンジ４の他方を翼体７前部孔７ａに遊貫することを特徴とする請求項１または２記載の微細気泡発生装置。
【請求項４】
前記翼体７は水中において水圧により散気口５に圧着して散気口５を覆い、軸管２の回転時においては、散気口５を開くことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載の微細気泡発生装置。
【請求項５】
前記翼体７を外部７ｂを凸とし内部７ｃを凹部としたことを特徴とする請求項３に記載の微細気泡発生装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本考案は微細気泡発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  現在普及している微細気泡発生装置の主な原理は、コンプレッサー、ベンチュリー管、インペラ、スクリュウ、過流ポンプ等々で加圧し圧送して空気と水の混合した微細気泡Ｂを得ているために、微細気泡Ｂ発生効率が低く運転コストが高いのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１―５３９３号公報が知られている。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】［特許文献１］特開２０１１―５３９３号公報の微細気泡発生装置では、軸管２と前記軸管２の先端に取り付けられた胴体３の外周に当該軸管２の回転方向前面、又は径方向先端が円又は球の一部である翼体７を備えたインペラと、前記インペラの所定位置に設けられるとともに、前記胴体３に設けられた空洞と軸管２を介して外気と連通する給気口とを備える微細気泡発生装置であり、この装置の課題は
１−円又は球の一部のインベラを回転させるために、強力な対流を引き起こし、稚魚、幼魚、等を対流に巻き込み損傷などの被害を与える事が問題とされる。
２−給気口に逆止弁が無いために、微細気泡発生装置の運転を停止すれば、給気口より水が軸管２より胴体３内に逆流し、水面位置までに達する不都合がある。
３−汚水の逆流のために軸管２、と胴体３の内面が汚水等でパクテリア等が発生する可能性が高く清掃が必要となる。軸管２、微細気泡発生装置の分解清掃が頻繁に必要となりメンテナンスのための費用が増加する。
４−再起動した時、給気口の口径が小口径なので軸管２と胴体３内の侵入水の排水に長時間を要するので電力経費が増加する。
５−胴体３内にプロワーフィンが無く、インペラの負圧のみで散気するために微細気泡Ｂ量が微少となり微細気泡Ｂ発生効率が低下する。
【考案の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】  上述した課題の解決手段として、本考案の微細気泡発生装置は第１の考案においては回転駆動手段の駆動を受けて水中に空気Ａを通気できる軸管２と、該軸管２の下部に連結されてなる胴体３と、該軸管２と連通して該胴体３の外周に開口を有する散気口５と、該散気口５の内側の直近に設けて軸管２の方向に突出して散気する羽根板６、と前記胴体３の外側に環ヒンジ４を介して連結してなる翼体７とを回転駆動を受けて回転させて水中に徴細気泡Ｂを発生させる微細気泡発生装置を提供する。
第２の考案においては第１の考案における前記散気口５を胴体３に軸管２の中心から等角度θで等間隔に複数設けるとともに散気する羽根板６を前記散気口５の内側且つ回転方向の後方側５ｂに設ける微細気泡発生装置を提供する。
第３の考案においては、第１の考案または第２の考案における前記翼体７を前記胴体３の外側で散気口５を覆う位置に環ヒンジ４の一方を介して該胴体３に固定し、前記環ヒンジ４の他方を翼体７前部孔７ａに遊貫する微細気泡発生装置を提供する。
第４の考案においては、第１の考案乃至第３の考案における前記翼体７は水中において水圧により散気口５に圧着して散気口５を覆い、軸管２の回転時に散気口５を開く微細気泡発生装置を提供する。
第５の考案においては第３の考案における前記翼体７を外部７ｂを凸とし内部７ｃを凹部とした微細気泡発生装置を提供する。
【考案の効果】
