專利名稱：氣液混合循環(huán)流產(chǎn)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過使氣體(空氣)微細(xì)化并使其混入液體中高效地溶解從而能 夠使氣體在液體的上下層整體中廣泛地循環(huán)的氣液混合循環(huán)流產(chǎn)生裝置。
背景技術(shù)：
作為在池塘、湖沼等封閉水域內(nèi)或者在污泥、污水、雜排水等貯存槽內(nèi)的水質(zhì)凈化 方法，公知有曝氣處理和攪拌。即，為了凈化水質(zhì)，在池水面上設(shè)置水車或噴水器并攪拌水 面而強(qiáng)制性地使其與空氣接觸，或者在水底設(shè)置散氣噴嘴而向水中強(qiáng)制性地吹入空氣使其 成為氣泡，或者利用泵或旋轉(zhuǎn)葉片產(chǎn)生高速流體并吸引空氣而使氣泡微細(xì)化后吹入，從而 提高溶解氧濃度。在以往的水中曝氣、攪拌中應(yīng)用范圍和能力受到限制，而且，機(jī)械驅(qū)動(dòng)部設(shè)置在水 中的裝置產(chǎn)生腐蝕、磨損、阻塞等而容易發(fā)生故障，需要定期檢查保養(yǎng)。當(dāng)使得導(dǎo)入水中的 空氣成為氣泡時(shí)，作為使氣泡微細(xì)化的方法，一直以來存在許多技術(shù)，但是在滿足作為凈化 中重要要素的氧溶解度和產(chǎn)生用于攪拌的循環(huán)流這兩者的方面上卻是不夠充分的。其原因在于，由于一旦液體(污泥、污水等)的濃度為2 5%則無法進(jìn)行均勻的 攪拌，只會是攪拌所需的驅(qū)動(dòng)力增大，而效果是不夠充分的。作為凈化中重要要素的氧溶解率以0. 5 4%左右極其低，不能指望更高的凈化。 另外，雖然如專利文獻(xiàn)1、2等的那樣存在沿加壓水流的流通路的內(nèi)周面形成了用于氣泡微 觀破壞的槽的裝置、為了使加壓水流盤旋而形成了螺旋狀槽的裝置、或在流通路中設(shè)置液 體加速部(噴嘴)而吸入空氣的裝置等，但都是利用泵來產(chǎn)生加壓水，因此產(chǎn)生上述的機(jī)械 故障、成本上升、或節(jié)能等問題。另外，由于設(shè)置加速部(噴嘴)，需要有對液體中的浮游物等引起閉塞的情況進(jìn)行 防止的對策，在加速部的縮頸上存在限度而無法產(chǎn)生足夠的負(fù)壓，因此吸入的空氣量不足， 故雖然產(chǎn)生細(xì)微空氣但氧溶解度并不會上升。專利文獻(xiàn)3為了補(bǔ)充上述不足，使加壓水向裝置下方流動(dòng)并利用鼓風(fēng)機(jī)強(qiáng)制性地 吹入空氣，但是會產(chǎn)生由確保泵和鼓風(fēng)機(jī)的設(shè)置空間以及設(shè)置泵和鼓風(fēng)機(jī)所帶來的成本上 升、能量浪費(fèi)等問題。另外，因?yàn)樵诖等肟諝獾膰娮觳俊⒄魍驳耐黄鸹虿鄄慨a(chǎn)生堆積物或 附著物，所以需要定期的清掃作業(yè)等。而且，為了解決上述專利文獻(xiàn)1、2、3等所公開的裝置的問題點(diǎn)，還提出了以下方 案不是分別設(shè)置使液體與氣體混合溶解的機(jī)構(gòu)和產(chǎn)生循環(huán)流的機(jī)構(gòu)，而是使它們同時(shí)發(fā) 生并以較少的能量進(jìn)行氣液混合。但是，空氣的吸入只使得相當(dāng)于氣體的表觀比重與液體 的比重之差的部分產(chǎn)生循環(huán)流，因此受凈化的貯存容量、水深的影響較大，效果不夠充分。 另外，雖然吹入的空氣邊盤旋邊上升，但因?yàn)橐后w自身并不旋轉(zhuǎn)，所以雖然空氣被微細(xì)化， 但氣液混合仍不夠充分。因而，存在氧溶解度低、特別是當(dāng)水深變大時(shí)效果會減半這樣的問 題。專利文獻(xiàn)1 日本特開2003-62441號公報(bào)
