(57)【要約】【課題】    汚染された河川、湖沼等及び湧水、水道水等直径略１μｍ以下の安定な超微気泡を含有する液体製造を機械的方法で開発し、食品、工業等の浄化技術、殺菌技術等広い範囲に有用な装置を提供する。【解決手段】浄化すべき液体を気液微細混合物にする為に、せん断、キャビテーション、及び磁場を形成させ、負圧、圧壊、膨張等の組み合わせにより超微細気泡含有物を容易に製造可能とし、当該液状物を構成する気体及び液体を敵宜に選定して種々の有用な水質浄化製品を造り出す気液微細混合装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定筒の内側にはモータにより回転する回転筒を配設し、該固定筒の上部側面には吸液口と吸気口とを備えさせ、該固定筒の下部には該固定筒の外部に連通する連通室を設け、該連通室内には該モータにより回転する送出手段を設け、該送出手段が連通室内の液体を外部に送出することにより連通室内と固定筒内とが負圧となって吸液口と吸気口とよりそれぞれ液体と空気とが固定筒内に導入されるようになし、更に、固定筒の内周面と回転筒の外周面とにそれぞれ永久磁石を配設し、似て固定筒内に導入された液体に微細な気泡を混入させた状態で該液体を送出手段により外部に送出し、外部の液体を浄化するようにした気液微細混合装置において、前記固定筒の内周面と回転筒の外周面とにそれぞれ三日月形状台形型の突起部を該固定筒ないし回転筒の長さ方向に複数本形成することによりこれら各突起物間を三日月形状の溝となし、前記永久磁石をこれら各突起部の頂面部に配設したことを特徴とする気液微細混合装置。
【請求項２】
前記回転筒における各三日月形状溝の深さと前記固定筒の各三日月形状溝の深さは、前記固定筒における各三日月形状溝の深さより前記回転筒の各三日月形状溝の深さの方が大きいことを特徴とする請求項１の気液微細混合装置。
【請求項３】
前記永久磁石を前記固定筒と回転筒とにおける各突起部の頂面部に前記永久磁石形状の溝を掘り配設し前記永久磁石部を侵食させない為に各突起頂面部に侵食させない為のプレートを配設し前記固定筒と回転筒とにおける突起部間隙間４．５ｍｍから５．５ｍｍ以内にすることを特徴とする請求項１の気液微細混合装置。
【請求項４】
前記固定筒内における吸液口及び吸気口の下部側に前記モータにより回転する攪拌用スクリュウ形状型プロペラ及び微細気泡にする為のせん断用スクリュウ形状型プロペラを配設し、各スクリュウ形状型プロペラの羽部に０．１Φから１０Φ以内の孔を１個から５０個以内配設したことを特徴とする請求項１から４のいずれかの気液微細混合装置。
【請求項５】
前記固定筒における吸液口及び吸気口の下部側に前記モータにより回転する攪拌用渦巻形状型コイル及び微細気泡にする為の渦巻形状型コイルを配設し、各渦巻形状型コイルの形状太さ０．１ｍｍから１０ｍｍ、各渦巻形状型コイル隙間０．０１ｍｍから１０ｍｍまでを自在に可変出来ることを特徴とする請求項１から４のいずれかの気液微細混合装置。
【請求項６】
前記永久磁石はネオジム又はジルコニウムを主原料とするものであることを特徴とする請求項１から４の気液微細混合装置。
【請求項７】
前記固定筒における吸液口及び吸気口の下部側から回転筒間に三角状の突起部を固定筒内周面に長さ方向に複数本形成し気液混合促進させることを特徴とする請求項１から４のいずれかの気液混合装置。
【請求項８】
前記攪拌用形状方法はステンレス又はセラミックスを主材料とし各使用用途に応じて気泡の大きさの変換ができる手段を備えていることを特徴とする請求項５から６の気液微細混合装置。
【請求項９】
前記吸液口より各液体、吸気口より各ガス体を瞬時に混合したものを固定筒内に導入するようにしたことを特徴とする請求項１から９のいずれかの気液微細混合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】      本発明は液体及び気体を微細気液混合に関するするものであり、全ての液体等を浄化及び水質改善をするようにした気液微細混合装置に係わるものである。