【０００６】  第１の考案においては回転駆動手段の駆動を受けて水中に空気Ａを通気できる軸管２と、該軸管２の下部に連結されてなる胴体３と、該軸管２と連通して該胴体３の外周に開口を有する散気口５と、該散気口５の内側の直近に設けて軸管２の方向に突出して散気する羽根板６、と前記胴体３の外側に環ヒンジ４を介して連結してなる翼体７とを回転駆動を受けて回転させて水中に徴細気泡Ｂを発生させる微細気泡発生装置により、インペラにより誘発される対流で稚魚、稚貝、稚エビ、等を巻き込み被害を与える恐れのあるインペラを排し、流線形の翼体７を用い対流を微少にして稚魚、稚貝、稚エビ、等への被害を防ぐことができる。【０００７】第２の考案においては第１の考案における前記散気口５を胴体３に軸管２の中心から等角度θで等間隔に複数設けるとともに散気する羽根板６を前記散気口５の内側且つ回転方向の後方側５ｂに設ける微細気泡発生装置により回転する翼体により胴体内の空気が均一に排出される。更に、羽根板により胴体内部の空気を強制的に胴体外部に供給できる。従って稚魚、稚貝、稚エビ、等への空気に含まれる酸素の供給が高まる。
安定した微細気泡の発生を可能とするとともに胴体の回転運動が安定することになる。【０００８】  第３の考案においては、第１の考案または第２の考案における前記翼体７を前記胴体３の外側で散気口５を覆う位置に環ヒンジ４の一方を介して該胴体３に固定し、前記環ヒンジ４の他方を翼体７前部孔７ａに遊貫する微細気泡発生装置により、翼体７前部孔７ａに遊貫されているので翼体後部が大きく揺動することにより渦流が発生することにより気泡が細分化され同時に拡散されるので溶存酸素量の増量となり好都合である。【０００９】  第４の考案においては、第１の考案乃至第３の考案における前記翼体７は水中において水圧により散気口５に圧着して散気口５を覆い、軸管２の回転時においては、散気口５を開く微細気泡発生装置により回転駆動手段の駆動が停止しているときは水圧により散気口５に圧着して散気口５を覆うので散気口内部に外部の不純な液体の侵入を防止できる。駆動が開始されたときは空気を外部に供給できる。【００１０】  第５の考案においては第３の考案における前記翼体７を外部７ｂを凸とし内部７ｃを凹部とした微細気泡発生装置により、凹部によるカルマン過流と凸部によるカルマン過流がそれぞれ異なる方向のカルマン過流が翼の後部で合流して微細気泡を更に微細にすることができる。
従って、より効率の良い溶存酸素量の増量が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本考案の微細気泡発生装置を示した概略平面図であり軸管２の回転運動を受けて回転中を示す図である。
【図２】本考案の微細気泡発生装置を示した概略断面図であり軸管２の爾転運動を受けて転中を示す図である。
【図３】本考案の微細気泡発生装置を水中電動モータに応用した概略断面図である。
【図４】本考案の微細気泡発生装置を地上電動モータに応用した概略断面図である。
【図５】本考案の微細気泡発生装置を船舶に設置した概略図である。
【図６】本考案の】微細気泡発生装置を船に取り付けた船体内概略図である。
【図７】は気泡発生装置１が水中で回転稼働を停止した状態を示した図である。
【図８】は微細気泡発生装置が水中で稼働している状態を示した図である。
【図９】は微細気泡発生装置１が稼働して居る時、環ヒンジ４と翼体７との関係をより詳細に説明した概略図である。
【図１０】は環ヒンジと翼体の立体概略図である。
【考案を実施するための形態】
【００１１】  本考案の微細気泡発生装置の実施形態の説明は図１と図２を参照して説明する。尚、以下の実施形態は、本考案を具体化した一例であって、本考案の技術的範囲を限定するものではない。
本考案、微細気泡発生装置１の構成部材はプラスチック、強化プラスチック、合成ゴム、ＳＵＳ材、アルミ材、他に強度と防錆効果を満たす材質であれば良い。形態は円筒形、流体形、菱型形、台形、何れでも良い．
【００１２】本考案の微細気泡発生装置１の実施形態を示す。
［図１］は微細気泡発生装置１の概路平面図である。軸管２，胴体３、環ヒンジ４、散気口５、羽根板６、翼体７で構成された微細気泡発生装置１である。
１−空気を通気する軸管２が回転駆動を受けて回転すると、軸管２の下部に接続された胴体３が回転する。
２−胴体３が回転すると、胴体３の外周に接続された環ヒンジ４と同環ヒンジ４に遊貫された翼体７が水中移動により揚力と遠心力を受ける。