專利文獻(xiàn)2 日本特開2007-307450號公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特開2009-136794號公報(bào)以往的微細(xì)氣泡產(chǎn)生裝置，雖然關(guān)于氣液混合公認(rèn)具有一定效果，但仍存在以下 問題而實(shí)際應(yīng)用范圍受到限制。最大的問題就是由于需要用于產(chǎn)生微細(xì)氣泡的加壓水而由 此需要機(jī)械驅(qū)動(dòng)裝置(泵等)。另外，在水質(zhì)凈化以及為了防止浮泡破碎、污泥沉淀而產(chǎn)生所需的強(qiáng)大循環(huán)流這 樣的兩者效果都滿足的方面是不夠充分的。即，在需要加壓水的微細(xì)氣泡產(chǎn)生裝置中，作為 水質(zhì)凈化的要素的氧溶解度以0. 5 4%左右極其低，但在一定程度上滿足了循環(huán)流。可 是，存在以下問題不需要加壓水的微細(xì)氣泡產(chǎn)生裝置成為需要大的空氣注入量的構(gòu)造，不 能均勻且穩(wěn)定地得到流體的攪拌流速IOcm/秒，該流體的攪拌流速IOcm/秒是不會使污泥 沉淀的攪拌最低條件。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于以上問題點(diǎn)而完成的，其目的在于提供一種氣液混合循環(huán)流產(chǎn)生裝 置，其無需如泵、螺旋槳葉那樣的機(jī)械驅(qū)動(dòng)裝置就能夠以無動(dòng)力少能量(空氣)高效地將氧 溶解于液體中，并產(chǎn)生均勻攪拌液體整體的穩(wěn)定的循環(huán)流，從而能夠有效地進(jìn)行液體的凈 化和攪拌。本發(fā)明的氣液混合循環(huán)流產(chǎn)生裝置包括筒狀主體，其構(gòu)成流路，在該流路的一端 設(shè)置有液體吸入口并在該流路的另一端設(shè)置有氣液混合體泄放口，從而該流路連通上述液 體吸入口和上述氣液混合體泄放口 ；至少1條螺旋狀槽，其在上述筒狀主體的內(nèi)周面上設(shè) 置成對上述流路的方向盤旋；縮頸機(jī)構(gòu)部分，其形成在上述筒狀主體的上述流路的方向上 的中間部分；至少1個(gè)第1氣體噴出口，其設(shè)置在上述縮頸機(jī)構(gòu)部分，以朝向上述筒狀主體 的中心部吹入氣體，上述第1氣體噴出口主要用于產(chǎn)生沿上述流路的方向的軸流；以及至 少1個(gè)第2氣體噴出口，其設(shè)置在上述縮頸機(jī)構(gòu)部分，以朝向上述螺旋狀槽吹入氣體，上述 第2氣體噴出口主要用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)流。另外，優(yōu)選的是，上述縮頸機(jī)構(gòu)部分是直徑為20mm 150mm的圓筒形狀，上述縮頸 機(jī)構(gòu)部分的直徑對上述液體吸入口、上述氣液混合體泄放口的直徑之比為1 1 1 4， 或者邊長為20mm 150mm的多邊形狀，縮頸機(jī)構(gòu)部分的邊長對上述液體吸入口、上述氣液 混合體泄放口的邊長之比為1 1 1 4。優(yōu)選的是，上述螺旋狀槽的槽寬設(shè)為2mm 5mm，并在上述筒狀主體的內(nèi)周面上設(shè) 置有1條 5條上述螺旋狀槽。另外，優(yōu)選的是，在上述縮頸機(jī)構(gòu)部分的中間部分以相對于上述筒狀主體的上述 流路的中心軸線呈90度士 10度的角度設(shè)置多個(gè)上述第1氣體噴出口，朝向上述螺旋狀槽 且在離開上述第1氣體噴出口的上述縮頸機(jī)構(gòu)部分上設(shè)置有多個(gè)上述第2氣體噴出口。另外，在上述縮頸機(jī)構(gòu)部分的外周面上設(shè)置加壓氣體導(dǎo)入室，并設(shè)置至少1個(gè)第 1氣體噴出口，其貫穿設(shè)置在上述縮頸機(jī)構(gòu)部分，以朝向上述筒狀主體的中心部吹入該加壓 氣體導(dǎo)入室的氣體，上述第1氣體噴出口主要用于產(chǎn)生沿上述流路的方向的軸流；以及至 少1個(gè)第2氣體噴出口，其貫穿設(shè)置在上述縮頸機(jī)構(gòu)部分，以朝向上述螺旋狀槽吹入上述加 壓氣體導(dǎo)入室的氣體，上述第2氣體噴出口主要用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)流。
