[发明专利]纳米气泡的生成系统以及生成方法

说明书

技术领域

本发明涉及纳米气泡的生成系统以及生成方法。

背景技术

以往，对于含有纳米气泡、即具有小于1μm（1000nm）的直径的气泡的液体（以下称为含纳米气泡的液体）来说，由于纳米气泡在液相中的停留时间比微米气泡（直径为几微米～几十微米）更长，因此据称清洗、杀菌和除臭的效果提高。作为在液相中产生纳米气泡的纳米气泡产生装置，提出了各种各样的技术，例如有以下的技术。

专利文献1公开了在混合有气体的水中喷射高压的水，从而使其与纳米气泡产生装置的壁面等碰撞，利用该冲击来产生纳米气泡。

专利文献2公开了使混合了气体和液体的流体在具有圆筒状结构的装置中流动，并以高速旋转，从而利用由此产生的紊流来剪切气体，由此来产生纳米气泡。

专利文献3公开了在含有微米气泡等微细气泡的液相中施加超声振动，从而利用该振动使微米气泡等崩溃，产生纳米气泡。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-195889号公报

专利文献2：日本特开2008-272719号公报

专利文献3：日本特开2006-289183号公报

发明内容

发明所要解决的问题

专利文献1的发明或专利文献2的发明分别试图利用冲击力或利用混合气相与液相而成的高速旋流来生成微小的气泡，但是所得到的气泡直径不均匀，有难以控制气泡直径之类的问题。另外，专利文献3的发明是基于溶解于液相中的气体来产生纳米气泡，有难以使产生纳米气泡后的液相中的过饱和度稳定之类的问题。

另外，由杨-拉普拉斯公式可以认为：缩小至纳米级的气泡内部为高压状态。据称在这样的高压状态下，根据亨利定律，纳米气泡内所包含的气体会溶解于周围的液相中，因此纳米气泡会逐渐缩小，从而早晚会消失，欠缺液相中的稳定性。

因此，本发明所要解决的技术问题在于，利用非常简易的构成和工艺来提供纳米气泡在液相中稳定存在的纳米气泡的生成系统和生成方法。

用于解决问题的手段

为了解决上述技术问题，本发明提供以下的纳米气泡的生成系统和生成方法。

即，本发明的纳米气泡的生成系统的特征在于，其具备：生成室，所述生成室以密闭状态收容存在于上侧的气相部分和与气相部分的下侧接触的液相部分；过饱和溶解液体生成装置，所述过饱和溶解液体生成装置生成气体以过饱和的状态溶解于液相部分而得到的过饱和溶解液体；和纳米气泡生成装置，所述纳米气泡生成装置借助具有纳米尺寸的开口直径的贯通孔将加压后的气体供给至所述过饱和溶解液体中，由此生成直径小于1μm的纳米气泡。

本发明的纳米气泡的生成系统中，所述过饱和溶解液体生成装置优选将加压后的气体供给至所述生成室的气相部分。

本发明的纳米气泡的生成系统中，所述过饱和溶解液体生成装置优选借助贯通孔将加压后的气体供给至所述生成室的液相部分。

本发明的纳米气泡的生成系统中，所述过饱和溶解液体生成装置优选兼作所述纳米气泡生成装置。

本发明的纳米气泡的生成系统中，优选还具备对所述生成室的液相部分进行搅拌的搅拌装置。

本发明的纳米气泡的生成系统中，优选还具备水流产生装置，所述水流产生装置用于促进由所述纳米气泡生成装置生成的纳米气泡从所述纳米气泡生成装置平稳地脱离。

本发明的纳米气泡的生成系统中，所述贯通孔优选分别以大于开口直径的三倍的距离分隔。

本发明的纳米气泡的生成系统中，所述生成的纳米气泡优选为单分散。

同样地，本发明的纳米气泡的生成方法的特征在于，其包括下述工序：以密闭状态将存在于上侧的气相部分和与气相部分的下侧接触的液相部分收容于生成室；生成气体以过饱和的状态溶解于液相部分而得到的过饱和溶解液体；和借助具有纳米尺寸的开口直径的贯通孔将加压后的气体供给至所述过饱和溶解液体中，由此生成直径小于1μm的纳米气泡。

发明效果

在以密闭状态收容有气相部分和液相部分的生成室中，生成了气体以过饱和的状态溶解于液相部分而得到的过饱和溶解液体，在该过饱和溶解液体中生成纳米气泡，因此可以起到下述这样的效果：能够利用非常简易的构成和工艺来生成在液相部分中稳定存在的纳米气泡。

附图说明

图1是示意性地对本发明的一个实施方式的纳米气泡的生成系统和生成方法进行说明的图。

图2是表示利用本发明的纳米气泡的生成方法所生成的气泡的粒度分布的图。