CN111825225A - 充气机 - Google Patents

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岛田诚之
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Abstract

本发明提供一种充气机，其即使暂时停止向微细气泡生成装置供给气体，也不需要在预处理作业上花费劳力和时间，能够在短时间内再次开始供给气体。本发明的解决方案如下，该充气机包括：利用送气泵AP供给空气的供气室11；与送水管PI连接的水流路12；和划分供气室11与水流路12的、具有多个气体释放孔的通气型多孔体13，其中，利用送气泵AP的吐出压，将供气室11内的空气通过多孔体13的气体释放孔向水流路12内的水中推出。多孔体13的气体释放孔内表面被涂敷膜覆盖，其涂敷膜由具有在平滑的膜平面时的水滴接触角为80度以上、优选为90度以上的润湿性的拨水剂形成。

Description

充气机
技术领域
本发明涉及在水中生成微细气泡的微细气泡生成装置中使用的、具有多个气体释放孔的充气机，特别是涉及能够抑制水浸入气体释放孔内的充气机。
背景技术
作为生成含微细气泡的水的微细气泡生成装置，例如有专利文献1所示的装置。如图6所示，该微细气泡生成装置包括：贮存水的贮存槽51；浸渍在贮存于该贮存槽51的水中的充气机52；对该充气机52供给气体的气体供给单元53；和对充气机52施加振动的振动施加单元54，边对浸渍在水中的充气机52连续地施加振动、边由充气机52向液体内释放气体，由此，从充气机52释放的气体因施加至充气机52的规定的振动，边分解为微细气泡、边向水中释放，一边进行布朗运动、一边缓慢收缩，以纳米尺寸的微细气泡的形态在水中稳定存在。
例如，上述充气机52具有由陶瓷等形成的通气型多孔体构成的、前端封闭的中空棒状，具有连通其中空部分和外部的孔径为2.5μm以下的多个气体释放孔，因此，在对充气机52的中空部分供给规定压力的气体时，从气体释放孔向水中释放气体。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第6039139号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
但是，在上述那样的微细气泡生成装置中，如果暂时停止对充气机52供给气体，则会因水压和毛细管现象，导致水浸入充气机52的气体释放孔，成为气体释放孔被水堵塞的状态，因此，即使之后再次开始对充气机52供给气体，也不会从气体释放孔向水中释放气体。
因此，当再次开始对充气机52供给气体时，首先，通过对充气机52逐渐升高气体的供给压，将堵塞的气体释放孔内的水排出，开通气体释放孔，之后再继续供给气体，因此，需要进行逐渐排出附着于气体释放孔内表面的水这样的繁琐的预处理作业，存在为了确保与停止气体供给之前的正常运转时的气体释放量大致同等的气体释放量，需要在预处理作业上花费相当大的劳力和时间的问题。
于是，本发明的课题在于，提供一种即使暂时停止对微细气泡生成装置供给气体，也不需要在预处理作业上花费劳力和时间，能够在短时间内再次开始供给气体的充气机。
用于解决技术问题的技术方案
为了解决上述课题，要求保护的权利要求1所涉及的发明提供一种充气机，其特征在于，该充气机用于在水中生成微细气泡，经由具有孔径(众数径)为1.5μm以下的多个气体释放孔的多孔体向水中释放气体，上述多孔体由具有在平滑平面时的水滴接触角为80度以上的润湿性的材料形成。
另外，要求保护的权利要求2所涉及的发明的特征在于，在要求保护的权利要求1所涉及的发明的充气机中，上述多孔体由具有在平滑平面时的水滴接触角为90度以上的润湿性的材料形成。
另外，要求保护的权利要求3所涉及的发明的充气机的特征在于，用于在水中生成微细气泡，经由具有孔径(众数径)为1.5μm以下的多个气体释放孔的多孔体向水中释放气体，上述多孔体的上述气体释放孔的内表面被涂敷膜覆盖，上述涂敷膜由具有在平滑的膜平面时的水滴接触角为80度以上的润湿性的拨水剂形成。
另外，要求保护的权利要求4所涉及的发明的特征在于，在要求保护的权利要求3所涉及的发明的充气机中，上述涂敷膜由具有在平滑的膜平面时的水滴接触角为90度以上的润湿性的拨水剂形成。
另外，要求保护的权利要求5所涉及的发明的特征在于，在要求保护的权利要求3或4所涉及的发明的充气机中，上述涂敷膜的膜厚为气体释放孔的孔径的20％以下。
另外，要求保护的权利要求6所涉及的发明的特征在于，在要求保护的权利要求3、4或5所涉及的发明的充气机中，上述涂敷膜由含有1次粒径为10nm以下的二氧化硅微粒的二氧化硅系拨水剂形成。
另外，要求保护的权利要求7所涉及的发明的特征在于，在要求保护的权利要求1、2、3、4、5或6所涉及的发明的充气机中，孔径(众数径)为0.6μm以下，将从小径侧的累计孔数达到总孔数的10％的孔径设为D10、将从小径侧的累计孔数达到总孔数的50％的孔径设为D50、将从小径侧的累计孔数达到总孔数的90％的孔径设为D90时，孔径分布满足(D90－D10)/D50≤3.0。
发明的效果
如上所述，要求保护的权利要求1所涉及的发明的充气机中，气体释放孔的孔径(众数径)为1.5μm以下，因此，能够生成纳米级的微细气泡。另外，多孔体由具有在平滑平面时的水滴接触角为80度以上的润湿性的材料形成，因此，即使暂时停止对充气机供给气体，水也难以浸入充气机的气体释放孔，难以成为气体释放孔被水堵塞的状态。因此，在再次开始对充气机的供给气体时所进行的预处理作业中，即使气体的供给压不那么高，也能够开通气体释放孔，并且，即使开通后不进行长时间通气，也能够将附着于气体释放孔内表面的水基本上排出，能够在短时间内确保与正常运转时的气体释放量大致同等的气体释放量。
特别是，要求保护的权利要求2所涉及的发明的充气机中，多孔体由具有在平滑平面时的水滴接触角为90度以上的润湿性的材料形成，因此，即使在停止对充气机供给气体的状态下，水也更难以浸入充气机的气体释放孔内，开通后的气体释放孔内表面的水附着量也更少，因此，能够在更短时间内确保与正常运转时的气体释放量同等的气体释放量。
另外，要求保护的权利要求3所涉及的发明的充气机中，气体释放孔的孔径(众数径)为1.5μm以下，因此，与要求保护的权利要求1所涉及的发明同样，能够生成纳米级的微细气泡。另外，多孔体的气体释放孔的内表面被涂敷膜覆盖，其涂敷膜由具有在平滑的膜平面时的水滴接触角为80度以上的润湿性的拨水剂形成，因此，与要求保护的权利要求1所涉及的发明同样，即使暂时停止对充气机的气体供给，水也难以浸入充气机的气体释放孔，难以成为气体释放孔被水堵塞的状态。因此，在再次开始对充气机供给气体时所进行的预处理作业中，即使气体的供给压不那么高，也能够开通气体释放孔，并且，即使开通后不进行长时间通气，也能够将附着于气体释放孔内表面的水基本上排出，能够在短时间内确保与正常运转时的气体释放量大致同等的气体释放量。
特别而言，要求保护的权利要求4所涉及的发明的充气机中，涂敷膜具有在平滑的膜平面时的水滴接触角为90度以上的润湿性，即使在停止对充气机的气体供给的状态下，水也更难以浸入充气机的气体释放孔内，开通后的气体释放孔内表面的水的附着量也更少，因此，能够在更短时间内确保与正常运转时的气体释放量同等的气体释放量。
另外，要求保护的权利要求5所涉及的发明的充气机中，涂敷膜的膜厚为气体释放孔的孔径的20％以下，因此，不会对在再次开始对充气机供给气体时所进行的预处理作业造成障碍。
另外，要求保护的权利要求6所涉及的发明的充气机中，涂敷膜由含有1次粒径为10nm以下的二氧化硅微粒的二氧化硅系拨水剂形成，因此，涂敷膜的膜厚变薄，并且与气体释放孔的内表面的密合性提高。
另外，要求保护的权利要求7所涉及的发明的充气机中，孔径(众数径)为0.6μm以下，将从小径侧的累计孔数达到总孔数的10％的孔径设为D10、将从小径侧的累计孔数达到总孔数的50％的孔径设为D50、将从小径侧的累计孔数达到总孔数的90％的孔径设为D90时，孔径分布满足(D90－D10)/D50≤3.0，因此孔径的偏差小，能够大量生成气泡径和其偏差小的纳米级的微细气泡。
附图说明
图1是示出具有本发明所涉及的充气机的一个实施方式的微细气泡生成装置的概略结构图。
图2是示出用于对构成上述充气机的多孔体进行关于预处理作业的作业性的验证实验时的实验装置的概略结构图。
图3是示出上述充气机的另一实施方式的概略图。
图4是示出上述充气机的另一实施方式的概略图。
图5是示出上述充气机的另一实施方式的概略图。
图6是示出微细气泡生成装置的一例的概略结构图。
符号说明
10、10A、10B、10C：充气机；
11、11B、11C：供气室；
12、12A、12B：水流路；
13、13A、13B、13C：多孔体；
14A、14B：圆筒体；
BD：微细气泡生成装置；
C1、C2：贮水槽；
PI：送水管；
PO：送水泵；
AP：送气泵。
具体实施方式
下面，参照附图对实施方式进行说明。图1示出具有本发明的充气机的微细气泡生成装置的概略结构。如该图所示，该微细气泡生成装置BD由贮存液体的贮水槽C1、抽吸贮存于该贮水槽C1的水并将水送出的送水管PI和送水泵PO、向正在通过该送水泵PO送水的途中的水释放气体的充气机10、和贮存由该充气机10释放气体后的水的贮水槽C2构成。
上述充气机10包括：利用送气泵AP供给空气的供气室11；与送水管PI连接的水流路12；和划分供气室11与水流路12的、具有多个气体释放孔的通气型多孔体13，利用送气泵AP的吐出压，将供气室11内的空气通过多孔体13的气体释放孔推出至水流路12内的水中。
因此，运转送水泵PO和送气泵AP时，贮水槽C1内的水被送出至充气机10的水流路12，利用送气泵AP的吐出压，从在多孔体13的下表面敞开的气体释放孔向通过水流路12的水中推出空气。这样，从气体释放孔推出的空气因流通水流路12的水流而被分解为1.5μm以下的微细气泡，该微细气泡边缓慢收缩、边生成纳米级的微细气泡，从而使含有纳米级的微细气泡的含微细气泡的水贮存于贮水槽C2。
作为构成上述充气机10的多孔体13，可以使用包括陶瓷、碳、玻璃、合成树脂等的、气体释放孔的孔径(众数径)为1.5μm以下的材质，气体释放孔的内表面必须具有一定程度以上的拨水性(疏水性)。具体而言，需要由具有在平滑平面时的水滴接触角为80度以上、优选为90度以上的润湿性的材料形成，或者气体释放孔的内表面被涂敷膜覆盖，且该涂敷膜由具有在平滑的膜平面时的水滴接触角为80度以上、优选为90度以上的润湿性的拨水剂形成。
作为上述拨水剂，可以使用硅系硅烷化合物拨水剂、氟树脂拨水剂、纳米二氧化硅系拨水剂等，特别是由含有1次粒径为10nm以下的二氧化硅微粒的纳米二氧化硅系拨水剂形成涂敷膜时，具有膜厚变薄、与气体释放孔内表面的密合性提高等优点。其中，由拨水剂形成的涂敷膜优选其膜厚为气体释放孔的孔径的20％以下。
停止该微细气泡生成装置BD的运转时，即，停止送水泵PO和送气泵AP的运转时，由于毛细管现象，导致水流路12内的水浸入多孔体13的气体释放孔，因此，在再次开始运转微细气泡生成装置BD时，首先，在停止送水泵PO的运转的状态下运转送气泵AP，向水流路12内推出空气，由此，将堵塞的气体释放孔内的水排出，开通气体释放孔，之后，再继续向水流路12内推出空气，因此，需要进行排出附着于气体释放孔内表面的水这样的预处理作业。在此，对以下所示的实施例1～11和比较例1～12的多孔体，进行关于预处理作业的作业性的验证实验。