優(yōu)選的是，上述加壓氣體導(dǎo)入室分為彼此壓力不相同的2個(gè)加壓室，在上述加壓 氣體導(dǎo)入室的一個(gè)加壓室上設(shè)置有上述第1氣體噴出口，在上述加壓氣體導(dǎo)入室的另一個(gè) 加壓室上設(shè)置有上述第2氣體噴出口。另外，本發(fā)明的氣液混合循環(huán)流產(chǎn)生裝置包括筒狀主體，其構(gòu)成流路，在該流路 的一端設(shè)置有液體吸入口并在該流路的另一端設(shè)置有氣液混合體的泄放口，從而該流路連 通上述液體吸入口和上述氣液混合體泄放口 ；至少1條螺旋狀槽，其在上述筒狀主體的內(nèi) 周面上設(shè)置成對上述流路的方向盤旋；至少1個(gè)第1氣體噴出口，其設(shè)置在上述筒狀主體的 上述流路的方向上的中間部分，以朝向上述筒狀主體的中心部吹入氣體，上述第1氣體噴 出口主要用于產(chǎn)生沿上述流路的方向的軸流；以及至少1個(gè)第2氣體噴出口，其設(shè)置在上述 筒狀主體的中間部分，以朝向上述螺旋狀槽吹入氣體，上述第2氣體噴出口主要用于產(chǎn)生 旋轉(zhuǎn)流。根據(jù)本發(fā)明，能夠用較少的能量(空氣)產(chǎn)生強(qiáng)勁的循環(huán)流以及將氧有效地溶解 在液體中，因此能夠有效地改善由池塘、湖沼等封閉水域內(nèi)的富營養(yǎng)化現(xiàn)象引起的溶解氧 缺乏、由底部的淤泥堆積引起的惡臭產(chǎn)生、水質(zhì)惡化等。另外，在污泥、污水、雜排水等槽中，由浮泡、沉淀污泥等導(dǎo)致槽內(nèi)成絕氧狀態(tài)，從 而成為硫化氫臭、氨臭等惡臭產(chǎn)生的原因，而且也成為由于水質(zhì)惡化導(dǎo)致在排水(排出)目 的地處引起二次公害的原因，但是通過利用強(qiáng)大的攪拌力和高效的氧溶解形成有氧狀態(tài)， 能夠進(jìn)行惡臭的防止、水質(zhì)等液體的凈化。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，縮頸機(jī)構(gòu)部分的形狀能夠根據(jù)用途選擇，當(dāng)縮頸機(jī)構(gòu)部 分的形狀為1 2 1 4時(shí)，即縮頸機(jī)構(gòu)部分的直徑對液體吸入口、氣液混合體泄放口的 直徑之比為1 2 1 4時(shí)，或者縮頸機(jī)構(gòu)部分的邊長對液體吸入口、氣液混合體泄放口 的邊長之比為1 2 1 4時(shí)，在以水質(zhì)凈化為主要目的的用途上發(fā)揮效果。另外，當(dāng)縮 頸機(jī)構(gòu)部分的形狀為1 1時(shí)，即縮頸機(jī)構(gòu)部分的直徑對液體吸入口、氣液混合體泄放口的 直徑之比為1 1時(shí)，或者縮頸機(jī)構(gòu)部分的邊長對液體吸入口、氣液混合體泄放口的邊長 之比為1 1時(shí)，由于不產(chǎn)生負(fù)的靜壓而利用直接吹入的空氣成為含氣泡的液體，因此與 1 2 1 4的形狀的情況相比，氧溶解度和循環(huán)流的產(chǎn)生多少有些下降，但是對于以破 碎污泥、污水(腐爛槽等)的浮泡或攪拌沉淀污泥為主要目的的用途卻發(fā)揮足夠的效果。
圖1是表示本發(fā)明的氣液混合循環(huán)流產(chǎn)生裝置的基本結(jié)構(gòu)的簡要剖面圖；圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式的氣液混合循環(huán)流產(chǎn)生裝置的整體結(jié)構(gòu)圖；圖3是圖2的加壓氣體導(dǎo)入室的放大剖面圖；圖4是本發(fā)明的其他實(shí)施方式的加壓氣體導(dǎo)入室的放大剖面圖；圖5是用于說明本發(fā)明的裝置的動(dòng)作原理的簡要說明圖；圖6是表示本發(fā)明的氣液混合循環(huán)流產(chǎn)生裝置的其他實(shí)施方式的簡要剖面圖。
具體實(shí)施例方式
