JPH08230760A

JPH08230760A - マイクロバブルの発生装置

Info

Publication number: JPH08230760A
Application number: JP7032727A
Authority: JP
Inventors: Yoji Kato; 洋治加藤; Tadashi Oi; 忠司大井; Yoshiaki Takahashi; 義明高橋; Osamu Watanabe; 修渡辺; Hideo Mitsutake; 英生光武; Shoichi Maruyama; 尚一丸山
Original assignee: Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1995-02-21
Filing date: 1995-02-21
Publication date: 1996-09-10

Abstract

(57)【要約】【目的】マイクロバブルの発生装置に係わるもので、
簡単な構成にて径のそろった気泡を含む気泡水混合流体
を発生させ、気泡どうしの接触による気泡成長に伴う気
泡径の増大を防止し、気泡水混合流体噴出部への送り込
み性を向上させることを目的とする。【構成】気泡水混合流体を発生させる装置であって、
加圧水供給手段に接続され側壁に複数の細孔が螺旋状に
設けられた流体移送管と、該流体移送管の回りに配され
細孔を囲んだ状態に配されるガスチャンバと、該ガスチ
ャンバに接続され加圧気体を送り込んで細孔を通して流
体移送管内に噴出させる加圧気体供給手段とを具備す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、航走体の摩擦を低減す
る際に使用されるマイクロバブルの発生装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】船舶等の摩擦低減を図るために、船体の
表面に気泡または空気層を介在させる方法が提案されて
いる。気泡を水中に噴出させる技術として、（１）特開
昭５０−８３９９２号、（２）特開昭５３−１３６２８
９号、（３）特開昭６０−１３９５８６号、（４）特開
昭６１−７１２９０号、（５）実開昭６１−３９６９１
号、（６）実開昭６１−１２８１８５号が提案されてい
る。

【０００３】そして、これらの技術では、気泡を噴出さ
せる方法として、空気ポンプで発生させた加圧空気を複
数の穴や多孔板から水中に噴出させるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した
（１）ないし（６）の技術は、以下の課題を有している
ために、いずれも実用化されていないのが実情である。 (ａ)加圧空気のみを複数の穴から噴出する方法である
と、微細な気泡を得ることが困難で、気泡が浮力に基づ
く上昇力によって船体から離れ易く、摩擦抵抗低減範囲
が小さくなる。 (ｂ)多孔質板から微細な気泡を吹き出す技術では、多孔
質板での気泡吹き出し時における圧力損失に基づくエネ
ルギ消費が大きくなって、摩擦抵抗低減によるエネルギ
節約よりも、気泡吹き出しのためのエネルギ消費の方が
多くなる。

【０００５】本発明は、これらの事情に鑑みてなされた
もので、以下の目的を有するものである。簡単な構造で気泡径のそろった気泡を含む気泡水混合
流体を発生させること。気泡の相互接触による気泡成長を抑制して移送中にお
ける気泡径の増大を防止すること。気泡水混合流体噴出部への気泡の送り込み性を向上さ
せること。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係わるマイクロ
バブルの発生装置においては、加圧水供給手段に接続さ
れ側壁に複数の細孔が設けられた流体移送管と、該流体
移送管の回りに配され細孔を囲んだ状態に配されるガス
チャンバと、該ガスチャンバに接続され加圧気体を送り
込んで細孔を通して流体移送管内に噴出させる加圧気体
供給手段とを具備する技術が採用される。上述の細孔に
あっては、軸方向に隣接する細孔どうしがなるべく離間
するような配置が好ましい。このような配置としては、
例えば、複数の細孔を螺旋状に設ける配置、軸方向に隣
接する細孔どうしを少なくとも細孔の孔径・加圧気体の
噴出速度・流体の流速で決められる所定距離だけ離間し
て設ける配置、流体移送管の周方向に角度をずらす配置
とすることが有効である。また、本発明にあっては、以
下の技術が有効である。１）空気以外の気体、水以外の液体に対して適用するこ
と。２）細孔の孔径、数、気体量、流水の移送速度等の組み
合わせを各種設定すること。３）細孔を流体移送管の外方側からドリル加工により形
成して、内方を向く突起、、いわゆるバリのある状況で
形成すること。