【背景技術】
【０００２】      従来の微細混合発生方法は、空気せん断、加減圧制御、超音波、細孔フィルター、超高速旋回の発生技術方法があるが広い分野での浄化及び水質改善応用技術が画一された装置はない。【０００３】      従来の浄化水質改善装置においては、該液中に酸素及びオゾンガス等を溶け込ませて浄化及び水質を改善する方法の技術が用いられている。
【発明の開示】
【発明が解決しょうとする課題】
【０００４】      上記従来の浄化水質改善装置においては該液中に微細な酸素及びオゾンガス等を混入させるための手段が必ずしも充分なものではないため、該液中に十分な酸素及びオゾンガス等を溶け込ませることが出来ないのである。従って、従来の浄化水質改善装置においては、液体を浄化及び水質を改善するという所期の目的を十分には達成できないという問題がある。
【０００５】      本発明は、従来の浄化水質改善装置におけるこのような問題を解決し、液体を好ましく浄化し得る浄化水質改善装置を提供しょうとしてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は下記の気液微細混合装置を提供する。
【０００６】（１）固定筒の内側にはモータにより回転する回転筒を配設し、該固定筒上部側面部には吸液口と吸気口を備えさせ、該固定筒の下部側には該固定筒の外部に連通する連通室を設け、該連通室内には該モータにより回転する送出手段を設け、該送出手段が連通室内の液体を外部に送出することにより連通室内と固定筒内とが負圧となって吸液口と吸気口とよりそれぞれ液体と空気とが固定筒内に導入されるようになし、更に、固定筒の内周面と回転筒の外周面とにそれぞれ永久磁石を埋配設し、似て固定筒内に導入された液体に微細な気泡を混入させた状態で該気液体を送出手段により外部に送出し、外部の液体を浄化するようにした気液微細混合装置において、
前記固定筒の内周面と回転筒の外周面とにそれぞれ三日月台形状の突起部を該固定筒ないし回転筒の長さ方向に複数本形成することによりこれら各突起部間を三日月形状の溝となし、前記永久磁石をこれら各突起部頂部面に埋配設したことを特徴とする気液微細混合装置（請求項１の発明）。
【０００７】（２）前記回転筒における各突起部頂面部に埋配設された永久磁石のカバー表面から前記三日月形状溝面までの深さは、前記固定筒における各突起部頂面部に配設されたカバー頂面部から前記三日月形状溝面までの深さよりも大きいものとする。（請求項２の発明）。
【０００８】（３）前記永久磁石を前記固定筒と回転筒との突起部面の頂面部にそれぞれ永久磁石形状の溝を掘り埋配設しその頂面部にカバー用のプレートを配設する（請求項３の発明）。
【０００９】（４）前記密閉用プレート板はステンレス又はセラミックスを主材料とするものを使用する（請求項３）。
【００１０】（５）前記永久磁石を配設した前記固定筒と回転筒とにおける各突起部面頂面部同士の隙間は４．５ｍｍから５．５ｍｍの範囲とする（請求項３の発明）。
【００１１】（６）前記永久磁石はネオジム又はジルコニウムを主材料とし表面加工処理がされていないものを使用する（請求項３の発明）。
【００１２】（７）前記永久磁石は使用用途に応じて磁力を高めるためのヨークを取り付けて使用する（請求項３の発明）。
【００１３】（８）前記吸液口及び吸気口の下部側に前記モータにより回転する攪拌用スクリュウ形状型プロペラ及びせん断用スクリュウ形状型プロペラを配設する（請求項４の発明）。
【００１４】（９）前記各攪拌用プロペラ及びせん断用プロペラの羽部に０．１Φから１０Φ以内の孔を１個から５０個までの範囲を自由に孔の可変出来る特徴をもつとする（請求項４の発明）。
【００１５】（１０）前記各攪拌用プロペラ及びせん断用プロペラはステンレス又はセラミックスを主材料とするものを使用する（請求項４の発明）。
【００１６】（１１）前記吸液口及び吸気口の下部側に前記モータにより回転する攪拌用渦巻形状型コイル及び微細気泡用渦巻形状型コイルを配設する（請求項５の発明）。
