專利名稱：氣泡產生裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型為將氣體與液體混合而產生細小氣泡的氣泡產生裝置。
背景技術：
目前，已經有人提出多種水質凈化處理設備，用于水池、水塘、運河、湖沼、河川、海 岸水等處的水質凈化處理，以及水槽、河川、內海等處的養(yǎng)殖漁場等相關的水質凈化處理， 或與飲用水(如自來水、礦泉水)相關的水質凈化處理。 例如日本特許第3227567號公報〈專利文獻1>揭示出由旋轉式散水板與導水板 來構成離心式泵，從設置在外部筒的吸氣孔和吸水口 ，分別吸入空氣和處理對象水，利用內 部筒的高速回轉所產生的強烈渦流來將空氣混入處理對象水內使其產生無數(shù)的微小氣泡， 并且利用散水板的回轉來將氣泡分割成更微小化，又由設在散水板、外部筒內面、內部筒外 面等處的永久磁鐵所產生的汲送作用與電磁作用的相輔相乘，從而使得處理對象水中生成 了次微米(10—7米)等級的極細微氣泡，使得氣泡中的氧氣成分更多的溶于處理對象水中， 以凈化水質。 日本特開2003-053373號公報〈專利文獻2>所提的技術方案也揭示出，在固定筒 的內周與回轉筒的外周面上，分別沿著該固定筒和回轉筒的長度方向，形成復數(shù)個斷面略 呈梯形的突起部，以茲在這些各突起部之間形成斷面略呈倒梯形的溝，并且在各溝內配置 永久磁鐵的例子。 所生成的氣泡越小則越能夠長時間滯留在水域中，從而能夠全面地擴散到整個水 域內，因此對于水質凈化作用有所助益。但是，前述〈專利文獻1>的技術所揭示的構造， 是將內部筒以及固定了的散水板的回轉軸連結到水中馬達的回轉軸，以使該內部筒以及散 水板進行回轉的構造。因此內部筒以及散水板的回轉數(shù)將會受限于水中馬達的回轉數(shù)(例 如1500回轉/分 3600回轉/分)，故而無法獲得充分的高速運轉，也就無法得到納米 (10—9米)級的超細微氣泡。 此外，被視為較重視離子水精制的〈專利文獻2>所揭示的技術方案，則是將磁鐵 量增多。如此則不僅是在啟動時需要較大的回轉轉距，且水中馬達的回轉數(shù)也只能夠在 1800轉以下進行運轉。因此所產生的氣泡本身較之〈專利文獻1>的技術方案所得到的氣 泡更大。即加大磁力，雖可增大離子化效果，但是則會導致負荷變大而回轉數(shù)無法提升，氣 泡的細微化效果亦會降低。就結果而言，〈專利文獻1>、〈專利文獻2>所揭示的技術方案， 還尚未充分理解到產生細微氣泡的原理，對于回轉體、磁力以及氣泡之間的相互關系亦尚 未能充分理解?！磳＠墨I1>日本特許第3227576號公報〈專利文獻2>日本特開2003-053373號公報

實用新型內容本實用新型是用以解決前述問題的技術，主要目的在于提供一種氣泡產生裝置，能夠不必受制于回轉驅動源的回轉數(shù)，可利用較之回轉驅動源的回轉數(shù)更高的高速回轉來
使回轉部進行回轉，從而獲得納米(10—9米)等級的超級細微氣泡。 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術方案 —種氣泡產生裝置，它包括 吸液口和吸氣口，且設置了用來提供回轉驅動力的回轉驅動源的外筒； 設在前述外筒的內部的可回轉的回轉部； 設在前述回轉驅動源與前述回轉部之間的回轉驅動力傳遞路徑之上可容許該回 轉部的空轉容許裝置； 在前述外筒與前述回轉部的外周面相對向面的內周面上，沿著該外筒的軸方向依 預定的節(jié)距配置的第1磁鐵； 在前述回轉部與前述外筒的內周面相對向的外周面上，沿著該回轉部的軸方向依 預定的節(jié)距配置的第2磁鐵； 前述第1、第2磁鐵由彼此互相作用反斥力的同極磁鐵所構成； 且該第1、第2磁鐵彼此配置成當兩者互相相向的狀態(tài)下，彼此間的相對向面呈 平行，并且分別在前述外筒以及回轉部上互相鄰設的磁鐵與磁鐵彼此之間，包含該各個磁 鐵表面在內的平面與平面彼此之間，是設定成以預定的角度交叉，以使得因為前述第1、第 2磁鐵彼此從互相相向起到分開為止時所產生的反斥力所導致的回轉增速力，較之因為前 述第1、第2磁鐵彼此互相接近進而相向時所產生的反斥力所導致的回轉阻力更大。
