内含超微细气泡的液体的制造装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及内含超微细气泡的液体的制造装置。本发明专利技术的目的在于提供一种内含超微细气泡的液体的制造装置，所述内含超微细气泡的液体能够有效利用，因为在制造内含超微细气泡的液体时，高浓度超微细气泡维持长时间。本发明专利技术的一个实施例是一种内含超微细气泡的液体的制造装置，所述制造装置包括：容器，所述容器具有导入气体的供气口和导入液体的供液口；以及生成单元，所述生成单元位于所述容器内部，构造成在溶解有气体的液体中生成超微细气泡。造成在溶解有气体的液体中生成超微细气泡。造成在溶解有气体的液体中生成超微细气泡。

【技术实现步骤摘要】
内含超微细气泡的液体的制造装置


本专利技术涉及内含超微细气泡的液体的制造装置。

技术介绍

近年来，已经开发了应用诸如直径为微米尺寸的微米气泡和直径为纳米尺寸的纳米气泡等微细气泡的特征的技术。特别地，直径小于1.0μm的超微细气泡(以下，也称为“UFB”)的效用已在各种领域得到验证。日本专利No.6118544公开了一种微细气泡生成装置，所述装置通过从减压喷嘴喷射其中气体被加压溶解的加压液体来产生微细气泡。此外，日本专利No.4456176公开了一种通过使用混合单元来重复对混合有气体的液体进行分离和整合从而产生微细气泡的装置。

