Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7729556B2 - Microbubble generating device and microbubble generating method - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7729556B2 - Microbubble generating device and microbubble generating method - Google Patents

Microbubble generating device and microbubble generating method

Info

Publication number
JP7729556B2
JP7729556B2 JP2022111314A JP2022111314A JP7729556B2 JP 7729556 B2 JP7729556 B2 JP 7729556B2 JP 2022111314 A JP2022111314 A JP 2022111314A JP 2022111314 A JP2022111314 A JP 2022111314A JP 7729556 B2 JP7729556 B2 JP 7729556B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid
porous body
gas
storage chamber
air storage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2022111314A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2024009637A (en
Inventor
隆行 大橋
和晃 熊谷
崇 五島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Noritake Co Ltd
Kagoshima University NUC
Original Assignee
Noritake Co Ltd
Kagoshima University NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Noritake Co Ltd, Kagoshima University NUC filed Critical Noritake Co Ltd
Priority to JP2022111314A priority Critical patent/JP7729556B2/en
Publication of JP2024009637A publication Critical patent/JP2024009637A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7729556B2 publication Critical patent/JP7729556B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Accessories For Mixers (AREA)

Description

本開示は、微細気泡発生装置および微細気泡の発生方法に関する。 This disclosure relates to a microbubble generating device and a method for generating microbubbles.

近年、径が100μm未満のファインバブルと呼ばれる微細気泡を用いた技術の有用性が注目されている。ファインバブルは、例えば、径が1μm未満のウルトラファインバブルと、径が1μm以上のマイクロバブルとを含んでいる。気泡を微細化することで、例えば、有機合成等の化学反応用途における気液反応の促進、微生物、動物細胞等の培養用途における酸素の供給の高効率化等が期待できる。その他にも、微細気泡を含む液体を用いた洗浄技術、水の除菌および脱臭、オゾン水の生成、健康・医療機器分野、湖沼や養殖場の水質浄化、工場・畜産等の各種排水処理、機能水製造等への微細気泡を用いた技術の利用が検討されている。それにともない、近年では、マイクロバブルやウルトラファインバブルを発生させる装置の市場も拡大している。 In recent years, attention has been focused on the usefulness of technology using microscopic bubbles called fine bubbles, which are less than 100 μm in diameter. Fine bubbles include, for example, ultrafine bubbles with diameters of less than 1 μm and microbubbles with diameters of 1 μm or more. Reducing the size of bubbles can be expected to promote gas-liquid reactions in chemical reaction applications such as organic synthesis, and to increase the efficiency of oxygen supply in culturing applications such as microorganisms and animal cells. Other applications of technology using fine bubbles are being considered, including cleaning technology using liquids containing fine bubbles, water sterilization and deodorization, ozone water generation, health and medical equipment, water purification in lakes and aquaculture farms, various wastewater treatment applications from factories and livestock farms, and functional water production. Accordingly, the market for devices that generate microbubbles and ultrafine bubbles has also expanded in recent years.

特許文献1で開示される微細気泡発生装置は、円筒状の内周面を有する筒状部材、該筒状部材の一端を閉じる第1端壁部材、および、該筒状部材の他端を閉じる第2端壁部材によって画定される流体旋回室と、該流体旋回室内に気液混合流体を導入する流体導入孔と、該流体旋回室内から気液混合流体を吐出する流体吐出孔と、を備える気体旋回剪断装置を有している。この気体旋回剪断装置では、流体導入孔が、筒状部材の軸線方向の中心位置よりも第2端壁部材寄りの位置に設けられている。流体吐出孔は、筒状部材の内周面の中心軸線に沿って該第2端壁部材を貫通している。流体旋回室内に導入された気液混合流体は、吐出口が設けられていない第1端壁部材に向けて旋回流となって進み、第1端壁によって当該流体旋回室の半径方向中心部に向けられながら反転し、旋回速度を更に高め、第2端壁部材に向かい、流体吐出口から外部へ吐出される。この文献では、このとき、液体内に含まれる気体への剪断力が大きくなり、微細化が促進されると記載されている。 The micro-bubble generator disclosed in Patent Document 1 has a gas swirling shear device including a fluid swirling chamber defined by a tubular member having a cylindrical inner surface, a first end wall member closing one end of the tubular member, and a second end wall member closing the other end of the tubular member, a fluid inlet hole for introducing a gas-liquid mixture into the fluid swirling chamber, and a fluid outlet hole for discharging the gas-liquid mixture from the fluid swirling chamber. In this gas swirling shear device, the fluid inlet hole is located closer to the second end wall member than the axial center of the tubular member. The fluid outlet hole penetrates the second end wall member along the central axis of the inner surface of the tubular member. The gas-liquid mixture introduced into the fluid swirling chamber forms a swirling flow and proceeds toward the first end wall member, which does not have a discharge port. The first end wall then redirects the flow toward the radial center of the fluid swirling chamber, further increasing the swirling speed, and the flow moves toward the second end wall member before being discharged to the outside through the fluid discharge port. The document states that this increases the shear force on the gas contained in the liquid, facilitating atomization.

特許文献2で開示される超微細気泡発生器は、一端に液体の導入口を有し、他端に液体の導出口を有する筒状のケーシング体内に、導入口から導出口に向けて導入口から導入した液体の流速を増速させる流速増速部と、該流速増速部にて増速された液流により圧力降下されたケーシング体内に外部から気体を吸引する気体吸引部と、該気体吸引部にて吸引された気体を増速された液流によりせん断して超微細な気泡混じりの液体を生成する超微細気泡含有液体生成部と、を備えている。この超微細気泡発生器の気体吸引部には、吸引される気体の脈動を抑制する脈動抑制体が配設されている。この文献では、脈動抑制体を配設することによって、気体の脈動を低減して、超微細気泡に安定的に生成できるとともに、振動または騒音の低減することができると記載されている。 The ultrafine bubble generator disclosed in Patent Document 2 comprises a cylindrical casing having a liquid inlet at one end and a liquid outlet at the other end. The casing includes a flow rate acceleration section that accelerates the flow rate of the liquid introduced from the inlet toward the outlet; a gas suction section that draws gas from the outside into the casing, where the pressure is reduced by the liquid flow accelerated by the flow rate acceleration section; and an ultrafine bubble-containing liquid production section that shears the gas drawn in by the gas suction section with the accelerated liquid flow to produce a liquid containing ultrafine bubbles. The gas suction section of this ultrafine bubble generator is equipped with a pulsation suppressor that suppresses pulsation of the drawn gas. The document states that the installation of the pulsation suppressor reduces gas pulsation, enabling the stable generation of ultrafine bubbles and reducing vibration and noise.

特許文献3で開示される気泡生成装置は、下流端が液体中に配置されるガス流路と、ガス流路内を減圧することにより、液体がガス流路内のガスと混ざり合うように、液体を下流端から吸い込ませたのち、ガス流路内を加圧することにより、ガス流路内の液体および該液体と混ざり合ったガスを、下流端から液体中に噴出させるガス圧制御装置と、を備えている。この文献では、ガス流路の減圧および加圧のそれぞれの過程で、ガス流路内で生成した気泡に対して攪拌力等を作用させることができるため、かかる気泡の微細化を効率的に行うことができると記載されている。 The bubble generating device disclosed in Patent Document 3 comprises a gas flow path whose downstream end is placed in liquid, and a gas pressure control device that reduces the pressure inside the gas flow path to suck in liquid from the downstream end so that the liquid mixes with the gas in the gas flow path, and then pressurizes the gas flow path, thereby ejecting the liquid in the gas flow path and the gas mixed with the liquid from the downstream end into the liquid. This document states that during the processes of depressurizing and pressurizing the gas flow path, a stirring force can be applied to the bubbles generated in the gas flow path, thereby efficiently reducing the size of the bubbles.

特許文献4で開示される気泡生成装置は、気体供給源と、気体供給源が供給する気体を液体中へと導く気体用流路と、気体用流路の出口部分に配置された多孔質部材と、多孔質部材の液体側の表面に振動を与える振動源と、を備えている。この気泡生成装置では、流路から流体中へ導入される気体は、多孔質部材を通過するために微小な気泡となって液体中に導入される。そして、振動源によって多孔質部材の表面が振動することによって、微小な気泡が多孔質部材の表面から速やかに脱落する。この文献では、かかる構成によって、液体中に微小な気泡を効率よく生成することができると記載されている。 The bubble generating device disclosed in Patent Document 4 includes a gas supply source, a gas flow path that guides the gas supplied by the gas supply source into a liquid, a porous member disposed at the outlet of the gas flow path, and a vibration source that applies vibrations to the liquid-side surface of the porous member. In this bubble generating device, the gas introduced into the fluid from the flow path passes through the porous member, becoming tiny bubbles that are then introduced into the liquid. The vibration source then vibrates the surface of the porous member, causing the tiny bubbles to quickly drop off from the surface of the porous member. This document states that this configuration enables the efficient generation of tiny bubbles in a liquid.

特開2008-272719号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-272719 特開2014-028340号公報JP 2014-028340 A 特開2017-023996号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-023996 特開2003-265939号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-265939

ところで、多孔質体にガスを通過させて気泡を液体中に発生させる構成を有する装置(例えば特許文献4)では、他の構成を有する装置(例えば特許文献1~3)と比べて、生成される気泡の気泡径が大きくなる傾向がある。 However, in devices configured to generate bubbles in a liquid by passing a gas through a porous material (e.g., Patent Document 4), the bubbles generated tend to be larger in diameter than in devices with other configurations (e.g., Patent Documents 1 to 3).

そこで、本開示は、上記課題に鑑みてなされたものであり、多孔質体を用いて微細気泡をより効率よく発生させる技術の提供を目的とする。 This disclosure was made in consideration of the above-mentioned issues, and aims to provide a technology that uses a porous body to generate microbubbles more efficiently.

ここで開示される微細気泡発生装置は、液体中に微細気泡を発生させる装置である。この装置は、上記液体に接触するとともに上記微細気泡を発生させる複数の細孔を有する第1面を備える多孔質体と、上記多孔質体にガスを供給するガス供給機構と、上記第1面と接触する上記液体を該第1面に沿う方向に揺動させる液体揺動機構と、を備えている。この装置は、上記液体揺動機構によって上記液体が揺動されている間に、上記多孔質体に供給された上記ガスを上記複数の細孔を介して上記液体中に放出させるように構成されている。 The microbubble generator disclosed herein is a device for generating microbubbles in a liquid. This device comprises a porous body having a first surface that contacts the liquid and has a plurality of pores that generate the microbubbles; a gas supply mechanism that supplies gas to the porous body; and a liquid agitation mechanism that agitates the liquid in contact with the first surface in a direction along the first surface. This device is configured to release the gas supplied to the porous body into the liquid through the plurality of pores while the liquid is agitated by the liquid agitation mechanism.

かかる構成の微細気泡発生装置では、液体が多孔質体の第1面に沿って揺動している間は、第1面には、液体の揺動によってせん断力が発生し得る。このため、微細気泡をより効率よく発生させることができる。 In a microbubble generator configured as described above, while the liquid is oscillating along the first surface of the porous body, shear forces can be generated on the first surface due to the oscillating liquid. This allows for more efficient generation of microbubbles.

この装置の好ましい一態様では、上記多孔質体は、両端が開口した円筒状に構成されている。該多孔質体の内表面が、複数の貫通孔である上記複数の細孔を有する上記第1面である。上記ガス供給機構は、上記多孔質体の外表面側から上記ガスを供給するように構成されている。かかる構成によると、ここで開示される技術の効果をよりよく実現することができる。 In one preferred embodiment of this device, the porous body is configured in a cylindrical shape with both ends open. The inner surface of the porous body is the first surface having the plurality of pores, which are a plurality of through-holes. The gas supply mechanism is configured to supply the gas from the outer surface side of the porous body. This configuration makes it possible to better achieve the effects of the technology disclosed herein.

この装置の好ましい他の一態様では、上記ガス供給機構は、内部に上記多孔質体を配置する、両端が開口した円筒状のガス供給管を有している。上記ガス供給機構は、該ガス供給管の内壁面と上記多孔質体の外表面との間に上記ガスを供給するように構成されている。かかる構成によると、微細気泡の発生をより効率よくすることができるとともに、多孔質体の内部から外部への液体の漏出を抑制することができる。 In another preferred embodiment of this device, the gas supply mechanism has a cylindrical gas supply pipe with both ends open, with the porous body disposed inside. The gas supply mechanism is configured to supply the gas between the inner wall surface of the gas supply pipe and the outer surface of the porous body. This configuration makes it possible to generate fine bubbles more efficiently and to prevent liquid from leaking from the inside to the outside of the porous body.

この装置の好ましい他の一態様では、上記多孔質体は、一端が閉じ、他端が開口した円筒状に構成されている。該多孔質体の外表面が、複数の貫通孔である上記複数の細孔を有する上記第1面である。上記ガス供給機構は、上記多孔質体の内表面側から上記ガスを供給するように構成されている。かかる構成によると、ここで開示される技術の効果をよりよく実現することができる。 In another preferred embodiment of this device, the porous body is configured in a cylindrical shape with one end closed and the other end open. The outer surface of the porous body is the first surface having the plurality of pores, which are a plurality of through-holes. The gas supply mechanism is configured to supply the gas from the inner surface side of the porous body. This configuration makes it possible to better achieve the effects of the technology disclosed herein.

この装置の好ましい他の一態様では、上記ガス供給機構は、上記揺動の状況に応じて、上記ガスの供給開始および供給停止を切り替え可能に構成されている。かかる構成によると、微細気泡の発生効率を高められるとともに、微細気泡のサイズをより小さくすることができる。 In another preferred aspect of this device, the gas supply mechanism is configured to be able to switch between starting and stopping the supply of gas depending on the state of the oscillation. This configuration increases the efficiency of generating microbubbles and enables the size of the microbubbles to be made smaller.

この装置の好ましい他の一態様では、上記ガス供給機構は、上記ガスの供給源と、該供給源から上記多孔質体までの上記ガスの流路となる配管と、該配管上に設けられたバルブと、を有している。上記ガス供給機構は、上記揺動の状況に応じて該バルブを開閉することによって上記多孔質体への上記ガスの供給開始および供給停止を切り替えるように構成されている。かかる構成によると、微細気泡の発生効率をより向上させることができる。 In another preferred embodiment of this device, the gas supply mechanism includes a gas supply source, piping that serves as a gas flow path from the supply source to the porous body, and a valve installed on the piping. The gas supply mechanism is configured to start and stop the supply of the gas to the porous body by opening and closing the valve depending on the state of the oscillation. This configuration can further improve the efficiency of generating fine bubbles.

この装置の好ましい他の一態様では、上記液体揺動機構は、上記円筒状多孔質体の一方の端部から他方の端部に向かう方向、および、上記他方の端部から上記一方の端部に向かう方向に上記液体を揺動させるように構成されている。上記のとおり、円筒状多孔質体の両端が開口となっている。このため、かかる構成によると、いずれか一方の端部から、発生した微細気泡を効率よく多孔質体の外部に排出することができる。 In another preferred aspect of this device, the liquid agitation mechanism is configured to agitate the liquid in a direction from one end of the cylindrical porous body to the other end, and from the other end to the one end. As described above, both ends of the cylindrical porous body are open. Therefore, with this configuration, the generated microbubbles can be efficiently discharged to the outside of the porous body from either end.

この装置の好ましい他の一態様では、上記液体揺動機構は、上記液体を収容する容器と、減圧設備と、加圧設備と、蓄気室と、バルブと、配管と、を備えている。上記配管を介して、上記多孔質体の一方の端部が、上記容器と接続されており、該多孔質体の他方の端部が上記蓄気室に接続されている。上記蓄気室は、上記減圧設備および上記加圧設備に接続されている。該蓄気室と該減圧設備との接続、および、該蓄気室と該加圧設備との接続は、上記バルブによって切り替え可能に構成されている。上記液体揺動機構は、上記蓄気室と上記減圧設備との接続を介して上記多孔質体内が減圧された場合に上記一方の端部から上記液体を該多孔質体内に吸入し、上記蓄気室と上記加圧設備との接続を介して上記多孔質体内が加圧された場合に上記一方の端部から上記液体を該多孔質体外に排出し、該吸入および該排出を交互に繰り返すことによって、上記液体を揺動させるように構成されている。かかる構成によると、当該端部における液体の吸入および排出を円滑に行うことができ、延いては、より効率よく微細気泡を発生させることができる。 In another preferred aspect of this device, the liquid agitation mechanism includes a container for storing the liquid, a pressure reduction device, a pressurization device, an air storage chamber, a valve, and piping. One end of the porous body is connected to the container via the piping, and the other end of the porous body is connected to the air storage chamber. The air storage chamber is connected to the pressure reduction device and the pressurization device. The connection between the air storage chamber and the pressure reduction device and the connection between the air storage chamber and the pressurization device are switchable by the valve. The liquid agitation mechanism is configured to suck the liquid into the porous body from the one end when the pressure inside the porous body is reduced via the connection between the air storage chamber and the pressure reduction device, and to discharge the liquid from the one end to the outside of the porous body when the pressure inside the porous body is increased via the connection between the air storage chamber and the pressurization device, alternately repeating this suction and discharge, thereby agitating the liquid. This configuration allows for smooth suction and discharge of liquid at the end, ultimately enabling more efficient generation of microbubbles.

この装置の好ましい他の一態様では、上記液体揺動機構は、上記液体を収容する容器と、減圧設備と、加圧設備と、蓄気室と、バルブと、を備えている。上記容器は、上記蓄気室と接続されている。上記多孔質体は、上記蓄気室内に配置されている。上記蓄気室は、上記減圧設備および上記加圧設備に接続されており、該蓄気室と該減圧設備との接続、および、該蓄気室と該加圧設備との接続は、上記バルブによって切り替え可能に構成されている。上記液体揺動機構は、上記蓄気室内が減圧された場合に上記容器から上記液体を該蓄気室内に吸入し、該蓄気室内が加圧された場合に上記蓄気室から上記液体を上記容器に排出し、該吸入および該排出を交互に繰り返すことによって、上記液体を揺動させるように構成されている。かかる構成によると、流路内での気泡の合一化を抑制させることができ、より効率よく微細気泡を発生させることができる。 In another preferred aspect of this device, the liquid oscillating mechanism includes a container for containing the liquid, a pressure reduction device, a pressurization device, an air storage chamber, and a valve. The container is connected to the air storage chamber. The porous body is disposed within the air storage chamber. The air storage chamber is connected to the pressure reduction device and the pressurization device, and the connection between the air storage chamber and the pressure reduction device and the connection between the air storage chamber and the pressurization device are switchable by the valve. The liquid oscillating mechanism is configured to oscillate the liquid by drawing the liquid from the container into the air storage chamber when the pressure inside the air storage chamber is reduced, and discharging the liquid from the air storage chamber into the container when the pressure inside the air storage chamber is increased, alternately repeating this suction and discharge. This configuration can suppress the coalescence of bubbles within the flow path, enabling more efficient generation of fine bubbles.

この装置の好ましい他の一態様では、上記液体揺動機構は、上記液体を収容する、上記多孔質体への該液体の供給源である容器であって、上記多孔質体から放出された上記ガスを回収する容器を備えている。上記容器は、上記多孔質体よりも上側に配置されている。かかる構成によると、多孔質体への液体の供給に、重力を利用することができる。このため、ここで開示される技術の効果に加えて、装置を簡略化する効果を実現することができる。 In another preferred embodiment of this device, the liquid agitation mechanism includes a container that contains the liquid and serves as a supply source for the liquid to the porous body, and that collects the gas released from the porous body. The container is positioned above the porous body. With this configuration, gravity can be used to supply liquid to the porous body. This allows for the realization of the effect of simplifying the device in addition to the effect of the technology disclosed herein.

この装置の好ましい他の一態様では、上記液体揺動機構は、上記液体を収容する容器と、加圧設備と、蓄気室と、バルブと、配管と、を備えている。上記多孔質体は、一方の端部が上側に、他方の端部が下側になるように配置されている。上記容器は、上記多孔質体の上記一方の端部よりも上側に配置されているとともに、上記配管を介して該一方の端部と接続されている。上記蓄気室は、上記配管を介して、上記多孔質体の上記他方の端部と接続されているとともに、上記加圧設備に接続されている。上記蓄気室と上記加圧設備との接続および非接続は、上記バルブによって切り替え可能に構成されている。上記液体揺動機構は、上記蓄気室と上記加圧設備とが接続されていない場合に上記一方の端部から上記液体を上記多孔質体内に吸入し、上記蓄気室と上記加圧設備とが接続されて上記多孔質体内が加圧された場合に上記一方の端部から上記液体を上記多孔質体外に排出し、該吸入および該排出を交互に繰り返すことによって、上記液体を揺動させるように構成されている。かかる構成によると、ここで開示される技術の効果に加えて、装置の構成をより簡略化する効果を実現することができる。 In another preferred aspect of this device, the liquid oscillating mechanism includes a container for containing the liquid, a pressurizing device, an air storage chamber, a valve, and piping. The porous body is arranged so that one end is on the upper side and the other end is on the lower side. The container is arranged above the one end of the porous body and is connected to the one end via the piping. The air storage chamber is connected to the other end of the porous body via the piping and is connected to the pressurizing device. The valve allows for switchable connection and disconnection between the air storage chamber and the pressurizing device. The liquid oscillating mechanism is configured to suck the liquid into the porous body from the one end when the air storage chamber is not connected to the pressurizing device, and to discharge the liquid from the one end to the outside of the porous body when the air storage chamber is connected to the pressurizing device and the inside of the porous body is pressurized. The liquid oscillating mechanism oscillates the liquid by alternately repeating this suction and discharge. This configuration not only achieves the benefits of the technology disclosed herein, but also simplifies the device configuration.