其中，前述空轉容許裝置具備 分別被設在藉由前述回轉驅動源而回轉的第1回轉體以及與該第1回轉體相向的 前述回轉部的一頂部的兩者相對向面上，互相作用藉由磁力所產生的吸引力之一對第一異 極磁鐵； 分別被設置在藉由前述回轉驅動源而回轉的第2回轉體以及與該第2回轉體相向 的前述回轉部的另一頂部的兩者相對向面上，互相作用藉由磁力所產生的吸引力之一對第 2異極磁鐵而構成的。 其中，至少前述第1、第2回轉體的其中任何一方，設置為泵浦葉片。 依據本實用新型的氣泡產生裝置的第1種結構，由回轉驅動源對于回轉部施于回 轉驅動力使其回轉之后，由空轉容許裝置來容許該回轉的空轉，并且利用分別設置在外筒 與回轉部的相對相向面上的第1、第2同極磁鐵所產生的反斥力作用，使得回轉部可更高速 的進行高速回轉(例如3600回轉/分 10，000回轉/分)，如此一來，即可獲得納米(10—9 米)級的超級細微氣泡。 依據本實用新型前述第1、第2磁鐵的彼此配置，可利用第1、第2同極磁鐵彼此 相互所產生的反斥力，以較之回轉驅動源的回轉數(shù)更大的回轉數(shù)來使回轉部的回轉速度增 加。因為回轉增速力大于第1、第2同極磁鐵彼此擦身而過時產生的反斥力所導致的回轉阻 力。因此可由共振共鳴現(xiàn)象連續(xù)地產生以較之回轉驅動源的回轉數(shù)更大的回轉數(shù)來進行回 轉之回轉部的回轉增速作用。 依據本實用新型的氣泡產生裝置的第2種結構，可利用第1、第2異極磁鐵的吸引 力，將回轉部在外筒的內部支撐成懸浮狀態(tài)，且可以利用異極磁鐵的吸引力，將進行高速回 轉的回轉部位置予以穩(wěn)定支撐。[0026] 依據本實用新型的氣泡產生裝置的第3種結構，亦可利用回轉驅動源來使泵浦葉 片進行回轉，而將外筒內部變成負壓，而從設在外筒上的吸液口與吸氣口將液體與氣體導 入到外筒內，再利用高速回轉的回轉部將兩者混合，從而獲得納米(10—9米)級別的超級細 微氣泡。 綜上所述，本實用新型的有益效果為能實現(xiàn)回轉部分高于回轉驅動源的回轉速 度的高速回轉，從而獲得納米級的細微氣泡。

[0028]圖1為顯示本實用新型的氣泡產生裝置的結構的剖面圖。圖2為顯示本實用新型的氣泡產生裝置的結構的側視圖。圖3a為顯示本實用新型的氣泡產生裝置的外筒結構的剖面圖圖3b為顯示本實用新型的氣泡產生裝置的外筒結構的側視圖。圖4a為顯示本實用新型的氣泡產生裝置的回轉部結構的剖面圖。圖4b為顯示本實用新型的氣泡產生裝置的回轉部結構的側視圖。圖5a為顯示泵浦葉片的結構的左視圖。圖5b為顯示泵浦葉片的結構的剖面圖。圖5c為顯示泵浦葉片的結構的右視圖。圖6為用來說明回轉增速原理的示意圖。圖7為顯示本實用新型的氣泡產生裝置的氣泡產生實驗的結果。圖8為顯示〈專利文獻2>的液體凈化裝置的氣泡產生實驗結果。主要元件符號說明1 :氣泡產生裝置2 :吸液口3:外筒3a :排出口4:回轉部4a :突起部5 :連結構件6 :軸承構件7 :支撐構件8 :水中馬達8a:回轉軸9 :軸承構件10、 11 :異極磁鐵12 :限位構件13、 14 :異極磁鐵15 :固定反斥用磁鐵15a :相對向面16:回轉反斥用磁鐵[0059] 16a:相X寸向面 17 :泵浦葉片 18:吸氣口 19、20:間隙