【０００７】

【作用】本発明のマイクロバブルの発生装置にあって
は、加圧水供給手段からの加圧水が流体移送管に送り出
され、また、加圧気体供給手段からの加圧空気がガスチ
ャンバの内部に送り込まれて複数の細孔を通して流体移
送管を流れる流体中に噴出させられる。加圧空気の噴出
は、細孔の孔径に応じた細い空気流が形成されて、空気
流が分断されやすくなるとともに、流水によって切断さ
れて、気泡径の小さな気泡（マイクロバブル）が生成さ
れて、流水に混合した状態となり、以下、小さな気泡径
を保持したまま、流体移送管によって所望箇所まで移送
される。このとき、細孔は、軸方向に所定距離以上離間
して配されているので、細孔から流水中に噴出する空気
流が相互に接触して気泡が大きくなることがなく、空気
流の切断による微細な気泡の生成が妨げられない。細孔
の配置を螺旋状としたり、角度をずらして配置すると、
生成した気泡が移送途中で接触することを妨げ、気泡径
の巨大化を招くことがない。

【０００８】

【実施例】以下、本発明に係わるマイクロバブルの発生
装置の実施例について、図面を参照して説明する。

【０００９】〔第１実施例〕図１は、本発明のマイクロ
バブルの発生装置の第１実施例を示すもので、図におい
て、符号１は加圧水供給手段、２は加圧空気供給手段、
３は流体移送管、４は側壁、５はガスチャンバ、６は細
孔、７は気泡水混合流体噴出部を示している。

【００１０】前記加圧水供給手段１は、例えば船体の没
水面に設けた吸水口、海水（水）を吸水して加圧水を発
生させるためのポンプ、加圧水の流量・圧力を制御する
制御手段、給水圧力を計測するための給水圧力計や、給
水量を計測するための液量計等を有するものが適用さ
れ、流体移送管３に接続される。

【００１１】前記加圧空気供給手段２は、空気（大気）
を吸引して加圧するためのブロア、空気（大気）の流量
・圧力を制御する制御機構を備えたものが適用されると
ともに、ガスチャンバ５に接続される。

【００１２】前記流体移送管３は、加圧水供給手段１と
気泡水混合流体噴出部７との間に接続状態に配される。
この流体移送管３の管壁４の途中には、螺旋状に複数の
細孔６が形成される。螺旋状に細孔６を配する場合に
は、軸方向のピッチＬを所定距離以上確保するように
し、かつ周方向の間隔Ｒについても例えば孔径の２倍以
上を確保するように設定される。この場合の所定距離
は、細孔６の孔径、加圧空気の噴出速度、流体の流速、
所望する気泡径を勘案して設定される。さらに、この場
合、細孔６を流体移送管３の外方側からドリル加工で形
成すると、バリと称される突起が内方に向けて形成され
る。

【００１３】前記ガスチャンバ５は、流体移送管３の回
りに細孔６を囲んだ状態かつ気密状態に配されるととも
に、加圧空気供給手段２に接続される。

【００１４】前記気泡水混合流体噴出部７は、船舶等の
航走体の摩擦低減対象表面である没水表面７ａに設けら
れるもので、複数の流体噴出口７ｂ、これら流体噴出口
７ｂに気泡水混合流体を供給するプレナム部７ｃを有し
ており、上記流体移送管３に接続されて、空気と水とを
所望の割合で混合した気泡水混合流体を海水（水）中
に、例えば航走体の斜め後方に噴出するものである。

【００１５】このように構成されているマイクロバブル
の発生装置にあっては、加圧水供給手段１を作動させる
と、加圧水が流体移送管３に送り込まれて、流体移送管
３の内部に流水が発生するとともに、気泡水混合流体噴
出部７から海水（水）中に噴出する。

【００１６】また、加圧空気供給手段２を作動させる
と、加圧空気がガスチャンバ５の内部に送り込まれて細
孔６を通して流体移送管３内に噴出させられる。このと
き、流体移送管３の内部に流水が発生していると、加圧
空気が、細孔６の孔径に応じた細い空気流となって噴出
する。この空気流は細いので分断されやすい状態である
とともに、流水との交差によって切断されて、気泡径の
そろった小さな気泡（マイクロバブル）が多数生成され
て、流水に混合した状態となり、以下、小さな気泡径を
保持したまま、流体移送管３によって気泡水混合流体噴
出部７まで移送される。そして、気泡水混合流体の気泡
は、細孔６の孔径・数、あるいは空気量、流水の移送速
度等によって設定される。この際に、細孔６が螺旋状に
形成されて、軸方向のピッチＬが所定距離以上である
と、噴出した空気流相互の接触や、空気流と流水中の気
泡との接触が妨げられて、気泡が巨大化して成長するこ
とがない。したがって、気泡径のそろった気泡を含む気
泡水混合流体を得ることができる。また、流体移送管３
に内方を向くバリがあるときには、空気流の切れがよく
なって、流水により分断されやすい状況となる。