この装置の好ましい他の一態様では、上記液体揺動機構は、上記揺動の間における上記液体の平均レイノルズ数を8000以下に調節するように構成されている。かかる構成によると、微細気泡をより効率よく発生させることができる。 In another preferred embodiment of this device, the liquid agitation mechanism is configured to adjust the average Reynolds number of the liquid during the agitation to 8000 or less. This configuration allows for more efficient generation of microbubbles.

この装置の好ましい他の一態様では、上記多孔質体の平均細孔径は、10μm未満である。かかる構成によると、微細気泡をより効率よく発生させることができる。 In another preferred embodiment of this device, the average pore diameter of the porous body is less than 10 μm. This configuration allows for more efficient generation of fine bubbles.

また、上記微細気泡発生装置を用いて、液体中に微細気泡を発生させる方法が提供される。かかる構成の方法では、微細気泡のサイズをより小さくすることができる。 A method for generating microbubbles in a liquid using the microbubble generator is also provided. This method can further reduce the size of the microbubbles.

図1は、第1実施形態に係る微細気泡発生装置の概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a micro-bubble generating device according to the first embodiment. 図2は、図1の多孔質体110近傍の拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of the porous body 110 and its vicinity in FIG. 図3は、微細気泡発生装置100の動作を説明するフロー図である。FIG. 3 is a flow chart illustrating the operation of the micro-bubble generating device 100. 図4は、試験例2の気泡発生装置2の概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram of the air bubble generating device 2 of Test Example 2. 図5は、試験例3の気泡発生装置3の概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram of the air bubble generating device 3 of Test Example 3. 図6は、第2実施形態に係る微細気泡発生装置の概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram of a micro-bubble generating device according to the second embodiment. 図7は、第3実施形態に係る微細気泡発生装置の概略図である。FIG. 7 is a schematic diagram of a micro-bubble generating device according to the third embodiment.

以下、ここで開示される技術の実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって、ここで開示される技術の実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。ここで開示される技術は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施できる。なお、本明細書において数値範囲を示す「A~B」の表記は、「A以上B以下」を意味するとともに、「Aを超えてB未満」、「Aを超えてB以下」、および「A以上B未満」をも意味するものとする。各図に示すUの矢印は、重力方向の上向きを示している。また、各図に示すDの矢印は、重力方向の下向きを示している。 Embodiments of the technology disclosed herein are described below. Matters necessary for implementing the technology disclosed herein, other than those specifically mentioned in this specification, can be understood as design matters for a person skilled in the art based on the prior art in the relevant field. The technology disclosed herein can be implemented based on the content disclosed in this specification and the technical common sense in the relevant field. Note that the notation "A to B" indicating a numerical range in this specification means "greater than A and less than B," "greater than A and less than B," and also means "greater than A and less than B," "greater than A and less than B," and "greater than A and less than B." The U arrow in each figure indicates an upward direction in the direction of gravity. The D arrow in each figure indicates a downward direction in the direction of gravity.

本明細書において、「微細気泡」は、ファインバブルを含み得る。ファインバブルは、国際標準化機構(ISO)の規格(ISO 20480-1:2017)によって、直径が100μm未満の気泡であることが定められている。また、ファインバブルは、マイクロバブルと、ウルトラファインバブルと、を包含する。マイクロバブルは、上記規格によって、直径が1μm以上100μm未満の気泡であることが定められている。ウルトラファインバブルは、上記規格によって、直径が1μm未満の気泡であることが定められている。 In this specification, "fine bubbles" may include fine bubbles. Fine bubbles are defined by the International Organization for Standardization (ISO) standard (ISO 20480-1:2017) as bubbles with a diameter of less than 100 μm. Fine bubbles also encompass microbubbles and ultrafine bubbles. According to the above standard, microbubbles are defined as bubbles with a diameter of 1 μm or more and less than 100 μm. According to the above standard, ultrafine bubbles are defined as bubbles with a diameter of less than 1 μm.

本明細書における「微細気泡」は、平均気泡径が150μm以下(好ましくは125μm以下、より好ましくは115μm以下、さらに好ましくは110μm以下、特に好ましくは100μm以下)の気泡をいう。本明細書において、「平均気泡径」とは、市販のデジタル撮影装置(例えばハイスピードカメラ)を用いて取得された画像から無作為に100個~500個(例えば200個~300個)の気泡を選択し、アメリカ国立衛生研究所が開発したフリー画像解析ソフト「ImageJ」を用いて解析することによって算出された、気泡径が小さい方からの累積が50%である気泡径(D50)をいう。 As used herein, "fine bubbles" refers to bubbles having an average bubble diameter of 150 μm or less (preferably 125 μm or less, more preferably 115 μm or less, even more preferably 110 μm or less, and particularly preferably 100 μm or less). As used herein, "average bubble diameter" refers to the cumulative bubble diameter (D 50 ) of 50% from the smallest bubble diameter, calculated by randomly selecting 100 to 500 bubbles (e.g., 200 to 300 bubbles) from an image acquired using a commercially available digital imaging device (e.g., a high -speed camera) and analyzing the images using "ImageJ," a free image analysis software developed by the National Institutes of Health.

本明細書における「微細気泡」に関して、モード径は、例えば150μm以下であり、125μm以下が好ましく、100μm以下がより好ましく、75μm以下がさらに好ましく、50μm以下が特に好ましい。特に限定するものではないが、モード径は、概ね5μm以上であり、10μm以上であってもよい。本明細書において、「モード径」とは、市販のデジタル撮影装置(例えばハイスピードカメラ)を用いて取得された画像から無作為に100個~500個(例えば200個~300個)の気泡を選択し、画像解析ソフト「ImageJ」を用いて解析することによって算出された、最頻度気泡径をいう。 With regard to "fine bubbles" in this specification, the mode diameter is, for example, 150 μm or less, preferably 125 μm or less, more preferably 100 μm or less, even more preferably 75 μm or less, and particularly preferably 50 μm or less. While not particularly limited, the mode diameter is generally 5 μm or more, and may be 10 μm or more. In this specification, "mode diameter" refers to the most frequent bubble diameter calculated by randomly selecting 100 to 500 (e.g., 200 to 300) bubbles from an image captured using a commercially available digital imaging device (e.g., a high-speed camera) and analyzing the images using the image analysis software "ImageJ."

本明細書における「微細気泡」に関して、ザウター径は、例えば300μm以下であり、200μm以下が好ましく、150μm以下がより好ましく、100μm以下がさらに好ましい。特に限定するものではないが、ザウター径は、概ね30μm以上であり、50μm以上であってもよい。本明細書において、「ザウター径」とは、市販のデジタル撮影装置(例えばハイスピードカメラ)を用いて取得された画像から無作為に100個~500個(例えば200個~300個)の気泡を選択し、選択された気泡の、体積の総和と表面積の総和との比を計算することによって得られた値をいう。ザウター径の算出には、画像解析ソフト「ImageJ」が用いられ得る。 With regard to "fine bubbles" in this specification, the Sauter diameter is, for example, 300 μm or less, preferably 200 μm or less, more preferably 150 μm or less, and even more preferably 100 μm or less. While not particularly limited, the Sauter diameter is generally 30 μm or more, and may be 50 μm or more. In this specification, "Sauter diameter" refers to a value obtained by randomly selecting 100 to 500 (e.g., 200 to 300) bubbles from an image captured using a commercially available digital imaging device (e.g., a high-speed camera) and calculating the ratio of the sum of the volumes to the sum of the surface areas of the selected bubbles. The image analysis software "ImageJ" can be used to calculate the Sauter diameter.

<第1実施形態>
図1は、第1実施形態に係る微細気泡発生装置の概略図である。図2は、図1の多孔質体110近傍の拡大図である。微細気泡発生装置100(以下、単に「装置100」ともいう。)は、液体中に微細気泡を発生させる装置である。図1に示されているように、装置100は、多孔質体110と、ガス供給機構120と、液体揺動機構130と、を備えている。装置100は、液体揺動機構130によって液体LQが揺動されている間に、多孔質体110に供給されたガスGを複数の細孔MPを介して液体LQ中に放出させるように構成されている。液体LQが第1面に沿って揺動している間は、第1面には、液体LQの揺動によってせん断力が発生し得る。このため、微細気泡をより効率よく発生させることができる。例えば、この揺動の間にガスGを複数の細孔MPを介して液体LQ中に放出させることによって、上記せん断力によって発生する微細気泡のサイズをより小さくすることができる。また、発生した微細気泡の気泡径分布をより狭いものとすることができる。
First Embodiment
FIG. 1 is a schematic diagram of a micro-bubble generating device according to a first embodiment. FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of a porous body 110 in FIG. 1 . The micro-bubble generating device 100 (hereinafter also simply referred to as the "device 100") is a device that generates micro-bubbles in a liquid. As shown in FIG. 1 , the device 100 includes a porous body 110, a gas supply mechanism 120, and a liquid oscillation mechanism 130. The device 100 is configured to release gas G supplied to the porous body 110 into the liquid LQ through a plurality of pores MP while the liquid LQ is being oscillated by the liquid oscillation mechanism 130. While the liquid LQ is oscillating along the first surface, shear force may be generated on the first surface due to the oscillation of the liquid LQ. This allows micro-bubbles to be generated more efficiently. For example, by releasing gas G into the liquid LQ through a plurality of pores MP during this oscillation, the size of the micro-bubbles generated by the shear force can be further reduced. Furthermore, the bubble diameter distribution of the generated fine bubbles can be made narrower.

液体LQの揺動とは、例えば、液体LQの、多孔質体110の第1面上の任意の点Pから任意の他の点Qに向かう流動と、点Qから点Pに向かう流動とを交互に連続的に繰り返す運動をいう。液体LQが揺動されている間とは、例えば、液体LQが点Pから点Qに向かって流動している間と、点Qから点Pに向かって流動している間をいう。点Pから点Qに向かう流動と点Qから点Pに向かう流動とが切り替わる時点、および、点Qから点Pに向かう流動と点Pから点Qに向かう流動とが切り替わる時点では、液体LQの流動速度がゼロになる。このため、かかる2つの時点は、「液体LQが揺動されている間」から除かれる。 The oscillation of liquid LQ refers to, for example, the movement of liquid LQ alternating continuously between flowing from any point P on the first surface of porous body 110 toward any other point Q and flowing from point Q toward point P. The period during which liquid LQ is oscillating refers, for example, to the period during which liquid LQ is flowing from point P toward point Q and the period during which liquid LQ is flowing from point Q toward point P. The flow velocity of liquid LQ becomes zero at the point when the flow switches between flowing from point P toward point Q and flowing from point Q toward point P, and at the point when the flow switches between flowing from point Q toward point P and flowing from point P toward point Q. For this reason, these two points in time are excluded from "the period during which liquid LQ is oscillating."

多孔質体110は、例えば、液体LQに接触するとともに微細気泡FBを発生させる複数の細孔を有する第1面を備える。図1および図2に示されているように、多孔質体110は、両端(図2における端部11A,11B)が開口した円筒状(中空円筒状)に構成されている。この実施形態では、多孔質体110の内表面111が第1面である。図2に示されているように、内表面111は、複数の細孔MPを有している。複数の細孔MPは、複数の貫通孔であり得る。この実施形態では、ガス供給機構120は、多孔質体110の外表面側112からガスGを供給するように構成されている。ガス供給機構120については、後でさらに述べる。なお、図2に示された実施形態では、蓄気室138側の端部11Bにおける内表面111に上記点Pがあり、容器側131の端部11Aの内表面111に上記点Qがある。 The porous body 110 has, for example, a first surface having a plurality of pores that come into contact with the liquid LQ and generate microbubbles FB. As shown in FIGS. 1 and 2, the porous body 110 is configured in a cylindrical (hollow cylindrical) shape with both ends (ends 11A and 11B in FIG. 2) open. In this embodiment, the inner surface 111 of the porous body 110 is the first surface. As shown in FIG. 2, the inner surface 111 has a plurality of pores MP. The plurality of pores MP may be a plurality of through-holes. In this embodiment, the gas supply mechanism 120 is configured to supply gas G from the outer surface side 112 of the porous body 110. The gas supply mechanism 120 will be described further below. Note that in the embodiment shown in FIG. 2, the point P is located on the inner surface 111 at the end 11B on the gas storage chamber 138 side, and the point Q is located on the inner surface 111 at the end 11A on the container side 131.

図2に示されているように、多孔質体110は、Oリング91,92を備えている。Oリング91は、例えば、樹脂製であり、多孔質体110の一方の端部11A側に装着されている。Oリング92は、多孔質体110の他方の端部11B側に装着されている。この実施形態では、Oリング91,92は、液体揺動機構130の配管139(ここでは第3配管13Z)と、ガス供給機構120のガス供給管126とに挟み込まれている。これによって、多孔質体110と配管139(ここでは第3配管13Z)とガス供給管126とが相互に接続されている。これによって、多孔質体110の外表面112にガスGが供給され、多孔体110の内腔に液体LQが流れるように構成されている。 As shown in FIG. 2, the porous body 110 is equipped with O-rings 91 and 92. The O-ring 91 is made of, for example, resin and is attached to one end 11A of the porous body 110. The O-ring 92 is attached to the other end 11B of the porous body 110. In this embodiment, the O-rings 91 and 92 are sandwiched between the piping 139 (here, the third piping 13Z) of the liquid oscillation mechanism 130 and the gas supply pipe 126 of the gas supply mechanism 120. This interconnects the porous body 110, the piping 139 (here, the third piping 13Z), and the gas supply pipe 126. This allows gas G to be supplied to the outer surface 112 of the porous body 110, and liquid LQ to flow through the inner cavity of the porous body 110.

多孔質体110の平均細孔径は、所望する微細気泡の直径によって適宜設定されるものであり、特に限定されない。平均細孔径は、例えば20μm以下であり、15μm以下であってもよく、10μm以下であってもよい。平均細孔径が小さいほど、より小さい微細気泡を発生させることができる。かかる観点から、平均細孔径は、10μm未満が好ましく、7μm以下がより好ましく、5μm以下がさらに好ましい。一方で、平均細孔径が小さすぎると、供給されたガスが通過できず、微細気泡を適切に形成できない虞がある。かかる観点から、平均細孔径は、例えば0.05μm以上であり、0.1μm以上が好ましく、0.3μm以上がより好ましく、0.5μm以上がさらに好ましい。 The average pore diameter of the porous body 110 is set appropriately depending on the desired diameter of the microbubbles, and is not particularly limited. The average pore diameter is, for example, 20 μm or less, and may be 15 μm or less, or 10 μm or less. The smaller the average pore diameter, the smaller the microbubbles that can be generated. From this perspective, the average pore diameter is preferably less than 10 μm, more preferably 7 μm or less, and even more preferably 5 μm or less. On the other hand, if the average pore diameter is too small, the supplied gas cannot pass through, and there is a risk that microbubbles will not be properly formed. From this perspective, the average pore diameter is, for example, 0.05 μm or more, preferably 0.1 μm or more, more preferably 0.3 μm or more, and even more preferably 0.5 μm or more.

平均細孔径は、水銀ポロシメータを用いた水銀圧入法によって測定され得る。水銀ポロシメータとしては、市販されている従来公知の装置が用いられ得るが、一例として、マイクロメトリックス製の「AutoPore IV 9500」が挙げられる。なお、平均細孔径としては、メーカー等の公称値が採用されてもよい。 The average pore diameter can be measured by mercury intrusion porosimetry using a mercury porosimeter. Any commercially available, conventionally known mercury porosimeter can be used, such as the AutoPore IV 9500 manufactured by Micrometrics. The nominal value provided by the manufacturer or other sources may be used as the average pore diameter.

多孔質体110は、例えばセラミック製であり得る。多孔質体110を構成するセラミックとしては、例えば、アルミナ(Al),ジルコニア(ZrO),マグネシア(MgO),シリカ(SiO),チタニア(TiO),ジルコン(ZrSiO),ムライト(Al13Si)等の酸化物系セラミック;窒化ケイ素(Si),窒化ホウ素(BN),窒化アルミニウム(AlN),炭化ケイ素(SiC),炭窒化ホウ素(BCN)等の非酸化物系セラミック;等が挙げられる。セラミックは、上述のセラミックを一種単独であってもよく、2種以上を含む複合材料であってもよい。セラミックとしては、品質が安定し安価で入手が容易なアルミナ、ベーマイト、シリカ、およびチタニアが好ましく用いられ得る。なお、各セラミックの名称に併記された括弧内の化学式は、当該セラミックの代表的な組成を示すものであり、セラミックの組成がかかる化学式のものに限定されることを意図したものではない。また、上記のとおり、多孔質体110の材質としてセラミックを例示したが、これに限定されない。多孔質体110は、例えば、金属製であってもよく、樹脂製であってもよい。 The porous body 110 may be made of, for example, ceramic. Examples of ceramics constituting the porous body 110 include oxide ceramics such as alumina (Al 2 O 3 ), zirconia (ZrO 2 ), magnesia (MgO), silica (SiO 2 ), titania (TiO 2 ), zircon (ZrSiO 4 ), and mullite (Al 6 O 13 Si 2 ); and non-oxide ceramics such as silicon nitride (Si 3 N 4 ), boron nitride (BN), aluminum nitride (AlN), silicon carbide (SiC), and boron carbonitride (BCN). The ceramic may be one of the above ceramics alone, or a composite material containing two or more of them. Alumina, boehmite, silica, and titania are preferred ceramics because they have stable quality, are inexpensive, and are easily available. The chemical formula in parentheses next to the name of each ceramic indicates a typical composition of the ceramic, and is not intended to limit the composition of the ceramic to that chemical formula. Furthermore, as described above, ceramic is given as an example of the material of the porous body 110, but the material is not limited to this. The porous body 110 may be made of, for example, metal or resin.

ガス供給機構120は、例えば、多孔質体110にガスGを供給する機構である。ガスGの種類は、所望する微細気泡の種類によって適宜選択されるため、特に限定されない。ガスGは、例えば空気、酸素ガス、オゾン、水素ガス、窒素ガス、炭酸ガス等であり得、ここでは空気である。 The gas supply mechanism 120 is, for example, a mechanism for supplying gas G to the porous body 110. The type of gas G is not particularly limited and can be selected appropriately depending on the type of microbubbles desired. Gas G can be, for example, air, oxygen gas, ozone, hydrogen gas, nitrogen gas, carbon dioxide gas, etc., and is air in this example.

この実施形態では、ガス供給機構120は、液体LQの揺動の状況に応じて、ガスGの供給開始および供給停止を切り替え可能に構成されている。後述のとおり、ガス供給機構120の動作と、液体揺動機構130の動作とは、制御部によって制御されている。このため、例えば、液体揺動機構130の動作に応じてガスGの供給開始および供給停止を切り替えるプログラムを予め制御部に定めておけばよい。これによって、液体LQの揺動の状況に応じてガスGの供給開始および供給停止を切り替えることができる。かかるプログラムとしては、例えば、液体LQが揺動する期間のうちの、所定の期間にのみ多孔質体110にガスGを供給し、当該所定期間を除いた他の期間にはガスGの供給を停止するように設定されたプログラムが挙げられる。液体LQが揺動する期間のうちの特定期間にガスGの供給を行うことによって、微細気泡の発生効率を高められるとともに、微細気泡のサイズをより小さくすることができる。上記所定の期間としては、例えば、多孔質体110の端部11Bから端部11Aに向かう流動の期間が挙げられる。かかる期間では、多孔質体110内で液体LQが容器131に向かう方向に流れている。発生した微細気泡が多孔体110外に排出される方向と液体LQが流れる方向とが一致する期間にガスGを供給することによって、より効率よく微細気泡を発生させることができる。 In this embodiment, the gas supply mechanism 120 is configured to switch between starting and stopping the supply of gas G depending on the state of oscillation of the liquid LQ. As described below, the operation of the gas supply mechanism 120 and the operation of the liquid oscillation mechanism 130 are controlled by a control unit. Therefore, for example, a program for switching between starting and stopping the supply of gas G depending on the operation of the liquid oscillation mechanism 130 may be predefined in the control unit. This allows the start and stop of the supply of gas G to be switched depending on the state of oscillation of the liquid LQ. An example of such a program is a program that supplies gas G to the porous body 110 only during a predetermined period of time during which the liquid LQ oscillates, and stops the supply of gas G during periods other than the predetermined period. By supplying gas G during a specific period of time during which the liquid LQ oscillates, the efficiency of generating microbubbles can be increased and the size of the microbubbles can be further reduced. An example of the predetermined period is the period during which the porous body 110 flows from end 11B to end 11A. During this period, the liquid LQ flows within the porous body 110 in a direction toward the container 131. By supplying the gas G during a period in which the direction in which the generated microbubbles are discharged to the outside of the porous body 110 coincides with the direction in which the liquid LQ flows, microbubbles can be generated more efficiently.