(实施例1)
如表1所示，将气体释放孔的孔径(众数径)为1.5μm、孔径分布(D90－D10)/D50(D10、D50、D90为从小径侧的累计孔数达到总孔数的10％、50％、90％的孔径)为2.898的多孔碳剪切成面积为250mm2、厚度5mm，将其在硅系硅烷化合物拨水剂(AQUASEAL 200SNIPPONPAINT Co.,Ltd.生产)的原液中浸渍5分钟以上，之后，将其取出，在通过从一侧表面施加空气压数分钟，从气体释放孔中推出并除去剩余的拨水剂的状态下，利用低温干燥器(DS401YAMATO科学株式会社生产)在60℃干燥1小时，由此，制作了气体释放孔的内表面被包括拨水剂的涂敷膜覆盖的试验体。此外，利用所使用的硅系硅烷化合物拨水剂(原液)涂敷平滑的玻璃板的表面，在其涂敷膜表面滴下约0.05mg的水滴，利用液滴法测定静态接触角，结果为80度。
(实施例2)
如表1所示，作为拨水剂，代替硅系硅烷化合物拨水剂(AQUASEAL 200SNIPPONPAINT Co.,Ltd.生产)的原液，使用氟树脂拨水剂(gla’co Soft99Corporation.生产)的原液，除此以外，利用与实施例1同样的方法制作试验体。此外，利用所使用的氟树脂拨水剂(原液)涂敷平滑的玻璃板的表面，在其涂敷膜表面滴下约0.05mg的水滴，利用液滴法测定静态接触角，结果为83度。
(实施例3)
如表1所示，作为拨水剂，代替硅系硅烷化合物拨水剂(AQUASEAL 200SNIPPONPAINT Co.,Ltd.生产)的原液，使用纳米二氧化硅系拨水剂(纳米二氧化硅涂敷剂HS－01JAPAN NANO COAT CO.,LTD.生产)的原液，除此以外，利用与实施例1同样的方法制作试验体。此外，利用所使用的纳米二氧化硅系拨水剂(原液)涂敷平滑的玻璃板的表面，在其涂敷膜表面滴下约0.05mg的水滴，利用液滴法测定静态接触角，结果为92度。
(实施例4)
如表1所示，代替气体释放孔的孔径(众数径)为1.5μm、孔径分布(D90－D10)/D50为2.898的多孔碳，使用孔径(众数径)为0.6μm、孔径分布(D90－D10)/D50为2.015的多孔碳，除此以外，利用与实施例1同样的方法制作试验体。
(实施例5)
如表1所示，代替气体释放孔的孔径(众数径)为1.5μm、孔径分布(D90－D10)/D50为2.898的多孔碳，使用孔径(众数径)为0.6μm、孔径分布(D90－D10)/D50为2.015的多孔碳，除此以外，利用与实施例2同样的方法制作试验体。
(实施例6)
如表1所示，代替气体释放孔的孔径(众数径)为1.5μm、孔径分布(D90－D10)/D50为2.898的多孔碳，使用孔径(众数径)为0.6μm、孔径分布(D90－D10)/D50为2.015的多孔碳，除此以外，利用与实施例3同样的方法制作试验体。
(实施例7)
如表1所示，代替气体释放孔的孔径(众数径)为1.5μm、孔径分布(D90－D10)/D50为2.898的多孔碳，使用孔径(众数径)为0.05μm、孔径分布(D90－D10)/D50为1.206的多孔玻璃，除此以外，利用与实施例1同样的方法制作试验体。
(实施例8)
如表1所示，代替气体释放孔的孔径(众数径)为1.5μm、孔径分布(D90－D10)/D50为2.898的多孔碳，使用孔径(众数径)为0.05μm、孔径分布(D90－D10)/D50为1.206的多孔玻璃，除此以外，利用与实施例2同样的方法制作试验体。
(实施例9)