具體實施方式參見圖示，具體的說明本實用新型的氣泡產生裝置的一種實施形態(tài)。 在圖1到圖5中，氣泡產生裝置1由在其中一頂部設置的作為提供回轉驅動力的 回轉驅動源的水中馬達8、在另一頂部設置了有吸液口 2與吸氣口 18的圓筒形狀的外筒3、 設在該外筒3的內部的可回轉的圓筒形狀的回轉部4而構成。 在水中馬達8的回轉軸8a上，安裝連結構件5，該連結構件5上，安裝著如圖5所 示的構成第1回轉體的泵浦葉片17。在連結構件5上還安裝著一個支軸構件7，該支軸構 件7為可回轉自如地支于設在外筒3的另一頂部上的軸承構件6。在支軸構件7的軸方向 (圖l的左右方向)上，從連結構件5起算后，與回轉部4的軸方向(圖l的左右方向)的 全長相對應的位置上，安裝著構成第2回轉體的限位構件12。如此水中馬達8的回轉軸8a、 連結構件5、泵浦葉片17、支軸構件7以及限位構件12就能構成一體地回轉。 在回轉部4的內部設置了軸承構件9，由該軸承構件9，回轉部4是被樞支成可對 于支軸構件7進行自由回轉，而且可在軸方向(圖l的左右方向)上自由滑動。在構成第l 回轉體的泵浦葉片17與面對該泵浦葉片17的回轉部4的一頂部的兩者對向面上，分別設 置了可相互作用的，由磁力所產生的吸引力之一的對異極磁鐵10、11。 在構成第2回轉體的限位構件12以及與該限位構件12互相相向的回轉部4的另 一頂部的兩者的對向面上，分別設置了可相互作用的，由磁力所產生的吸引力之一的對異 極磁鐵13、 14。 此處，異極磁鐵10、 11以及異極磁鐵13、 14分別配置成讓N極與S極相互相向， 藉由磁力所產生的相互吸引作用，使得可自由回轉且可在軸方向(圖l的左右方向)上自 由滑動地設置在支軸構件7上的回轉部4，在因水中馬達8的回轉驅動力而回轉的泵浦葉片 17與限位構件12之間，受到各異極磁鐵10、11以及異極磁鐵13、14的作用，而在從兩側吸 引的狀態(tài)下保持穩(wěn)定位置，從而可隨著因水中馬達8的回轉驅動力而進行回轉的泵浦葉片 17以及限位構件12 —起轉動。 此外，利用水中馬達8而回轉的泵浦葉片17，以及限位構件12與回轉部4的兩頂 部之間的異極磁鐵10、11以及異極磁鐵13、14，是被設置在構成回轉驅動源的水中馬達8與 回轉部4之間的回轉驅動力傳遞路徑上，構成可容許該回轉部4空轉的空轉容許裝置。 此夕卜，由于利用水中馬達8而回轉的泵浦葉片17，以及限位構件12與回轉部4的 兩頂部之間，設置了異極磁鐵10、11以及異極磁鐵13、14，故當水中馬達8停止時，可以利用 該異極磁鐵10、11以及異極磁鐵13、14的磁力吸引力發(fā)揮回轉部4的剎車制動功能。 在外筒3與回轉部4的外周面相向的內周面上(如圖3所示)，沿著該外筒3的軸 方向以預定的節(jié)距，配置著構成第1磁鐵的固定反斥用磁鐵15，在回轉部4與外筒3的內周 面相向的外周面上，(如圖4所示)，沿著該回轉部4的軸方向以預定的節(jié)距，配置著構成第 2磁鐵回轉反斥用的磁鐵16。[0072] 固定反斥用磁鐵15以及回轉反斥用磁鐵16，是互相作用由磁力所產生的反斥力 的同極磁鐵所構成。例如固定反斥用磁鐵15若為N級，則回轉反斥用磁鐵16亦為N極。固 定反斥用磁鐵15若為S極，則回轉反斥用磁鐵16也為S極。 固定反斥用磁鐵15以及回轉反斥用磁鐵16(如圖2所示)，被配置成當處于相互 相向的狀態(tài)下，彼此間的相對面15a、16a將會平行，而且在外筒3以及回轉部4上，分別互 相鄰設的固定反斥用磁鐵15的彼此之間，以及回轉反斥用磁鐵16的彼此之間，包含了固 定反斥用磁鐵15的相對相向面15a的表面在內的平面15b，與平面16a的表面在內的平面 16b及平面16b的彼此之間，設定成以預定的角度^、0 2互相交叉，以使得固定反斥用磁 鐵15，以及回轉反斥用磁鐵16彼此間從相向起到分開為止時，所產生的反斥力所導致的回 轉增速力F2 (如圖6a所示)，大于該固定反斥用磁鐵15以及回轉反斥用磁鐵16彼此間相 互接近，到達相向為止時產生的反斥力所導致的回轉阻力F4(如圖6b所示)。 在固定部3上分別互相鄰設的固定反斥用磁鐵15彼此間，包含該固定反斥用磁鐵 15的相對向面15a的表面在內的平面15b與平面15b彼此的交叉角度9 p如果如本實施形 態(tài)所示，將8個固定反斥用磁鐵15以相同的節(jié)距排列，交叉角度e工以45。