參照附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施方式。 如圖1的剖面圖所示，本發(fā)明的一實(shí)施方式的氣液混合循環(huán)流產(chǎn)生裝置包括圓筒狀或多邊形狀的筒狀主體1，在其內(nèi)部形成有液體的流路2。而且，在流路2的一端設(shè)有圓 錐臺狀、棱錐臺狀、圓筒狀或棱筒狀的液體吸入口 3，在另一端同樣地設(shè)有圓錐臺狀、棱錐臺 狀、圓筒狀或棱筒狀的氣液混合體泄放口 4(以下，稱作“液體泄放口”來進(jìn)行說明)。另外， 在流路2的中間部分設(shè)有縮頸機(jī)構(gòu)部分(腔室)5，該縮頸機(jī)構(gòu)部分5的與流路2正交的面 的截面面積相對于液體吸入口 3縮減。液體吸入口 3和液體泄放口 4形成為對縮頸機(jī)構(gòu)部分5逐漸擴(kuò)展的錐形狀。另 外，為了防止由夾雜物或浮游物引起的閉塞、由堆積物或附著物等引起的閉塞等，縮頸機(jī)構(gòu) 部分構(gòu)成為最小直徑20mm、最大直徑150mm的圓筒狀，或者構(gòu)成為邊長為最小20mm、最大 150mm的多邊形狀。液體吸入口 3和液體泄放口 4的打開角度形成在相對于縮頸機(jī)構(gòu)部分 的直徑或邊長為11 14的范圍內(nèi)就能夠得到充分的效果。在筒狀主體1的內(nèi)壁面6上以相對于流路2盤旋的方式穿設(shè)有螺旋狀槽7。該螺 旋狀槽7對通過流路2的液體賦予旋轉(zhuǎn)流效應(yīng)，為了得到有效的旋轉(zhuǎn)流，在上述筒狀主體1 的內(nèi)周面上設(shè)置1條 5條槽寬為2mm 5mm、每單位長度IOOmm上2圈 4圈螺旋的螺旋 狀槽7。螺旋狀槽7的槽的形狀適合半月狀、棱狀或V字形。另外，如圖2和圖3所示，在縮頸機(jī)構(gòu)部分5的外周上與其連接設(shè)置有空氣壓不同 的雙層構(gòu)造的加壓氣體導(dǎo)入室8，該加壓氣體導(dǎo)入室8由第1氣體室9和第2氣體室10構(gòu) 成。利用未圖示的鼓風(fēng)機(jī)(blower)等送氣部件從高壓氣體供應(yīng)口 11向下層的第1氣體室 9供應(yīng)高壓氣體，同樣地從低壓氣體供應(yīng)口 12向上層的第2氣體室10供應(yīng)低壓氣體。通過將加壓氣體導(dǎo)入室8設(shè)為雙層構(gòu)造，能夠按照氣體室控制所供應(yīng)的空氣壓、 空氣量，從而能夠分別控制后述的軸流和旋轉(zhuǎn)流的強(qiáng)度。因而，在循環(huán)流的需要量較大、攪 拌的容量較多、水深較深等情況下，通過將氣體室分為軸流用和旋轉(zhuǎn)流用，能夠自由組合軸 流和旋轉(zhuǎn)流的強(qiáng)度而對它們進(jìn)行相對控制，因此也能夠滿足這些廣泛的需求。而且，在上述縮頸機(jī)構(gòu)部分5的液體流入方向上游側(cè)端部附近穿孔設(shè)置有第1氣 體噴出口 13，以使第1氣體室9與筒狀主體1的內(nèi)部連通，高壓氣體朝向筒狀主體1的中心 部吹入，主要用于產(chǎn)生沿流路方向的軸流。另外，在上述縮頸機(jī)構(gòu)部分5的下游側(cè)端部附近穿孔設(shè)置有第2氣體噴出口 14，以 使第2氣體室10與筒狀主體1的內(nèi)部連通，低壓氣體朝向螺旋狀槽7吹入，主要用于產(chǎn)生 旋轉(zhuǎn)流。另外，以上說明了將加壓氣體導(dǎo)入室8設(shè)為雙層構(gòu)造的情況，但是在不必特別地 對軸流和旋轉(zhuǎn)流進(jìn)行相對控制那樣的用途的情況下，也可以如圖4所示那樣將加壓氣體導(dǎo) 入室8設(shè)為單層構(gòu)造。在該情況下，加壓氣體導(dǎo)入室8成為在縮頸機(jī)構(gòu)部分5的外周連接設(shè)置單一的均 壓氣體室15的結(jié)構(gòu)。而且，在上述縮頸機(jī)構(gòu)部分5的上游端部附近穿孔設(shè)置氣體噴出口 (未圖示)，以使均壓氣體室15與筒狀主體1的內(nèi)部連通，從空氣供應(yīng)口 16供應(yīng)過來的高壓 氣體經(jīng)由該氣體噴出口朝向筒狀主體1的中心部吹入，主要用于產(chǎn)生沿流路方向的軸流。 