【００１７】（１２）前記各攪拌用渦巻形状型コイル及び微細気泡にする為のコイルの形状太さ０．１ｍｍから１０ｍｍの範囲に設定、各渦巻形状型コイルの形状隙間０．０１ｍｍから１０ｍｍの範囲を自由に可変出来る特徴をもつとする（請求項５の発明）。
【００１８】（１３）前記各攪拌用渦巻形状型コイル及び微細気泡にする為のコイルはステンレス及びセラミックスを主材料とするものを使用する（請求項５の発明）。
【００１９】（１４）前記攪拌用プロペラ及びせん断プロペラ及び攪拌用渦巻形状型コイル及び微細気泡用渦巻形状型コイルは全てイオン発生を備えている（請求項６の発明）。
【００２０】（１５）前記固定筒における吸液口及び吸気口の下部側から回転筒間に三角状の突起部を固定筒内周面に長さ方向に複数本形成する（請求項７の発明）。
【００２１】（１６）前記三角状の突起部の傾斜角度は６０度〜６２度の範囲に設定し配設する（請求項７の発明）。
【００２２】（１７）前記三角状の突起部はステンレス又はセラミックスを主材料とするものを使用する（請求項７の発明）。
【００２３】（１８）前記三角状の突起部は気泡を微細促進し、イオン発生を備えている（請求項７の発明）。
【００２４】（１９）前記攪拌用形状方法はステンレス又はセラミックスを主材料とし各使用用途に応じて気泡の大きさの変換ができる手段を備えている（請求項８の発明）。
【００２５】（２０）前記各永久磁石を埋配設している突起部頂面部においてモータより回転筒が回転することにより起電力が発生し電子を帯びた気泡が出来、キレート作用がある（請求項９の発明）。
【００２６】（２１）前記各永久磁石を埋配設している突起部と三日月形状溝においてモータより回転筒が回転することにより圧縮、膨張、により気泡の安定作用がある（請求項９の発明）。
【発明の効果】
【００２７】以上説明したように、本発明によれば、気液微細混合装置における吸液口より浄化すべき液体、吸気口より浄化促進させる微生物等、ミネラル等、大気、ガス体等を固定筒内の内周面と外周面とにより形成される気液体通路に渦巻形状型コイル、スクリュウ形状型プロペラ及び三角形状の突起部とによって攪拌微細化され、さらに永久磁石を備えた三日月形状型突起部をモータで回転駆動させ、圧縮、膨張を繰り返し、磁場が発生し電気分解した気液微細液体が生まれ送出手段を介して浄化すべき液体に放出され液体浄化、水質浄化を効率よく行う。又、放出された微細気泡は長時間浄化すべき液体に維持される為、浄化だけではなくオゾンガス等との混合で殺菌、漂白、脱臭等にも効果がある。
【００２９】本発明の気液微細混合装置は、使用時には、駆動モータの駆動部を浄化すべき液体面に垂直状態にし、その駆動部より連結された気液微細混合装置を垂直状態で没入させる。
【００３０】この状態で駆動モータを作動させることにより本装置下部に配設されている送出手段が回転し吸液口及び吸気口より浄化すべき液体及び気体を連通室内と固定筒内とが負圧になり瞬時に気液混合され固定筒と回転筒間を通り外部に浄化すべき液中に排出される。
【００３１】固定筒内に導入された浄化すべき液体、気体を配設されている攪拌用渦巻形状型コイル及び微細気泡促進用渦巻形状型コイルで気液混合しその下部に配設されている攪拌用スクリュウ形状型プロペラ及びせん断用スクリュウ形状型プロペラで更に気液微細混合し固定筒内を通過する。
【００３２】気液混合体を更に微細促進をさせるため、三角状の突起部を固定筒の内周面に長さ方向に複数本配設し気液微細混合体を更に微細化させ通過させる。
【００３３】上記気液微細混合された液体は混合時に微小な超音波を発生しマイナスイオンを含む混合された気液体になる。
【００３４】マイナスイオンを含んだ気液混合体は次の下部側に配設されている永久磁石を通過し磁場を含んだ気液混合体になる。
【００３５】気液混合体が磁場を通過することにより、該液体中の水分子が活性化され、水分子のクラスターが小さくなる。従って気液混合体の気泡中の酸素がクラスター間に溶け込み易くなり、更に気泡が超微細の状態となる。