【００１７】上記のようにして得られた気泡水混合流体
は、気泡水混合流体噴出部７から航走体の斜め後方に噴
出されて航走体の摩擦低減に供されるとともに、航走体
の斜め後方に噴出されることにより、航走体の推進力と
して働く。

【００１８】〔第２実施例〕図２は、本発明のマイクロ
バブルの発生装置の第２実施例を示すものである。図２
において図１と共通する部分については、同一符号を付
しその説明を簡略化する。

【００１９】管壁４に形成される複数の細孔６は、周方
向に等間隔で配されるとともに、千鳥状配置とすること
により、流体移送管３の軸方向にも並べられた状態とな
っているが、軸方向のピッチが、所定距離Ｌを確保する
ように設定される。

【００２０】このように構成されている第２実施例で
は、第一実施例と同様に気泡が接触することがなく、気
泡成長に伴う気泡径の増大を招くことがない。したがっ
て、気泡径のそろった小さな気泡を含む気泡水混合流体
を得ることができる。

【００２１】

【発明の効果】本発明のマイクロバブルの発生装置にあ
っては、以下の効果を奏する。（１）流体移送管に設けた細孔から加圧空気を噴出させ
て気泡生成を行うことにより、微細な気泡を含む気泡水
混合流体を得ることができる。（２）細孔の軸方向の距離を管理設定することにより、
空気流や気泡の接触による気泡の巨大化を抑制して気泡
径の増大を防止することができ、気泡径のそろった気泡
を含む気泡水混合流体を得ることができる。（３）気泡を気泡水混合流体として気泡水混合流体噴出
部まで移送することにより、気泡量や流体の流量調整を
容易にし、水の運動エネルギの利用により気泡の送り込
み性を高めることができる。（４）流体移送管の管壁に細孔を形成することにより、
気泡発生部分を構成しているので、製作性が高く、実用
性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるマイクロバブルの発生装置の第
１実施例を示す一部を断面した正面図である。

【図２】本発明に係わるマイクロバブルの発生装置の第
２実施例を示す細孔の配置状況の正面図である。

【符号の説明】

１加圧水供給手段２加圧空気供給手段３流体移送管４側壁５ガスチャンバ６細孔７気泡水混合流体噴出部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高橋義明東京都江東区豊洲二丁目１番１号石川島播磨重工業株式会社東京第一工場内 (72)発明者渡辺修神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地石川島播磨重工業株式会社技術研究所内 (72)発明者光武英生神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地石川島播磨重工業株式会社技術研究所内 (72)発明者丸山尚一神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地石川島播磨重工業株式会社技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】気泡水混合流体を発生させる装置であっ
て、加圧水供給手段（１）に接続され側壁（４）に複数の細
孔（６）が螺旋状に設けられた流体移送管（３）と、該流体移送管の回りに配され細孔を囲んだ状態に配され
るガスチャンバ（５）と、該ガスチャンバに接続され加圧気体を送り込んで細孔を
通して流体移送管内に噴出させる加圧気体供給手段
（２）とを具備することを特徴とするマイクロバブルの
発生装置。
【請求項２】気泡水混合流体を発生させる装置であっ
て、加圧水供給手段（１）に接続され側壁（４）に複数の細
孔（６）が設けられた流体移送管（３）と、該流体移送管の回りに配され細孔を囲んだ状態に配され
るガスチャンバ（５）と、該ガスチャンバに接続され加圧気体を送り込んで細孔を
通して流体移送管内に噴出させる加圧気体供給手段
（２）とを具備し、軸方向に隣接する細孔が、細孔の孔径、加圧気体の噴出
速度、流体の流速で決められる所定距離以上離間した状
態に配されることを特徴とするマイクロバブルの発生装
置。