另外，從空氣供應(yīng)口 16供應(yīng)過來的高壓氣體經(jīng)由另一氣體噴出口(未圖示)朝向筒狀主體 1的螺旋狀槽吹入，主要用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)流。接著，說明第1氣體噴出口 13和第2氣體噴出口 14的穿孔角度、噴出口數(shù)量等。朝向縮頸機(jī)構(gòu)部分5的腔室中心且以相對于流路2為90°的角度穿孔設(shè)置第1氣體噴出口 13就對軸流的產(chǎn)生最有效，但只要是士 10度左右的改變就能夠?qū)S流的產(chǎn)生發(fā) 揮有效的效果。第1氣體噴出口 13的數(shù)量根據(jù)吹入空氣量、所需的循環(huán)流、設(shè)置本裝置的 場所的水深等使用情況而改變，但大體上適合4個(gè) 8個(gè)。當(dāng)為8個(gè)時(shí)，第1氣體噴出口 13 分為2層，設(shè)為穿孔角度為相位角90度的位置。第2氣體噴出口 14以能夠朝向螺旋狀槽7吹入氣體的方式貫穿縮頸機(jī)構(gòu)部分5 而貫穿設(shè)置。第2氣體噴出口 14主要用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)流。為了使旋轉(zhuǎn)流更強(qiáng)勁，在縮頸機(jī)構(gòu)部分5的出口附近以從相對于螺旋狀槽7的槽 呈大致90°至與螺旋狀槽的末端角度一致的角度范圍設(shè)置第2氣體噴出口 14即可。從旋 轉(zhuǎn)流的角度來看，優(yōu)選使第2氣體噴出口 14的穿孔角度與螺旋狀槽的末端角度一致，但是 如果將制造上的觀點(diǎn)也考慮進(jìn)來的話，則相對于螺旋狀槽7呈大致90°設(shè)置的方案具有綜 合性優(yōu)點(diǎn)。而且，如果使第2氣體噴出口 14的頂端部位于螺旋狀槽底部，則能夠得到最大 的旋轉(zhuǎn)流效果。實(shí)現(xiàn)該定位的1個(gè)方法是，將第2氣體噴出口 14直接穿孔設(shè)置在螺旋狀槽 底部。第2氣體噴出口 14的數(shù)量根據(jù)所需的旋轉(zhuǎn)流以及凈化所需的空氣(氧)量等使 用情況而改變，但是以螺旋狀槽7的槽數(shù)進(jìn)行穿孔設(shè)置是最有效的。另外，為了從氣體室高速吹出高壓氣體并產(chǎn)生微細(xì)氣泡，將第2氣體噴出口 14的 口徑根據(jù)吹入空氣量設(shè)為1. 5mm 5mm。接著，說明如上述那樣構(gòu)成的氣液混合循環(huán)流產(chǎn)生裝置的動(dòng)作及其原理。首先，在污水、污泥等液體中以液體泄放口 4朝向液體的表面?zhèn)鹊姆绞皆O(shè)置本裝 置。高壓氣體一旦從第1氣體噴出口 13被吹入流路2，則成為氣泡，并通過軸流產(chǎn)生循環(huán)流 而上升。通過吹入高壓氣體，從液體吸入口 3流入的液體被縮頸機(jī)構(gòu)部分5縮減截面面積 并朝向液體泄放口 4其流速增加。另外，通過吹入高壓氣體，在縮頸機(jī)構(gòu)部分5的內(nèi)部產(chǎn)生 負(fù)的靜壓，利用被吹入的空氣成為含氣泡的液體。含氣泡的液體是通過以下作用朝向液體 泄放口 4上升表觀比重變小并只有與液體的比重差相當(dāng)?shù)牟糠直簧贤频淖饔谩Ｔ谕ㄟ^了縮頸機(jī)構(gòu)部分5的含氣泡的液體中，在流路2內(nèi)還受到螺旋狀槽7效應(yīng) 而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)流。在該狀態(tài)下，通過從第2氣體噴出口 14向螺旋狀槽吹入低壓氣體，急速擴(kuò) 大旋轉(zhuǎn)流速度。即，被來自螺旋狀槽7和第2氣體噴出口 14的氣體吹入而施力的旋轉(zhuǎn)流的 流速與被來自第1氣體噴出口 13的高壓氣體吹入而施力的軸流起到疊加作用，從而產(chǎn)生大 的循環(huán)流。因此，從縮頸機(jī)構(gòu)部分5的出口部附近旋轉(zhuǎn)流的流速與朝向液體泄放口 4的軸 流的流速同時(shí)作用，從而氣泡變微細(xì)，并通過與大循環(huán)流的疊加效應(yīng)達(dá)到有效的凈化。