微氣泡發(fā)生裝置及回旋流發(fā)生裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種微氣泡發(fā)生裝置及回旋流發(fā)生裝置，在微氣泡發(fā)生裝置(10)中形成縱向貫通其主體(11)的孔(12)。將孔(12)的一方作為噴嘴(15)配置氣液混合空間(16)，在另一端設(shè)置液體供給部(17)。在氣液混合空間(16)和液體供給部(17)之間設(shè)置收容回旋流形成體(18)的回旋流形成體收容空間(19)。在回旋流形成體(18)的外周部(181)的外周面設(shè)置一對(duì)環(huán)狀突起部(184、185)，將其兩側(cè)用O型環(huán)(25、26)氣密。在主體(11)上，在與由突起部(184、185)氣密地區(qū)劃的環(huán)狀空間(22)相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置橫孔(13)，同時(shí)，在回旋流形成體(18)的主體(180)上設(shè)置與氣液混合空間(16)連通的氣體通路。從設(shè)于回旋流形成體(18)的螺旋斜坡(186(187))向氣液混合空間(16)內(nèi)噴出高壓液體。
【專利說明】微氣泡發(fā)生裝置及回旋流發(fā)生裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及利用回旋流進(jìn)行氣液混合，使液體中產(chǎn)生微氣泡的微氣泡發(fā)生裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]作為使液體中產(chǎn)生微小氣泡等微氣泡的方式，已知有氣液二相高速回旋方式。在氣液二相高速回旋方式中，使液體沿噴嘴內(nèi)的圓筒面高速回旋，在噴嘴中心(沿軸心)產(chǎn)生負(fù)壓。而且，利用該負(fù)壓向噴嘴內(nèi)導(dǎo)入氣體，形成高速回旋的氣液二相回旋流。將該回旋流沿軸心縮流，通過從噴嘴出口散開，將氣液二相流體剪斷，產(chǎn)生微氣泡(例如參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]在專利文獻(xiàn)I的微氣泡發(fā)生裝置中，將高壓的液體通過螺旋狀液體導(dǎo)入路導(dǎo)入噴嘴內(nèi)的氣液混合空間，由此形成沿著氣液混合空間的圓筒內(nèi)周面的螺旋狀的高速回旋流。螺旋狀液體導(dǎo)入路通過將外周設(shè)有螺旋狀葉片的圓柱狀的中央固體部嵌合于噴嘴主體的圓筒部而形成。
[0004]液體通過設(shè)于中央固體部上方的液體導(dǎo)入路被導(dǎo)入螺旋狀液體導(dǎo)入路。另一方面，為了通過與沿中央固體部的中心軸形成的通氣孔連接的管供給氣體，而將管配置于液體導(dǎo)入路內(nèi)。液體導(dǎo)入路和氣體導(dǎo)入路需要分離開，這從管的組裝等問題出發(fā)，通過使管直進(jìn)并將液體導(dǎo)入路彎曲成大致直角而實(shí)現(xiàn)。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開2008 - 114205號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008](發(fā)明要解決的問題)
[0009]但是，在專利文獻(xiàn)I的結(jié)構(gòu)中，由于將液體導(dǎo)入路彎曲成大致直角，所以，在該部分產(chǎn)生壓力損失，對(duì)高壓下的液體供給帶來不利影響。另外，需要在直進(jìn)的管穿通液體導(dǎo)入路的壁面的部分設(shè)置防止高壓液體漏液的密封構(gòu)造，需要用于此的加工及零件。另外，當(dāng)液體導(dǎo)入路彎曲時(shí),不能通過液體導(dǎo)入路組裝中央固體部，因此,需要將噴嘴主體分離成中央固體部嵌裝的前端部和形成彎曲的液體導(dǎo)入路的基端部。
[0010]本發(fā)明的課題在于，提供一種使用了氣液二相高速回旋方式的微氣泡發(fā)生裝置，降低液體的壓力損失，同時(shí)零件數(shù)量減少。
[0011](解決技術(shù)問題的技術(shù)方案)