図1に示されているように、ガス供給機構120は、供給源121と、レギュレータ122と、流量計123と、圧力計124と、バルブ125と、ガス供給管126と、配管127と、を有している。供給源121は、ガスGの供給源であり、例えばガスボンベである。レギュレータ122は、例えば、供給源121から供給されるガスGの供給圧を調整する圧力レギュレータである。流量計123は、配管127中のガスGの流量(ガスGの供給量)を計測する計測器である。圧力計124は、配管127中のガスGの圧力(ガスGの供給圧)を計測する計測器である。バルブ125は、配管127上に設けられている。バルブ125は、例えば、多孔質体110へのガスGの供給開始および供給停止を切り替えている。この実施形態では、バルブ125は、ガス供給管126へのガスGの供給開始および供給停止を切り替えている。バルブ125は、例えば、電磁弁等の電気的に制御可能なバルブであることが好ましい。図1に示されているように、供給源121と、レギュレータ122と、流量計123と、圧力計124と、バルブ125と、ガス供給管126とは、配管127を介して相互に接続されている。配管127は、供給源121から多孔質体110までのガスGの流路となっている。 As shown in FIG. 1, the gas supply mechanism 120 includes a supply source 121, a regulator 122, a flow meter 123, a pressure gauge 124, a valve 125, a gas supply pipe 126, and a pipe 127. The supply source 121 is a supply source of gas G, such as a gas cylinder. The regulator 122 is, for example, a pressure regulator that adjusts the supply pressure of gas G supplied from the supply source 121. The flow meter 123 is a measuring instrument that measures the flow rate of gas G in the pipe 127 (the supply amount of gas G). The pressure gauge 124 is a measuring instrument that measures the pressure of gas G in the pipe 127 (the supply pressure of gas G). The valve 125 is provided on the pipe 127. The valve 125 switches, for example, the start and stop of the supply of gas G to the porous body 110. In this embodiment, the valve 125 switches the start and stop of the supply of gas G to the gas supply pipe 126. Valve 125 is preferably an electrically controllable valve, such as a solenoid valve. As shown in FIG. 1, supply source 121, regulator 122, flow meter 123, pressure gauge 124, valve 125, and gas supply pipe 126 are interconnected via piping 127. piping 127 serves as a flow path for gas G from supply source 121 to porous body 110.

この実施形態では、ガス供給機構120は、液体LQの揺動の状況に応じてバルブ125を開閉することによって、多孔質体110へのガスGの供給開始および供給停止を切り替えるように構成されている。例えば、液体揺動機構130の動作に応じてバルブ125を開閉し、ガスGの供給開始および供給停止を切り替えるプログラムを予め制御部に定めておけばよい。これによって、液体LQの揺動の状況に応じてガスGの供給開始および供給停止を切り替えることができる。また、微細気泡の発生効率をより向上させることができる。 In this embodiment, the gas supply mechanism 120 is configured to switch between starting and stopping the supply of gas G to the porous body 110 by opening and closing the valve 125 depending on the state of oscillation of the liquid LQ. For example, a program that opens and closes the valve 125 depending on the operation of the liquid oscillation mechanism 130 and switches between starting and stopping the supply of gas G can be pre-defined in the control unit. This makes it possible to switch between starting and stopping the supply of gas G depending on the state of oscillation of the liquid LQ. It also makes it possible to further improve the efficiency of generating fine bubbles.

この実施形態では、上記のとおり、ガス供給機構120は、ガス供給管126を有している。また、この実施形態では、ガス供給機構120は、ガス供給管126の内壁面と多孔質体110の外表面112との間にガスGを供給するように構成されている。図1および図2に示されているように、ガス供給管126は、両端(図2における端部12A,12B)が開口した円筒状(中空円筒状)の管であり、その内部に多孔質体110を配置することができる。ガス供給管126の内部に多孔質体110が配置されたとき、ガス供給管126の内壁面と多孔質体110の外表面112との間は空隙となっている。かかる空隙に、ガスGが供給される。この実施形態では、ガス供給管126は、壁面に供給孔12Pと排出孔12Qとを有している。供給孔12Pと排出孔12Qとは、例えば、ガス供給管126の内部と外部とを連通する貫通孔である。供給孔12Pは、例えば、配管127と接続されている(図1参照)。ガスGは、配管127および供給孔12Pを介してガス供給管126に供給される。排出孔12Qには、例えば、封止栓128が取り付けられている。封止栓128を外すことで、例えば、ガス供給管126内のガスGを供給管126の外部に排出することができる。例えば、ガス供給管126の内圧が高まりすぎた場合に、封止栓128を外すとよい。ガス供給機構120がガス供給管126を備え、ガス供給管126の内壁面と多孔質体110の外表面との間にガスGが供給されることによって、より効率よく多孔質体110にガスGを供給することができる。また、ガスGの供給を停止しても、ガス供給管126内にガスGが留まり得る。このため、ガス供給管126を用いることによって、多孔質体110の細孔MP(ここでは貫通孔)を介した液体LQの外部への漏出をよりよく抑制することができる。 In this embodiment, as described above, the gas supply mechanism 120 has a gas supply pipe 126. Furthermore, in this embodiment, the gas supply mechanism 120 is configured to supply gas G between the inner wall surface of the gas supply pipe 126 and the outer surface 112 of the porous body 110. As shown in FIGS. 1 and 2, the gas supply pipe 126 is a cylindrical (hollow cylindrical) pipe with both ends (ends 12A and 12B in FIG. 2) open, and the porous body 110 can be placed inside it. When the porous body 110 is placed inside the gas supply pipe 126, a gap is formed between the inner wall surface of the gas supply pipe 126 and the outer surface 112 of the porous body 110. Gas G is supplied into this gap. In this embodiment, the gas supply pipe 126 has a supply hole 12P and an exhaust hole 12Q in its wall. The supply hole 12P and the exhaust hole 12Q are, for example, through holes that connect the inside and outside of the gas supply pipe 126. The supply hole 12P is connected to, for example, a pipe 127 (see FIG. 1). Gas G is supplied to the gas supply pipe 126 via the pipe 127 and the supply hole 12P. A sealing plug 128, for example, is attached to the exhaust hole 12Q. By removing the sealing plug 128, for example, the gas G in the gas supply pipe 126 can be discharged to the outside of the supply pipe 126. For example, the sealing plug 128 can be removed if the internal pressure of the gas supply pipe 126 becomes too high. The gas supply mechanism 120 includes the gas supply pipe 126, and gas G is supplied between the inner wall surface of the gas supply pipe 126 and the outer surface of the porous body 110, thereby more efficiently supplying gas G to the porous body 110. Furthermore, even if the supply of gas G is stopped, gas G can remain in the gas supply pipe 126. Therefore, by using the gas supply pipe 126, leakage of the liquid LQ to the outside via the pores MP (here, the through holes) of the porous body 110 can be more effectively suppressed.

ガス供給管126の内部における多孔質体110の配置に関して、図2に示されているように、ガス供給管126の端部12Aには、接続部材93が取り付けられており、端部12Bには、接続部材94が取り付けられている。接続部材93,94は、例えば、ガス供給管126と多孔質体110と第3配管13Zとを接続する部材である。図2に示されているように、端部12A,12Bの外周と、接続部材93,94の内周にはねじ切り加工が施されており、これによって、接続部材93,94がガス供給管126に取り付けられる。また、接続部材93,94は貫通孔を有しており、該貫通孔に第3配管13Zが挿通される。この実施形態では、第3配管13Zには、外周に沿ってリング状の突起である係止部Z1,Z2が設けられている。係止部Z1,Z2が接続部材93,94の貫通孔の周縁に当接することによって、第3配管13Zと接続部材93,94とが接続される。 Regarding the arrangement of the porous body 110 inside the gas supply pipe 126, as shown in FIG. 2, a connecting member 93 is attached to the end 12A of the gas supply pipe 126, and a connecting member 94 is attached to the end 12B. The connecting members 93 and 94 are, for example, members that connect the gas supply pipe 126, the porous body 110, and the third pipe 13Z. As shown in FIG. 2, the outer peripheries of the ends 12A and 12B and the inner peripheries of the connecting members 93 and 94 are threaded, thereby attaching the connecting members 93 and 94 to the gas supply pipe 126. The connecting members 93 and 94 also have through-holes through which the third pipe 13Z is inserted. In this embodiment, the third pipe 13Z is provided with locking portions Z1 and Z2, which are ring-shaped protrusions, along its outer periphery. The third pipe 13Z and the connecting members 93 and 94 are connected by the locking portions Z1 and Z2 abutting against the periphery of the through holes in the connecting members 93 and 94.

図2に示されているように、ガス供給管126の内部には、端部12A側に保持部1261が設けられており、端部12B側に保持部1262が設けられている。保持部1261,1262は、例えば、多孔質体110をガス供給管126の内部に保持する部位である。図2に示されているように、保持部1261,1262は貫通孔を有している。図2に示されているように、保持部1261,1262の貫通孔に多孔質体110を挿通し、保持部1261の端部12A側の表面にOリング91を配置して第3配管13Zが取り付けられた接続部材93を取り付け、保持部1262の端部12B側の表面にOリング92を配置して第3配管13Zが取り付けられた接続部材94を取り付ける。これによって、ガス供給管126の内部に多孔質体110を配置するとともに、ガス供給管126と多孔質体110と第3配管13Zとが接続される。かかる接続を介して、液体LQが多孔体110の内腔を流れるように構成されている。 As shown in FIG. 2, the gas supply pipe 126 has a holding portion 1261 on the end 12A side and a holding portion 1262 on the end 12B side. The holding portions 1261 and 1262 are, for example, portions that hold the porous body 110 inside the gas supply pipe 126. As shown in FIG. 2, the holding portions 1261 and 1262 have through-holes. As shown in FIG. 2, the porous body 110 is inserted into the through-holes of the holding portions 1261 and 1262, and a connecting member 93 to which the third pipe 13Z is attached is attached, with an O-ring 91 placed on the surface of the holding portion 1261 on the end 12A side. A connecting member 94 to which the third pipe 13Z is attached is attached, with an O-ring 92 placed on the surface of the holding portion 1262 on the end 12B side. This positions the porous body 110 inside the gas supply pipe 126, and connects the gas supply pipe 126, the porous body 110, and the third pipe 13Z. Liquid LQ is configured to flow through the inner cavity of the porous body 110 via this connection.

液体揺動機構130は、例えば、第1面(ここでは内表面111)と接触する液体LQを該第1面に沿う方向に揺動させる機構である。液体LQの種類は特に限定されない。液体LQは、ここでは、水であってもよい。 The liquid oscillation mechanism 130 is, for example, a mechanism that oscillates the liquid LQ in contact with the first surface (here, the inner surface 111) in a direction along the first surface. The type of liquid LQ is not particularly limited. In this case, the liquid LQ may be water.

液体揺動機構130は、例えば、多孔質体110の一方の端部11Aから他方の端部11Bに向かう方向K1、および、他方の端部11Bから一方の端部11Aに向かう方向K2に液体LQを揺動させるように構成されている。この実施形態では、液体揺動機構130は、多孔質体110の内表面111に沿って、端部11Aから端部11Bに向かう方向K1、および、端部11Bから端部11Aに向かう方向K2に液体LQを揺動させるように構成されている。図2に示されているように、端部11Aおよび端部11Bは開口端である。このため、液体LQを端部11Aと端部11Bとの間で揺動させることによって、端部11Aと端部11Bとのいずれか一方(ここでは端部11A)から発生した微細気泡を効率よく多孔体110の外部に排出することができる。 The liquid oscillation mechanism 130 is configured to oscillate the liquid LQ, for example, in a direction K1 from one end 11A to the other end 11B of the porous body 110, and in a direction K2 from the other end 11B to one end 11A. In this embodiment, the liquid oscillation mechanism 130 is configured to oscillate the liquid LQ along the inner surface 111 of the porous body 110 in a direction K1 from end 11A to end 11B, and in a direction K2 from end 11B to end 11A. As shown in FIG. 2, end 11A and end 11B are open ends. Therefore, by oscillating the liquid LQ between end 11A and end 11B, microbubbles generated from either end 11A or end 11B (here, end 11A) can be efficiently discharged to the outside of the porous body 110.

図1に示されているように、液体揺動機構130は、容器131と、減圧設備132と、加圧設備133と、レギュレータ134と、流量計135と、圧力計136と、バルブ137と、蓄気室138と、配管139と、を備えている。配管139は、第1配管13Xと、第2配管13Yと、第3配管13Zと、を備えている。図2に示されているように、第1配管13Xを介して、加圧設備133と、レギュレータ134と、流量計135と、圧力計136と、バルブ137と、が接続されている。かかる接続を、以下、「加圧ライン」ともいう。また、第2配管13Yを介して、減圧設備132と、バルブ137と、が接続されている。かかる接続を、以下、「減圧ライン」ともいう。また、第3配管13Zを介して、多孔質体110の一方の端部11Aが容器131と接続されており、多孔質体110の他方の端部11Bが蓄気室138に接続されている。第3配管13Zは、容器131から多孔質体110の内腔を通って蓄気室138に至るまでの液体LQの流路となっている。なお、この実施形態では、多孔質体110の端部11Aが下側に、端部11Bが上側になるように配置されている(図2参照)。また、図1に示されているように、容器131は、多孔質体110の端部11Aよりも下側に配置されている。 As shown in FIG. 1, the liquid agitation mechanism 130 includes a container 131, a pressure reduction device 132, a pressurization device 133, a regulator 134, a flow meter 135, a pressure gauge 136, a valve 137, an air storage chamber 138, and a pipe 139. The pipe 139 includes a first pipe 13X, a second pipe 13Y, and a third pipe 13Z. As shown in FIG. 2, the pressurization device 133, the regulator 134, the flow meter 135, the pressure gauge 136, and the valve 137 are connected via the first pipe 13X. This connection is also referred to as the "pressurization line" below. The pressure reduction device 132 and the valve 137 are connected via the second pipe 13Y. This connection is also referred to as the "pressure reduction line" below. Furthermore, one end 11A of the porous body 110 is connected to the container 131 via a third pipe 13Z, and the other end 11B of the porous body 110 is connected to the air storage chamber 138. The third pipe 13Z serves as a flow path for the liquid LQ that runs from the container 131 through the inner cavity of the porous body 110 to the air storage chamber 138. In this embodiment, the porous body 110 is arranged so that the end 11A is on the lower side and the end 11B is on the upper side (see FIG. 2). Furthermore, as shown in FIG. 1, the container 131 is arranged below the end 11A of the porous body 110.

容器131は、例えば、液体LQを収容する。容器131は、例えば、多孔質体110への液体LQの供給源である。また、容器131は、多孔質体110から放出されたガスG(微細気泡FB)を回収する回収部にもなり得る。減圧設備132は、第2配管13Yと第3配管13Zとを介して蓄気室138および多孔質体110内を減圧する設備であり、例えば真空ポンプである。加圧設備133は、第1配管13Xと第3配管13Zとを介して蓄気室138および多孔質体110内を加圧する設備であり、例えばエアコンプレッサである。レギュレータ134は、例えば、加圧設備133から供給される空気の供給圧を調整する圧力レギュレータである。流量計135は、第1配管13X中の空気の流量(供給量)を計測する計測器である。圧力計136は、第1配管13X中の空気の圧力(供給圧)を計測する計測器である。バルブ137は、第1配管13Xと第2配管13Yと第3配管13Zとのつなぎ目に設けられている。バルブ137によって、蓄気室138と減圧設備132との接続、および、蓄気室138と加圧設備133との接続が切り替え可能に構成されている。バルブ137は、例えば、電磁弁等の電気的に制御可能なバルブであることが好ましい。 The container 131 contains, for example, liquid LQ. The container 131 is, for example, a supply source of liquid LQ to the porous body 110. The container 131 can also serve as a recovery unit that recovers gas G (fine bubbles FB) released from the porous body 110. The pressure reduction device 132 is a device that reduces the pressure inside the air storage chamber 138 and the porous body 110 via the second pipe 13Y and the third pipe 13Z, and is, for example, a vacuum pump. The pressurization device 133 is a device that pressurizes the air storage chamber 138 and the porous body 110 via the first pipe 13X and the third pipe 13Z, and is, for example, an air compressor. The regulator 134 is, for example, a pressure regulator that adjusts the supply pressure of air supplied from the pressurization device 133. The flow meter 135 is a measuring instrument that measures the flow rate (supply amount) of air through the first pipe 13X. The pressure gauge 136 is a measuring instrument that measures the pressure (supply pressure) of the air in the first pipe 13X. The valve 137 is provided at the junction between the first pipe 13X, the second pipe 13Y, and the third pipe 13Z. The valve 137 is configured to be able to switch between the connection between the air storage chamber 138 and the pressure reduction equipment 132 and the connection between the air storage chamber 138 and the pressure reduction equipment 133. The valve 137 is preferably an electrically controllable valve, such as a solenoid valve.

蓄気室138は、ここでは、両端(図2における端部13Aおよび他方の端部)が開口した円筒状(中空円筒状)の管である。蓄気室138は、容器131に収容された液体LQの吸入および排出ができるように構成されている。この実施形態では、蓄気室138は、第1接続孔13Rと第2接続孔(図示なし)とを備えている。図2に示されているように、第1接続孔13Rは、蓄気室138の一方の端部13A(図2では、多孔質体110側の端部)に設けられている。また、第2接続孔は、蓄気室138の他方の端部(図1では、バルブ137側の端部)に設けられている。この実施形態では、バルブ137と蓄気室138とガス供給管126と多孔質体110と容器131とは、第3配管13Zと接続されている。かかる接続を介して、液体LQが多孔体110の内腔を流れ、蓄気室138における液体LQの吸入および排出ができるように構成されている。 Here, the gas storage chamber 138 is a cylindrical (hollow cylindrical) tube with both ends open (end 13A and the other end in FIG. 2). The gas storage chamber 138 is configured to allow for the intake and discharge of liquid LQ contained in the container 131. In this embodiment, the gas storage chamber 138 has a first connection hole 13R and a second connection hole (not shown). As shown in FIG. 2, the first connection hole 13R is provided at one end 13A of the gas storage chamber 138 (the end on the porous body 110 side in FIG. 2). The second connection hole is provided at the other end of the gas storage chamber 138 (the end on the valve 137 side in FIG. 1). In this embodiment, the valve 137, the gas storage chamber 138, the gas supply pipe 126, the porous body 110, and the container 131 are connected to the third pipe 13Z. Through this connection, liquid LQ flows through the inner cavity of the porous body 110, allowing the liquid LQ to be drawn into and discharged from the air storage chamber 138.

この実施形態では、液体揺動機構130は、蓄気室138と減圧設備132との接続を介して多孔質体110内が減圧された場合に、一方の端部11Aから液体LQを多孔質体110内に吸入する。また、液体揺動機構130は、蓄気室138と加圧設備133との接続を介して多孔質体110内が加圧された場合に、一方の端部11Aから液体LQを多孔質体110外に排出する。液体揺動機構130は、該吸入および該排出を交互に繰り返すことによって、液体LQを揺動させるように構成されている。この実施形態では、上記のとおり、多孔質体110の端部11Aが容器131に接続されている。このため、端部11Aにおける液体LQの吸入および排出を円滑に行うことができ、延いては、より効率よく微細気泡を発生させることができる。 In this embodiment, the liquid oscillation mechanism 130 draws liquid LQ into the porous body 110 from one end 11A when the pressure inside the porous body 110 is reduced via the connection between the air storage chamber 138 and the pressure reduction equipment 132. Furthermore, the liquid oscillation mechanism 130 discharges liquid LQ from one end 11A to the outside of the porous body 110 when the pressure inside the porous body 110 is increased via the connection between the air storage chamber 138 and the pressure reduction equipment 133. The liquid oscillation mechanism 130 is configured to alternately repeat this suction and discharge, thereby oscillating the liquid LQ. In this embodiment, as described above, the end 11A of the porous body 110 is connected to the container 131. This allows for smooth suction and discharge of liquid LQ at the end 11A, ultimately enabling more efficient generation of microbubbles.

液体揺動機構130は、液体LQの揺動の間における、液体LQの平均レイノルズ数Reを8000以下に調節するように構成されることが好ましい。本明細書において、液体LQの平均レイノルズ数Reは、以下の式(1):
Re=ρUD/μ (1)
に基づいて算出される。上記式(1)中、ρは液体LQの粘度(kg/cm)であり、液体LQが水である場合はρ=998.2(kg/cm)である。Uは液体LQの粘性係数(Pa・s)であり、液体LQが水である場合はU=0.001(Pa・s)である。Dは多孔質体110の内径(m)である。Uは断面平均流速(m/s)である。断面平均流速Uは、例えば、多孔質体110から液体LQを排出している期間における、液体LQの液面の変位量(m)(ここでは、蓄気室138内における液面の変位量(m))を当該期間(s)で除すことによって算出することができる。平均レイノルズ数Reを上記範囲に設定することで、微細気泡をより効率よく発生させることができる。
The liquid agitation mechanism 130 is preferably configured to adjust the average Reynolds number Re of the liquid LQ during agitation of the liquid LQ to be equal to or less than 8000. In this specification, the average Reynolds number Re of the liquid LQ is calculated using the following formula (1):
Re=ρUD/μ (1)
In the above formula (1), ρ is the viscosity (kg/cm 3 ) of the liquid LQ, and when the liquid LQ is water, ρ=998.2 (kg/cm 3 ). U is the viscosity coefficient (Pa·s) of the liquid LQ, and when the liquid LQ is water, U=0.001 (Pa·s). D is the inner diameter (m) of the porous body 110. U is the cross-sectional average flow velocity (m/s). The cross-sectional average flow velocity U can be calculated, for example, by dividing the amount of displacement (m) of the liquid level of the liquid LQ during the period in which the liquid LQ is discharged from the porous body 110 (here, the amount of displacement (m) of the liquid level in the air accumulation chamber 138) by that period (s). By setting the average Reynolds number Re in the above range, fine bubbles can be generated more efficiently.