另外，如圖5所示，通過產(chǎn)生強(qiáng)勁的旋轉(zhuǎn)流17，根據(jù)液體和氣體的比重差，離心力 18作用于液體，同時(shí)向心力19作用于氣體，從而液體部和氣體部分離，負(fù)壓氣體連續(xù)地成 為線狀而軸流增加，可通過軸流與旋轉(zhuǎn)流的疊加效應(yīng)來產(chǎn)生微細(xì)氣泡和大循環(huán)流。在流路2中液體盤旋，空氣微細(xì)化并成為線狀，而連續(xù)至液體泄放口 4，從其噴出， 但與該噴出同時(shí)，盤旋由于周圍的靜止液(設(shè)置本裝置進(jìn)行凈化的液體，例如污水、污泥 等)而急劇減弱，在其前后產(chǎn)生急劇的盤旋速度差。通過該盤旋速度差，線狀的微細(xì)氣體被連續(xù)地穩(wěn)定切斷，其結(jié)果，在液體泄放口 4 的附近產(chǎn)生大量的微細(xì)氣泡，從液體泄放口 4向液體中泄放。由此，能夠使氣體微細(xì)化而混 入液體中，使其以較少的能量高效地溶解。
在此，對筒狀主體1的、液體吸入口 3和液體泄放口 4對縮頸機(jī)構(gòu)部分5的打開角 度形成在相對于縮頸機(jī)構(gòu)部分5的直徑或邊長為11 14的范圍內(nèi)的情況進(jìn)行了說 明，利用圖6說明上述關(guān)系為1 1的情況。在該情況下，如圖6所示，筒狀主體1的、流路方向上的中間部分即設(shè)有圖1所示 的機(jī)構(gòu)部分的部分5與液體吸入口 3以及液體泄放口 4的關(guān)系為，當(dāng)該中間部分5的形狀 為圓筒形時(shí)，形成為該圓筒形部分的直徑與液體吸入口 3、氣液混合體泄放口 4的直徑之間 的直徑比為1 1(實(shí)際上是沒有縮頸部分的形狀)?；蛘?，當(dāng)該中間部分5的形狀為多邊 形狀時(shí)，形成為其邊長與液體吸入口 3、氣液混合體泄放口 4的邊長之比為1 1(實(shí)際上是 沒有縮頸部分的形狀)。與圖1的情況相同，在該筒狀主體1的內(nèi)壁面6上也以相對于流路2盤旋的方式 穿設(shè)有螺旋狀槽7。另外，在中間部分5上設(shè)有第1氣體噴出口 13，以朝向筒狀主體1的中 心部吹入氣體。該第1氣體噴出口 13主要用于產(chǎn)生沿流路方向的軸流。另外，在該中間部 分5上還設(shè)有第2氣體噴出口 14，以朝向螺旋狀槽7吹入氣體。該第2氣體噴出口 14主要 用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)流。這些螺旋狀槽7的大小形狀、個(gè)數(shù)或第1氣體噴出口 13以及第2氣體噴出口 14 的數(shù)量等同上所述。另外，針對圖6所示的筒狀主體1，實(shí)際上也安裝圖3和圖4所示的加壓氣體導(dǎo)入 室8。即，也可以構(gòu)成為在筒狀主體1的設(shè)置有第1氣體噴出口 13和第2氣體噴出口 14的 部分的外周面上設(shè)置加壓氣體導(dǎo)入室8，使該加壓氣體導(dǎo)入室8的氣體從第1氣體噴出口 13和第2氣體噴出口 14噴出。該加壓氣體導(dǎo)入室8也可以是由第1加壓氣體導(dǎo)入室和第 2加壓氣體導(dǎo)入室構(gòu)成的雙層構(gòu)造。說明了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式，但是這些實(shí)施方式是作為例子進(jìn)行的提示，并不 表示限定發(fā)明范圍。這些新穎的實(shí)施方式能夠以其他各種方式實(shí)施，可在不脫離發(fā)明主旨 的范圍內(nèi)進(jìn)行各種省略、替換、變更。