[0012]本發(fā)明的回旋通路形成體，其安裝于微氣泡發(fā)生裝置中，該微氣泡發(fā)生裝置，將通過螺旋通路進(jìn)行了加壓的液體向噴嘴內(nèi)的氣液混合空間供給，產(chǎn)生回旋流，使用利用回旋流產(chǎn)生的負(fù)壓將氣體導(dǎo)入氣液混合空間，由此形成氣液二相回旋流，通過將氣液二相回旋流從噴嘴噴出，將氣液二相流體剪斷，產(chǎn)生微氣泡，所述回旋通路形成體的特征在于，具備:主體，其具有圓筒部；外周部，其具有與圓筒部同軸的圓筒內(nèi)周面；螺旋斜坡，其形成于主體和外周部之間；厚壁部，其在螺旋斜坡的始端部將圓筒部和外周部之間連結(jié)起來;第一氣體通路，其沿圓筒部的中心軸形成；第二氣體通路，其通過厚壁部?jī)?nèi)將第一氣體通路連結(jié)到外周部的外側(cè)。
[0013]優(yōu)選外周部具有圓筒狀的外周面，且優(yōu)選的是，沿外周面的周方向形成一對(duì)圓環(huán)狀突起部，第二氣體通路的開口部形成于一對(duì)圓環(huán)狀突起部之間。要形成穩(wěn)定的回旋流，優(yōu)選螺旋斜坡設(shè)有多個(gè)，從射出成形上的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選多個(gè)螺旋斜坡彼此在中心軸向上不重合。另外，外周部的圓筒內(nèi)周面上的螺旋斜坡的始端部向軸向立起，在與該始端部相對(duì)應(yīng)的位置形成例如用于進(jìn)行沿圓筒軸延伸的管定位的梁部。
[0014]本發(fā)明的微氣泡發(fā)生裝置，安裝有所述回旋流形成體，其特征在于，在回旋流形成體嵌插的回旋流形成體收容空間設(shè)置橫孔，回旋流形成體安裝時(shí)，橫孔連接到第二氣體通路。
[0015]優(yōu)選回旋流形成體的外周部具有圓筒狀的外周面，且優(yōu)選的是，沿外周面的周方向形成一對(duì)圓環(huán)狀突起部，第二氣體通路的開口部形成于一對(duì)圓環(huán)狀突起部之間，橫孔配置于一對(duì)圓環(huán)狀突起部之間。由此，可以在環(huán)狀突起部之間形成氣體通路，并任意設(shè)定回旋流形成體的旋轉(zhuǎn)方向的位置和橫孔的位置。另外，在被一對(duì)圓環(huán)狀突起部夾持形成的環(huán)狀空間的外側(cè)，與圓環(huán)狀突起部相鄰地分別配置O型環(huán)。
[0016](發(fā)明的效果)
[0017]根據(jù)本發(fā)明，可以提供使用了氣液二相高速回旋方式的微氣泡發(fā)生裝置，降低液體的壓力損失，同時(shí)零件數(shù)量減少。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)施方式的微氣泡發(fā)生裝置的局部截面圖。
[0019]圖2是本實(shí)施方式的回旋流形成體的側(cè)視圖。
[0020]圖3是回旋流形成體的俯視圖。
[0021]圖4是沿著圖3中IV — IV線的回旋流形成體的截面圖。
[0022]圖5是沿著圖3中V — V線的回旋流形成體的局部截面圖。
[0023]圖6是沿著圖3中VI — VI線的回旋流形成體的截面圖。
[0024]符號(hào)說明
[0025]10微氣泡發(fā)生裝置
[0026]11微氣泡發(fā)生裝置主體
[0027]12 孔
[0028]13 橫孔
[0029]14 孔
[0030]15 噴嘴
[0031]16氣液混合空間
[0032]17液體供給部
[0033]18回旋流形成體
[0034]19回旋流形成體收容空間
[0035]20圓錐梯形空間[0036]21臺(tái)階部
[0037]22圓環(huán)狀空間
[0038]23流量調(diào)整機(jī)構(gòu)
[0039]25、260 型環(huán)
[0040]180回旋流形成體主體
[0041]181外周部
[0042]182圓筒部
[0043]183梯形部
[0044]184、185 突起部
[0045]186、187 螺旋斜坡
[0046]188第一氣體通路
[0047]189第二氣體通路
[0048]190、191 梁。
【具體實(shí)施方式】
[0049]下面，參照【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1是表示本發(fā)明一實(shí)施方式的微氣泡發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)的局部截面圖。
[0050]在微氣泡發(fā)生裝置10的主體11上設(shè)有例如沿圖1的Xl軸縱向貫通的孔12。在孔12上設(shè)置例如沿與Xl軸正交的Y軸連通到主體11的外部的橫孔13。另外，在橫孔13上設(shè)置例如沿與Y軸正交的X2軸連通到主體11的外部的孔14。此外，在本實(shí)施方式中，X1、X2軸平行配置，但不限于此，X1、X2軸也可以為扭轉(zhuǎn)的關(guān)系。
[0051]孔12的一端部(圖1的左側(cè))構(gòu)成微氣泡發(fā)生裝置10的噴嘴15的氣液混合空間16。氣液混合空間16例如作為圓筒空間構(gòu)成，其前端開口部在一次縮徑后，呈現(xiàn)擴(kuò)徑的形狀。向氣液混合空間16內(nèi)，如后述那樣沿其內(nèi)周面噴出高壓的液體，液體一邊高速回旋一邊朝向噴嘴前端。在氣液混合空間16的中心，通過該高速回旋流產(chǎn)生沿著Xl軸的負(fù)壓，利用該負(fù)壓將被引導(dǎo)的氣體向氣液混合空間16供給，形成氣液二相回旋流。氣液二相回旋流從噴嘴15的前端噴出，此時(shí)，氣液二相流體被剪斷，產(chǎn)生微氣泡。
[0052]另一方面，在孔12的另一端(噴嘴15的相反側(cè))設(shè)置液體供給部17。液體供給部17為從外部向孔12內(nèi)供給上述的液體的部分。在本實(shí)施方式中，液體使用例如撓性管(未圖示)供給，液體供給部17采用例如推入式接頭等管接頭。此外，液體也可以通過管供給，接頭根據(jù)目的或使用條件可使用目前眾所周知的各種流體接頭。
[0053]在孔12中，在噴嘴15和液體供給部17之間設(shè)置用于收容回旋流形成體18的例如圓筒形的回旋流形成體收容空間19?；匦餍纬审w收容空間19的內(nèi)徑比氣液混合空間16的內(nèi)徑大，兩空間通過呈圓錐梯形的圓錐梯形空間20連接。
[0054]回旋流形成體18是將從液體供給部17供給的高壓液體沿氣液混合空間16的內(nèi)周噴出，同時(shí)用于將氣體導(dǎo)向氣液混合空間16的中心的部件，具備配置于中央的主體180和包圍其周圍的例如大致圓筒形的外周部181。主體180由與圓筒部182同軸延伸的切頭圓錐梯形狀的梯形部183構(gòu)成。即，如果在回旋流形成體收容空間19配置回旋流形成體18，則梯形部183向圓錐梯形空間20內(nèi)延伸，在梯形部183的外周面和圓錐梯形空間20的內(nèi)周面之間形成間隙。
[0055]回旋流形成體收容空間19的內(nèi)徑比圓錐梯形空間20的梯形底面的內(nèi)徑大，在兩空間19、20的連接部形成臺(tái)階部21。即，進(jìn)行組裝時(shí)，在將回旋流形成體18從液體供給部17側(cè)嵌插入孔12內(nèi)時(shí)，如果回旋流形成體18到達(dá)適當(dāng)?shù)奈恢茫瑒t外周部181的前端抵接于臺(tái)階部21，限制回旋流形成體18向Xl軸向的移動(dòng)。之后，如果在液體供給部17組裝流體接頭，則流體接頭的零件(例如墊環(huán))與外周部181的另一端抵接。即，回旋流形成體18被夾持于臺(tái)階部21和液體供給部17之間，其Xl軸向的位置被固定。 [0056]在外周部181的外周面設(shè)置一對(duì)沿周方向延伸的突起部184、185。突起部184、185的外徑被設(shè)定為與回旋流形成體收容空間19的內(nèi)徑大致相等。即，在外周部181和回旋流形成體收容空間19的內(nèi)周面之間形成由突起184、185夾持的圓環(huán)狀的空間22。另外，在突起184、185的外側(cè)(圓環(huán)狀空間22的外側(cè))，與各自的突起密接地配置O型環(huán)25、26，氣密地維持圓環(huán)狀空間22。此外，為防止O型環(huán)25、26的錯(cuò)位，也可以將配置O型環(huán)的位置的外周面形成為槽狀。