【００３６】更に導電性気液混合体が固定筒及び回転筒に埋配設してある永久磁石により磁場が発生し気液混合体が通過することにより電気分解が生ずる。このことにより気泡中の酸素がクラスター間に更に溶け込み易くなり気泡自体が細分化されたことにより、更に超微細の気泡が発生する。
【００３７】又、上記磁気処理をすると酸化還元作用が繰り返し行われるが、Ｈ＋はガス状になり導入される空気と接触し水になる。この為にＯＨ−が増す。又磁気処理をすると−１５０〜２００ｍＶの還元電位がありＰＨ７〜９の間のアルカリの液体になる。更に電位が付加され１兆回／１秒でスピン運動が起こる。
【００３８】又、固定筒及び回転筒に長さ方向に複数本配設されている三日月形状の突起により微細化された気液混合体を圧縮、膨張を連続行うことにより、超微細化された気泡自体の表面積が大きくなり送出手段で浄化すべき液体中に送り出され、浄化すべき液体の圧力下で超微細化された気泡は長期に渡って滞留すると考える。
【００３９】以上により、固定筒内に導入された浄化すべき液体は導入された気泡が細分化された状態で入り込み、該気泡中の酸素が該液体中に溶け込むものと考えられる。
【００４０】気泡が細分化された状態で入り込み、酸素が溶け込んだ浄化すべき液体は、送出手段により気液微細混合装置の外部に送出され、外部の浄化すべき液体を浄化する。
【００４１】次に、請求項１の特徴をなす部分の作用について説明する。
【００４２】請求項１においては、前記固定筒の内周面と回転筒の外周面とにそれぞれ三日月台形状の突起部を該固定筒ないし回転筒の長さ方向に複数本形成することによりこれら各突起部間を三日月台形状の溝となし、前記永久磁石をこれら各突起頂面部に埋配設しているため、固定筒の内周面と回転筒の外周面とにより波形状の気液体の流通路が形成され、該気液体流通路の幅は内側の回転筒が回転することにより広幅部と狭幅部を激しく交互におこない、該気液体流通路内の気液体は該気液体流通路の広幅部においては低速低圧となり、該気液体流通路の狭幅部においては高速高圧となるという状態が交互に繰り返される。また、内側の回転筒が回転することにより外側の固定筒が共振共鳴する。その結果、気液体流通路を通過する気液体中の気泡は超微細になり、浄化すべき液体中に素早く溶け込み滞留する。
【００４３】［請求項２の気液微細混合装置］
請求項２においては、    前記回転筒における各三日月形状溝の深さと前記固定筒の各三日月形状溝の深さ（図２の符号ｄ参照）は、前記固定筒における各三日月形状溝の深さより前期回転筒の各三日月形状溝の深さ（図２の符号ｃ参照）の方が大きいため、前記気液体流通路内における外側を通過する気液体と内側を通過する気液体との間に流速度差が生じ、気液体の渦巻き現象が発生し、気液体が圧壊及びせん断される。その結果、気液体流通路を通過する液体の中の気泡は超微細になり、該超微細気泡は気液体流通路内の液体に瞬時に溶け込む。その他の点においては、請求項２の発明は前記請求項１の発明と同様の作用を有する。
【００４４】［請求項３の気液微細混合装置］
請求項３においては、前記固定筒突起頂面部及び前記回転筒突起頂面部間の隙間は（図２の符号ａ参照）４．５ｍｍから５．５ｍｍ以内とする。その他の点においては、請求項３の発明は前記請求項１の発明と同様の作用を有する。
【００４５】［請求項４の気液微細混合装置］
請求項４においては、前記固定筒内における吸液口及び吸気口の下部側に前記モータにより回転する攪拌用スクリュウ形状型プロペラ及び微細気泡にする為のせん断用スクリュウ形状型プロペラを配設し、各スクリュウ形状型プロペラの羽部に（図３の符号ｅ参照）０．１Φから１０Φ以内の孔を１個から５０個以内配設し、気液体中の気泡を微細化し、浄化すべき液中に瞬時に溶け込ます。
【００４６】［請求項５の気液微細混合装置］