３−軸管２が静止中は翼体７が水中に存在して水圧を受け軸管２の中心から等角度θで等間隔に複数設けた散気口５に圧着して散気口５を覆い、逆止弁機能をはたす。
４−軸管２が回転すると翼体７が揚力と遠心力を受けて胴体３の外側に翼体７が移動する。
５−翼体７が移動することで、胴体３に開口された散気口５が開かれ散気口５の直近の内側で胴体３の回転方向後部に設けた散気用羽根板６も回転するため、軸管２と胴体３内部の空気を連通して羽根板６が散気口５外へ空気を強制散気する。
６−強制散気された空気は水中で気泡となるが、この気泡を次々に回転して来る翼体７が切断、分断、微細化し、さらに翼体７の凸部、凹部の両表面にカルマン過流が生じ、この過流が気泡をさらに微細化する。
７−環ヒンジ４に遊貫連結された翼体７が摺動する、このために翼体７の後部に集合するカルマン過流塊が広く拡散し、カルマン過流塊が気泡の表面張カバランスを崩し微細気泡Ｂをさらに微細気泡化する。
【００１３】［図２］は上述同様に微細気泡発生装置１の概略平面図である。胴体３、翼体７、環ヒンジ４、散気口５、羽根板６、軸管２、で構成された、微細気泡発生装置１である。
【００１４】［図３］と［図４］と［図５］と［図６］は本考案の微細気泡発生装置を応用して実施する形態の概略断面図である。
［図３］は回転駆動手段である水中電動モータスタンド８に保持された水中電動モータ１０に応用して実施する概略断面図である。軸管２を備えた水中電動モータ１０の上部にロート状傾斜を備えた空気室キャップ１１を水中電動モータ１０の上部に接続して固定する。
該空気室キャップ１１は吸気プラグ１２を具備し、該吸気プラグ１２にロート状吸気口１４を備えた送気管１３を接続する。
軸管２を備えた水中電動モータ１０の下部の回転部に本考案の微細気泡Ｂ発生装置１を接続して水中電動モータ１０を起動すると微細気泡発生装置１が回転し、該微細気泡発生装置１内の羽根板６が回転して該徴細気泡発生装置１内と軸管２内の空気を連通して水中に一散気するために、不足の空気を水上に設置されたロート状吸気口１４より空気がサイクロン状に侵入し送気管１３を通過して微細気泡発生装置１内に連通して散気され水中の微細気泡Ｂとなる。
【００１５】［図４］は地上電動モータ１５を応用して実施する概略断面図である。
回転駆動手段である地上電動モータ１５を設置する地上電動モータスタンド９を設け電動モータ１５の下にモータ据え付けパッド２０を設置し、地上電動モータ１５を固定する。
モータシャフト１６と軸管２とを結合部材１７で結合する。
接続した軸管２の水上部に空気取り込み羽根１８を複数設け、空気取り込み羽根１８の回転方向前方の直近に空気取り込み孔１９を設けて軸管２に送気できるようにする。これにより地上電動モータ１５が回転すればモータシャフト１６が回転じ同時に結合部材１７で結合された軸管２が回転し、空気取り込み羽根１８も回転して、空気取り込み孔１９に空気を集気して徴細気泡発生装置１内に送気し微細気泡Ｂを水中に散気する。
【００１６】［図５］は船舶に設置して船舶の流体抵抗低減化を図る実施の形態概略断面図。
微細気泡発生装置１を船舶の船首並びに船の横側及び船底等の外側に、設置固定し、ロート状吸気口を備えた送気管を、同船体内に貫通させ送気することで、船首並びに船の外側に微細気泡Ｂを散気させる。
【００１７】［図６］は微細気泡発生装置を船に取り付けた概略図である。
微細気泡発生装置１のロート状吸気口１４と送気管１３を船体内に設置し、送気管１３が船底２３を貫通して吸気プラグ１２に接続することにより空気室キャップ１１に連通され、空気室キャップ１１内のロート状傾斜が水中電動モータ１０の軸管２に空気を集中し、連通させて胴体３へ送気し散気口５を通過して翼体７にて微細気泡Ｂとされて船舶の外側に微細気抱が取り巻く。
【００１８】［図７］は気泡発生装置１が水中で回転稼働を停止した状態を示した図である。
回転運動が停止された時には  環ヒンジ４に遊貫されて連結された翼体７は浮力と遠心力を失い  さらに停止直前の水の抵抗を受けて散気口５を覆い、散気口を閉塞する、同時に水圧を受けて散気口５周辺に圧着されることにより  微細気泡発生装置１内への水の侵入を防止する状態を示した図である。