[0057]橫孔13形成于與該圓環(huán)狀空間22相對(duì)應(yīng)的位置，圓環(huán)狀空間22與橫孔13—同構(gòu)成氣體通路。為了控制所供給的氣體的流量，在橫孔13中設(shè)置使用例如針型絲桿27等的流量調(diào)整機(jī)構(gòu)23。另外，在本實(shí)施方式中，在沿著X2軸的孔14內(nèi)設(shè)置氣體供給部24。在氣體供給部24也設(shè)置例如推入式接頭等流體接頭，連接撓性管(未圖示)，將氣體向微氣泡發(fā)生裝置10供給。即，可通過孔14、橫孔13向圓環(huán)狀空間22供給氣體，通過調(diào)整針型絲桿的位置，控制流路面積，調(diào)整氣體的流量。
[0058]如后詳述,在回旋流形成體18設(shè)置從突起184、185之間的外周面連通到梯形部183的頂面中央部的氣體通路。即，氣液混合空間16通過設(shè)于梯形部183的頂面中央的氣體通路連通到圓環(huán)狀空間22，圓環(huán)狀空間22經(jīng)由橫孔13、孔14連通到氣體供給部24。
[0059]其次，參照?qǐng)D2~圖5，對(duì)本實(shí)施方式的回旋流形成體18的更詳細(xì)的構(gòu)造進(jìn)行說明。圖2是回旋流形成體18的側(cè)視圖，圖3是從圖2中III方向觀察的俯視圖。另外，圖4是沿著圖3中IV — IV線的截面圖，圖5、圖6是從圖4中V方向、VI方向觀察的主體180的向視圖。此外，圖5、6中,外周部181由截面圖表不。
[0060]如圖3~圖6所示，在回旋流形成體18的圓筒部182和外周部181之間設(shè)置多個(gè)螺旋斜坡，圓筒部182和外周部181通過螺旋斜坡連結(jié)。在本實(shí)施方式中設(shè)置一對(duì)螺旋斜坡186、187，螺旋斜坡186、187例如分別繞圓筒部182大致180°以5°~45°的傾斜角設(shè)置。從液體供給部17供給的高壓液體通過外周部181的內(nèi)側(cè)到達(dá)該螺旋斜坡186、187，并沿螺旋斜坡186、187向圓錐梯形空間20噴出。此外，螺旋斜坡186、187的始端部(上游側(cè))186A、187A向大致軸向立起。
[0061]在本實(shí)施方式中，利用多個(gè)螺旋斜坡中至少一個(gè)始端部將氣體通路從主體180連通到外周部181側(cè)。例如，在本實(shí)施方式中，將始端部186A作為厚壁部形成，在其內(nèi)部形成氣體通路。如圖3~圖5所示，氣體通路例如由沿著回旋流形成體18的主體180(圓筒部182、梯形部183)的中心軸的第一氣體通路188、和通過厚壁部(始端部186A)內(nèi)將第一氣體通路188連通到外周部181的外周面的第二氣體通路189構(gòu)成。
[0062]另外，在外周部181的內(nèi)周面形成從始端部186A、187A分別沿圓筒軸向延伸的梁190、191。梁190、191沿外周部181的內(nèi)周面延伸出規(guī)定高度，其前端與安裝于液體供給部17的撓性管(未圖示)的前端抵接，進(jìn)行管的定位。另外，如圖3所示，在外周部181的外周面的局部設(shè)置倒角部(192)，在將回旋流形成體18向回旋流形成體收容空間19安裝時(shí)，也可以用于旋轉(zhuǎn)方向的定位。
[0063]如上，根據(jù)本實(shí)施方式，由于可以將高壓的液體從液體供給部筆直地向回旋流形成體進(jìn)行供給，所以可以降低液體的壓力損失。另外，通過從設(shè)于回旋流形成體收容空間的橫孔供給氣體，可以將氣體供給路和液體供給路在回旋流形成體的位置分支，因此，其結(jié)構(gòu)及其簡(jiǎn)單，能夠大幅降低零件數(shù)量。
[0064]另外，在進(jìn)行回旋流形成體向微氣泡發(fā)生裝置內(nèi)的組裝時(shí)，可以從液體供給部側(cè)嵌插回旋流形成體，因此，不需要如目前那樣將噴嘴前端作為另外部件從噴嘴側(cè)安裝回旋流形成體，能夠使構(gòu)造更簡(jiǎn)單。