請求項５においては、前記固定筒における吸液口及び吸気口の下部側に前記モータにより回転する攪拌用渦巻形状型コイル及び微細気泡にする為の渦巻形状型コイルを配設し、各渦巻形状型コイルの形状太さ（図４のｆ参照）０．１ｍｍから１０ｍｍ、各渦巻形状型コイルの形状隙間（図４のｇ参照）０．０．１ｍｍから１０ｍｍまでを使用用途に応じて自在に可変でき、更に気液体中の気泡を微細化し浄化すべき液体に瞬時に溶け込みます。
【００４７】［請求項６の気液微細混合装置］
請求項６においては、前記永久磁石はネオジム又はジルコニウムを主原料とするもので埋設をして使用するため、表面加工処理を省く。前記永久磁石は使用用途に応じて磁力を高めるためのヨークを取り付けて使用が出来るようにヨーク部のサイズを考慮して、突起部上部面に埋設可能な溝加工をする。
【００４８】［請求項７の気液微細混合装置］
請求項７においては、前記固定筒における吸液口及び吸気口の下部側から前記回転筒間に三角状の突起部を固定筒内周面に長さ方向に複数本形成し更に気液体中の気泡を微細化促進をさせ、浄化すべき液体に瞬時に溶け込ます。又、三角状の突起部の角度は（図５のｈ参照）６０°から６２゜以内に配設し、気液対中の気泡にねじれ現象を起こし微細化を促進する。
【００４９】［請求項８の気液微細混合装置］
請求項８においては、前記攪拌用形状方法はステンレス又はセラミックを主材料とし各使用用途に応じて気泡の大きさの変換が自在にできる手段を備えており、業種別に対応が可能。
【００５０】［請求項９の気液微細混合装置］
請求項９においては、前記吸液口より各液体、吸気口より各ガス体を瞬時に混合したものを固定筒内に導入し送出手段で外部に送出した時に超微細気泡になっているため浄化すべき液体に瞬時に溶け込み反応し浄化水質改善を行う。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】次に、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。【００５２】符号３０に示すものは固定筒である。固定筒３０の内側にはモータ１により回転する回転筒２１を配設する。  図１に示す事例においては、モータ１は固定筒の上部に取り付けられている。符号２０に示すものは回転軸、符号２に示すのは該回転軸２０とモータの連結の為のカップリングである。符号３、符号４に示すのは該回転軸２０の軸受けである。【００５３】固定筒３０の上部側面には吸液口３７と吸気口３８を備えさせる。吸気口３８は敵宜の配管を介して大気及び他のガス体、他液体等に連通させる。吸液口３７は適宜の配管を介して浄化すべき液体等に連通させる。該固定筒３０の下部には該固定筒３０の外部に連通する連通室３１を設ける。該連通室は３１内にはモータ１により回転する送出手段５を設け、該送出手段５が連通室３１内の気液混合体を外部に送出することにより連通室３１内と固定筒３０内とが負圧になって吸液口３７と吸気口３８とよりそれぞれの気液混合体が固定筒３０内に導入されるようになる。符号３４に示すものは連通室３１における上部板３２と下部板３３とを連結固定する連結棒金具である。送出手段５は回転翼（インペラー）とする。【００５４】更に、固定筒３０の内周面と回転筒２１の外周面とにそれぞれ永久磁石３４、２６を配設し、似て固定筒３０内に導入された浄化すべき液体に微細な気泡を混入させた状態で該気液微細混合体を送出手段５により外部に送出し、外部の浄化すべき液体を浄化するようになす。【００５５】次に、気液微細混合装置の気液微細化する方法を説明する。【００５６】前記固定筒３０と回転筒２１とにそれぞれ三日月台形状の突起部３６、２２を該固定筒３０ないし回転筒２１の長さ方向に複数本形成することによりこれら突起部３６、２２の上部から突起部３６、２２の上部までの間を三日月状の溝を形成し複数本形成した突起部間を繋ぐ。符号５０に示すものは固定筒３０と回転筒２１とにより形成される気液混合流通路である。【００５７】図２に示す事例においては、前記永久磁石３４、２６をこれら各突起部頂面部に溝を掘り３９、２３内に埋配設している。【００５８】図２に示す事例においては、前記回転筒２１における各三日月形状溝２４は底部面から前記突起状２２の頂面部までの深さｃは、前記固定筒３０における各三日月形状溝４０の底部面から前記突起状３６の頂面部までの深さｄよりも大きい。