液体LQの平均レイノルズ数Reは、所望する微細気泡の気泡径、微細気泡の気泡径分布、微細気泡の発生量等によって適宜設定され得る。特に限定するものではないが、平均レイノルズ数Reは、例えば1000以上であるとよい。また、平均レイノルズ数Reは、例えば2300以下あるいは2300未満であってもよい。平均レイノルズ数Reは、例えば、加圧設備133による加圧の程度、バルブ137を開くタイミング、多孔質体110の内径等を変更することによって適宜設定され得る。なお、本明細書では、平均レイノルズ数Reが2300未満の流域を「層流域」、平均レイノルズ数Reが2300以上4000未満の流域を「遷移域」、平均レイノルズ数Reが4000以上の流域を「乱流域」と定義している。 The average Reynolds number Re of the liquid LQ can be set appropriately depending on the desired microbubble diameter, microbubble diameter distribution, amount of microbubbles generated, and the like. While not particularly limited, the average Reynolds number Re may be, for example, 1000 or greater. The average Reynolds number Re may also be, for example, 2300 or less, or less than 2300. The average Reynolds number Re can be set appropriately by, for example, changing the degree of pressurization by the pressurizing equipment 133, the timing of opening the valve 137, the inner diameter of the porous body 110, and the like. In this specification, a flow region where the average Reynolds number Re is less than 2300 is defined as a "laminar flow region," a flow region where the average Reynolds number Re is 2300 or greater but less than 4000 is defined as a "transition region," and a flow region where the average Reynolds number Re is 4000 or greater is defined as a "turbulent flow region."

図示は省略しているが、装置100の一連の動作は、制御部によって制御されている。装置100の一連動作は、例えば、予め定められたプログラムに沿って駆動するコンピュータによって制御され得る。制御部の各機能は、例えば、該制御部を構成する各コンピュータの演算部(プロセッサ、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro-processing unit)とも称される)、記憶部(メモリー、ハードディスク等)等のハードウェアと、ソフトウエアとが協働することによって処理され得る。制御部の構成に関しては、ここで開示される技術を特徴づけるものではないため、ここでの説明を省略する。 Although not shown in the figures, the series of operations of device 100 is controlled by a control unit. The series of operations of device 100 can be controlled, for example, by a computer running in accordance with a predetermined program. The functions of the control unit can be processed by, for example, the hardware, such as the arithmetic units (also called processors, CPUs (Central Processing Units), or MPUs (Micro-processing units)) and storage units (memory, hard disks, etc.) of each computer constituting the control unit, working together with software. The configuration of the control unit does not characterize the technology disclosed herein, so a description of it will be omitted here.

図3は、微細気泡発生装置100の動作を説明するフロー図である。図3に示された制御フローを実行する前に、多孔質体110と、ガス供給機構120と、液体揺動機構130と、を接続する。例えば、まず、多孔質体110と液体揺動機構130とを接続する。例えば、多孔質体110をガス供給管126の内部に収容しておき、第3配管13Zを介して、蓄気室138と多孔質体110と容器131とを接続する。このとき、第3配管13Zを介して多孔質体110の端部11Aを容器131と接続させる。ここでは、端部11Aに取り付けられた第3配管13Zの先端を、容器131内に収容された液体LQの中に配置する。次いで、蓄気室138の端部(図1におけるバルブ137側の端部)に取り付けられた第3配管13Zを、バルブ137と接続する。バルブ137を、予め第1配管13Xを介して加圧設備133とレギュレータ134と流量計135と圧力計136と接続させ、加圧ラインを構築しておくとよい。また、バルブ137を、予め第2配管13Yを介して減圧設備132と接続させ、減圧ラインを構築しておくとよい。 Figure 3 is a flow diagram illustrating the operation of the micro-bubble generator 100. Before executing the control flow shown in Figure 3, the porous body 110, the gas supply mechanism 120, and the liquid agitation mechanism 130 are connected. For example, the porous body 110 and the liquid agitation mechanism 130 are first connected. For example, the porous body 110 is housed inside the gas supply pipe 126, and the gas storage chamber 138, the porous body 110, and the container 131 are connected via the third pipe 13Z. At this time, the end 11A of the porous body 110 is connected to the container 131 via the third pipe 13Z. Here, the tip of the third pipe 13Z attached to the end 11A is placed in the liquid LQ contained in the container 131. Next, the third pipe 13Z attached to the end of the gas storage chamber 138 (the end on the valve 137 side in Figure 1) is connected to the valve 137. It is recommended that the valve 137 be connected in advance to the pressurization equipment 133, regulator 134, flow meter 135, and pressure gauge 136 via the first piping 13X to establish a pressurization line. It is also recommended that the valve 137 be connected in advance to the depressurization equipment 132 via the second piping 13Y to establish a depressurization line.

次いで、多孔質体110とガス供給機構120とを接続する。上記のように第3配管13Zが接続された多孔質体110(ここでは、ガス供給管126の内部に配置された多孔質体110)に、配管127を接続させる。ここでは、配管127をガス供給管126の供給孔12Pに接続させる。なお、配管127には、予め供給源121とレギュレータ122と流量計123と圧力計124とバルブ125とを接続させておくとよい。 Next, the porous body 110 is connected to the gas supply mechanism 120. Pipe 127 is connected to the porous body 110 (here, the porous body 110 disposed inside the gas supply pipe 126) to which the third pipe 13Z is connected as described above. Here, pipe 127 is connected to the supply hole 12P of the gas supply pipe 126. It is recommended that the supply source 121, regulator 122, flow meter 123, pressure gauge 124, and valve 125 be connected to pipe 127 in advance.

装置100の各部を接続させたら、図3に示された制御フローを実行する。この制御フローでは、まず、多孔質体110を減圧ラインに接続する(ステップS1)。ここでは、例えば、バルブ137を減圧ライン側に切り替える。次いで、第3配管13Z内を減圧する(ステップS2)。例えば、減圧設備133のスイッチをオンにして、第3配管13Zを介して蓄気室138内の空気を吸引することによって、蓄気室138内と多孔体110の内腔とを減圧することができる。そうすると、容器131内の液体LQが第3配管13Zを介して吸引され、多孔質体110の内腔に流れ込む(ステップS3)。そして、液体LQは蓄気室138内に吸引される。このため、蓄気室138内での液体LQの液面が上昇する。 Once the various parts of the device 100 are connected, the control flow shown in FIG. 3 is executed. In this control flow, first, the porous body 110 is connected to the decompression line (step S1). Here, for example, the valve 137 is switched to the decompression line side. Next, the pressure inside the third pipe 13Z is reduced (step S2). For example, by turning on the switch of the decompression equipment 133 and sucking the air inside the air storage chamber 138 through the third pipe 13Z, the pressure inside the air storage chamber 138 and the inner cavity of the porous body 110 can be reduced. Then, the liquid LQ inside the container 131 is sucked through the third pipe 13Z and flows into the inner cavity of the porous body 110 (step S3). The liquid LQ is then sucked into the air storage chamber 138. As a result, the liquid level of the liquid LQ inside the air storage chamber 138 rises.

次いで、吸引された液体LQの液面が所定の高さに達したかを判定する(ステップS4)。この実施形態では、蓄気室138内における、液体LQの液面が高さH1に達したか否かを判定する。蓄気室138内に液体LQの液面があれば、少なくとも多孔質体110の内腔が液体LQで満たされたことを確認することができる。液体LQの液面が蓄気室138内で高さH1に達したことをステップS4における判定の基準とすることによって、例えば、多孔質体110の円筒(内腔)内を十分に液体LQで満たすことができる。なお、高さH1は、多孔質体110の円筒内(内腔)容積に応じて適宜設定できる。 Next, it is determined whether the liquid level of the sucked liquid LQ has reached a predetermined height (step S4). In this embodiment, it is determined whether the liquid level of the liquid LQ in the air storage chamber 138 has reached height H1. If there is a liquid level of the liquid LQ in the air storage chamber 138, it can be confirmed that at least the inner cavity of the porous body 110 is filled with liquid LQ. By using the fact that the liquid level of the liquid LQ has reached height H1 in the air storage chamber 138 as the criterion for determination in step S4, it is possible to sufficiently fill the cylinder (inner cavity) of the porous body 110 with liquid LQ, for example. Note that height H1 can be set appropriately depending on the volume of the cylinder (inner cavity) of the porous body 110.

ステップS4において、液体LQの液面が所定の高さ(ここでは高さH1)に達したと判定された場合(Yes)、多孔質体110を加圧ラインに接続する(ステップS5)。ここでは、例えば、バルブ137を加圧ライン側に切り替える。同時に、加圧設備133のスイッチをオンにして、蓄気室138内を加圧する(ステップS6)。このとき、加圧設備133から蓄気室138内に供給された空気が液体LQの液面を低下させ、該液体を蓄気室138および多孔質体110の内腔から容器131に排出する(ステップS7)。一方、ステップS4において、液体LQが所定の高さ(ここでは高さH1)に達したと判定されなかった場合(No)、図3に示されているように、ステップS3に戻る。 If it is determined in step S4 that the liquid level of the liquid LQ has reached a predetermined height (here, height H1) (Yes), the porous body 110 is connected to the pressurized line (step S5). Here, for example, the valve 137 is switched to the pressurized line side. At the same time, the pressurization equipment 133 is switched on to pressurize the air storage chamber 138 (step S6). At this time, air supplied from the pressurization equipment 133 into the air storage chamber 138 lowers the liquid level of the liquid LQ, and the liquid is discharged from the air storage chamber 138 and the inner cavity of the porous body 110 into the container 131 (step S7). On the other hand, if it is not determined in step S4 that the liquid LQ has reached the predetermined height (here, height H1) (No), the process returns to step S3, as shown in FIG. 3.

次いで、ガス供給機構120のバルブ125を開く(ステップS8)。バルブ125を開くことで、多孔質体110に所定の供給圧に調整されたガスGを供給することができる。多孔質体110にガスGが供給されるとき、上記のとおり、液体LQが多孔質体110の内腔から容器131に向かって排出されている。このとき、多孔質体110の内表面111には、液体LQの排出によって、内表面111に沿う方向にせん断力が生じている。このタイミングで所定の供給圧でガスGが供給されることによって、ガスGが、細孔MPを介して多孔質体110の内腔に入り込む。これによって、微細気泡を発生させることができる(ステップS9)。 Next, the valve 125 of the gas supply mechanism 120 is opened (step S8). By opening the valve 125, gas G adjusted to a predetermined supply pressure can be supplied to the porous body 110. When gas G is supplied to the porous body 110, as described above, liquid LQ is discharged from the inner cavity of the porous body 110 toward the container 131. At this time, a shear force is generated on the inner surface 111 of the porous body 110 in a direction along the inner surface 111 due to the discharge of liquid LQ. By supplying gas G at a predetermined supply pressure at this timing, gas G enters the inner cavity of the porous body 110 through the pores MP. This allows microbubbles to be generated (step S9).

ステップS8でバルブ125を開くタイミングは、特に限定されず、装置100の運転条件に応じて適宜設定され得る。このタイミングは、例えば、ステップS6における蓄気室138内の加圧と同時に設定され得る。蓄気室138内の加圧と同時にバルブ125を開くことによって、微細気泡発生期間をより長くすることができ、延いては微細気泡の発生効率を向上することができる。 The timing for opening valve 125 in step S8 is not particularly limited and can be set appropriately depending on the operating conditions of device 100. This timing can be set, for example, to coincide with the pressurization of the air storage chamber 138 in step S6. By opening valve 125 simultaneously with the pressurization of the air storage chamber 138, the period during which fine bubbles are generated can be extended, thereby improving the efficiency of fine bubble generation.

次いで、排出された液体LQの液面が所定の高さに達したかを判定する(ステップS10)。この実施形態では、蓄気室138内における液体LQの液面が高さH2に達した否かを判定する。高さH2は、上記高さH1よりも容器131側に定められ得る。液体LQの液面が蓄気室138内における高さH2に達したことをステップS4における判定の基準とすることによって、例えば、蓄気室138内の気体が多孔質体110の円筒(内腔)を通して容器131に排出されないようにすることができる。 Next, it is determined whether the liquid level of the discharged liquid LQ has reached a predetermined height (step S10). In this embodiment, it is determined whether the liquid level of the liquid LQ in the air storage chamber 138 has reached height H2. Height H2 can be set closer to the container 131 than the height H1. By using the fact that the liquid level of the liquid LQ has reached height H2 in the air storage chamber 138 as the criterion for determination in step S4, it is possible, for example, to prevent gas in the air storage chamber 138 from being discharged into the container 131 through the cylinder (inner cavity) of the porous body 110.

ステップS10において、液体LQの液面が所定の高さ(ここでは高さH2)に達したと判定された場合(Yes)、バルブ125を閉じる(ステップS11)。バルブ125を閉じることによって、ガス供給管126へのガスGの供給が停止するため、やがて微細気泡が発生されなくなる。ステップS11の後は、ステップS1に戻り(RETURN)、図3に示された制御フローを繰り返す。一方、一方、ステップS10において、液体LQの液面が所定の高さ(ここでは高さH2)に達したと判定されなかった場合(No)、図3に示されているように、ステップS7に戻る。 If it is determined in step S10 that the liquid level of liquid LQ has reached a predetermined height (here, height H2) (Yes), valve 125 is closed (step S11). Closing valve 125 stops the supply of gas G to gas supply pipe 126, and microbubbles will eventually cease to be generated. After step S11, the process returns to step S1 (RETURN), and the control flow shown in FIG. 3 is repeated. On the other hand, if it is not determined in step S10 that the liquid level of liquid LQ has reached a predetermined height (here, height H2) (No), the process returns to step S7, as shown in FIG. 3.

ここで開示される技術によると、装置100を用いて、液体LQ中に微細気泡を発生させる方法が提供される。かかる方法によって、より効率よく微細気泡を発生させることができる。 The technology disclosed herein provides a method for generating microscopic bubbles in liquid LQ using device 100. This method allows for more efficient generation of microscopic bubbles.

以上、図1~図3に従って、ここで開示される微細気泡発生装置の第1実施形態を説明した。しかし、ここで開示される微細気泡発生装置は、これに限定されず、他の変形例を含み得る。例えば、上述した構成の装置100では、ガス供給機構120は、液体LQの揺動の状況に応じてガスGの供給開始および供給停止を切り替えている。しかし、これに限定されない。例えば、ガス供給機構120は、液体LQの揺動の状況に応じてガスGの供給圧を調節するように構成されていてもよい。例えば、上記第1実施形態においてガスGが多孔質体110に供給されている間に供給圧P1でガスGを供給し、上記第1実施形態においてガスGの供給が停止されている間に供給圧P1よりも小さい供給圧P2(P2>0)でガスGを供給するように構成されてもよい。液体LQの揺動の状況に応じてガスGの供給圧を変化させることによっても、より効率よく微細気泡を発生させることができる。供給圧P1は、微細気泡を発生できる大きさであれば特に限定されず、多孔質体110の平均細孔径、所望する微細気泡のサイズ、所望する微細気泡の量等に応じて適宜設定され得る。供給圧P2は、多孔質体110の細孔MP(ここでは貫通孔)を介して液体LQを外部に漏出させず、かつ、微細気泡を発生させない大きさであれば、特に限定されない。 The first embodiment of the micro-bubble generator disclosed herein has been described above with reference to Figures 1 to 3. However, the micro-bubble generator disclosed herein is not limited to this and may include other variations. For example, in the device 100 configured as described above, the gas supply mechanism 120 switches between starting and stopping the supply of gas G depending on the state of oscillation of the liquid LQ. However, this is not limiting. For example, the gas supply mechanism 120 may be configured to adjust the supply pressure of gas G depending on the state of oscillation of the liquid LQ. For example, in the first embodiment, gas G may be supplied at supply pressure P1 while gas G is being supplied to the porous body 110, and gas G may be supplied at supply pressure P2 (P2 > 0) lower than supply pressure P1 while the supply of gas G is stopped in the first embodiment. Micro-bubbles can also be generated more efficiently by changing the supply pressure of gas G depending on the state of oscillation of the liquid LQ. The supply pressure P1 is not particularly limited as long as it is large enough to generate microbubbles, and can be set appropriately depending on the average pore diameter of the porous body 110, the desired size of the microbubbles, the desired amount of microbubbles, etc. The supply pressure P2 is not particularly limited as long as it is large enough to prevent the liquid LQ from leaking to the outside through the pores MP (through holes in this case) of the porous body 110 and to prevent the generation of microbubbles.

また、上述した構成の装置100の動作では、バルブ137による減圧ライン側への切り替えおよび加圧ライン側への切り替えと、バルブ125の開閉と、を同じタイミングで行っている。しかし、これに限定されない。装置100の運転条件によっては、多孔質体110の細孔MPの内部に液体LQが浸入していることがある。この状態でバルブ125を開いてガスGを供給しても、まずは細孔MP内に浸入した液体LQを排出させる必要があり、かかる液体LQの排出に必要な期間は、微細気泡を発生させることができない。この場合、多孔質体110の内腔から液体LQを排出させるタイミングと、微細気泡が発生するタイミングとを合わせられないため、気泡径のコントロールが難しくなり得る。このような場合において、バルブ137を加圧ライン側に切り替えるタイミングと、バルブ125を開いてガスGを供給するタイミングとを異ならせてもよい。例えば、バルブ137を先に加圧ライン側に切り替えておき、液体LQの排出を始めた後で、バルブ125を開いてガスGを多孔質体に供給してもよい。 Furthermore, in the operation of the apparatus 100 configured as described above, the switching to the decompression line side and the switching to the pressurization line side by the valve 137 and the opening and closing of the valve 125 are performed at the same time. However, this is not limited to this. Depending on the operating conditions of the apparatus 100, liquid LQ may have infiltrated the pores MP of the porous body 110. Even if the valve 125 is opened to supply gas G in this state, the liquid LQ that has infiltrated the pores MP must first be discharged, and microbubbles cannot be generated for the period required for such discharge of the liquid LQ. In this case, since the timing of discharging the liquid LQ from the lumen of the porous body 110 and the timing of generating the microbubbles cannot be synchronized, it may be difficult to control the bubble diameter. In such a case, the timing of switching the valve 137 to the pressurization line side and the timing of opening the valve 125 to supply gas G may be set to different times. For example, the valve 137 may be switched to the pressurization line side first, and after the discharge of the liquid LQ begins, the valve 125 may be opened to supply gas G to the porous body.

次に、ここで開示される技術の第1実施形態に関する試験例を説明する。なお、以下に示す試験例は、ここで開示される技術を限定することを意図したものではない。 Next, we will explain a test example related to the first embodiment of the technology disclosed herein. Note that the test example shown below is not intended to limit the technology disclosed herein.

<試験1>
試験1では、第1実施形態に係る微細気泡発生装置を用いて微細気泡を発生させた。試験1で用いられた装置の構成は、図1および図2に示されているとおりである。このため、以下の装置の各名称に付された参照番号は、図1または図2に記載の番号である。
<Test 1>
In Test 1, fine bubbles were generated using the fine bubble generating device according to the first embodiment. The configuration of the device used in Test 1 is as shown in Figures 1 and 2. Therefore, the reference numbers attached to the names of the devices below are the numbers shown in Figure 1 or Figure 2.

-実施例1(実施例1A~実施例1D)-
多孔質体110として、平均細孔径が0.5μmであり、気孔率が36%のアルミナを主成分とした多孔質体を用いた。まず、円筒状の多孔質体110の内側に液体LQ(水)が流通するように第3配管13Zを接続した。次いで、第3配管13Zの上段(多孔質体110の上段)に蓄気室138を設けた。さらに、蓄気室138に加圧設備133(エアコンプレッサー)と減圧設備132(真空ポンプ)とを取り付け、バルブ137(電磁弁)で加圧ラインと減圧ラインを切り替えられるようにした。多孔質体110の下段(先端)側の第3配管13Zを容器131に入れて液体LQに漬かる状態とした。
--Example 1 (Example 1A to Example 1D)--
The porous body 110 used was a porous body primarily composed of alumina with an average pore diameter of 0.5 μm and a porosity of 36%. First, a third pipe 13Z was connected to the inside of the cylindrical porous body 110 so that liquid LQ (water) circulated. Next, an air accumulation chamber 138 was provided in the upper section of the third pipe 13Z (the upper section of the porous body 110). Furthermore, a pressurization device 133 (air compressor) and a decompression device 132 (vacuum pump) were attached to the air accumulation chamber 138, and a valve 137 (solenoid valve) was used to enable switching between the pressurization line and the decompression line. The third pipe 13Z on the lower section (tip) side of the porous body 110 was placed in a container 131 and immersed in liquid LQ.

次いで、多孔質体110の外表面112からガスG(空気)を供給できるように、ガス供給管126に配管127を接続し、空気が多孔質体110の外表面112から細孔MP(貫通孔)を介して内表面111側に供給されるようにした。配管127の途中に、ガスGの供給のタイミングを制御できるようにレギュレータ122、流量計123、圧力計124、およびバルブ125(電磁弁)を接続した。 Next, a pipe 127 was connected to the gas supply pipe 126 so that gas G (air) could be supplied from the outer surface 112 of the porous body 110, and air was supplied from the outer surface 112 of the porous body 110 to the inner surface 111 through the pores MP (through holes). A regulator 122, flow meter 123, pressure gauge 124, and valve 125 (solenoid valve) were connected to the middle of the pipe 127 so that the timing of the supply of gas G could be controlled.

液体LQを多孔質体110の内腔で加速的に上下運動させるため、まず、多孔質体110の内腔が全て液体LQに漬かるまで(ここでは、蓄気室138の高さH1まで)、蓄気室138の空気を減圧設備132で吸引した。次いで、バルブ137を加圧設備133側に切り替えて蓄気室138に空気を送り込むことで、液体LQの液面を蓄気室138の高さH2まで低下させ、多孔質体110の内腔の液体LQを押し出した。かかる蓄気室138の減圧および加圧を繰り返すことで、多孔質体110の内腔の液体LQを加速的に上下運動させた。多孔質体110の内腔の液体LQが押し下げられているタイミングでバルブ125を開き、ガスGを供給した。なお、バルブ125を開いた状態とした時間は、多孔質体110からの液体LQが吐出される時間と同じとなるように設定した。また、バルブ125を開くタイミングと、バルブ137を加圧ライン側に切り替えるタイミングとを同時とした。 To accelerate the vertical movement of the liquid LQ in the cavity of the porous body 110, the air in the air storage chamber 138 was first sucked out by the pressure reduction device 132 until the entire cavity of the porous body 110 was immersed in the liquid LQ (here, up to height H1 of the air storage chamber 138). Next, the valve 137 was switched to the pressurization device 133 side to send air into the air storage chamber 138, lowering the liquid level of the liquid LQ to height H2 of the air storage chamber 138 and pushing out the liquid LQ from the cavity of the porous body 110. By repeatedly depressurizing and pressurizing the air storage chamber 138 in this manner, the liquid LQ in the cavity of the porous body 110 was accelerated to move up and down. Valve 125 was opened at the timing when the liquid LQ in the cavity of the porous body 110 was being pushed down, and gas G was supplied. The time for which the valve 125 was open was set to be the same as the time for discharging the liquid LQ from the porous body 110. Additionally, the timing for opening valve 125 and the timing for switching valve 137 to the pressurized line side were set to be simultaneous.

そして、多孔質体110から容器131内の液体LQ中に放出された気泡の画像を、ハイスピードカメラを用いて撮影した。その後、画像解析ソフト「ImageJ」を用いて、取得した画像からランダムに300個の気泡を選択し、気泡のザウター径(μm)、個数平均径(μm)、D10(μm)、D50(μm)、および、D90(μm)を算出した。また、個数平均径の変動係数(CV値)(%)を算出した。結果を表1の該当欄に示す。ザウター径(μm)は、解析対象となった気泡の、体積の総和と表面積の総和との比を計算することによって得られた値である。個数平均径(μm)は、解析対象となった気泡の気泡径の算術平均値である。D10(μm)は、解析対象となった気泡の、気泡径が小さい方からの累積が10%である気泡径である。D50(μm)は、解析対象となった気泡の、気泡径が小さい方からの累積が50%である気泡径である。D90(μm)は、解析対象となった気泡の気泡径が小さい方からの累積が90%である気泡径である。 Then, an image of the bubbles released from the porous body 110 into the liquid LQ in the container 131 was taken using a high-speed camera. Then, using the image analysis software "ImageJ," 300 bubbles were randomly selected from the acquired image, and the Sauter diameter (μm), number-average diameter (μm), D10 (μm), D50 (μm), and D90 (μm) of the bubbles were calculated. The coefficient of variation (CV value) (%) of the number-average diameter was also calculated. The results are shown in the corresponding columns in Table 1. The Sauter diameter (μm) is a value obtained by calculating the ratio of the sum of the volumes of the bubbles analyzed to the sum of the surface areas. The number-average diameter (μm) is the arithmetic mean value of the bubble diameters of the bubbles analyzed. D10 (μm) is the bubble diameter at which the cumulative diameter of the bubbles analyzed, starting from the smallest, is 10%. D50 (μm) is the bubble diameter at which the cumulative diameter from the smallest bubble of the analyzed bubbles is 50%, and D90 (μm) is the bubble diameter at which the cumulative diameter from the smallest bubble of the analyzed bubbles is 90%.

なお、ここでは、上記多孔質体を用いた場合の平均レイノルズ数Reと、該多孔質体から発生される気泡のザウター径とが、表1の該当欄に示される値となる諸条件を設定した。表1に記載のレイノルズ数Reは、上記式(1)に基づいて算出された数値である。かかる諸条件に関して、各例における、平均細孔径(μm)、内径(mm)、および長さ(mm)の多孔質体条件;流量(L/min)、平均レイノルズ数Re、流体場、圧力(MPa)、電磁弁開度(%)、および周期(Hz)の液体条件;平均供給圧(MPa)、および電磁弁開度(%)のガス条件;を、表1の該当欄に示した。表1に示された液体条件およびガス条件は、各例において発生する気泡の気泡径が最も小さくなるように設定された条件である。 Here, the conditions were set so that the average Reynolds number Re and the Sauter diameter of the bubbles generated from the porous body when the porous body was used would be the values shown in the corresponding columns in Table 1. The Reynolds number Re listed in Table 1 is a value calculated based on the above formula (1). Regarding these conditions, the corresponding columns in Table 1 show the porous body conditions for each example, including the average pore diameter (μm), inner diameter (mm), and length (mm); the liquid conditions for the flow rate (L/min), average Reynolds number Re, fluid field, pressure (MPa), solenoid valve opening (%), and cycle (Hz); and the gas conditions for the average supply pressure (MPa) and solenoid valve opening (%). The liquid and gas conditions listed in Table 1 were set so that the bubble diameter of the bubbles generated in each example would be smallest.

液体条件における表1中の「電磁弁開度(%)」は、揺動の一周期を100%としたときの、バルブ137が加圧ラインに接続された期間の割合(%)である。また、ガスGの供給に関する表1中の「電磁弁開度(%)」は、揺動の一周期を100%としたときの、バルブ125が開状態であった期間の割合(%)である。ガスGの供給および液体LQの揺動に関してともに電磁弁開度が50%であった場合は、揺動の一周期のうちの50%の期間(半周期)を、加圧ラインへの接続状態とし、かつ、ガスGの供給状態とした。また、ガスGの供給および液体LQの揺動に関してともに電磁弁開度が20%であった場合は、揺動の一周期のうちの20%の期間を、加圧ラインへの接続状態とし、かつ、ガスGの供給状態とした。また、ここでは、液体LQの液面が蓄気室138の高さH1から低下して高さH2まで達し、高さH2から上昇して高さH1まで達するまでの期間を、液体LQの揺動の一周期とした。 In Table 1 for liquid conditions, the "solenoid valve opening degree (%)" refers to the percentage of the period during which valve 137 was connected to the pressurized line, assuming one oscillation cycle as 100%. In Table 1 for gas G supply, the "solenoid valve opening degree (%)" refers to the percentage of the period during which valve 125 was open, assuming one oscillation cycle as 100%. When the solenoid valve opening degree was 50% for both the supply of gas G and the oscillation of liquid LQ, the valve was connected to the pressurized line and gas G was supplied for 50% of the oscillation cycle (half the cycle). When the solenoid valve opening degree was 20% for both the supply of gas G and the oscillation of liquid LQ, the valve was connected to the pressurized line and gas G was supplied for 20% of the oscillation cycle. Also, here, one cycle of the oscillation of the liquid LQ is defined as the period from when the liquid level of the liquid LQ in the air storage chamber 138 drops from height H1 to height H2, and then rises from height H2 to height H1.

-実施例2(実施例2A~実施例2C)-
多孔質体110として、平均細孔径が1μm、気孔率が38%の多孔質体を用いた。それ以外は実施例1と同じ部材および手順を用いて、各例のデータを取得した。なお、かかるデータと諸条件とは、表1の各該当欄に示されている。
--Example 2 (Example 2A to Example 2C)--
A porous body having an average pore size of 1 μm and a porosity of 38% was used as the porous body 110. Data for each example was obtained using the same materials and procedures as in Example 1. The data and conditions are shown in the corresponding columns of Table 1.

-実施例3(実施例3A~実施例3D)-
多孔質体110として、平均細孔径が3μm、気孔率が40%の多孔質体を用いた。それ以外は実施例1と同じ部材および手順を用いて、各例のデータを取得した。なお、かかるデータと諸条件とは、表1の各該当欄に示されている。
--Example 3 (Examples 3A to 3D)--
A porous body having an average pore size of 3 μm and a porosity of 40% was used as the porous body 110. Data for each example was obtained using the same materials and procedures as in Example 1. The data and conditions are shown in the corresponding columns of Table 1.

なお、実施例3Bでは、バルブ125を開いた状態とした時間が、多孔質体110からの液体LQが吐出される時間よりも短くなるように設定した。バルブ125を開くタイミングと、バルブ137を加圧ライン側に切り替えるタイミングとを異ならせた。本例では、バルブ137を加圧ライン側に切り替えた直後の期間だけ、バルブ125を開いた状態とし、気泡を発生させた。揺動の一周期を100%とすると、バルブ125を開いた状態とした期間は、1%であった。 In Example 3B, the time during which valve 125 was open was set to be shorter than the time during which liquid LQ was discharged from porous body 110. The timing at which valve 125 was opened was made different from the timing at which valve 137 was switched to the pressure line side. In this example, valve 125 was kept open only for the period immediately after valve 137 was switched to the pressure line side, causing bubbles to be generated. If one oscillation cycle is taken as 100%, the period during which valve 125 was kept open was 1%.

-実施例4(実施例4Aおよび実施例4B)-
多孔質体110として、平均細孔径が10μm、気孔率が42%の多孔質体を用いた。それ以外は実施例1と同じ部材および手順を用いて、各例のデータを取得した。なお、かかるデータと諸条件とは、表1の各該当欄に示されている。
--Example 4 (Example 4A and Example 4B)--
A porous body having an average pore size of 10 μm and a porosity of 42% was used as the porous body 110. Data for each example was obtained using the same materials and procedures as in Example 1. The data and conditions are shown in the corresponding columns of Table 1.

<試験2(比較試験)>
試験2では、液循環方式(インライン方式)の気泡発生装置を用いて気泡を発生させた。図4は、試験例2の気泡発生装置2の概略図である。図4に示されているように、円筒状の多孔質体21の内側に液体LQが流通するように、配管22aを介して、多孔質体21と送液ポンプ22bとを接続した。送液ポンプ22b側の配管22aの先端を容器23内の液体LQ中に浸漬させて、多孔質体21内を液体LQが定速度で循環するようにした。送液ポンプ22bには、送液ポンプ22bの電圧を調節する電圧調節器22cを接続させた。また、配管22aに、圧力計22dと、バルブ22e(ボールバルブ)と、圧力計22fとを接続させた。多孔質体21に、さらに配管24を接続し、配管24を介して容器23内に液体LQを排出できるようにした。そして、多孔質体21の外表面からガスGを供給できるように、多孔質体21をガス供給管25aに収容し、ガス供給管25aに配管25bを接続した。配管25bには、ガスGの供給源25cと、レギュレータ25dと、流量計25eと、圧力計25fと、を接続させた。かかる構成によって、ガスGが多孔質体21の外表面から細孔を介して内表面に供給されるとともに、気泡を発生させるようにした。
<Test 2 (comparison test)>
In Test 2, bubbles were generated using a liquid circulation type (inline type) bubble generator. FIG. 4 is a schematic diagram of the bubble generator 2 of Test Example 2. As shown in FIG. 4, the porous body 21 and a liquid feed pump 22b were connected via a pipe 22a so that the liquid LQ circulated inside the cylindrical porous body 21. The tip of the pipe 22a on the liquid feed pump 22b side was immersed in the liquid LQ in the container 23 so that the liquid LQ circulated at a constant speed inside the porous body 21. A voltage regulator 22c, which adjusted the voltage of the liquid feed pump 22b, was connected to the liquid feed pump 22b. In addition, a pressure gauge 22d, a valve 22e (ball valve), and a pressure gauge 22f were connected to the pipe 22a. A pipe 24 was further connected to the porous body 21 so that the liquid LQ could be discharged into the container 23 via the pipe 24. The porous body 21 was housed in a gas supply pipe 25a, and a pipe 25b was connected to the gas supply pipe 25a so that gas G could be supplied from the outer surface of the porous body 21. A gas G supply source 25c, a regulator 25d, a flow meter 25e, and a pressure meter 25f were connected to the pipe 25b. With this configuration, gas G was supplied from the outer surface of the porous body 21 through the pores to the inner surface, and bubbles were generated.

-比較例1(比較例1A~比較例1E)-
多孔質体21として、平均細孔径が0.5μm、気孔率が36%の多孔質体を用いた。多孔質体21にガスGを供給して、気泡を発生させた。送液ポンプ22bの電圧と、バルブ22eによる配管22aの開度とを調整することで、レイノルズ数Reが所望の値になるようにした。かかるレイノルズ数Reを、表2の該当欄に示す。また、レギュレータ25dを用いて、ガスGの供給圧を調整した。かかる供給圧は、表2に示された各レイノルズ数Reで多孔質体21から気泡が発生する下限の圧力値に設定された。
--Comparative Example 1 (Comparative Example 1A to Comparative Example 1E)--
A porous body having an average pore diameter of 0.5 μm and a porosity of 36% was used as the porous body 21. Gas G was supplied to the porous body 21 to generate bubbles. The Reynolds number Re was adjusted to a desired value by adjusting the voltage of the liquid supply pump 22b and the opening of the pipe 22a via the valve 22e. The Reynolds number Re is shown in the corresponding column in Table 2. The supply pressure of the gas G was also adjusted using the regulator 25d. The supply pressure was set to the lower limit pressure value at which bubbles were generated from the porous body 21 for each Reynolds number Re shown in Table 2.

そして、多孔質体21から容器23内の液体LQ中に放出された気泡の画像を、ハイスピードカメラを用いて撮影した。その後、上記試験1と同じ手法を用いて、気泡のザウター径(μm)、個数平均径(μm)、個数平均径の変動係数(CV値)(%)、D10(μm)、D50(μm)、および、D90(μm)を算出した。結果を表2の該当欄に示す。 Then, an image of the bubbles released from the porous body 21 into the liquid LQ in the container 23 was taken using a high-speed camera. Thereafter, using the same method as in Test 1 above, the Sauter diameter (μm), number average diameter (μm), coefficient of variation of the number average diameter (CV value) (%), D10 (μm), D50 (μm), and D90 (μm) of the bubbles were calculated. The results are shown in the corresponding columns in Table 2.

なお、表2には、各例についての多孔質体の条件、液体条件、およびガス条件が併記されている。 Table 2 also lists the porous body conditions, liquid conditions, and gas conditions for each example.

-比較例2(比較例2A~比較例2E)-
多孔質体21として、平均細孔径が1μm、気孔率が38%の多孔質体を用いた。それ以外は比較例1と同じ部材および手順を用いて、各例のデータを取得した。なお、かかるデータと諸条件とは、表2の各該当欄に示されている。
--Comparative Example 2 (Comparative Example 2A to Comparative Example 2E)--
A porous body having an average pore size of 1 μm and a porosity of 38% was used as the porous body 21. Data for each example was obtained using the same members and procedures as in Comparative Example 1. The data and conditions are shown in the corresponding columns of Table 2.

-比較例3(比較例3A~比較例3E)-
多孔質体21として、平均細孔径が3μm、気孔率が40%の多孔質体を用いた。それ以外は比較例1と同じ部材および手順を用いて、各例のデータを取得した。なお、かかるデータと諸条件とは、表2の各該当欄に示されている。
- Comparative Example 3 (Comparative Example 3A to Comparative Example 3E) -
A porous body having an average pore diameter of 3 μm and a porosity of 40% was used as the porous body 21. Data for each example was obtained using the same members and procedures as in Comparative Example 1. The data and conditions are shown in the corresponding columns of Table 2.

-比較例4(比較例4A~比較例4D)-
多孔質体21として、平均細孔径が10μm、気孔率が42%の多孔質体を用いた。それ以外は比較例1と同じ部材および手順を用いて、各例のデータを取得した。なお、かかるデータと諸条件とは、表2の各該当欄に示されている。また、比較例4Aでは、発生した気泡が合一化してしまい、データを取得できなかった。表2における比較例4Aの「バブル特性」欄に記載の「-」は、データが取得できなかったことを示している。
--Comparative Example 4 (Comparative Example 4A to Comparative Example 4D)--
A porous body having an average pore diameter of 10 μm and a porosity of 42% was used as the porous body 21. Data for each example was obtained using the same materials and procedures as those used in Comparative Example 1. The data and conditions are shown in the corresponding columns in Table 2. Furthermore, in Comparative Example 4A, the bubbles that were generated coalesced, making it impossible to obtain data. The "-" in the "Bubble Characteristics" column for Comparative Example 4A in Table 2 indicates that data could not be obtained.

<試験3(比較試験)>
試験3では、浸漬方式の気泡発生装置を用いて気泡を発生させた。図5は、試験例3の気泡発生装置3の概略図である。図5に示されているように、円筒状の多孔質体31の内側にガスGが流通するように、多孔質体31に配管32を接続した。配管32に接続した多孔質体31を容器33内の液体LQ(水)に浸漬させた。その後、配管32を介して、ガスGを多孔質体31の内部に供給した。ガスGが、多孔体31の内部から外部に、細孔を介して液体LQ中に放出されることによって、多孔質体31の外表面から気泡が発生するようにした。なお、配管32には、ガスGの供給源34と、レギュレータ35と、流量計36と、圧力計37と、を接続させた。
<Test 3 (comparison test)>
In Test 3, bubbles were generated using an immersion-type bubble generator. FIG. 5 is a schematic diagram of the bubble generator 3 of Test Example 3. As shown in FIG. 5, a pipe 32 was connected to a cylindrical porous body 31 so that gas G circulated inside the porous body 31. The porous body 31 connected to the pipe 32 was immersed in liquid LQ (water) in a container 33. Thereafter, gas G was supplied to the inside of the porous body 31 via the pipe 32. Gas G was released from the inside to the outside of the porous body 31 through the pores into the liquid LQ, thereby generating bubbles from the outer surface of the porous body 31. A gas G supply source 34, a regulator 35, a flow meter 36, and a pressure gauge 37 were connected to the pipe 32.

-比較例5-
多孔質体31として、平均細孔径が0.5μm、気孔率が36%の多孔質体を用いた。多孔質体31にガスGを供給して、気泡を発生させた。レギュレータ35を用いて、ガスGの供給圧を調整した。かかる供給圧は、多孔質体31から気泡が発生する下限の圧力値に設定された。表3に、本例についての多孔質体の条件、およびガス供給条件を示す。
--Comparative Example 5--
A porous body having an average pore diameter of 0.5 μm and a porosity of 36% was used as the porous body 31. Gas G was supplied to the porous body 31 to generate bubbles. The supply pressure of gas G was adjusted using a regulator 35. This supply pressure was set to the lower limit pressure value at which bubbles were generated from the porous body 31. Table 3 shows the porous body conditions and gas supply conditions for this example.

そして、多孔質体31から容器33内の液体LQ中に放出された気泡の画像を、ハイスピードカメラを用いて撮影した。その後、上記試験1と同じ手法を用いて、気泡のザウター径(μm)、個数平均径(μm)、個数平均径の変動係数(CV値)(%)、D10(μm)、D50(μm)、および、D90(μm)を算出した。結果を表3の該当欄に示す。 Then, an image of the bubbles released from the porous body 31 into the liquid LQ in the container 33 was taken using a high-speed camera. Thereafter, using the same method as in Test 1 above, the Sauter diameter (μm), number average diameter (μm), coefficient of variation of the number average diameter (CV value) (%), D10 (μm), D50 (μm), and D90 (μm) of the bubbles were calculated. The results are shown in the corresponding columns in Table 3.

-比較例6-
多孔質体31として、平均細孔径が1μm、気孔率が38%の多孔質体を用いた。それ以外は比較例5と同じ部材および手順を用いて、各例のデータを取得した。なお、かかるデータと諸条件とは、表3の各該当欄に示されている。
--Comparative Example 6--
A porous body having an average pore size of 1 μm and a porosity of 38% was used as the porous body 31. Data for each example was obtained using the same members and procedures as in Comparative Example 5. The data and conditions are shown in the corresponding columns of Table 3.

-比較例7-
多孔質体31として、平均細孔径が3μm、気孔率が40%の多孔質体を用いた。それ以外は比較例5と同じ部材および手順を用いて、各例のデータを取得した。なお、かかるデータと諸条件とは、表3の各該当欄に示されている。
--Comparative Example 7--
A porous body having an average pore size of 3 μm and a porosity of 40% was used as the porous body 31. Data for each example was obtained using the same members and procedures as in Comparative Example 5. The data and conditions are shown in the corresponding columns of Table 3.

表1~表3に示された結果から、多孔質体110と、ガス供給機構120と、液体揺動機構130と、を備えており、液体LQが揺動されている間に、多孔質体110に供給されたガスGを複数の細孔MPを介して液体中LQに放出させるように構成された微細気泡発生装置100を用いることによって、微細気泡を発生させることができることがわかった。特に、平均レイノルズ数Reが2300未満の層流域に関して、装置100を用いた場合、他の装置2または装置3を用いた場合よりも、微細な気泡を発生できることがわかった。このことから、装置100によって、より効率的に微細気泡を発生させることができることがわかった。 From the results shown in Tables 1 to 3, it was found that fine bubbles can be generated by using a fine-bubble generating device 100 that includes a porous body 110, a gas supply mechanism 120, and a liquid oscillation mechanism 130, and is configured to release gas G supplied to the porous body 110 into the liquid LQ through multiple pores MP while the liquid LQ is oscillating. In particular, it was found that in the laminar flow region where the average Reynolds number Re is less than 2300, when device 100 is used, finer bubbles can be generated than when device 2 or device 3 is used. This shows that device 100 can generate fine bubbles more efficiently.

<第2実施形態>
図6は、第2実施形態に係る微細気泡発生装置の概略図である。図6に示されているように、微細気泡発生装置200(以下、単に「装置200」ともいう。)は、多孔質体210と、ガス供給機構220と、液体揺動機構230と、を備えている。以下、第1実施形態と共通する事柄、第1実施形態と異なる事柄であっても、ここで開示される技術を特徴づけない事柄の説明については、省略することがある。
Second Embodiment
Fig. 6 is a schematic diagram of a micro-bubble generator according to a second embodiment. As shown in Fig. 6, a micro-bubble generator 200 (hereinafter simply referred to as "device 200") includes a porous body 210, a gas supply mechanism 220, and a liquid shaking mechanism 230. Hereinafter, descriptions of matters common to the first embodiment and matters different from the first embodiment that do not characterize the technology disclosed herein may be omitted.

多孔質体210は、例えば、液体LQに接触するとともに微細気泡FBを発生させる複数の細孔を有する第1面を備える。図6に示されているように、多孔質体210は、一端(図6における端部21A)が閉じ、他端(図6における端部21B)が開口した円筒状(中空円筒状)に構成されている。この実施形態では、多孔質体210の外表面212が第1面である。ここでは、外表面212は、複数の細孔MPを有している。複数の細孔MPは、複数の貫通孔であり得る。この実施形態では、ガス供給機構220は、多孔質体210の内表面側211からガスGを供給するように構成されている。なお、図6に示された実施形態では、容器側231の端部21Aにおける外表面212に上記点Qがあり、反対側の端部21Bにおける外表面212に上記点Pがある。かかる構成によっても、微細気泡をより効率よく発生させることができる。 The porous body 210 has, for example, a first surface having a plurality of pores that come into contact with the liquid LQ and generate microbubbles FB. As shown in FIG. 6, the porous body 210 is configured in a cylindrical (hollow cylindrical) shape with one end (end 21A in FIG. 6) closed and the other end (end 21B in FIG. 6) open. In this embodiment, the outer surface 212 of the porous body 210 is the first surface. Here, the outer surface 212 has a plurality of pores MP. The plurality of pores MP may be a plurality of through-holes. In this embodiment, the gas supply mechanism 220 is configured to supply gas G from the inner surface side 211 of the porous body 210. Note that in the embodiment shown in FIG. 6, the point Q is located on the outer surface 212 at the end 21A of the container side 231, and the point P is located on the outer surface 212 at the opposite end 21B. This configuration also enables microbubbles to be generated more efficiently.

多孔質体210は、例えば、支持部材290を備えている。支持部材290は、例えば、多孔質体210の端部21Bに装着されている。支持部材290は、図6に示されているように、ガス供給機構220の配管227と接続されている。支持部材290は、例えば、貫通孔を有しており、該貫通孔に配管227が装着されることで、多孔体210の内表面側(内腔)にガスGが供給されるように構成されている。 The porous body 210 includes, for example, a support member 290. The support member 290 is attached, for example, to the end 21B of the porous body 210. As shown in FIG. 6, the support member 290 is connected to the piping 227 of the gas supply mechanism 220. The support member 290 has, for example, a through-hole, and is configured so that the gas G is supplied to the inner surface side (lumen) of the porous body 210 by attaching the piping 227 to the through-hole.

図6に示されているように、ガス供給機構220は、供給源221と、レギュレータ222と、流量計223と、圧力計224と、バルブ225と、配管227と、を有している。図2に示されているように、供給源221と、レギュレータ222と、流量計223と、圧力計224と、バルブ225と、は、配管227を介して相互に接続されている。図6に示されているように、配管227は、蓄気室238に設けられた貫通孔238hを通り、多孔質体210の端部21Bに接続されている。配管227は、供給源221から多孔質体210までのガスGの流路となっている。 As shown in FIG. 6, the gas supply mechanism 220 includes a supply source 221, a regulator 222, a flow meter 223, a pressure gauge 224, a valve 225, and a pipe 227. As shown in FIG. 2, the supply source 221, the regulator 222, the flow meter 223, the pressure gauge 224, and the valve 225 are interconnected via the pipe 227. As shown in FIG. 6, the pipe 227 passes through a through-hole 238h provided in the gas storage chamber 238 and is connected to the end 21B of the porous body 210. The pipe 227 serves as a flow path for the gas G from the supply source 221 to the porous body 210.

この実施形態では、液体揺動機構230は、多孔質体210の外表面212に沿って、一方の端部21Aから他方の端部21Bに向かう方向L1、および、他方の端部21Bから一方の端部21Aに向かう方向L2に液体LQを揺動させるように構成されている。図6に示されているように、多孔質体210は、円筒状の蓄気室238内に収容されている。このため、液体LQを、第1接続孔23Rから第2接続孔23Sに向かう方向(端部23Aから端部23Bに向かう方向)L1、および、蓄気室238の第2接続孔23Sから第1接続孔23Rに向かう方向(端部23Bから端部23Aに向かう方向)L2で揺動させるとよい。 In this embodiment, the liquid oscillation mechanism 230 is configured to oscillate the liquid LQ along the outer surface 212 of the porous body 210 in a direction L1 from one end 21A to the other end 21B, and in a direction L2 from the other end 21B to the one end 21A. As shown in FIG. 6, the porous body 210 is contained in a cylindrical air storage chamber 238. Therefore, it is preferable to oscillate the liquid LQ in a direction L1 from the first connection hole 23R to the second connection hole 23S (a direction from end 23A to end 23B) and in a direction L2 from the second connection hole 23S of the air storage chamber 238 to the first connection hole 23R (a direction from end 23B to end 23A).

図6に示されているように、液体揺動機構230は、容器231と、減圧設備232と、加圧設備233と、レギュレータ234と、流量計235と、圧力計236と、バルブ237と、蓄気室238と、配管239と、を備えている。配管239は、第1配管23Xと、第2配管23Yと、第3配管23Zと、を備えている。図6に示されているように、液体揺動機構230では、第1配管23Xを介した加圧ラインと、第2配管23Yを介した減圧ラインと、が構築されている。また、蓄気室238の第1接続孔23Rと第2接続孔23Sとには、それぞれ第3配管23Zが接続されている。そして、第1接続孔23Rに接続された第3配管23Zの先端は、容器231内の液体中に配置されている。この実施形態では、第3配管23Zと蓄気室238とが、多孔質体110の外表面212に沿った液体LQの流路となっている。なお、この実施形態では、多孔質体210の端部21Aが下側に、端部21Bが上側になるように配置されている。また、図6に示されているように、容器231は、多孔質体210の端部21Aよりも下側に配置されている。 As shown in FIG. 6, the liquid oscillation mechanism 230 includes a container 231, a pressure reduction device 232, a pressurization device 233, a regulator 234, a flow meter 235, a pressure gauge 236, a valve 237, an air storage chamber 238, and piping 239. The piping 239 includes a first piping 23X, a second piping 23Y, and a third piping 23Z. As shown in FIG. 6, the liquid oscillation mechanism 230 includes a pressurization line via the first piping 23X and a depressurization line via the second piping 23Y. The third piping 23Z is connected to the first connection hole 23R and the second connection hole 23S of the air storage chamber 238, respectively. The tip of the third piping 23Z, connected to the first connection hole 23R, is disposed in the liquid in the container 231. In this embodiment, the third pipe 23Z and the air storage chamber 238 form a flow path for the liquid LQ along the outer surface 212 of the porous body 110. In this embodiment, the porous body 210 is arranged so that the end 21A is on the lower side and the end 21B is on the upper side. Also, as shown in FIG. 6, the container 231 is arranged below the end 21A of the porous body 210.

この実施形態では、液体揺動機構230は、蓄気室238内が減圧された場合に、容器231から液体LQを蓄気室238内に吸入する。また、液体揺動機構130は、蓄気室238内が加圧された場合に、蓄気室238から液体LQを容器231に排出する。液体揺動機構230は、該吸入および該排出を交互に繰り返すことによって、液体LQを揺動させるように構成されている。この実施形態では、上記のとおり、蓄気室238内に多孔質体210が収容されている。かかる構成によると、図2の実施形態と比較して気泡生成空間が増加するため、流路内での気泡の合一化を抑制する観点から、好ましい。このため、平均細孔径がより大きな多孔質体の利用、より高い供給ガス流量での操作が可能になると想定される。結果的に、かかる構成によると、単一多孔質体当たりの気泡の微細化の促進、気体発生量の増加、ガス供給圧の低減等の効果を実現することができる。 In this embodiment, the liquid agitation mechanism 230 draws liquid LQ from the container 231 into the gas storage chamber 238 when the pressure inside the gas storage chamber 238 is reduced. Furthermore, the liquid agitation mechanism 130 discharges liquid LQ from the gas storage chamber 238 into the container 231 when the pressure inside the gas storage chamber 238 is increased. The liquid agitation mechanism 230 is configured to agitate the liquid LQ by alternately repeating this suction and discharge. In this embodiment, as described above, the porous body 210 is contained within the gas storage chamber 238. This configuration increases the bubble generation space compared to the embodiment of FIG. 2, which is preferable from the perspective of suppressing bubble coalescence within the flow path. Therefore, it is expected that porous bodies with larger average pore diameters can be used and operation at higher supply gas flow rates will become possible. Consequently, this configuration can achieve effects such as promoting the miniaturization of bubbles per porous body, increasing the amount of gas generated, and reducing the gas supply pressure.

以下、図3を参照しつつ、装置200の動作を説明する。図3に示された制御フローを実行する前に、多孔質体210と、ガス供給機構220と、液体揺動機構230と、を接続する。例えば、まず、多孔質体210と液体揺動機構230とを接続する。例えば、多孔質体210を蓄気室238の内部に収容しておき、第3配管23Zを介して、蓄気室238と容器231と、蓄気室238とバルブ237と、を接続する。このとき、第1接続孔23Rに取り付けられた第3配管23Zの先端を、容器231内に収容された液体LQの中に配置する。次いで、バルブ237に第1配管23Xと第2配管23Yとを接続し、加圧ラインと減圧ラインとを構築する。 The operation of the device 200 will be described below with reference to Figure 3. Before executing the control flow shown in Figure 3, the porous body 210, gas supply mechanism 220, and liquid agitation mechanism 230 are connected. For example, first, the porous body 210 and the liquid agitation mechanism 230 are connected. For example, the porous body 210 is housed inside the gas storage chamber 238, and the gas storage chamber 238 is connected to the container 231 and the gas storage chamber 238 is connected to the valve 237 via the third pipe 23Z. At this time, the tip of the third pipe 23Z attached to the first connection hole 23R is placed in the liquid LQ housed in the container 231. Next, the first pipe 23X and the second pipe 23Y are connected to the valve 237, establishing a pressurized line and a depressurized line.

次いで、多孔質体210とガス供給機構220とを接続する。上記のように、蓄気室238の内部に配置された多孔質体210に、配管227を接続させる。ここでは、配管227を多孔質体210の端部21Bに装着された支持部材290に接続させる。 Next, the porous body 210 and the gas supply mechanism 220 are connected. As described above, the piping 227 is connected to the porous body 210 placed inside the gas storage chamber 238. Here, the piping 227 is connected to the support member 290 attached to the end 21B of the porous body 210.

装置200の各部を接続させたら、図3に示された制御フローを実行する。この制御フローでは、まず、蓄気室238を減圧ラインに接続する(ステップS1)。次いで、第3配管23Z内を減圧する(ステップS2)。例えば、減圧設備233のスイッチをオンにして、第3配管23Zを介して蓄気室238内の空気を吸引することによって、蓄気室238内を減圧することができる。そうすると、容器231内の液体LQが第3配管23Zを介して吸引され、蓄気室238内に流れ込む(ステップS3)。このため、蓄気室238内での液体LQの液面が上昇する。 Once the various parts of the device 200 are connected, the control flow shown in FIG. 3 is executed. In this control flow, first, the air storage chamber 238 is connected to the decompression line (step S1). Next, the pressure inside the third pipe 23Z is reduced (step S2). For example, the pressure inside the air storage chamber 238 can be reduced by turning on the switch of the decompression equipment 233 and sucking the air inside the air storage chamber 238 through the third pipe 23Z. This causes the liquid LQ inside the container 231 to be sucked through the third pipe 23Z and flow into the air storage chamber 238 (step S3). As a result, the liquid level of the liquid LQ inside the air storage chamber 238 rises.

次いで、吸引された液体LQの液面が所定の高さに達したかを判定する(ステップS4)。この実施形態では、蓄気室238内における、液体LQの液面が高さH3に達したかを判定する。この実施形態では、高さH3は、多孔質体210の端部21Bよりも蓄気室238の端部23B側に設定され得る。 Next, it is determined whether the liquid level of the sucked liquid LQ has reached a predetermined height (step S4). In this embodiment, it is determined whether the liquid level of the liquid LQ in the air storage chamber 238 has reached height H3. In this embodiment, height H3 can be set closer to end 23B of the air storage chamber 238 than end 21B of the porous body 210.

ステップS4において、液体LQの液面が所定の高さ(ここでは、高さH3)に達したと判定された場合(Yes)、多孔質体210を加圧ラインに接続する(ステップS5)。ここでは、例えば、バルブ237を加圧ライン側に切り替える。同時に、加圧設備233のスイッチをオンにして、蓄気室238内を加圧する(ステップS6)。このとき、加圧設備233から蓄気室238内に供給された空気が液体LQの液面を低下させ、該液体を蓄気室238から容器231に排出する(ステップS7)。一方、ステップS4において、液体LQが所定の高さに達したと判定されない場合(No)、ステップS3に戻る。 If it is determined in step S4 that the liquid level of the liquid LQ has reached a predetermined height (here, height H3) (Yes), the porous body 210 is connected to the pressurized line (step S5). Here, for example, the valve 237 is switched to the pressurized line side. At the same time, the switch of the pressurizing equipment 233 is turned on to pressurize the air storage chamber 238 (step S6). At this time, air supplied from the pressurizing equipment 233 into the air storage chamber 238 lowers the liquid level of the liquid LQ, and the liquid is discharged from the air storage chamber 238 into the container 231 (step S7). On the other hand, if it is not determined in step S4 that the liquid LQ has reached the predetermined height (No), the process returns to step S3.

次いで、ガス供給機構220のバルブ225を開く(ステップS8)。バルブ225を開くことで、多孔質体210にガスGを供給することができる。多孔質体210にガスGが供給されるとき、上記のとおり、液体LQが蓄気室238から容器231に向かって排出されている。このとき、多孔質体210の外表面212には、液体LQの排出によって、外表面212に沿う方向にせん断力が生じている。このタイミングで所定の供給圧でガスGが多孔質体210の内表面211側に供給されることによって、ガスGが、細孔MPを介して多孔質体210の外に放出され、微細気泡を発生させることができる(ステップS9)。なお、ステップS8でバルブ225を開くタイミングは、特に限定されず、装置200の運転条件に応じて適宜設定され得る。 Next, the valve 225 of the gas supply mechanism 220 is opened (step S8). By opening the valve 225, gas G can be supplied to the porous body 210. When gas G is supplied to the porous body 210, as described above, liquid LQ is discharged from the gas storage chamber 238 toward the container 231. At this time, a shear force is generated in the direction along the outer surface 212 of the porous body 210 due to the discharge of liquid LQ. At this timing, gas G is supplied to the inner surface 211 of the porous body 210 at a predetermined supply pressure, whereby gas G is released outside the porous body 210 through the pores MP, generating microbubbles (step S9). Note that the timing for opening the valve 225 in step S8 is not particularly limited and can be set appropriately depending on the operating conditions of the device 200.

次いで、排出された液体LQの液面が所定の高さに達したかを判定する(ステップS10)。この実施形態では、蓄気室138内における液体LQの液面が高さH4に達したことを、次のステップに進む判定基準とする。高さH4は、上記高さH3よりも容器131側に定められ得る。高さH4は、例えば、多孔質体210の端部21Bよりも蓄気室238の端部23B側に定められ得る。液体LQの液面が蓄気室138内における高さH4であることをステップS4における判定の基準とすることによって、例えば、蓄気室238内の気体が多孔質体110の円筒(内腔)を通して容器131に排出されないようにすることができる。 Next, it is determined whether the liquid level of the discharged liquid LQ has reached a predetermined height (step S10). In this embodiment, the criterion for proceeding to the next step is that the liquid level of the liquid LQ in the air storage chamber 138 has reached height H4. Height H4 can be set closer to the container 131 than the above-mentioned height H3. Height H4 can be set, for example, closer to the end 23B of the air storage chamber 238 than the end 21B of the porous body 210. By using the liquid level of the liquid LQ being height H4 in the air storage chamber 138 as the criterion for determination in step S4, it is possible, for example, to prevent gas in the air storage chamber 238 from being discharged into the container 131 through the cylinder (inner cavity) of the porous body 110.

ステップS10において、液体LQの液面が所定の高さ(ここでは、高さH4)に達したと判定された場合(Yes)、バルブ225を閉じる(ステップS11)。バルブ225を閉じることによって、蓄気室238へのガスGの供給が停止するため、次第に微細気泡が発生されなくなる。ステップS11の後は、ステップS1に戻り(RETURN)、図3に示された制御フローを繰り返す。一方、一方、ステップS10において、液体LQの液面が所定の高さ(ここでは、高さH4)に達したと判定されない場合(No)、ステップS7に戻る。 If it is determined in step S10 that the liquid level of liquid LQ has reached a predetermined height (here, height H4) (Yes), valve 225 is closed (step S11). Closing valve 225 stops the supply of gas G to the air storage chamber 238, and fine bubbles gradually cease to be generated. After step S11, the process returns to step S1 (RETURN), and the control flow shown in FIG. 3 is repeated. On the other hand, if it is not determined in step S10 that the liquid level of liquid LQ has reached a predetermined height (here, height H4) (No), the process returns to step S7.

<第3実施形態>
上記第1実施形態および上記第2実施形態では、気泡発生部である多孔質体から放出されたガス(ここでは、微細気泡)を回収する回収部(上記第1実施形態では容器131、上記第2実施形態では容器231)が、多孔質体110または多孔質体210が配置された部位よりも下側に配置されていた。しかし、これに限定されない。回収部は、気泡発生部が配置された部位よりも上側に配置されていてもよい。図7は、第3実施形態に係る微細気泡発生装置の概略図である。図7に示されているように、微細気泡発生装置300(以下、単に「装置300」ともいう。)は、多孔質体310と、ガス供給機構320と、液体揺動機構330と、を備えている。以下、第1実施形態と共通する事柄、第1実施形態と異なる事柄であっても、ここで開示される技術を特徴づけない事柄の説明については、省略することがある。
Third Embodiment
In the first and second embodiments, the collection unit (container 131 in the first embodiment, container 231 in the second embodiment) that collects gas (here, microbubbles) released from the porous body that serves as the bubble generation unit is located below the location where the porous body 110 or 210 is located. However, this is not limited to this. The collection unit may be located above the location where the bubble generation unit is located. FIG. 7 is a schematic diagram of a microbubble generation device according to a third embodiment. As shown in FIG. 7, a microbubble generation device 300 (hereinafter simply referred to as "device 300") includes a porous body 310, a gas supply mechanism 320, and a liquid shaking mechanism 330. Hereinafter, descriptions of matters common to the first embodiment and matters different from the first embodiment that do not characterize the technology disclosed herein may be omitted.

図7に示されているように、多孔質体310は、一方の端部31Aが上側に、他方の端部31Bが下側になるように配置されている。この実施形態では、多孔質体310の端部31Aは、配管339(ここでは第3配管33Z)を介して容器331と接続されている。また、端部31Bは、配管339(ここでは第3配管33Z)を介して蓄気室338と接続されている。 As shown in Figure 7, the porous body 310 is arranged so that one end 31A is on the upper side and the other end 31B is on the lower side. In this embodiment, the end 31A of the porous body 310 is connected to the container 331 via piping 339 (here, the third piping 33Z). Furthermore, the end 31B is connected to the air storage chamber 338 via piping 339 (here, the third piping 33Z).

この実施形態では、液体揺動機構330は、多孔質体310の内表面311に沿って、一方の端部31Aから他方の端部31Bに向かう方向M1、および、他方の端部31Bから一方の端部31Aに向かう方向M2に液体LQを揺動させるように構成されている。図7に示されているように、液体揺動機構330は、容器331と、加圧設備333と、レギュレータ334と、流量計335と、圧力計336と、第1バルブ3371と、第2バルブ3372と、蓄気室338と、配管339と、を備えている。配管339は、例えば、第1配管33Xと、第3配管33Zと、を備えている。この実施形態では、容器331は、多孔質体310の端部31Aよりも上側に配置されているとともに、第3配管33Zを介して端部31Aと接続されている。そして、端部31Aに接続された第3配管33Zの先端は、容器331内の液体LQ中に配置されている。また、この実施形態では、蓄気室338は、第3配管33Zを介して、多孔質体310の端部31Bと接続されている。図7に示されているように、第3配管33Zを介して、多孔質体310の端部31Bと、蓄気室338の第1接続孔33Rとが接続されている。図7に示された実施形態では、第3配管33Zを介して、容器331から多孔質体310の内腔を通って、蓄気室338に至るまでが、液体LQの流路となっている。 In this embodiment, the liquid oscillation mechanism 330 is configured to oscillate the liquid LQ along the inner surface 311 of the porous body 310 in a direction M1 from one end 31A to the other end 31B and in a direction M2 from the other end 31B to the one end 31A. As shown in FIG. 7 , the liquid oscillation mechanism 330 includes a container 331, a pressurizing device 333, a regulator 334, a flow meter 335, a pressure gauge 336, a first valve 3371, a second valve 3372, an air storage chamber 338, and a pipe 339. The pipe 339 includes, for example, a first pipe 33X and a third pipe 33Z. In this embodiment, the container 331 is disposed above the end 31A of the porous body 310 and is connected to the end 31A via the third pipe 33Z. The tip of the third pipe 33Z connected to the end 31A is disposed in the liquid LQ inside the container 331. In this embodiment, the gas storage chamber 338 is connected to the end 31B of the porous body 310 via the third pipe 33Z. As shown in FIG. 7, the end 31B of the porous body 310 is connected to the first connection hole 33R of the gas storage chamber 338 via the third pipe 33Z. In the embodiment shown in FIG. 7, the flow path for the liquid LQ runs from the container 331 through the inner cavity of the porous body 310 to the gas storage chamber 338 via the third pipe 33Z.