[0065]進(jìn)而，在本實(shí)施方式中，在回旋流形成體的外周部設(shè)置一對(duì)圓環(huán)狀的突起部，將回旋流形成體的氣體通路(第二氣體通路)的開口部設(shè)于這些突起部之間，同時(shí)，沿兩突起部配置O型環(huán)，通過與回旋流形成體收容空間的內(nèi)周面進(jìn)行壓接，維持形成于突起部之間的空間的氣密性，因此，能夠以極簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)維持氣密性。另外，由此接著氣體供給部的橫孔只要設(shè)置在與形成于突起部之間的圓環(huán)狀的空間內(nèi)相對(duì)應(yīng)的位置即可，因此加工上的容許誤差也增大，容易進(jìn)行組裝時(shí)的回旋流形成體的旋轉(zhuǎn)方向的定位。
[0066]此外,在本實(shí)施方式中，由于螺旋斜坡有一對(duì),所以斜坡范圍大致為180° (實(shí)際上縮窄厚壁部或梁的量)，這是為了使螺旋斜坡在軸向上不重合，在螺旋斜坡的數(shù)量為η時(shí)，只要螺旋斜坡的 范圍比360° /n窄即可。
[0067]另外，在本實(shí)施方式中，回旋流形成體的主體(圓筒部、梯形部)、螺旋斜坡、厚壁部、梁、外周部、突起部、第一氣體通路、第二氣體通路通過射出成形一體形成。
【權(quán)利要求】
1.一種回旋通路形成體，其安裝于微氣泡發(fā)生裝置中，該微氣泡發(fā)生裝置，將通過螺旋通路進(jìn)行了加壓的液體向噴嘴內(nèi)的氣液混合空間供給，產(chǎn)生回旋流，使用利用所述回旋流產(chǎn)生的負(fù)壓將氣體導(dǎo)入所述氣液混合空間，由此形成氣液二相回旋流，通過將所述氣液二相回旋流從所述噴嘴噴出，將氣液二相流體剪斷，產(chǎn)生微氣泡，所述回旋通路形成體的特征在于，具備: 主體，其具有圓筒部； 外周部，其具有與所述圓筒部同軸的圓筒內(nèi)周面； 螺旋斜坡，其形成于所述主體和所述外周部之間； 厚壁部，其在所述螺旋斜坡的始端部將所述圓筒部和所述外周部之間連結(jié)起來； 第一氣體通路，其沿所述圓筒部的中心軸形成； 第二氣體通路，其通過所述厚壁部?jī)?nèi)將所述第一氣體通路連結(jié)到所述外周部的外側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回旋通路形成體，其特征在于， 所述外周部具有圓筒狀的外周面，沿所述外周面的周方向形成一對(duì)圓環(huán)狀突起部，所述第二氣體通路的開口部形成于所述一對(duì)圓環(huán)狀突起部之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回旋通路形成體，其特征在于， 所述螺旋斜坡設(shè)有 多個(gè)，所述多個(gè)螺旋斜坡彼此在所述中心軸向上不重合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回旋通路形成體，其特征在于， 所述外周部的圓筒內(nèi)周面上的所述螺旋斜坡的始端部向軸向立起，在與所述始端部相對(duì)應(yīng)的位置形成用于進(jìn)行沿圓筒軸延伸的管定位的梁部。
5.一種微氣泡發(fā)生裝置，安裝有權(quán)利要求1所述的回旋通路形成體，其特征在于，在所述回旋通路形成體嵌插的回旋流形成體收容空間設(shè)置橫孔，所述回旋通路形成體安裝時(shí)，所述橫孔連接到所述第二氣體通路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微氣泡發(fā)生裝置，其特征在于， 回旋通路形成體的所述外周部具有圓筒狀的外周面，沿所述外周面的周方向形成一對(duì)圓環(huán)狀突起部，所述第二氣體通路的開口部形成于所述一對(duì)圓環(huán)狀突起部之間，所述橫孔配置于所述一對(duì)圓環(huán)狀突起部之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微氣泡發(fā)生裝置，其特征在于， 在被所述一對(duì)圓環(huán)狀突起部夾持形成的環(huán)狀空間的外側(cè)，與所述圓環(huán)狀突起部相鄰地分別配置O型環(huán)。
【文檔編號(hào)】B01F5/00GK104023833SQ201280065912
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月19日
【發(fā)明者】嵯峨秀一, 淺里信之 申請(qǐng)人:霓達(dá)株式會(huì)社