如表1所示，代替气体释放孔的孔径(众数径)为1.5μm、孔径分布(D90－D10)/D50为2.898的多孔碳，使用孔径(众数径)为0.05μm、孔径分布(D90－D10)/D50为1.206的多孔玻璃，除此以外，利用与实施例3同样的方法制作试验体。
(实施例10)
如表1所示，将气体释放孔的孔径(众数径)为1.5μm、孔径分布(D90－D10)/D50为2.962的多孔质聚丙烯剪切成面积为250mm2、厚度为5mm，将其作为试验体。此外，在由与该试验体相同的材料形成的平滑的板的表面滴下约0.05mg的水滴，利用液滴法测定静态接触角，结果为87度。
(实施例11)
如表1所示，将气体释放孔的孔径(众数径)为1.5μm、孔径分布(D90－D10)/D50为2.931的多孔质氟树脂(聚四氟乙烯)剪切成面积为250mm2、厚度为5mm，将其作为试验体。此外，在由与该试验体相同的材料形成的平滑的板的表面滴下约0.05mg的水滴，利用液滴法测定静态接触角，结果为114度。
(比较例1)
如表1所示，作为拨水剂，代替硅系硅烷化合物拨水剂(AQUASEAL 200SNIPPONPAINT Co.,Ltd.生产)的原液，使用10倍稀释液，除此以外，利用与实施例1同样的方法制作试验体。此外，利用所使用的拨水剂(10倍稀释液)涂敷平滑的玻璃板的表面，在其涂敷膜表面滴下约0.05mg的水滴，利用液滴法测定静态接触角，结果为32度。
(比较例2)
如表1所示，作为拨水剂，代替氟树脂拨水剂(gla’co Soft99Corporation.生产)的原液，使用10倍稀释液，除此以外，利用与实施例2同样的方法制作试验体。此外，利用所使用的氟树脂拨水剂(10倍稀释液)涂敷平滑的玻璃板的表面，在其涂敷膜表面滴下约0.05mg的水滴，利用液滴法测定静态接触角，结果为28度。
(比较例3)
如表1所示，作为拨水剂，代替纳米二氧化硅系拨水剂(纳米二氧化硅涂敷剂HS－01JAPAN NANO COAT CO.,LTD.生产)的原液，使用10倍稀释液，除此以外，利用与实施例3同样的方法制作试验体。此外，利用所使用的纳米二氧化硅系拨水剂(10倍稀释液)涂敷平滑的玻璃板的表面，在其涂敷膜表面滴下约0.05mg的水滴，利用液滴法测定静态接触角，结果为35度。
(比较例4)
如表1所示，除了不进行利用拨水剂的涂敷以外，利用与实施例1同样的方法制作试验体。此外，在由与该试验体相同的材料形成的平滑的板的表面滴下约0.05mg的水滴，利用液滴法测定静态接触角，结果为56度。
(比较例5)
如表1所示，作为拨水剂，代替硅系硅烷化合物拨水剂(AQUASEAL 200SNIPPONPAINT Co.,Ltd.生产)的原液，使用10倍稀释液，除此以外，利用与实施例4同样的方法制作试验体。
(比较例6)
如表1所示，作为拨水剂，代替氟树脂拨水剂(gla’co Soft99Corporation.生产)的原液，使用10倍稀释液，除此以外，利用与实施例5同样的方法制作试验体。
(比较例7)
如表1所示，作为拨水剂，代替纳米二氧化硅系拨水剂(纳米二氧化硅涂敷剂HS－01JAPAN NANO COAT CO.,LTD.生产)的原液，使用10倍稀释液，除此以外，利用与实施例6同样的方法制作试验体。
(比较例8)
如表1所示，除了不进行利用拨水剂的涂敷以外，利用与实施例4同样的方法制作试验体。此外，在由与该试验体相同的材料形成的平滑的板的表面滴下约0.05mg的水滴，利用液滴法测定静态接触角，结果为56度。
(比较例9)
如表1所示，作为拨水剂，代替硅系硅烷化合物拨水剂(AQUASEAL 200SNIPPONPAINT Co.,Ltd.生产)的原液，使用10倍稀释液，除此以外，利用与实施例7同样的方法制作试验体。
(比较例10)