【００１９】［図８］は微細気泡発生装置が水中で稼働している状態を示した図である。
微細気泡発生装置１が稼働して高速回転する時、環ヒンジ４に遊貫され連結された翼体７に大きな揚力と翼体７の質量に応じた遠心力により散気口５を開口する。この時微細気泡発生装置１内に設けられた羽根板６も同時に回転することにより胴体３近辺の空気を羽根板６が圧縮し散気口５から水中へ強制的に散気し、大量の気泡を発生させることを示した図である。
【００２０】［図９］は微細気泡発生装置１が稼働して居る時、環ヒンジ４と翼体７との関係をより詳細に説明した概略図である。
微細気泡発生装置１が回転運動をする時  環ヒンジ４に連結された翼体７は翼体孔７ａに遊貫されているために激しく揺動する。翼体７前方に浮遊する気泡が揺動する翼体７に衝突して浮遊気泡を更に微細気泡化する、
さらに翼体７の凸部７ｂはカルマン過流を生じるが翼体孔７ａで生じた揺動を受けて激しく振動する。それによりカルマン過流も振動して複数のカルマン過流を生じる。
さらに翼体７の後部７後方には翼体７の７ｂ凸部と７ｃ凹部には相反するカルマン過流を生じる。この相反するカルマン過流が翼体７の後部７ｄ後方で合流するため翼体７の後部７ｄの後方ではカルマン過流が複雑な水圧変動を起す。
それにより微細気泡内のバランスが崩れて更なる微細気泡化を生じることを示した図である。
【００２１】［図１０］は環ヒンジと翼体の立体概略図である。
翼体７は環ヒンジ４の一端に回動自在に遊勘されている。
更に翼体７は散気口５を開閉するように他端を胴体３に溶着してある環ヒンジ４の支持プレート４ａで回動自在に保持されている。
【産業上の利用可能性】
【００２２】  水産養殖場の曝気装置としては水産養殖事業の今後の成長は大いに期待されるが、同時に大きな危険が潜んでいる。其れは池、沼、等の開鎖水域での養殖で問題が起こり易い。
閉鎖水域での水産養殖の特徴は、池水が流動しないために比重の重い配合飼料の残飼料、養殖物の生理排泄物が、池水の底に滞留し、その有機質が酸化、還元する際に大量の水中酸素を消化するために、酸紫が不足するために嫌気性バクテリアが繁殖し、この嫌気性バクテリアが養殖物を被病させ、成長力を下げる。
そこで本徴細気泡発生装置を養殖池の底に設置し稼働させれば、激しい対流も無く大量に微細気泡Ｂを発生し、その微細気泡Ｂが緩やかに水中を上昇して行く過程で、池水への酸素交換が進行して、養殖水の溶存酸素加給効果が高まり稚魚、稚貝の被害も無く好気性バクテリアを大量に増殖し、それを動、植物プランクトンが食餌して増殖し、其れが養殖物の稚魚、稚貝、稚エビ、等の天然飼料として食餌し、健康的で元気で速やかに成長する。
また、観賞魚水槽の水質管理用としては、水槽の水質は観賞魚の健康に大きく関係致します、頻繁な用水交換が求められますが本考案の微細気泡Ｂを発生させて溶存酸素量を高める事で用水の交換回数も減るので管理が安易となり更に観賞魚もより健康に成る。
【符号の説明】
【００２３】１    微細気泡発生装置
２    軸管
３    胴体
４    環ヒンジ
５    散気口
６    羽根板
７    翼体
８    水中電動モータスタンド
９    地上電動モータスタンド
１０  水中電動モータ
１１  空気室キャップ
１２  吸気プラグ
１３  送気管
１４  ロート状吸気ロ
１５  地上電動モータ
１６  モータシャフト
１７  結合部材
１８  空気取り込み羽根
１９  空気取り込み孔
２０  モータ据え付けパッド
２１  船首
２２  船側
２３  船底
【図１】
0003196527.tif 000003
【図２】
0003196527.tif 000004
【図３】
0003196527.tif 000005
【図４】
0003196527.tif 000006
【図５】
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【図６】
0003196527.tif 000008
【図７】
0003196527.tif 000009
【図８】
0003196527.tif 000010
【図９】
0003196527.tif 000011
【図１０】
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