技术实现思路

在日本专利No.6118544中描述的装置和日本专利No.4456176中描述的装置中，除了直径为纳米尺寸的UFB，直径为毫米尺寸的毫米气泡和直径为微米尺寸的微米气泡生成的量较大。然而，浮力作用于毫米气泡和微米气泡，因此在长期保存中它们有逐渐上浮到液面并消失的趋势。另一方面，直径为纳米尺寸的UFB不易受到浮力的影响，并且在进行布朗运动的同时漂浮在液体中，因此适合长期保存。然而，在UFB与毫米气泡和微米气泡一起生成或者气液界面能较小的情况下，随着时间的流逝，即使UFB也会受到毫米气泡和微米气泡消失的影响并且数量减少。因此，尽管在生成时存在许多UFB，但在实际使用UFB时数量减少，并且无法获得充分的使用效果。因此，鉴于上述问题，本专利技术的一个实施例的目的在于提供一种内含超微细气泡的液体的制造装置，所述内含超微细气泡的液体可以有效地使用，因为在制造内含超微细气泡的液体时高浓度超微细气泡维持长时间。本专利技术的一个实施例是一种内含超微细气泡的液体的制造装置，所述装置包括：容器，所述容器具有导入气体的供气口和导入液体的供液口；生成单元，位于所述容器内部，构造成在溶解有气体的液体中产生超微细气泡。本专利技术的进一步特征将通过参照附图对示例性实施例的以下描述而变得明显。
附图说明
图1是示出UFB生成装置的示例的视图。图2是预处理单元的构造示意图。图3A和图3B分别是溶解单元的构造示意图和液体的溶解状态的说明图。图4是T
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UFB生成单元的构造示意图。图5A和图5B均是加热元件的细节的说明图。
图6A和图6B均是加热元件中膜沸腾状态的说明图。图7A至图7D是示出伴随膜沸腾气泡膨胀而生成UFB的方式的视图。图8A至图8C是示出伴随膜沸腾气泡收缩而生成UFB的方式的视图。图9A至图9C是示出通过再加热液体而生成UFB的方式的视图。图10A和图10B是示出在膜沸腾生成的气泡消泡时通过冲击波生成UFB的方式的视图。图11A至图11C均是示出后处理单元的构造示例的视图。图12是示出内含UFB的液体的制造装置的构造示例的视图。图13A和图13B是示出T
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UFB生成单元的视图以及示出与外部控制系统的电连接有关的构造示例的视图。图14是示出内含UFB的液体的制造装置的构造示例的视图。图15是示出内含UFB的液体的制造装置的构造示例的视图。图16是示出生成内含UFB的液体的流程的视图。图17是T
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UFB生成单元的放大视图。图18A至图18C均是T
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UFB生成单元的放大视图。图19A至图19C均是T
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UFB生成单元的放大视图。
具体实施方式
[第一实施例]<<UFB生成装置的构造>>下面，对利用膜沸腾现象的UFB生成装置进行概述。图1是示出能够应用于本实施例的UFB生成装置的示例的视图。本实施例的UFB生成装置1包括预处理单元100、溶解单元200、T
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UFB生成单元300、后处理单元400和收集单元500。对于供应到预处理单元100的诸如自来水的液体W，按照上述顺序进行各单元特有的处理，并且由收集单元500收集液体W作为内含T
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UFB的液体。下面将每个单元的功能和构造进行说明。尽管后面将描述细节，在本说明书中，通过利用伴随着急速发热的膜沸腾而生成的UFB称为T
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UFB(热法超微细气泡)。图2是预处理单元100的构造示意图。本实施例的预处理单元100对供应的液体W进行脱气处理。预处理单元100主要具有脱气容器101、喷头102、减压泵103、液体导入通道104、液体循环通道105和液体排出通道106。例如，诸如自来水的液体W从液体导入通道104通过阀门109供应到脱气容器101。此时，设置在脱气容器101中的喷头102将液体W雾化，并且在脱气容器101内进行喷雾。喷头102用于促进液体W的气化，但作为用于产生气化促进效果的机构，也可以选择使用离心机等。在脱气容器101中储存一定量的液体W后，在所有阀门关闭的状态下启动减压泵103的情况下，将已经气化的气体成分排出，同时也促进了溶解在液体W中的气体成分的气化和排出。此时，在检查压力计108的同时，将脱气容器101的内部压力降低到数百～数千帕(1.0托～10.0托)就足够了。由预处理单元100脱气的气体包括例如氮气、氧气、氩气、二氧化碳等。可以通过利用液体循环通道105对同一液体W重复进行以上说明的脱气处理。具体
而言，在液体导入通道104的阀门109和液体排出通道106的阀门110关闭并且液体循环通道105的阀门107打开的状态下，启动喷头102。由此，储存在脱气容器101中并且已经进行了一次脱气处理的液体W通过喷头102再次喷射到脱气容器101内。另外，对同一液体W，通过启动减压泵103，重复进行由喷头102进行的气化处理和由减压泵103进行的脱气处理。然后，每次利用液体循环通道105进行上述重复处理，可以逐渐减少在液体W中所含的气体成分。在获得脱气到预定纯度的液体W的情况下，通过打开阀门110，液体W通过液体排出通道106运送到溶解单元200。在图2中，示出了通过降低内含气体的部分的压力而使溶解物质气化的预处理单元100，但是对溶解的液体进行脱气的方法不限于此。例如，也可以采用通过使液体W沸腾而使溶解物质气化的加热/沸腾法，或者采用通过使用中空纤维来增加液体与气体之间的界面的膜脱气法。作为使用中空纤维的脱气模块，SEPAREL系列(迪爱生株式会社制造)市场在售。这用于通过使用聚4
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甲基戊烯
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1(PMP)作为中空纤维膜的材料，从主要供应到压电头的油墨中去除气泡。另外，也可以同时使用真空脱气法、加热/沸腾法和膜脱气法中的两种以上。通过进行如上所述的脱气处理作为预处理，在后述的溶解过程中，可以提高所需气体对于液体W的纯度和溶解度。此外，在后述的T
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UFB生成单元中，可以提高液体W中含有的所需UFB的纯度。也就是说，通过在溶解单元200和T
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UFB生成单元300之前设置预处理单元100，可以有效地生成高纯度的内含UFB的液体。图3A和图3B分别是溶解单元200的构造示意图和液体的溶解状态的说明图。溶解单元200是构造成将所需气体溶解在从预处理单元100供应的液体W中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内含超微细气泡的液体的制造装置，所述制造装置包括：容器，所述容器具有导入气体的供气口和导入液体的供液口；以及生成单元，所述生成单元位于所述容器内部，构造成在溶解有所述气体的液体中生成超微细气泡。2.根据权利要求1所述的制造装置，其中，所述容器还具有排出口，内含超微细气泡的液体通过所述排出口排出。3.根据权利要求1或2所述的制造装置，其中，所述生成单元具有第一基板和设置在所述第一基板上的加热器。4.根据权利要求3所述的制造装置，其中，通过驱动所述加热器，在液体中发生膜沸腾。5.根据权利要求3所述的制造装置，还包括：第二基板，用于在所述第一基板的底部冷却所述第一基板。6.根据权利要求1所述的制造装置，其中，通过调节经所述供气口导入的所述气体的导入压力，控制所述容器内的压力。7.根据权利要求1所述的制造装置，其中，所述容器内的压力高于或等于大气压，并且所述容器内温度低于或等于环境温度。8.根据权利要求1所述的制造装置，其中，所述生成单元布置在容器底部。9....

【专利技术属性】
技术研发人员：久保田雅彦，山本辉，中泽郁郎，三原弘明，下山弘幸，樫野俊雄，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：