微型泡沫形成方法以及微型泡沫形成装置制造方法及图纸

提供能够得到稳定(特别是经时稳定)的微型泡沫的微型泡沫形成装置。微型泡沫形成装置1，具有：作为内径一定的管状部的主管部3；内径逐渐缩小的直径缩小部4；和内径逐渐扩大的开放部5，气体导入管6与气泡稳定剂导入管7设置为，各自的管的端部在开放部5的开放前部5a的内径最小的最小内径侧的区域的内周壁面开口。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术基于日本国专利申请：日本特愿2013-227636号(2013年10月31日申请)主张优先权，并通过引用将该申请的全部记载内容插入记载于本说明书。本专利技术涉及用于在液状体之中形成微小直径的气泡的微型泡沫形成方法以及装置，更详细地说，涉及用于在液状体之中形成稳定的微小直径的气泡的微型泡沫形成方法以及装置。另外，在液状体中，不仅包含(1)仅含有液体的液状体，也包含(2)含有液体与不溶解于所述液体的不溶物(更详细地说，以液状体不丧失流动性的范围的量含有所述不溶物)的液状体。
技术介绍
存在各种用于在液状体中产生微型泡沫或纳米泡沫那样的具有微小直径的微小气泡的方法，但是主要有：(1)使气体通过具有微小的孔的部件(例如针、多孔材料、空气扩撒膜等)的方法；(2)利用由剪切流引起的气液界面的不稳定化的方法(具体地说，文丘里管、节流孔方式、高速回旋的回旋流方式等)；(3)在加压下使气体溶解并在低压下释放的加压溶解法；(4)对液体发出超音波而产生气穴的方法；和(5)利用碳酸盐与酸产生碳酸气体等的化学反应法等。一般地说，直径比较小的区域的气泡，根据气泡的直径尺寸而被称为微型泡沫和/或纳米泡沫，从概念上来说，将直径为微米为单位的气泡(具体地说，1μm～1000μm)称为微型泡沫，将以纳米为单位的气泡(具体地说，1nm～1000nm)称为纳米泡沫，但这些呼称并没有正确地区别开。在本申请说明书中，设为在“微型泡沫”中也包含“纳米泡沫”。作为微型泡沫，例如有直径为数十μm左右的泡沫，可实务地利用。这样的微型泡沫用肉眼也能够确认，如果是直径1μm～100μm的微型泡沫，则在大量产生时能够通过白浊而予以确认。这样的微型泡沫，通过适当选择气体(通常的情况下，在大气压下、室温下为气体)的种类，另外通过适当选择形成泡沫并使其分散的液状体的种类(例如，水(自来水、纯水、超纯水等)、湖泊水、海水、污水处理水、洗衣水、浴池水、饮食物、血液等)，在各种领域中利用。例如，在污水处理的领域，通过利用氧气或空气的微型泡沫，能够提高污水中的溶解氧浓度。另外，在食品制造的领域，通过利用具有杀菌性的气体(例如，臭氧气体)，能够对食品进行杀菌。另外，通过利用二氧化碳或空气，能够得到浴池用的白浊温水。另外，微型泡沫和/或纳米泡沫在医疗现场等也开始利用。产生微型泡沫的装置有各种各样的。例如，有下述专利文献1所述的微型泡沫产生装置，在专利文献1中记载了微型泡沫的产生原理(参照专利文献1的段落(0003))。根据所述微型泡沫的产生原理，可以如下考虑例如使用文丘里管产生微型泡沫的装置的情况下的原理。即，如果急速对液状流体加速，则在液状流体中存在无数其压力变得比饱和蒸气压低的部分，在这些部分液状流体气化而生成气腔(微小气泡)。生成的气腔(微小气泡)在含有它的液状流体的流速减小时破灭(认为是因为所述压力返回到饱和蒸气压以上的压力)。但是，在气泡(例如，直径为数毫米左右的气泡)预先混入液状流体中并对混入有气泡的液状流体和气泡一起进行加速的情况下，混入于液状流体的气体充满腔，该气腔作为微型泡沫而分散于液状流体中。作为产生微型泡沫的装置，已知有专利文献1所述的微型泡沫产生装置和下述专利文献2所述的微型泡沫产生器。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2007-21343号公报专利文献2:日本特开2012-176335号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在本专利技术申请中进行了以下的分析。通常认为，专利文献1所述的微型泡沫产生装置具备：将一端开口2以及另一端开口3分别在长边方向的两端开放的壳体4；使气体导入壳体4的气液混合单元5；被内装于壳体4的整流筒体6；固定于整流筒体6的外侧的第1螺旋桨形翼列7；和固定于整流筒体6的内侧的第2螺旋桨形翼列8(参照专利文献1的附图的图2)，该微型泡沫产生装置产生气液混合流体作为内外反向旋转的回旋流，并产生微型泡沫。