為最適當。此 外，在回轉部4上分別互相鄰設的回轉反斥用磁鐵16彼此之間，包含該回轉反斥用磁鐵16 的相對向面16a的表面在內的平面16b與16b彼此的交叉角度9 2，如果如本實施形態(tài)所示， 將8個回轉反斥用磁鐵16以相同的節(jié)距排列，交叉角度92以45°為最適當。 相對于回轉部4的直徑方向所包含的回轉反斥用磁鐵16的相對向16a的表面在 內的平面16b的角度亦以45。為最適當。相對于固定部3的直徑方向所包含的固定反斥用 磁鐵15的相對向面15a的表面在內的平面15b的角度也是以45°為最適當。 此外，相對于回轉部4的直徑方向所包含的回轉反斥用磁鐵16的相對向面16a的 表面在內的平面16b的角度、相對于固定部3的直徑方向所包含固的定反斥用磁鐵15的相 對向面15a的表面在內的平面15b的角度、在固定部3上分別互相鄰設的固定反斥用磁鐵 15彼此所包含的該固定反斥用磁鐵15的相對向面15a的表面在內的平面15b與平面15b 彼此的交叉角度9 p在回轉部4上分別互相鄰設的回轉反斥用磁鐵16彼此所包含的該回 轉反斥用磁鐵16的相對向面16a的表面在內的平面16b與平面16b彼此的交叉角度9 2， 分別在大于0。且小于90°的角度范圍內適當?shù)卦O定，與將該角度設定成O。或90°的情 況相比，對于回轉部4的回轉有所助益的力量可增加為1倍到2倍。 亦即(如圖6a所示)，根據當固定反斥用磁鐵15與回轉反斥用磁鐵16互相相向 時的互相作用的反斥力，回轉反斥用磁鐵16接收到來自固定反斥用磁鐵15的反斥力Fp對 于回轉部4的回轉方向(回轉反斥用磁鐵16的回轉軌跡的切線方向)所作用的力量，當成 回轉增速力F2來作用(如圖6b所示)，根據回轉反斥用磁鐵16從固定反斥用磁鐵15錯身 而過時互相作用的反斥力，回轉反斥用磁鐵16承受來自于固定反斥用磁鐵15的反斥力F3， 之對于回轉部4的反回轉方向(回轉反斥用磁鐵16的回轉軌跡的切線方向)所作用的力
量，當成回轉阻力F4來作用。 反斥力F" F3的大小關系與固定反斥用磁鐵15和回轉反斥用磁鐵16實質上互相 相向的面積大小成正比，并且與分開的距離成反比。所以{反斥力^ >反斥力F3}與{回 轉增速力F2〉回轉阻力FJ的關系成立。因此回轉增速力F2將會大于回轉阻力F4。 如此(如圖6b所示)，回轉反斥用磁鐵16從固定反斥用磁鐵15錯身而過時所產生的反斥力F3所導致的回轉阻力F4小于回轉增速力F2。因此，可藉由共振共鳴作用(例如 蕩秋千，由預定的周期，連續(xù)的加入很小的力，而達成連續(xù)性地增大振幅的作用)，連續(xù)地產 生以較之水中馬達8的回轉數(shù)更大的回轉數(shù)來進行回轉的回轉部4的回轉增速作用。 此處，回轉部4的回轉增速力因設在由水中的馬達8而回轉的泵浦葉片17、以及限 位構件12、與回轉部4的兩頂部之間的異極磁鐵10、11以及異極磁鐵13、14的作用，而產生 對于水中馬達8的回轉力的從動力量Fm，與回轉增速力F2(圖6a所示)的兩種力量之和， 減掉回轉阻力F4(如圖6b所示)之后所剩下的力量來表示。當水中馬達8的回轉啟動，從 動力量Fm高于回轉阻力F4時，回轉部4就開始進行回轉。 接下來，由于回轉增速力F2 (如圖6a所示)，回轉部4的回轉將會較之水中馬達8
的回轉更快速地進行回轉，而且會擺脫掉從動力量Fm，從而被增速成比水中馬達8的回轉
數(shù)更大的回轉數(shù)。另一方面，從動力量Fm則依舊隨著水中馬達8的回轉數(shù)。 此處，磁鐵所附的磁力的關系，是根據圖6a所示的回轉增速力F2〉從動力量Fm〉
圖6b所示的回轉阻力F4的關系，分別對于異極磁鐵10、11以及異極磁鐵13、14以及固定
反斥用磁鐵15，回轉反斥用磁鐵16附加上磁力。 圖6a所示的回轉增速力F2以及圖6b所示的回轉阻力F4，分別是由一個固定的反 斥用磁鐵15以及回轉反斥用磁鐵16所形成的力量與各磁鐵15、16的寬度以及表面積有 關。例如雖然是以表面積較大且薄的磁鐵為佳，但是如果太薄的話，整體的磁力將會變弱。 想要讓回轉部4停止的話，以圖6a所示的回轉增速力F2減去圖6b所示的回轉阻 力F4，并且減去水中馬達8停止時的從動力Fm的話，就會有剎車制動力發(fā)生作用從而使回 轉部4停止。 具有前述結構的氣泡產生裝置l，可當作設置在處理對象水內的水質凈化裝置來 運作。吸氣口 18透過未圖示的吸氣管來與外部氣體相連通，從而可將空氣引入到外筒3內。 吸液口 2則可吸入被此氣泡產生裝置1所處理的對象水。吸氣管可采用與外氣連通的具有 剛性的管體，吸氣管的數(shù)目可為1個或數(shù)個。 在與外筒3的泵浦葉片17對應的部位上，設置了排出口 3a，可將由泵浦葉片17所
送出的含有納米(10—9米)級的極細微氣泡的處理對象水排送到外部。 在吸液口 2的外側，為了防止無法預測的異物流入，亦可加設鐵網之類的異物濾網。 回轉部4的回轉反斥用磁鐵16，如圖2以及圖4所示，被安裝在以預定的節(jié)距設在 該回轉部4的圓周方向上的斷面呈梯形的突起部4a的傾斜面上，其中突起部4a也兼具有 作為離心式泵浦上的回轉葉片的功能。 在回轉部4的外周面與外筒3的內周面之間所形成的間隙19中，將從吸氣口 18 吸入的空氣混合到從吸液口 2吸入的處理對象水內，使其生成無數(shù)的微小氣泡，并使該各 氣泡中的氧氣成分溶解到該處理對象水中。 —旦令水中馬達8回轉的話，回轉驅動力將會傳達到與回轉軸8a相連接的結構構 件5、泵浦葉片17、支軸構件7以及限位構件12，由異極磁鐵10、11、13、14的吸引作用，回轉 部4將會隨著泵浦葉片17以及限位構件12的回轉而被連帶地轉動。如此水中馬達8與回 轉部4就可構成1體性的回轉。 水中馬達8的回轉數(shù)，例如使用1800回轉/分 3600回轉/分程度的回轉數(shù)，隨
8著這個回轉數(shù)，回轉部4的回轉數(shù)開始也將以1800回轉/分 3600回轉/分的程度進行 回轉。當水中馬達8到達最大回轉數(shù)后，與構成空轉容許裝置，設在泵浦葉片17、以及限位 構件12與回轉部4的兩頂部上的異極磁鐵10、11、13、14的磁力所產生的吸引力相比，由設 在外筒3的內周面上的固定反斥用磁鐵15與設在回轉部4的外周面上的回轉反斥用磁鐵 16的磁力所產生的反斥力更大。所以回轉部4將會被增速而超越水中馬達8的最大回轉速 度，以超高速的回轉數(shù)進行回轉。 另外，與水中馬達8成一體性地進行回轉的泵浦葉片17，可發(fā)揮與離心式泵浦相 同的功能。亦即一旦泵浦葉片17進行回轉的話，與間隙19相連通的間隙20內的處理對象 水將會被泵浦葉片17攪拌到圖1的上下方向，而從排出口 3a流放到外部，間隙20內的水 壓會降低到大氣壓以下(形成負壓)。 因此，與間隙20相連通的間隙19內也會形成負壓，從而使得外筒3內的水面下 降，從吸氣口 18讓空氣流入，并且從吸液口 2讓處理對象水流入。 流入到間隙19內的處理對象水是受到回轉部4的高速回轉的牽引，因此也是高速 地回轉，如此一來，在外筒3內下降后的水面將會產生激烈的波浪，同時也會產生氣泡。在 該水面下將會產生作為2次流動的無數(shù)的小渦流。此時產生的渦流現(xiàn)象也就是被稱為「泰 勒渦流(Taylor Couette Flow或Taylor Vortex)」的現(xiàn)象。 此處所稱的「泰勒渦流」，是因為由大圓筒所構成的外筒3的內部，設置了由小圓 筒或圓柱所構成的回轉部4，在此兩者所包挾的空間內，也就是間隙19內充滿著處理對象 水的狀態(tài)下，由回轉部4的回轉，使得其附近的處理對象水所承受到的離心力被推往外筒3 的方向。然后，為了保持狀態(tài)平衡，處理對象水所具有的作用力以及反作用力，除了被推往 外側的作用力之外，也有返回到回轉部4側的作用力，因此就會產生無數(shù)的小渦流。 因此，從吸氣口 18流入的空氣將會與從洗液口 2流入的處理對象水有效率地混 合，從而形成無數(shù)的微小氣泡。而且所產生的各小氣泡中的氧氣成分將會有效率地溶解到 氧氣不足的應該處理的對象水中。 間隙19內的處理對象水， 一方面增加了微小氣泡的輸入與溶氧量， 一方面受到固 定反斥用磁鐵15與回轉反斥用磁鐵16的電磁作用的相乘效果，將會使流到該間隙19內的 處理對象水中的所有的微小氣泡，被分割以及再分割而形成納米(10—9米)級的極細氣泡， 并且各極細微氣泡中的氧氣成分更易溶解到處理對象水中。 含有極細微氣泡與溶氧的處理對象水，將會受到泵浦葉片17的回轉所產生的汲
送作用，而從排出口 3a朝向圖1的上下方向放出，而被撞散到設置該氣泡產生裝置1的處
理對象水域內。以這種方式制作出來的極細微氣泡與溶氧，并不會在短時間內從處理對象
水域內浮上，可以在該水域中殘留極長時間，從而可以擴散到該整個水域內。 本發(fā)明人，是根據實驗而確認出本實用新型的氣泡產生裝置l，藉由構成空轉容
許裝置所設在泵浦葉片17，以及限位構件12與回轉部4的兩頂部之異極磁鐵10、11、13、14
的磁力所產生的吸引力的結合，而可容許回轉部4超越水中馬達8的最大回轉數(shù)來進行空
轉，空轉后的回轉部4又利用回轉反斥用磁鐵16與固定反斥用磁鐵15所作用的反斥力，達
成超越水中馬達8的最大回轉速度超高速回轉。藉此，氣泡細微化的等級、或者極細微氣泡
與溶氧在水中的滯留時間長度各方面，均明顯地優(yōu)于前述的〈專利文獻1>、〈專利文獻2>
所記載的已有技術。[0100] 眾所周知，各個水分子的氫、氧、氫的結合狀態(tài)并不是直線，且電子的概率分布也并非對稱，而是呈現(xiàn)電性雙極子。因此，這些水分子在液相時，并不是以單體狀態(tài)存在，而是由氫鍵結合，使得復數(shù)個水分子聚集在一起，而形成叢集體。叢集體的大小、形態(tài)因容存的雜質的種類、量、溫度的因素而有所不同。 形成電性雙極子的水分子(離子水)，乃是因為分別設在外筒3的內周面與回轉部4的外周面的固定反斥用磁鐵15以及回轉反斥用磁鐵16的磁場的相對運動而被加諸了能量(主要是分子的回轉運動的能量、還有伸縮運動、并進運動的能量)，因而提升了能量的強度。 亦即，水分子受到活性化的結果，該水分子的叢集體變得更小，因此，極細微氣泡中的氧氣變得更易于融入到叢集體之間，而且極細微氣泡變得更容易分裂。且身為導電性流體的處理對象水與磁場之間進行相對運動的話，處理對象水中將會感應出電流，同時將會產生B 2/2ii的等方向性的壓力(磁力壓)，以及朝向B 2/ii的磁力線方向(此處是垂直方向)的張力。其中，B代表磁力強度，ii代表磁力線的透磁率。這些現(xiàn)象也會使得水分子的叢集體變得更小。 另一方面，因為氧分子為形成磁雙極子的常磁性分子，所以如果被施予其與固定反斥用磁鐵15與回轉反斥用磁鐵16所形成的磁場之間的相對運動的話，將會被加諸能量(主要是分子的回轉運動能量、還有并進運動的能量)，因為提升了能量強度。其結果，磁場內的氧分子將會受到活性化，氣泡表面的氧分子將容易突破水的境界面而溶解進去。[0104] 被釋放到處理對象水中的極細微氣泡的直徑越細小的話，所有的極細微氣泡就不會在短時間內浮上水面。因此，其滯留在水中的時間可無限期延長，極細微氣泡整體的表面積，亦即，極細微氣泡整體與處理對象水之接觸面積將會無限制地變大。[0105] 是以被擴散在處理對象水中域內的離子水是可將多種對象物有效率地加以氧化(N極反斥)或者堿性化(S極反斥)。因氧化而生成的離子水可用來對于病原菌、微生物等等進行殺菌。因堿性化而生成的離子水可分解蛋白質、油脂成分，可發(fā)揮優(yōu)異的洗凈能力。[0106] 此外，當太陽光存在的時候，可以將浮游性的藻類(例如綠藻等)殺死，使其凝集。因浮游性藻類的死亡和凝集所生成的微小浮游物質將會附在氣泡上而浮出水面，進而形成浮渣。