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気泡形成装置

国内特許コード	P200017127
整理番号	(17P002,S2017-0769-N0)
掲載日	2020年8月7日
出願番号	特願2019-523436
出願日	平成30年5月23日(2018.5.23)
国際出願番号	JP2018019795
国際公開番号	WO2018225510
国際出願日	平成30年5月23日(2018.5.23)
国際公開日	平成30年12月13日(2018.12.13)
優先権データ	特願2017-112245 (2017.6.7) JP
発明者	五島崇高倉蓮深谷天
出願人	国立大学法人鹿児島大学
発明の名称	気泡形成装置
発明の概要	吐出部（１００）は、液体とその液体中に分散した気泡とを含む気液混合流体（ＦＬ）を吐出する。吐出部（１００）によって吐出される気液混合流体（ＦＬ）は、両端が開口した管状をなす気泡微細化用管状体（２００）に導入される。吐出部（１００）から気液混合流体（ＦＬ）が吐出される圧力によって、気泡微細化用管状体（２００）の内圧が、気泡が液体に溶解する程度に高められ、高められた内圧による気泡の液体への溶解が、気液混合流体（ＦＬ）が気泡微細化用管状体（２００）を流れる期間にわたって進行する。これにより、気液混合流体（ＦＬ）に含まれる気泡が、気泡微細化用管状体（２００）において微細化される。
従来技術、競合技術の概要	特許文献１に、タンクを用いて、液体中に気泡が分散した気液混合流体を得る気泡形成装置が開示されている。この装置では、まず、気体と液体とをタンク内で加圧することにより、タンク内で気体を液体に溶解させる。次に、タンク内の圧力を大気圧へと高めることにより、液体に溶解していた気体を液体中に気泡として出現させる。特許文献２には、多孔質部材を用いて、液体中に気泡が分散した気液混合流体を得る気泡形成装置が開示されている。この装置は、多孔質部材を通して気体を液体中に噴出させることにより、液体中に気泡が分散した気液混合流体を形成し、形成した気液混合流体を管状の放出部を通して外部に放出する。
産業上の利用分野	本発明は、気泡形成装置及び気泡形成方法に関する。
特許請求の範囲	【請求項1】液体と前記液体中に分散した気泡とを含む気液混合流体を形成すると共に、形成した前記気液混合流体を吐出する吐出部と、両端が開口した管状をなしており、前記吐出部によって吐出される前記気液混合流体が一端から導入されると共に、導入された前記気液混合流体を他端へ案内する気泡微細化用管状体と、を備え、前記吐出部から前記気液混合流体が吐出される圧力によって、前記気泡微細化用管状体の内圧が、前記気泡が前記液体に溶解する程度に高められ、高められた前記内圧による前記気泡の前記液体への溶解が、前記気液混合流体が前記気泡微細化用管状体を流れる期間にわたって進行することにより、前記気液混合流体に含まれる前記気泡が、前記気泡微細化用管状体において微細化される、気泡形成装置。【請求項2】前記気泡微細化用管状体が、前記気泡微細化用管状体における前記気液混合流体が流れる部分の断面積をＸ、前記気液混合流体の流路に沿う前記気泡微細化用管状体の経路長をＹとしたとき、Ｙ／Ｘで定義される長尺度が２５０［１／ｍｍ］以上である形状をなしている、請求項１に記載の気泡形成装置。【請求項3】前記気泡微細化用管状体が、前記気泡微細化用管状体の内部において、前記気液混合流体にディーン渦を形成させる遠心力が前記気液混合流体に作用するように、湾曲した形状をなしている、請求項１又は２に記載の気泡形成装置。【請求項4】前記気泡微細化用管状体が、コイル状に複数回巻かれた形状をなしている、請求項３に記載の気泡形成装置。【請求項5】前記吐出部が、大気圧より高く０．３ＭＰａ以下の値に前記内圧が高められる条件で、前記気液混合流体を前記気泡微細化用管状体に導入することにより、前記気泡微細化用管状体において、前記気泡の平均直径が、１／５以下に微細化される、請求項１から４のいずれか１項に記載の気泡形成装置。【請求項6】前記気泡微細化用管状体を複数本備え、前記吐出部から吐出される前記気液混合流体が、複数本の前記気泡微細化用管状体を並列に流れるように、前記吐出部に複数本の前記気泡微細化用管状体が接続されている、請求項１から５のいずれか１項に記載の気泡形成装置。【請求項7】前記吐出部が、前記気液混合流体を構成する前記液体と、前記気液混合流体の前記気泡を構成する気体との流量を、各々独立に調整することができる構成を有する、請求項１から６のいずれか１項に記載の気泡形成装置。【請求項8】前記気泡微細化用管状体を介して前記気液混合流体の温度を調整する温度調整手段、をさらに備える、請求項１から７のいずれか１項に記載の気泡形成装置。【請求項9】液体と前記液体中に分散した気泡とを含む気液混合流体を形成する事前工程と、前記事前工程において形成された前記気液混合流体を、両端が開口した管状をなす気泡微細化用管状体に通す気泡微細化工程と、を含み、前記気泡微細化工程では、前記気液混合流体を前記気泡微細化用管状体に導入する圧力によって、前記気泡微細化用管状体の内圧を、前記気泡が前記液体に溶解する程度に高め、高められた前記内圧による前記気泡の前記液体への溶解を、前記気液混合流体が前記気泡微細化用管状体を流れる期間にわたって進行させることにより、前記気液混合流体に含まれる前記気泡を、前記気泡微細化用管状体において微細化させる、気泡形成方法。【請求項10】前記気泡微細化工程では、大気圧より高く０．３ＭＰａ以下の値に前記内圧が高められる条件で、前記気液混合流体を前記気泡微細化用管状体に導入することにより、前記気泡微細化用管状体において、前記気泡の平均直径を、１／５以下に微細化させる、請求項９に記載の気泡形成方法。【請求項11】前記気泡微細化工程では、前記気泡微細化用管状体の内部に、レイノルズ数が３０００以上の、前記気液混合流体の流れが形成される条件で、前記気液混合流体を前記気泡微細化用管状体に導入する、請求項９又は１０に記載の気泡形成方法。
国際特許分類(IPC)	B01F 3/04 気体または蒸気と液体との混合 B01F 5/00 フローミキサー；落下物質，例．固形粒子，の混合機
Fターム	4G035AB06 固定散気体による 4G035AB08 散気板 4G035AC01 モーションレスミキサー 4G035AE02 制御 4G035AE13 供給，排出
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出願権利状態	公開