但是，根据本专利技术者的见解，通常认为：在使用所述微型泡沫产生装置的情况下，在所产生的微型泡沫中容易产生气泡的再结合，难以得到充分稳定(特别是经时稳定)的微型泡沫(特别是更小的直径的微型泡沫)。通常认为，专利文献2所述的微型泡沫产生器包含：使设置于一端侧的液体L的流入开口10a与设置于另一端侧的液体的流出开口10b通过主通路10连通的壳体2；设置于主通路10的中间的节流部3；和形成于节流部的气体混合单元4，气体混合单元具备：在壁厚方向上贯通壳体2与主通路10连通的气体导入孔6；配置于节流部3、连通于气体导入孔6并且向主通路10开放的环状槽7；和连通于气体导入孔6并且连通于环状槽7的环状空间8，气体混合单元设置有从环状槽7倾斜地向主通路10的液体的流动下游方向DW导入作为来自环状空间8的气体的气体G的倾斜导入单元5(参照专利文献2的附图)，从连通于气体导入孔6的管状槽7倾斜地向主流路的液体的流动下游方向导入气体，以圆滑的流动将气体向液体的通路内导入而产生微型泡沫(参照专利文献2的附图)。但是，根据本专利技术者的见解，通常认为：在所产生的微型泡沫中容易产生气泡的再结合，难以得到充分稳定(特别是经时稳定)的微型泡沫(特别是更小的直径的微型泡沫)。另外，在作为液状体使用纯水和/或自来水那样杂质少的水的情况下，难以充分得到稳定(特别是经时稳定)的更小的直径的微型泡沫。即，以往的微型泡沫等微小气泡的产生器，为了制作微小的气泡而对装置机构下了各种功夫，但纯水和/或自来水那样杂质少的水，其表面张力强，所以即使在水中强力地剪切气体或即使经由滤清器等的微小的孔向水中送入气体，也会经过气球膨胀那样的状态而变为气泡，所以难以变为被称为微型泡沫的微小气泡。为了超过上述那样的微型泡沫的气泡的直径的界限而进行了各种研究，也考虑过例如将以往的气泡产生器大型化、提高液状流体的流量的增加和/或流速、使吸引气体量增大，但相应地，气体变得难以在液状流体中分散，即使产生了气穴，所有气体也难以形成微型泡沫。另外，即便使与液状流体混合的气体的混合机构复杂，也没有确认到特别的效果。其原因之一是，在流动中的水中，一次出现的微小气泡立即合体，不可避免地变化为较大的气泡，如果不解决则不能稳定地维持微小的气泡。因此，本专利技术申请的目的在于提供能够得到稳定(特别是经时稳定)的微型泡沫的微型泡沫形成方法。另外，本专利技术申请的其他的目的在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微型泡沫形成方法，其特征在于：包含在由于液状体流而产生负压的区域导入气体并且导入气泡稳定剂的工序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.31 JP 2013-2276361.一种微型泡沫形成方法，其特征在于：
包含在由于液状体流而产生负压的区域导入气体并且导入气泡稳定剂
的工序。
2.根据权利要求1所述的微型泡沫形成方法，其特征在于：
所述由于液状体流而产生负压的区域为液状体流动的文丘里管系统的
负压形成区域。
3.根据权利要求1所述的微型泡沫形成方法，其特征在于：
所述由于液状体流而产生负压的区域为由于吸引而在管状部产生负压
的区域。
4.根据权利要求1所述的微型泡沫形成方法，其特征在于：
所述由于液状体流而产生负压的区域为向液状体流施加剪切力的剪切
区域或比所述剪切区域靠上游侧附近的区域。
5.根据权利要求4所述的微型泡沫形成方法，其特征在于：
所述剪切区域为将通过搅拌或回旋而产生的剪切力向所述液状体流施
加的剪切区域。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的微型泡沫形成方法，其特征在于：
向对液状体流导入气体的气体导入区域或比所述气体导入区域靠下游
侧的区域导入气泡稳定剂。
7.根据权利要求1或6所述的微型泡沫形成方法，其特征在于：
作为所述气泡稳定剂，使用含有表面活性物质和/或气泡保持物质的
液体。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的微型泡沫形成方法，其特征在于：
一边调节气体的导入量以及气泡稳定剂的导入量的任一方或双方，一
边导入气体并且导入气泡稳定剂。
9.一种微型泡沫形成装置，其特征在于：
在由于液状体流而产生负压的区域，具备气体...

【专利技术属性】
技术研发人员：桥本英夫，大林世一，高野裕一，
申请(专利权)人：日之出产业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP