１２９．小型ループ流式OKノズルを用いたナノ・マイクロバブル発生装置（２）

　　２０１３
　　　　日本混相流学会シンポジュームに展示　―――信州大学

　　ナノ・マイクロバブル発生装置
　　　　　100ｍL/min、200ｍL/minOKノズル

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（有）OK エンジニアリング　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　松永

　2013年8月9日から11日まで信州大学で日本混相流学会シンポジュームが開かれましたので、混相流学会では今回初めて「ナノ・マイクロバブル発生装置」を展示しました。
　展示棟と講演棟、休憩棟がそれぞれ違う建物で100ｍは離れていて、猛暑だったこともあり、訪問者が非常に少なく残念でした。


　展示の目的は、実験用の小型ナノ・マイクロバブル発生装置を作るためでした。
　色々小型発生装置の構想はありますが、期限を切らないといつまでも構想のままなので製作を早めることを主目的に取り組みました。


　小型ループ流式OKノズルで小型の装置を製作して、珍しい現象があったので大変勉強になりました。
　研究課題が増えました。




　　8月5、6日の2日間で仕上げ、テストをして、8日午前着で、信州大学工学部に送りました。
　DCモータの操作盤、ポンプなど必要部品は事前に手配し、どのように組むか何回もシュミレートしていたので、息子に指示するだけで、ほぼ完成しました。若い力は素晴らしいですね。

　
　
　ダイアフラムのポンプは振動があると思い取付けブラケットを木にしましたが、予想以上の振動でした。スポンジを介して取り付けましたが、音が気になります。

　振動、音対策が必要なようですが、もっとコンパクトにまとめるには、一工夫が必要です。

　
　このポンプには200ｍL/minOKノズルを取付けました。バブル径35ミクロン以下のマイクロバブルが発生しているのが目視観察できました。
発生量も多いです。加圧溶解タンクを使用しているのかと質問されるほどでした。

ここまでバブル径が小さくなるとは予想外でした。下のビデオを見てください。
　＜発生条件＞
水道水
使用ノズル：　200ｍL/min OKノズル
OKノズルにかかる水圧は約0.21MPa。
ノズルの真空度:　‐0.096MPa。
ポンプの電圧DC24V。

　このポンプに最初５日のテストで、500ｍL/minノズルを取り付けた時は35ミクロン前後のバブルが大半ですが、100ミクロンに近いものも含まれていました。
 　通常だと低い水圧では空気を自吸させないとマイクロバブルはそんなに発生しないのですが、多くのマイクロバブルを発生させていました。
　不思議な現象です。
この時の水圧:　約0.07MPa。　ノズルの真空度：　‐0.024MPa。
　8月5日にビデオを撮っていますので見てください。

　　２台目のポンプはチューブポンプです。
　
　このタイプは回転しながらローラーでチューブをしごくタイプなので音は気になりません。
　このポンプには１00ｍL/minOKノズルを取付けました。
　200L/minノズルよりさらに細かいバブルが発生しました。凝視しないと見えないくらいのバブル径です。
このように細かい10ミクロン前後のマイクロバブルの発生は初めての現象です。

　なぜ小型になるとバブル径が小さくなるのか、　今後、小型OKノズルの発生メカニズムを解明する必要がありそうです。
　また、100ｍL/minノズルより小さいOKノズルを製作するのが楽しみになりました。
　この動画は二つのポンプを動かしているので、ダイアフラムポンプの音が入っています。