這些實(shí)施方式或其變形包含在發(fā)明范圍或主旨內(nèi)，并 且包含在權(quán)利要求書中記載的發(fā)明及其等價(jià)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種氣液混合循環(huán)流產(chǎn)生裝置，對氣體和液體進(jìn)行混合，其特征在于， 上述氣液混合循環(huán)流產(chǎn)生裝置包括筒狀主體，其構(gòu)成流路，在該流路的一端設(shè)置有液體吸入口并在該流路的另一端設(shè)置 有氣液混合體泄放口，從而該流路連通上述液體吸入口和上述氣液混合體泄放口 ； 至少1條螺旋狀槽，其在上述筒狀主體的內(nèi)周面上設(shè)置成對上述流路的方向盤旋； 縮頸機(jī)構(gòu)部分，其形成在上述筒狀主體的上述流路的方向上的中間部分； 至少1個(gè)第1氣體噴出口，其設(shè)置在上述縮頸機(jī)構(gòu)部分，以朝向上述筒狀主體的中心部 吹入氣體，上述第1氣體噴出口主要用于產(chǎn)生沿上述流路的方向的軸流；以及至少1個(gè)第2氣體噴出口，其設(shè)置在上述縮頸機(jī)構(gòu)部分，以朝向上述螺旋狀槽吹入氣 體，上述第2氣體噴出口主要用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣液混合循環(huán)流產(chǎn)生裝置，其特征在于，上述縮頸機(jī)構(gòu)部分是直徑為20mm 150mm的圓筒形狀，上述縮頸機(jī)構(gòu)部分的直徑對上 述液體吸入口、上述氣液混合體泄放口的直徑之比為1 1 1 4。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣液混合循環(huán)流產(chǎn)生裝置，其特征在于，上述縮頸機(jī)構(gòu)部分是邊長為20mm 150mm的多邊形狀，上述縮頸機(jī)構(gòu)部分的邊長對上 述液體吸入口、上述氣液混合體泄放口的邊長之比為1 1 1 4。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣液混合循環(huán)流產(chǎn)生裝置，其特征在于，上述螺旋狀槽的槽寬為2mm 5mm，并在上述筒狀主體的內(nèi)周上設(shè)置有1條 5條上述 螺旋狀槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣液混合循環(huán)流產(chǎn)生裝置，其特征在于，在上述縮頸機(jī)構(gòu)部分的中間部分以相對于上述筒狀主體的上述流路的中心軸線呈90 度士 10度的角度設(shè)置多個(gè)上述第1氣體噴出口，朝向上述螺旋狀槽且在離開上述第1氣體噴出口的上述縮頸機(jī)構(gòu)部分上設(shè)置有多個(gè) 上述第2氣體噴出口。
6.一種氣液混合循環(huán)流產(chǎn)生裝置，對氣體和液體進(jìn)行混合，其特征在于， 上述氣液混合循環(huán)流產(chǎn)生裝置包括筒狀主體，其構(gòu)成流路，在該流路的一端設(shè)置有液體吸入口并在該流路的另一端設(shè)置 有氣液混合體泄放口，從而該流路連通上述液體吸入口和上述氣液混合體泄放口 ； 至少1條螺旋狀槽，其在上述筒狀主體的內(nèi)周面上設(shè)置成對上述流路的方向盤旋； 縮頸機(jī)構(gòu)部分，其形成在上述筒狀主體的上述流路的方向上的中間部分； 加壓氣體導(dǎo)入室，其設(shè)置在上述縮頸機(jī)構(gòu)部分的外周面上；至少1個(gè)第1氣體噴出口，其貫穿設(shè)置在上述縮頸機(jī)構(gòu)部分，以朝向上述筒狀主體的中 心部吹入上述加壓氣體導(dǎo)入室的氣體，上述第1氣體噴出口主要用于產(chǎn)生沿上述流路的方 向的軸流；以及至少1個(gè)第2氣體噴出口，其貫穿設(shè)置在上述縮頸機(jī)構(gòu)部分，以朝向上述螺旋狀槽吹入 上述加壓氣體導(dǎo)入室的氣體，上述第2氣體噴出口主要用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)流。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣液混合循環(huán)流產(chǎn)生裝置，其特征在于，上述加壓氣體導(dǎo)入室分為彼此壓力不相同的2個(gè)加壓室，在上述加壓氣體導(dǎo)入室的一 個(gè)加壓室上設(shè)置有上述第1氣體噴出口，在上述加壓氣體導(dǎo)入室的另一個(gè)加壓室上設(shè)置有上述第2氣體噴出口。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的氣液混合循環(huán)流產(chǎn)生裝置，其特征在于，在上述筒狀主體的內(nèi)周面上設(shè)置有1條 5條槽寬為2mm 5mm、每單位長度IOOmm上 2 4圈螺旋的上述螺旋狀槽。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的氣液混合循環(huán)流產(chǎn)生裝置，其特征在于，上述第2氣體噴出口的頂端部在上述螺旋狀槽的底部開口。