【００５９】図３に示す事例においては、前記三角状突起部６０は、傾斜面６１、６２の傾斜６０から６２度とする。【００６０】図４に示す事例においては、永久磁石３４を前記固定筒３０における突起部頂面部溝３９を配設し、永久磁石３４を埋配設し永久磁石が侵食されないようにその上にカバープレートを施し密閉配設し、永久磁石２６を前記回転筒２１における突起部頂面部溝２３を配設し、永久磁石２６を埋配設し永久磁石が侵食されないようにその上にカバープレートを施し密閉配設している。【００６１】前記永久磁石３４、２６はネオジム又はジルコニウムを主材料とし、表面処理加工がなされていないことが望ましい。【００６２】前記固定筒３０内における吸液口３７及び吸気口３８の下部側に前記モータ１に���り回転する回転軸２０より渦巻形状の微細気泡にする為の渦巻形状型コイル６３を複数本配設し、その下部側に攪拌用渦巻形状型コイル６４を配設したものとする。【００６３】前記微細気泡にする為の渦巻形状型コイル６３及び攪拌用渦巻形状型コイル６４の下段部側に前記モータ１により回転する回転軸２０より攪拌用スクリュウ形状型プロペラ７０を複数枚配設し、その下段部にせん断用スクリュウ形状型プロペラ７１を複数枚配設したものとする。【００６４】前記渦巻形状型コイル６３、６４及びスクリュウ形状型プロペラ７０、７１は使用用途に応じて組み合わせ及び増設を可能とする。【００６５】前記渦巻形状型コイル６３、６４及びスクリュウ形状型プロペラ７０、７１は使用用途に応じてステンレス及びセラミックスを主材料とするものを使用する。微小超音波及びマイナスイオンの発生手段として備えさせる。【００６６】本発明による気液微細混合装置をしようする際には，固定筒の吸気口より浄化させる微生物等、ミネラル等、大気、ガス体等を導入し浄化すべき液体と気液微細混合させ、液体浄化及び水質浄化等に役立つ装置である。
【産業上の利用可能性】
【００６７】飲料水の利用においては、人体の免易力等が高まり医学界の利用可能性が大きい。
又、農業界、畜産界、水産界等の様々な分野で利用可能とである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による気液微細混合装置の一例を示す断面図である。
【図２】固定筒と回転筒との一例を示す平面図である。
【図３】撹拌用のスクリュウ形状型プロペラの一例を示す平面図である。
【図４】攪拌用の渦巻形状型コイルの一例を示す平面図である。
【図５】攪拌促進用の三角形状の突起部の一例を示す平面図である。
【符号の説明】
１    モータ
２    カップリング
３    軸受け
４    軸受け
５    インペラー
２０    回転軸
２１    回転筒
２２    突起頂面部
２３    突起頂面部溝
２４    三日月状溝
２６    永久磁石
３０    固定筒
３１    連通室
３２    上部板
３３    下部板
３４    連結棒
３５    内周面
３６    突起頂面部
３７    吸液口
３８    吸気口
３９    突起兆面部溝
４０    三日月溝
５０    気液体混合流通路
６０    三角突起部
６１    傾斜面
６２    傾斜面
６３    せん断用渦巻形状型コイル
６４    攪拌用渦巻形状型コイル
７０    攪拌用スクリュウ形状型プロペラ
７１    せん断用スクリュウ形状型プロペラ
【図１】
2008194663.tif 000003
【図２】
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【図３】
2008194663.tif 000005
【図４】
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【図５】
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