この実施形態では、容器331から多孔質体310への液体LQの供給状態は、第1バルブ3371(例えば、ボールバルブ)によって、切り替えられるように構成されている。第1バルブ3371は、例えば、第3配管33Z上に配置されている。ここでは、第1バルブ3371を開くことによって、容器331内の液体LQは、重力によって第3配管33Zに入り込み、多孔質体310の内腔を通って、蓄気室338に至る。また、例えば、第1バルブ3371を閉じることによって、多孔質体310への液体LQの供給を停止し、延いては、装置300の運転を停止することができる。 In this embodiment, the supply state of liquid LQ from the container 331 to the porous body 310 is configured to be switched by a first valve 3371 (e.g., a ball valve). The first valve 3371 is disposed, for example, on the third pipe 33Z. Here, by opening the first valve 3371, the liquid LQ in the container 331 flows into the third pipe 33Z by gravity, passes through the inner cavity of the porous body 310, and reaches the air storage chamber 338. Furthermore, for example, by closing the first valve 3371, the supply of liquid LQ to the porous body 310 can be stopped, and ultimately, operation of the device 300 can be stopped.

この実施形態では、蓄気室338は、さらに第1配管33Xを介して加圧設備333と接続されている。例えば、液体揺動機構330では、第1配管33Xを介した加圧ラインが構築されている。図7に示されているように、第1配管33Xは、蓄気室338の第2接続孔33Sに接続されている。 In this embodiment, the air storage chamber 338 is further connected to the pressurizing equipment 333 via the first pipe 33X. For example, in the liquid oscillation mechanism 330, a pressurization line is constructed via the first pipe 33X. As shown in FIG. 7, the first pipe 33X is connected to the second connection hole 33S of the air storage chamber 338.

また、この実施形態では、蓄気室338と加圧設備333との接続および非接続は、第2バルブ3372(例えば、電磁弁)によって切替可能に構成されている。第2バルブ3372は、例えば、第1配管33X上に配置されている。ここでは、第2バルブ3372を開くことによって、蓄気室338と加圧設備333とが接続状態となり、蓄気室338内が加圧された状態となる。また、第2バルブ3372を閉じることによって、蓄気室338と加圧設備333とが非接続状態となる。 In addition, in this embodiment, the connection and disconnection between the air storage chamber 338 and the pressurizing equipment 333 can be switched by a second valve 3372 (e.g., a solenoid valve). The second valve 3372 is disposed, for example, on the first pipe 33X. Here, by opening the second valve 3372, the air storage chamber 338 and the pressurizing equipment 333 are connected, and the air storage chamber 338 is pressurized. In addition, by closing the second valve 3372, the air storage chamber 338 and the pressurizing equipment 333 are disconnected.

この実施形態では、液体揺動機構330は、蓄気室338と加圧設備333とが接続されていない場合に、端部31Aから液体LQを多孔質体310内に吸入する。また、液体揺動機構330は、蓄気室338と加圧設備333とが接続されて、多孔質体310内が加圧された場合に、端部31Aから液体LQを多孔質体310外に排出する。液体揺動機構330は、該吸入および該排出を交互に繰り返すことによって、液体LQを揺動させるように構成されている。この実施形態では、上記のとおり、容器331が多孔質体310よりも上側に配置されている。かかる構成によると、重力によって、液体LQを容器331から多孔質体310内に供給することができ、図2および図6の実施形態で用いられた減圧設備の設置を省略することができる。このため、装置300では、ここで開示される技術の効果に加えて、装置の構成の簡略化する効果を実現することができる。 In this embodiment, the liquid oscillation mechanism 330 draws liquid LQ into the porous body 310 from the end 31A when the air storage chamber 338 and the pressurizing equipment 333 are not connected. Furthermore, when the air storage chamber 338 and the pressurizing equipment 333 are connected and the porous body 310 is pressurized, the liquid oscillation mechanism 330 discharges liquid LQ from the end 31A to the outside of the porous body 310. The liquid oscillation mechanism 330 is configured to oscillate the liquid LQ by alternately repeating this suction and discharge. In this embodiment, as described above, the container 331 is positioned above the porous body 310. With this configuration, the liquid LQ can be supplied from the container 331 into the porous body 310 by gravity, eliminating the need for the pressure reduction equipment used in the embodiments of Figures 2 and 6. Therefore, the device 300 can achieve the effect of simplifying the device configuration in addition to the effect of the technology disclosed herein.

次に、ここで開示される技術の第3実施形態に関する試験例を説明する。なお、以下に示す試験例は、ここで開示される技術を限定することを意図したものではない。 Next, we will explain a test example related to the third embodiment of the technology disclosed herein. Note that the test example shown below is not intended to limit the technology disclosed herein.

<試験4>
試験4では、第3実施形態に係る微細気泡発生装置を用いて微細気泡を発生させた。試験4で用いられた装置の構成は、図7に示されているとおりである。このため、以下の装置の各名称に付された参照番号は、図7に記載の番号である。
<Test 4>
In Test 4, fine bubbles were generated using the fine bubble generating device according to the third embodiment. The configuration of the device used in Test 4 is as shown in Figure 7. Therefore, the reference numbers attached to the names of the devices below are the numbers shown in Figure 7.

-実施例31~実施例33-
多孔質体310として、平均細孔径が0.5μmであり、気孔率が36%のアルミナを主成分とした多孔質体を用いた。まず、円筒状の多孔質体310の内側に液体LQ(水)が流通するように、多孔質体310の端部31Aと端部31Bとに第3配管33Zを接続した。次いで、端部31A側の第3配管33Zの上段(多孔質体310の上段)に空の容器331を設けた。また、端部31B側の第3配管33Zに、蓄気室338を接続した。さらに、蓄気室338に加圧設備333(エアコンプレッサー)を取り付け、第2バルブ3372(電磁弁)で蓄気室338と加圧設備333との接続および非接続を切り替えられるようにした。
--Examples 31 to 33--
The porous body 310 was made of a porous body primarily composed of alumina, with an average pore diameter of 0.5 μm and a porosity of 36%. First, a third pipe 33Z was connected to the ends 31A and 31B of the cylindrical porous body 310 so that the liquid LQ (water) could flow inside the porous body 310. Next, an empty container 331 was provided in the upper section of the third pipe 33Z (the upper section of the porous body 310) on the end 31A side. An air storage chamber 338 was connected to the third pipe 33Z on the end 31B side. Furthermore, a pressurizing device 333 (air compressor) was attached to the air storage chamber 338, and a second valve 3372 (solenoid valve) was used to switch between connection and disconnection between the air storage chamber 338 and the pressurizing device 333.

次いで、多孔質体310の外表面312からガスG(空気)を供給できるように、ガス供給管326に配管327を接続し、供給源321から空気が多孔質体310の外表面312から細孔(貫通孔)を介して内表面311側に供給されるようにした。配管327の途中に、ガスGの供給のタイミングを制御できるようにレギュレータ322、流量計323、圧力計324、およびバルブ325(電磁弁)を接続した。 Next, piping 327 was connected to the gas supply pipe 326 so that gas G (air) could be supplied from the outer surface 312 of the porous body 310, and air was supplied from the supply source 321 from the outer surface 312 of the porous body 310 through the pores (through holes) to the inner surface 311. A regulator 322, flow meter 323, pressure gauge 324, and valve 325 (solenoid valve) were connected to the middle of the piping 327 so that the timing of the supply of gas G could be controlled.

次いで、第1バルブ3371が閉じた状態であることを確認し、容器331に液体LQを注ぎ込んだ。次いで、ガス供給機構320のバルブ325と、液体揺動機構330の第2バルブ3372とを開いた。次いで、第1バルブ3371を徐々に開き、容器331内の液体LQを第3配管33Zに流し込んだ。液体LQの液面が蓄気室338内の高さH5に達したら、第2バルブ3372の開度(%)を所定の開度に設定し、加圧設備333による加圧力(MPa)を調整し、液体LQの液面が蓄気室338内の高さH5と高さH6との間で上下運動するようにした。各例における平均レイノルズ数Reを、表4の該当欄に示す。なお、図7に示されているように、蓄気室338内において、高さH5は、高さH6よりも高い位置(ここでは、第1配管33X側)に設定された。なお、各例の第2バルブ3372の開度(%)と加圧設備333による加圧力(MPa)とは、表4の液体条件における「電磁弁開度(%)」欄および「圧力(MPa)」欄に記載のとおりである。表4の液体条件における「電磁弁開度(%)」は、揺動の一周期を100%としたときの、第2バルブ3372が加圧ラインに接続された期間の割合(%)である。ここでは、液体LQの液面が蓄気室338の高さH5から低下して高さH6まで達し、高さH6から上昇して高さH5まで達するまでの期間を、液体LQの揺動の一周期とした。 Next, after confirming that the first valve 3371 was closed, liquid LQ was poured into the container 331. Next, valve 325 of the gas supply mechanism 320 and second valve 3372 of the liquid oscillation mechanism 330 were opened. Next, the first valve 3371 was gradually opened, allowing the liquid LQ in the container 331 to flow into the third pipe 33Z. When the liquid level of the liquid LQ reached height H5 in the air storage chamber 338, the aperture (%) of the second valve 3372 was set to a predetermined aperture, and the pressure (MPa) applied by the pressurizing equipment 333 was adjusted so that the liquid level of the liquid LQ moved up and down between heights H5 and H6 in the air storage chamber 338. The average Reynolds number Re for each example is shown in the corresponding column in Table 4. Note that, as shown in FIG. 7, height H5 in the air storage chamber 338 was set at a position higher than height H6 (here, on the first pipe 33X side). The opening (%) of the second valve 3372 and the pressurizing force (MPa) by the pressurizing equipment 333 in each example are as shown in the "Solenoid valve opening (%)" and "Pressure (MPa)" columns under liquid conditions in Table 4. The "Solenoid valve opening (%)" under liquid conditions in Table 4 is the percentage (%) of the period during which the second valve 3372 is connected to the pressurizing line, with one oscillation cycle being 100%. Here, one oscillation cycle of the liquid LQ is defined as the period during which the liquid level of the liquid LQ drops from height H5 in the air storage chamber 338 to height H6, and then rises from height H6 to height H5.

また、ガス供給機構320のバルブ327の開度(%)を所定の開度に設定し、ガスGの供給圧(MPa)を調整して、気泡を発生させた。なお、各例のバルブ327の開度(%)とガスGの供給圧(MPa)とは、表4のガス条件における「電磁弁開度(%)」欄および「圧力(MPa)」欄に記載のとおりである。表4のガス条件における「電磁弁開度(%)」は、揺動の一周期を100%としたときの、バルブ327が開状態であった期間の割合(%)である。 The opening (%) of valve 327 of gas supply mechanism 320 was set to a predetermined opening, and the supply pressure (MPa) of gas G was adjusted to generate bubbles. The opening (%) of valve 327 and the supply pressure (MPa) of gas G for each example are as shown in the "Solenoid valve opening (%)" and "Pressure (MPa)" columns under gas conditions in Table 4. The "Solenoid valve opening (%)" under gas conditions in Table 4 is the percentage (%) of the period during which valve 327 was open, assuming one oscillation cycle is 100%.

実施例31および実施例33に関して、液体条件の電磁弁開度が20%であり、ガス条件の電磁弁開度が99%であるのは、揺動の一周期のうちの20%の期間を加圧ラインへの接続状態とし、かつ、揺動の一周期全体をガスGの供給状態としたことを意味している。実施例32に関して、液体条件の電磁弁開度とガス条件の電磁弁開度とがともに20%であるのは、揺動の一周期のうちの20%の期間を、加圧ラインへの接続状態とし、かつ、ガスGの供給状態としたことを意味している。 For Examples 31 and 33, the solenoid valve opening degree for the liquid condition is 20%, and the solenoid valve opening degree for the gas condition is 99%, meaning that the valve was connected to the pressurized line for 20% of one oscillation cycle, and that gas G was being supplied for the entire oscillation cycle. For Example 32, the solenoid valve opening degree for the liquid condition and the solenoid valve opening degree for the gas condition are both 20%, meaning that the valve was connected to the pressurized line for 20% of one oscillation cycle, and that gas G was being supplied.

多孔質体310から容器331内の液体LQ中に放出された気泡の画像を、ハイスピードカメラを用いて撮影した。その後、上記試験1と同じ手法を用いて、気泡のザウター径(μm)、個数平均径(μm)、個数平均径の変動係数(CV値)(%)、D10(μm)、D50(μm)、および、D90(μm)を算出した。結果を表4の該当欄に示す。 An image of the bubbles released from the porous body 310 into the liquid LQ in the container 331 was taken using a high-speed camera. Then, using the same method as in Test 1 above, the Sauter diameter (μm), number-average diameter (μm), coefficient of variation (CV value) (%) of the number-average diameter, D10 (μm), D50 (μm), and D90 (μm) of the bubbles were calculated. The results are shown in the corresponding columns in Table 4.

表4に示された結果から、第3実施形態に係る微細気泡発生装置300を用いることによって、微細気泡FBを発生させることができるとわかった。上述したとおり、装置300は、第1実施形態および第2実施形態の微細気泡発生装置が備える減圧設備を有していない。しかし、試験4によって、減圧設備を有さない液体揺動機構330を備える装置300を用いる場合でも、液体LQが収容された容器331を多孔質体310よりも上側に配置することによって、重力によって液体LQを多孔質体310に吸入させることができるとわかった。 The results shown in Table 4 demonstrate that fine bubbles FB can be generated by using the fine-bubble generating device 300 according to the third embodiment. As described above, the device 300 does not have the pressure-reducing equipment that is provided in the fine-bubble generating devices of the first and second embodiments. However, Test 4 demonstrates that even when using a device 300 equipped with a liquid shaking mechanism 330 that does not have a pressure-reducing equipment, the liquid LQ can be drawn into the porous body 310 by gravity by positioning the container 331 containing the liquid LQ above the porous body 310.

上述のとおり、この実施形態では、容器331を備えている。容器331は、液体LQを収容する、多孔質体310への液体LQの供給源である。容器331は、多孔質体310よりも上側に配置されている。かかる構成の装置300では、液体LQの供給源である容器331が、微細気泡FBを発生する多孔質体310よりも上側に配置されることによって、多孔質体310への液体LQの供給に、重力を利用することができる。このため、減圧設備を有さない液体揺動機構330を用いる場合でも、ここで開示される技術の効果を実現することができる。また、減圧設備を省略することによる装置の簡略化効果を実現することができる。 As described above, this embodiment includes a container 331. The container 331 contains liquid LQ and is a supply source of liquid LQ to the porous body 310. The container 331 is located above the porous body 310. In an apparatus 300 configured as described above, the container 331, which is the supply source of liquid LQ, is located above the porous body 310, which generates microbubbles FB, so that gravity can be used to supply liquid LQ to the porous body 310. Therefore, the effects of the technology disclosed herein can be achieved even when a liquid oscillation mechanism 330 without a pressure reduction device is used. Furthermore, the effect of simplifying the apparatus by omitting the pressure reduction device can be achieved.

以上、多孔質体の第1面(気体発生面)が内表面である場合を例に挙げて、第3実施形態を説明した。しかし、これに限定されない。多孔質体の第1面(気体発生面)が外表面である場合でも、上述の効果と同様の効果を実現することができる。 The third embodiment has been described above using an example in which the first surface (gas generation surface) of the porous body is the inner surface. However, this is not limited to this. The same effects as those described above can be achieved even when the first surface (gas generation surface) of the porous body is the outer surface.

なお、ここで開示される技術は、以下の項目1~項目14に記載の製造方法を包含する。 The technology disclosed here includes the manufacturing methods described in items 1 to 14 below.

[項目1]
液体中に微細気泡を発生させる微細気泡発生装置であって、
前記液体に接触するとともに前記微細気泡を発生させる複数の細孔を有する第1面を備える多孔質体と、
前記多孔質体にガスを供給するガス供給機構と、
前記第1面と接触する前記液体を該第1面に沿う方向に揺動させる液体揺動機構と、
を備えており、
前記液体揺動機構によって前記液体が揺動されている間に、前記多孔質体に供給された前記ガスを前記複数の細孔を介して前記液体中に放出させるように構成されている、微細気泡発生装置。
[項目2]
前記多孔質体は、両端が開口した円筒状に構成されており、該多孔質体の内表面が複数の貫通孔である前記複数の細孔を有する前記第1面であり、
前記ガス供給機構は、前記多孔質体の外表面側から前記ガスを供給するように構成されている、項目1に記載の微細気泡発生装置。
[項目3]
前記ガス供給機構は、内部に前記多孔質体を配置する、両端が開口した円筒状のガス供給管を有しており、該ガス供給管の内壁面と前記多孔質体の外表面との間に前記ガスを供給するように構成されている、項目2に記載の微細気泡発生装置。
[項目4]
前記多孔質体は、一端が閉じ、他端が開口した円筒状に構成されており、該多孔質体の外表面が複数の貫通孔である前記複数の細孔を有する前記第1面であり、
前記ガス供給機構は、前記多孔質体の内表面側から前記ガスを供給するように構成されている、項目1に記載の微細気泡発生装置。
[項目5]
前記ガス供給機構は、前記揺動の状況に応じて、前記ガスの供給開始および供給停止を切り替え可能に構成されている、項目1~4のいずれか一項に記載の微細気泡発生装置。
[項目6]
前記ガス供給機構は、前記ガスの供給源と、該供給源から前記多孔質体までの前記ガスの流路となる配管と、該配管上に設けられたバルブと、を有しており、前記揺動の状況に応じて該バルブを開閉することによって前記多孔質体への前記ガスの供給開始および供給停止を切り替えるように構成されている、項目1~5のいずれか一項に記載の微細気泡発生装置。
[項目7]
前記液体揺動機構は、前記円筒状多孔質体の一方の端部から他方の端部に向かう方向、および、前記他方の端部から前記一方の端部に向かう方向に前記液体を揺動させるように構成されている、項目2~6のいずれか一項に記載の微細気泡発生装置。
[項目8]
前記液体揺動機構は、前記液体を収容する容器と、減圧設備と、加圧設備と、蓄気室と、バルブと、配管と、を備えており、
前記配管を介して、前記多孔質体の一方の端部が前記容器と接続されており、該多孔質体の他方の端部が前記蓄気室に接続されており、
前記蓄気室は、前記減圧設備および前記加圧設備に接続されており、該蓄気室と該減圧設備との接続、および、該蓄気室と該加圧設備との接続は、前記バルブによって切り替え可能に構成されており、
前記液体揺動機構は、
前記蓄気室と前記減圧設備との接続を介して前記多孔質体内が減圧された場合に前記一方の端部から前記液体を該多孔質体内に吸入し、前記蓄気室と前記加圧設備との接続を介して前記多孔質体内が加圧された場合に前記一方の端部から前記液体を該多孔質体外に排出し、該吸入および該排出を交互に繰り返すことによって、前記液体を揺動させるように構成されている、項目2,3,5~7のいずれか一項に記載の微細気泡発生装置。
[項目9]
前記液体揺動機構は、前記液体を収容する容器と、減圧設備と、加圧設備と、蓄気室と、バルブと、を備えており、
前記容器は、前記蓄気室と接続されており、
前記多孔質体は、前記蓄気室内に配置されており、
前記蓄気室は、前記減圧設備および前記加圧設備に接続されており、該蓄気室と該減圧設備との接続、および、該蓄気室と該加圧設備との接続は、前記バルブによって切り替え可能に構成されており、
前記液体揺動機構は、
前記蓄気室内が減圧された場合に前記容器から前記液体を該蓄気室内に吸入し、該蓄気室内が加圧された場合に前記蓄気室から前記液体を前記容器に排出し、該吸入および該排出を交互に繰り返すことによって、前記液体を揺動させるように構成されている、項目4~7のいずれか一項に記載の微細気泡発生装置。
[項目10]
前記液体揺動機構は、前記液体を収容する、前記多孔質体への該液体の供給源である容器であって、前記多孔質体から放出された前記ガスを回収する容器を備えており、
前記容器は、前記多孔質体よりも上側に配置されている、項目1~7のいずれか一項に記載の微細気泡発生装置。
[項目11]
前記液体揺動機構は、前記液体を収容する容器と、加圧設備と、蓄気室と、バルブと、配管と、を備えており、
前記多孔質体は、一方の端部が上側に、他方の端部が下側になるように配置されており、
前記容器は、前記多孔質体の前記一方の端部よりも上側に配置されているとともに、前記配管を介して該一方の端部と接続されており、
前記蓄気室は、前記配管を介して、前記多孔質体の前記他方の端部と接続されているとともに、前記加圧設備に接続されており、
前記蓄気室と前記加圧設備との接続および非接続は、前記バルブによって切り替え可能に構成されており、
前記液体揺動機構は、
前記蓄気室と前記加圧設備とが接続されていない場合に前記一方の端部から前記液体を前記多孔質体内に吸入し、前記蓄気室と前記加圧設備とが接続されて前記多孔質体内が加圧された場合に前記一方の端部から前記液体を該多孔質体外に排出し、該吸入および該排出を交互に繰り返すことによって、前記液体を揺動させるように構成されている、項目2,3,5~7のいずれか一項に記載の微細気泡発生装置。
[項目12]
前記液体揺動機構は、前記揺動の間における前記液体の平均レイノルズ数を8000以下に調節するように構成されている、項目1~11のいずれか一項に記載の微細気泡発生装置。
[項目13]
前記多孔質体の平均細孔径は、10μm未満である、項目1~12のいずれか一項に記載の微細気泡発生装置。
[項目14]
項目1~13のいずれか一項に記載の微細気泡発生装置を用いて、液体中に微細気泡を発生させる方法。
[Item 1]
A microbubble generator that generates microbubbles in a liquid,
a porous body having a first surface that contacts the liquid and has a plurality of pores that generate the microbubbles;
a gas supply mechanism for supplying a gas to the porous body;
a liquid oscillation mechanism that oscillates the liquid in contact with the first surface in a direction along the first surface;
It is equipped with
A micro-bubble generating device configured to release the gas supplied to the porous body into the liquid through the plurality of pores while the liquid is being agitated by the liquid agitation mechanism.
[Item 2]
the porous body is configured in a cylindrical shape with both ends open, and the inner surface of the porous body is the first surface having the plurality of pores which are a plurality of through holes;
2. The micro-bubble generating device according to claim 1, wherein the gas supply mechanism is configured to supply the gas from the outer surface side of the porous body.
[Item 3]
3. The fine-bubble generator according to claim 2, wherein the gas supply mechanism has a cylindrical gas supply pipe with both ends open, with the porous body disposed inside, and is configured to supply the gas between the inner wall surface of the gas supply pipe and the outer surface of the porous body.
[Item 4]
the porous body is configured in a cylindrical shape with one end closed and the other end open, and the outer surface of the porous body is the first surface having the plurality of pores which are a plurality of through holes;
Item 2. The fine-bubble generating device according to item 1, wherein the gas supply mechanism is configured to supply the gas from the inner surface side of the porous body.
[Item 5]
5. The micro-bubble generating device according to any one of claims 1 to 4, wherein the gas supply mechanism is configured to be able to switch between starting and stopping the supply of the gas depending on the state of the oscillation.
[Item 6]
6. The fine-bubble generator according to any one of items 1 to 5, wherein the gas supply mechanism includes a gas supply source, a pipe that serves as a gas flow path from the gas supply source to the porous body, and a valve provided on the pipe, and is configured to start and stop supplying the gas to the porous body by opening and closing the valve depending on the state of the oscillation.
[Item 7]
7. The micro-bubble generator according to any one of items 2 to 6, wherein the liquid oscillating mechanism is configured to oscillate the liquid in a direction from one end of the cylindrical porous body to the other end and in a direction from the other end to the one end.
[Item 8]
the liquid agitation mechanism includes a container for storing the liquid, a pressure reducing device, a pressure increasing device, an air storage chamber, a valve, and piping;
one end of the porous body is connected to the container via the piping, and the other end of the porous body is connected to the air storage chamber;
the air storage chamber is connected to the pressure reduction equipment and the pressurization equipment, and the connection between the air storage chamber and the pressure reduction equipment and the connection between the air storage chamber and the pressurization equipment are switchable by the valve;
The liquid shaking mechanism includes:
The fine-bubble generator according to any one of items 2, 3, and 5 to 7, is configured to suck the liquid into the porous body from the one end when the inside of the porous body is depressurized via the connection between the air storage chamber and the depressurization equipment, and to discharge the liquid from the one end to the outside of the porous body when the inside of the porous body is pressurized via the connection between the air storage chamber and the pressurization equipment, by alternately repeating the suction and discharge, thereby oscillating the liquid.
[Item 9]
the liquid agitation mechanism includes a container for storing the liquid, a pressure reducing device, a pressure increasing device, an air storage chamber, and a valve;
The container is connected to the air storage chamber,
The porous body is disposed in the air storage chamber,
the air storage chamber is connected to the pressure reduction equipment and the pressurization equipment, and the connection between the air storage chamber and the pressure reduction equipment and the connection between the air storage chamber and the pressurization equipment are switchable by the valve;
The liquid shaking mechanism includes:
8. The fine-bubble generator according to any one of items 4 to 7, wherein the liquid is sucked from the container into the air storage chamber when the pressure inside the air storage chamber is reduced, and the liquid is discharged from the air storage chamber into the container when the pressure inside the air storage chamber is increased, and the suction and discharge are alternately repeated to cause the liquid to oscillate.
[Item 10]
the liquid agitation mechanism includes a container that contains the liquid and is a supply source of the liquid to the porous body, and that collects the gas released from the porous body;
8. The fine-bubble generator according to any one of items 1 to 7, wherein the container is disposed above the porous body.
[Item 11]
the liquid agitation mechanism includes a container for storing the liquid, a pressurizing device, an air storage chamber, a valve, and piping;
the porous body is arranged so that one end is on the upper side and the other end is on the lower side,
the container is disposed above the one end of the porous body and is connected to the one end via the piping;
the air storage chamber is connected to the other end of the porous body via the piping and is also connected to the pressurizing equipment;
The connection and disconnection between the air storage chamber and the pressurizing equipment can be switched by the valve,
The liquid shaking mechanism includes:
The fine-bubble generator according to any one of items 2, 3, and 5 to 7, is configured to suck the liquid into the porous body from the one end when the air storage chamber and the pressurizing equipment are not connected, and to discharge the liquid from the one end to the outside of the porous body when the air storage chamber and the pressurizing equipment are connected and the inside of the porous body is pressurized, by alternately repeating the suction and discharge.
[Item 12]
Item 12. The micro-bubble generator according to any one of items 1 to 11, wherein the liquid agitation mechanism is configured to adjust the average Reynolds number of the liquid during the agitation to 8000 or less.
[Item 13]
Item 13. The fine bubble generator according to any one of items 1 to 12, wherein the porous body has an average pore diameter of less than 10 μm.
[Item 14]
Item 14. A method for generating fine bubbles in a liquid using the fine bubble generator according to any one of Items 1 to 13.