此外這種極細微氣泡亦可大量地與水底的底泥(微生物層)相結合而賦予這些底泥浮力，從而能夠以較大的單位來使得底泥浮上。因此只要定期地撈起浮渣加以清理，即可達成針對于對象水域的水質凈化處理。 藉由設在外筒3的內周面以及回轉部4的外周面的固定反斥用磁鐵15以及回轉反斥用磁鐵16的作用，在間隙19內的各點，將會產生朝向回轉部4的半徑方向的磁場，藉由前述的磁場與水分子之間的相互作用，感應電流與水分子之間的相互作用、以及磁場與氧分子之間的相互作用、還有這些相互作用的相乘效果，可使得間隙19內的處理對象水中生成更細微的氣泡，而且可將該極細微氣泡中的氧成分更多地溶解到對象水中。[0108] 亦可在前述氣泡產生裝置1中，適當?shù)夭⒂酶鞣N氣體產生裝置。例如將臭氧產生裝置或者活性空氣產生裝置設置在地面上，經由長條且具有可撓性的吸氣管來與外筒3的吸氣口 18呈氣密且水密的相互連接。 為了不讓吸氣管有損處理對象水域，運轉時可將其鋪設在該水域的水面下。這些裝置所產生的臭氧或活性化空氣由具有可撓性的吸氣管透過吸氣口 18而給送到外筒3的內部。 藉由給送進去含臭氧的空氣或活性化空氣到吸氣口 18來取代一般的外氣，可利
用這些氣體與極細微氣泡化的相乘作用，而可更加增進水質的凈化作用。 如果雨水等流入處理對象水域內而使其水面發(fā)生變動的話，吸氣口 2的水深與水
壓將會變動，有時候將會導致處理對象水域與空氣的最佳混合比消失，因此應對于處理對
象水域的水面變動而將氣泡產生裝置1本體結合適宜的浮筒，使其從水底浮上，如此即使
水面發(fā)生變動時，亦可使得該氣泡產生裝置1本體的水深位置不會發(fā)生變動，進而使得吸
氣口 2的水深與水壓不發(fā)生變動。 處理對象水的污染，酸性化很嚴重的時候，為了達到立即性的改善，可以只在初期期間內，將中和劑及/或凝集劑等的藥劑噴灑或散布到處理對象水中。如此一來，有機物將會被強制地浮上，而改善pH值，先利用藥劑進行初期改善之后，可以利用氣泡產生裝置1繼續(xù)進行水質的凈化工作。水質凈化進展到某種程度時，再投入細菌(需氧性細菌或用以分解氨的細菌)，藉由以上的相乘效果，可將處理對象水充分地進行水質凈化。[0113] 圖7為顯示本實用新型的氣泡產生裝置的氣泡產生實驗的結果，圖7所示的實驗結果，是將前述的氣泡產生裝置1中所包含相的對于回轉部4的直徑方向之回轉反斥用磁鐵16的相對向面16a的表面在內的平面16b的角度設置為45° 、將包含相對于固定部3的直徑方向的固定反斥用磁鐵15的相對向面15a的表面在內的平面15b的角度設定為45° 、將固定部3上互相鄰設的固定反斥用磁鐵15彼此所包含該各個固定反斥用磁鐵15的相對向面15a的表面在內的平面15b與平面15b彼此交叉的角度9工設定為45° ;將回轉部4上互相鄰設的回轉反斥用磁鐵16彼此包含該各個回轉反斥用磁鐵16的相對向面16a的表面在內的平面16b與平面16b彼此的交叉角度9 2設定為45° ;固定部3的內徑設定為78mm、固定部3的內徑與回轉部4的外徑之間的間隙設定為2mm，圖7中的「大型」是指，將固定反斥用磁鐵15以及回轉反斥用磁鐵16的設置范圍的軸方向的長度設定為200mm ; 「小型」是指將固定反斥用磁鐵15以及回轉反斥用磁鐵16的設置范圍的軸方向的長度設定為150mm。并且是采用東京都目黑區(qū)大岡山2-12-1的東京工業(yè)大學內的自來水，來實施本實用新型的氣泡產生裝置的氣泡產生實驗。如圖7所示可得知，所產生的氣泡的粒徑越小的話，其個數(shù)則會越多。 圖8是作為比較例用的〈專利文獻2>的液體凈化裝置的氣泡產生實驗的結果。圖8所示的氣泡產生實驗的結果，〈專利文獻2>的圖3 圖6所示的液體凈化裝置中的相對于回轉筒25的直徑方向所包含的永久磁鐵37的相對向面的表面在內的平面的角度是設定為90° 、相對于固定筒21的直徑方向所包含的永久磁鐵35的對向面的表面在內的平面角度設定為90° 、在固定筒21上互相鄰設的永久磁鐵35彼此所包含該筒就磁鐵35的相對向面的表面在內的平面與平面彼此的交叉角度9i是設定為135。