10.一種液混合循環(huán)流產(chǎn)生裝置，對氣體和液體進(jìn)行氣混合，其特征在于，上述氣液混合循環(huán)流產(chǎn)生裝置包括筒狀主體，其構(gòu)成流路，在該流路的一端設(shè)置有液體吸入口并在該流路的另一端設(shè)置 有氣液混合體泄放口，從而該流路連通上述液體吸入口和上述氣液混合體泄放口 ；至少1條螺旋狀槽，其在上述筒狀主體的內(nèi)周面上設(shè)置成對上述流路的方向盤旋；至少1個(gè)第1氣體噴出口，其設(shè)置在上述筒狀主體的上述流路的方向上的中間部分，以 朝向上述筒狀主體的中心部吹入氣體，上述第1氣體噴出口主要用于產(chǎn)生沿上述流路的方 向的軸流；以及至少1個(gè)第2氣體噴出口，其設(shè)置在上述筒狀主體的中間部分，以朝向上述螺旋狀槽吹 入氣體，上述第2氣體噴出口主要用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)流。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的氣液混合循環(huán)流產(chǎn)生裝置，其特征在于，上述氣液混合循環(huán)流產(chǎn)生裝置構(gòu)成為在上述筒狀主體的設(shè)置有上述第1氣體噴出口 和上述第2氣體噴出口的部分的外周面上設(shè)置加壓氣體導(dǎo)入室，使上述加壓氣體導(dǎo)入室的 氣體從上述第1氣體噴出口和上述第2氣體噴出口噴出。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的氣液混合循環(huán)流產(chǎn)生裝置，其特征在于，上述氣液混合循環(huán)流產(chǎn)生裝置構(gòu)成為在上述筒狀主體的設(shè)置有上述第1氣體噴出口 的部分的外周面上設(shè)置第1加壓氣體導(dǎo)入室，并在上述筒狀主體的設(shè)置有上述第2氣體噴 出口的部分的外周面上設(shè)置第2加壓氣體導(dǎo)入室，使這些第1加壓氣體導(dǎo)入室和第2加壓 氣體導(dǎo)入室的氣體分別從所對應(yīng)的上述第1氣體噴出口和上述第2氣體噴出口噴出。
全文摘要
本發(fā)明提供一種氣液混合循環(huán)流產(chǎn)生裝置，其能夠以較少的能量產(chǎn)生強(qiáng)勁的循環(huán)流，使氧有效地溶解在液體中。在供液體流通的筒狀主體的內(nèi)周面上設(shè)置至少1條螺旋狀槽，在該筒狀主體的中間部分上設(shè)置截面直徑縮減的縮頸機(jī)構(gòu)部分。在縮頸機(jī)構(gòu)部分的外周面上設(shè)置單一的或分為2個(gè)的加壓氣體導(dǎo)入室，在縮頸機(jī)構(gòu)部分上貫穿設(shè)置第1氣體噴出口，以使得朝向筒狀主體的中心部吹入該加壓氣體導(dǎo)入室的氣體，該第1氣體噴出口用于產(chǎn)生軸流，同樣，在縮頸機(jī)構(gòu)部分上貫穿設(shè)置第2氣體噴出口，以使得朝向螺旋狀槽吹入加壓氣體導(dǎo)入室的氣體，該第2氣體噴出口用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)流。
文檔編號C02F3/12GK102133509SQ20101053026
公開日2011年7月27日 申請日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月26日
發(fā)明者松尾正孝, 渡邊良成 申請人:株式會社凱威泰克社區(qū)建設(shè)