以上、ここで開示される技術を説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。ここで開示される技術には、その主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得る。 The technology disclosed herein has been described above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. Various modifications can be made to the technology disclosed herein without departing from its spirit.

100 微細気泡発生装置
110 多孔質体
120 ガス供給機構
121 供給源
122 レギュレータ
123 流量計
124 圧力計
125 バルブ
126 ガス供給管
127 配管
128 封止栓
130 液体揺動機構
131 容器
132 減圧設備
133 加圧設備
134 レギュレータ
135 流量計
136 圧力計
137 バルブ
138 蓄気室
139 配管
91,92 Oリング
200 微細気泡発生装置
210 多孔質体
220 ガス供給機構
230 液体揺動機構
290 支持部材
300 微細気泡発生装置
310 多孔質体
320 ガス供給機構
330 液体揺動機構
100 Micro-bubble generator 110 Porous body 120 Gas supply mechanism 121 Supply source 122 Regulator 123 Flow meter 124 Pressure gauge 125 Valve 126 Gas supply pipe 127 Piping 128 Sealing plug 130 Liquid shaking mechanism 131 Container 132 Pressure reduction equipment 133 Pressurization equipment 134 Regulator 135 Flow meter 136 Pressure gauge 137 Valve 138 Air storage chamber 139 Piping 91, 92 O-ring 200 Micro-bubble generator 210 Porous body 220 Gas supply mechanism 230 Liquid shaking mechanism 290 Support member 300 Micro-bubble generator 310 Porous body 320 Gas supply mechanism 330 Liquid shaking mechanism

Claims (13)

液体中に微細気泡を発生させる微細気泡発生装置であって、
前記液体に接触するとともに前記微細気泡を発生させる複数の細孔を有する第1面を備える多孔質体と、
前記多孔質体にガスを供給するガス供給機構と、
前記第1面と接触する前記液体を該第1面に沿う方向に揺動させる液体揺動機構と、
を備えており、
前記液体揺動機構によって前記液体が揺動されている間に、前記多孔質体に供給された前記ガスを前記複数の細孔を介して前記液体中に放出させるように構成されており、
前記多孔質体は、両端が開口した円筒状に構成されており、該多孔質体の内表面が複数の貫通孔である前記複数の細孔を有する前記第1面であり、
前記ガス供給機構は、前記多孔質体の外表面側から前記ガスを供給するように構成されている、微細気泡発生装置。
A microbubble generator that generates microbubbles in a liquid,
a porous body having a first surface that contacts the liquid and has a plurality of pores that generate the microbubbles;
a gas supply mechanism for supplying a gas to the porous body;
a liquid oscillation mechanism that oscillates the liquid in contact with the first surface in a direction along the first surface;
It is equipped with
the gas supplied to the porous body is released into the liquid through the plurality of pores while the liquid is being agitated by the liquid agitation mechanism ,
the porous body is configured in a cylindrical shape with both ends open, and the inner surface of the porous body is the first surface having the plurality of pores which are a plurality of through holes;
The gas supply mechanism is configured to supply the gas from the outer surface side of the porous body .
前記ガス供給機構は、内部に前記多孔質体を配置する、両端が開口した円筒状のガス供給管を有しており、該ガス供給管の内壁面と前記多孔質体の外表面との間に前記ガスを供給するように構成されている、請求項に記載の微細気泡発生装置。 2. The micro-bubble generating device according to claim 1, wherein the gas supply mechanism has a cylindrical gas supply pipe with both ends open, with the porous body disposed inside, and is configured to supply the gas between the inner wall surface of the gas supply pipe and the outer surface of the porous body. 液体中に微細気泡を発生させる微細気泡発生装置であって、
前記液体に接触するとともに前記微細気泡を発生させる複数の細孔を有する第1面を備える多孔質体と、
前記多孔質体にガスを供給するガス供給機構と、
前記第1面と接触する前記液体を該第1面に沿う方向に揺動させる液体揺動機構と、
を備えており、
前記液体揺動機構によって前記液体が揺動されている間に、前記多孔質体に供給された前記ガスを前記複数の細孔を介して前記液体中に放出させるように構成されており、
前記多孔質体は、一端が閉じ、他端が開口した円筒状に構成されており、該多孔質体の外表面が複数の貫通孔である前記複数の細孔を有する前記第1面であり、
前記ガス供給機構は、前記多孔質体の内表面側から前記ガスを供給するように構成されている、微細気泡発生装置。
A microbubble generator that generates microbubbles in a liquid,
a porous body having a first surface that contacts the liquid and has a plurality of pores that generate the microbubbles;
a gas supply mechanism for supplying a gas to the porous body;
a liquid oscillation mechanism that oscillates the liquid in contact with the first surface in a direction along the first surface;
It is equipped with
the gas supplied to the porous body is released into the liquid through the plurality of pores while the liquid is being agitated by the liquid agitation mechanism,
the porous body is configured in a cylindrical shape with one end closed and the other end open, and the outer surface of the porous body is the first surface having the plurality of pores which are a plurality of through holes;
The gas supply mechanism is configured to supply the gas from the inner surface side of the porous body.
前記ガス供給機構は、前記揺動の状況に応じて、前記ガスの供給開始および供給停止を切り替え可能に構成されている、請求項1~のいずれか一項に記載の微細気泡発生装置。 4. The micro-bubble generating device according to claim 1 , wherein the gas supply mechanism is configured to be able to switch between starting and stopping the supply of the gas depending on the state of the oscillation. 前記ガス供給機構は、前記ガスの供給源と、該供給源から前記多孔質体までの前記ガスの流路となる配管と、該配管上に設けられたバルブと、を有しており、前記揺動の状況に応じて該バルブを開閉することによって前記多孔質体への前記ガスの供給開始および供給停止を切り替えるように構成されている、請求項に記載の微細気泡発生装置。 The fine-bubble generating device according to claim 4, wherein the gas supply mechanism includes a gas supply source, a pipe that serves as a gas flow path from the gas supply source to the porous body, and a valve provided on the pipe, and is configured to start and stop supplying the gas to the porous body by opening and closing the valve depending on the state of the oscillation. 前記液体揺動機構は、円筒状の前記多孔質体の一方の端部から他方の端部に向かう方向、および、前記他方の端部から前記一方の端部に向かう方向に前記液体を揺動させるように構成されている、請求項1~3のいずれか一項に記載の微細気泡発生装置。 The micro-bubble generator according to any one of claims 1 to 3, wherein the liquid oscillating mechanism is configured to oscillate the liquid in a direction from one end of the cylindrical porous body to the other end, and in a direction from the other end to the one end. 前記液体揺動機構は、前記液体を収容する容器と、減圧設備と、加圧設備と、蓄気室と、バルブと、配管と、を備えており、
前記配管を介して、前記多孔質体の一方の端部が前記容器と接続されており、該多孔質体の他方の端部が前記蓄気室に接続されており、
前記蓄気室は、前記減圧設備および前記加圧設備に接続されており、該蓄気室と該減圧設備との接続、および、該蓄気室と該加圧設備との接続は、前記バルブによって切り替え可能に構成されており、
前記液体揺動機構は、
前記蓄気室と前記減圧設備との接続を介して前記多孔質体内が減圧された場合に前記一方の端部から前記液体を該多孔質体内に吸入し、前記蓄気室と前記加圧設備との接続を介して前記多孔質体内が加圧された場合に前記一方の端部から前記液体を該多孔質体外に排出し、該吸入および該排出を交互に繰り返すことによって、前記液体を揺動させるように構成されている、請求項1または2に記載の微細気泡発生装置。
the liquid agitation mechanism includes a container for storing the liquid, a pressure reducing device, a pressure increasing device, an air storage chamber, a valve, and piping;
one end of the porous body is connected to the container via the piping, and the other end of the porous body is connected to the air storage chamber;
the air storage chamber is connected to the pressure reduction equipment and the pressurization equipment, and the connection between the air storage chamber and the pressure reduction equipment and the connection between the air storage chamber and the pressurization equipment are switchable by the valve;
The liquid shaking mechanism includes:
3. The fine-bubble generating device according to claim 1 or 2, wherein the device is configured to suck the liquid into the porous body from the one end when the inside of the porous body is depressurized via the connection between the air storage chamber and the depressurization equipment, and to discharge the liquid from the one end to the outside of the porous body when the inside of the porous body is pressurized via the connection between the air storage chamber and the pressurization equipment, by alternately repeating the suction and discharge, thereby causing the liquid to oscillate.
前記液体揺動機構は、前記液体を収容する容器と、減圧設備と、加圧設備と、蓄気室と、バルブと、を備えており、
前記容器は、前記蓄気室と接続されており、
前記多孔質体は、前記蓄気室内に配置されており、
前記蓄気室は、前記減圧設備および前記加圧設備に接続されており、該蓄気室と該減圧設備との接続、および、該蓄気室と該加圧設備との接続は、前記バルブによって切り替え可能に構成されており、
前記液体揺動機構は、
前記蓄気室内が減圧された場合に前記容器から前記液体を該蓄気室内に吸入し、該蓄気室内が加圧された場合に前記蓄気室から前記液体を前記容器に排出し、該吸入および該排出を交互に繰り返すことによって、前記液体を揺動させるように構成されている、請求項に記載の微細気泡発生装置。
the liquid agitation mechanism includes a container for storing the liquid, a pressure reducing device, a pressure increasing device, an air storage chamber, and a valve;
The container is connected to the air storage chamber,
The porous body is disposed in the air storage chamber,
the air storage chamber is connected to the pressure reduction equipment and the pressurization equipment, and the connection between the air storage chamber and the pressure reduction equipment and the connection between the air storage chamber and the pressurization equipment are switchable by the valve;
The liquid shaking mechanism includes:
4. The fine bubble generator according to claim 3, wherein the liquid is suctioned from the container into the air storage chamber when the pressure inside the air storage chamber is reduced, and the liquid is discharged from the air storage chamber into the container when the pressure inside the air storage chamber is increased, and the suction and discharge are alternately repeated to cause the liquid to oscillate.
前記液体揺動機構は、前記液体を収容する、前記多孔質体への該液体の供給源である容器であって、前記多孔質体から放出された前記ガスを回収する容器を備えており、
前記容器は、前記多孔質体よりも上側に配置されている、請求項1~のいずれか一項に記載の微細気泡発生装置。
the liquid agitation mechanism includes a container that contains the liquid and is a supply source of the liquid to the porous body, and that collects the gas released from the porous body;
The fine-bubble generating device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the container is disposed above the porous body.
前記液体揺動機構は、前記液体を収容する容器と、加圧設備と、蓄気室と、バルブと、配管と、を備えており、
前記多孔質体は、一方の端部が上側に、他方の端部が下側になるように配置されており、
前記容器は、前記多孔質体の前記一方の端部よりも上側に配置されているとともに、前記配管を介して該一方の端部と接続されており、
前記蓄気室は、前記配管を介して、前記多孔質体の前記他方の端部と接続されているとともに、前記加圧設備に接続されており、
前記蓄気室と前記加圧設備との接続および非接続は、前記バルブによって切り替え可能に構成されており、
前記液体揺動機構は、
前記蓄気室と前記加圧設備とが接続されていない場合に前記一方の端部から前記液体を前記多孔質体内に吸入し、前記蓄気室と前記加圧設備とが接続されて前記多孔質体内が加圧された場合に前記一方の端部から前記液体を前記多孔質体外に排出し、該吸入および該排出を交互に繰り返すことによって、前記液体を揺動させるように構成されている、請求項1または2に記載の微細気泡発生装置。
the liquid agitation mechanism includes a container for storing the liquid, a pressurizing device, an air storage chamber, a valve, and piping;
the porous body is arranged so that one end is on the upper side and the other end is on the lower side,
the container is disposed above the one end of the porous body and is connected to the one end via the piping;
the air storage chamber is connected to the other end of the porous body via the piping and is also connected to the pressurizing equipment;
The connection and disconnection between the air storage chamber and the pressurizing equipment can be switched by the valve,
The liquid shaking mechanism includes:
3. The fine-bubble generating device according to claim 1 or 2, wherein the device is configured to suck the liquid into the porous body from the one end when the air storage chamber and the pressurizing equipment are not connected, and to discharge the liquid from the one end to the outside of the porous body when the air storage chamber and the pressurizing equipment are connected and the inside of the porous body is pressurized, by alternately repeating the suction and discharge, thereby causing the liquid to oscillate.
前記液体揺動機構は、前記揺動の間における前記液体の平均レイノルズ数を8000以下に調節するように構成されている、請求項1~のいずれか一項に記載の微細気泡発生装置。 4. The micro-bubble generator according to claim 1 , wherein the liquid agitation mechanism is configured to adjust the average Reynolds number of the liquid during the agitation to 8000 or less. 前記多孔質体の平均細孔径は、10μm未満である、請求項1~のいずれか一項に記載の微細気泡発生装置。 The micro-bubble generator according to any one of claims 1 to 3 , wherein the porous body has an average pore size of less than 10 µm. 請求項1~のいずれか一項に記載の微細気泡発生装置を用いて、液体中に微細気泡を発生させる方法。 A method for generating fine bubbles in a liquid using the fine bubble generator according to any one of claims 1 to 3 .
JP2022111314A 2022-07-11 2022-07-11 Microbubble generating device and microbubble generating method Active JP7729556B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022111314A JP7729556B2 (en) 2022-07-11 2022-07-11 Microbubble generating device and microbubble generating method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022111314A JP7729556B2 (en) 2022-07-11 2022-07-11 Microbubble generating device and microbubble generating method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2024009637A JP2024009637A (en) 2024-01-23
JP7729556B2 true JP7729556B2 (en) 2025-08-26

Family

ID=89620515

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022111314A Active JP7729556B2 (en) 2022-07-11 2022-07-11 Microbubble generating device and microbubble generating method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7729556B2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014020631A1 (en) 2012-08-02 2014-02-06 Consiglio Nazionale Delle Ricerche Single/pass pulsed membrane emulsification method and apparatus
WO2016002492A1 (en) 2014-07-01 2016-01-07 佐竹化学機械工業株式会社 Reciprocating stirrer device with microbubble-generating unit
JP2019130516A (en) 2018-02-01 2019-08-08 聡 安斎 Fine bubble generation method using infusion pack and fine bubble generation device for performing fine bubble generation method
JP2020076529A (en) 2018-11-07 2020-05-21 株式会社村田製作所 Cooling system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014020631A1 (en) 2012-08-02 2014-02-06 Consiglio Nazionale Delle Ricerche Single/pass pulsed membrane emulsification method and apparatus
WO2016002492A1 (en) 2014-07-01 2016-01-07 佐竹化学機械工業株式会社 Reciprocating stirrer device with microbubble-generating unit
JP2019130516A (en) 2018-02-01 2019-08-08 聡 安斎 Fine bubble generation method using infusion pack and fine bubble generation device for performing fine bubble generation method
JP2020076529A (en) 2018-11-07 2020-05-21 株式会社村田製作所 Cooling system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2024009637A (en) 2024-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6384765B2 (en) Microbubble forming method and microbubble forming apparatus
KR101886944B1 (en) Nanobubble producing device
JP4222572B2 (en) Nanofluid generator and cleaning apparatus
WO2010024253A1 (en) Air-dissolved water production device
JP7218016B2 (en) Fine bubble forming device
JP2017217585A (en) Fine bubble liquid manufacturing device
WO2019207651A1 (en) Microbubble generation method and microbubble generation device
WO2020136716A1 (en) Microbubble generation method and microbubble generation device
JP7729556B2 (en) Microbubble generating device and microbubble generating method
JP2002301345A (en) Bubble water manufacturing apparatus
JP2016112477A (en) Microbubble generator
JP2004313749A (en) Carbonated water production apparatus and carbonated water production method
JP2019048274A (en) Oxygen water production apparatus and oxygen water production method
JP4085121B1 (en) Dental gargle water supply device
JP2011183350A (en) Gas-liquid mixing apparatus
JP7243972B2 (en) Fine bubble manufacturing device and fine bubble manufacturing method
JP2005218955A (en) Gas-liquid contact device
JP2002331011A (en) Fine bubble generator
JP2000093772A (en) Micro gas bubble liquid gas mixing and dissolving equipment
JP2006263246A (en) Microbubble-jetting device for bathtub or shower
JP2003170186A (en) Air diffusion method and device
JP7204211B2 (en) Batch-type microbubble liquid generator and generation method
JP2013184072A (en) Gas dissolving method, and gas dissolving apparatus
KR101278550B1 (en) Micro bubble manufacturing apparatus
CN116078197B (en) Micro-nano bubble generating device

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220818

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20241220

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20241220

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20250321

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20250501

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20250710

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250805

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7729556

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150