、在回轉筒25上互相鄰設的永久磁鐵37彼此所包含該永久磁鐵37的相對向面的表面在內的平面與平面彼此的交叉角度92是設定為135° ;固定筒21的內徑設定為102mm、固定筒21的內徑與回轉筒25的外徑之間的間隙是設定為2mm、永久磁鐵35、37的設置范圍在軸方向的長度是設定為200mm。并且采用茨城縣筑波市梅園之獨立行政法人產業(yè)技術綜合研究所內的自來水，來實施〈專利文獻2>的液體凈化裝置的氣泡產生實驗。如圖8所示可得知其所產生的氣泡的氣泡粒徑為28 ii m程度時，出現(xiàn)其個數(shù)的高峰期，氣泡粒徑小于28 ii m的話，氣泡個數(shù)又將減少。 本實用新型的活用例之一，可應用作為針對受到有機物等的污染或污濁，或者因為水質富營養(yǎng)化而藻類大量繁殖的處理對象水，進行水質凈化用的氣泡產生裝置。此外，亦可應用在針對工業(yè)上的各種循環(huán)水的水質凈化、對象物的氧化、對象物的洗凈等用途。此外，水的精制、油水的分離、河川等的污水凈化等等，亦適用本實用新型的氣泡產生裝置。
權利要求一種氣泡產生裝置，其特征在于，它包括吸液口和吸氣口，且設置了用來提供回轉驅動力的回轉驅動源的外筒；設在前述外筒的內部的可回轉的回轉部；設在前述回轉驅動源與前述回轉部之間的回轉驅動力傳遞路徑之上可容許該回轉部的空轉容許裝置；在前述外筒與前述回轉部的外周面相對向面的內周面上，沿著該外筒的軸方向依預定的節(jié)距配置的第1磁鐵；在前述回轉部與前述外筒的內周面相對向的外周面上，沿著該回轉部的軸方向依預定的節(jié)距配置的第2磁鐵；前述第1、第2磁鐵由彼此互相作用反斥力的同極磁鐵所構成；且該第1、第2磁鐵彼此配置成當兩者互相相向的狀態(tài)下，彼此間的相對向面呈平行，并且分別在前述外筒以及回轉部上互相鄰設的磁鐵與磁鐵彼此之間，包含該各個磁鐵表面在內的平面與平面彼此之間，是設定成以預定的角度交叉，以使得因為前述第1、第2磁鐵彼此從互相相向起到分開為止時所產生的反斥力所導致的回轉增速力，較之因為前述第1、第2磁鐵彼此互相接近進而相向時所產生的反斥力所導致的回轉阻力更大。
2. 如權利要求1所述的氣泡產生裝置，其特征在于，其中，前述空轉容許裝置具備 分別被設在藉由前述回轉驅動源而回轉的第1回轉體以及與該第1回轉體相向的前述回轉部的一頂部的兩者相對向面上，互相作用藉由磁力所產生的吸引力的一對第1異極磁 鐵；分別被設置在藉由前述回轉驅動源而回轉的第2回轉體以及與該第2回轉體相向的前 述回轉部的另一頂部的兩者相對向面上，互相作用藉由磁力所產生的吸引力的一對第2異 極磁鐵而構成的。
3. 如權利要求2所述的氣泡產生裝置，其特征在于，其中，至少前述第1、第2回轉體的 其中任何一方，設置為泵浦葉片。
專利摘要一種氣泡產生裝置，其結構特征為在水中馬達驅動的泵浦葉片以及限位構件與回轉部的兩頂部之間，分別設置成對異極磁鐵，在外筒與回轉部外周面相向的外筒內周面上，沿該外筒的軸方向依預定的節(jié)距設置固定反斥用磁鐵，在回轉部與外筒內周面相向的外周面上，沿著該回轉部的軸方向依預定的節(jié)距設置回轉反斥用磁鐵，兩者由同極磁鐵所構成。且設置成使固定反斥用磁鐵于回轉反斥用磁鐵，彼此從互相相向起到分開為止時所產生的反斥力所導致的回轉增速力，較之彼此相互接近到相向時所產生的反斥力所導致的回轉阻力大。本實用新型的有益效果該氣泡產生裝置能實現(xiàn)回轉部分高于回轉驅動源的回轉速度的高速回轉，從而獲得納米級的細微氣泡。
文檔編號C02F1/48GK201537462SQ20092010899
公開日2010年8月4日 申請日期2009年6月12日 優(yōu)先權日2009年6月12日
發(fā)明者莊田三紀夫 申請人:北京市松浦經貿發(fā)展公司