如表1所示，作为拨水剂，代替氟树脂拨水剂(gla’co Soft99Corporation.生产)的原液，使用10倍稀释液，除此以外，利用与实施例8同样的方法制作试验体。
(比较例11)
如表1所示，作为拨水剂，代替纳米二氧化硅系拨水剂(纳米二氧化硅涂敷剂HS－01JAPAN NANO COAT CO.,LTD.生产)的原液，使用10倍稀释液，除此以外，利用与实施例9同样的方法制作试验体。
(比较例12)
如表1所示，除了不进行利用拨水剂的涂敷以外，利用与实施例7同样的方法制作试验体。此外，在由与该试验体相同的材料形成的平滑的板的表面滴下约0.05mg的水滴，利用液滴法测定静态接触角，结果为23度。
【表1】
Figure BDA0002293172180000111
(实验装置)
用于进行关于预处理作业的作业性的验证实验的实验装置如图2所示，由隔着试验体TP向大气开放的供气室AR、对该供气室AR供给空气的供气泵AF和供气管AP、配设于供气管AP中的供气泵AF的下游侧的流量计FM和压力计PG构成，能够利用流量计FM对所供给的空气流量进行测定，并利用压力计PG对空气供给压力进行测定。
通过以下方法进行验证实验，将所得到的测定数据示于表2。
(实验方法)
＜对于水浸透前的试验体的测定＞
将上述的实施例1～11和比较例1～12的各试验体TP分别设置于实验装置的供气室AR，在以压力计PG的测定压力(空气供给压力)成为0.1MPa的方式调整供气泵AF的吐出压力的状态下，利用流量计FM对此时的空气流量进行测定。
＜水浸透状态的试验体的制作＞
通过对各试验体TP的一侧表面施加水压，使水浸入气体释放孔，在开始从各试验体TP的另一侧表面推出水的时间点，停止加压，之后，静置10分钟，由此，制作气体释放孔被水堵塞的状态的试验体。
＜对于水浸透后的试验体的测定＞
将气体释放孔被水堵塞的状态下的各试验体TP设置于供气室AR，利用供气泵AF以100cc/min将空气供给至供气室AR，由此，对供气室AR内进行升压。对气体释放孔内的水被推出且气体释放孔即将开通之前的最高供气压力进行计测，之后，在供气室AR内减压至0.1MPa的时间点测定空气流量。
【表2】
Figure BDA0002293172180000121
从表2可知，覆盖气体释放孔内表面的涂敷膜由具有在平滑的膜平面时的水滴接触角小于80度(35度以下)的润湿性的拨水剂形成的比较例1～3、比较例5～7和比较例9～11的试验体(多孔体)、以及由具有在平滑平面时的水滴接触角小于80度(56度以下)的润湿性的材料形成的比较例4、8、12的试验体(多孔体)中，即将释放空气之前的最高供气压力为4.0～9.0MPa，为了开通被水堵塞的气体释放孔，不得不将空气供给压提升至相当高的程度，因此，空气供给压的升压时间变长，无法在短时间内开通被水堵塞的气体释放孔；但是，覆盖气体释放孔内表面的涂敷膜由具有在平滑的膜平面时的水滴接触角为80度以上的润湿性的拨水剂形成的实施例1～9的试验体(多孔体)、以及由具有在平滑平面时的水滴接触角为80度以上的润湿性的材料形成的实施例10、11的试验体(多孔体)中，即将释放空气之前的最高供气压力为3.0MPa以下，不用为了开通被水堵塞的气体释放孔而将空气供给压提升至那么高，因此，空气供给压的升压时间可以短，能够在短时间内开通被水堵塞的气体释放孔。
特别而言，覆盖气体释放孔内表面的涂敷膜由具有在平滑的膜平面时的水滴接触角为90度以上的润湿性的拨水剂形成的实施例3、6、9的试验体(多孔体)，相比于形成了具有在平滑的膜平面时的水滴接触角小于90度的润湿性的涂敷膜的同种(材料、孔径(众数径)和孔径分布相同)多孔体，即将释放空气之前的最高供气压力变低，能够在更短时间内开通气体释放孔；并且，由具有在平滑平面时的水滴接触角为90度以上的润湿性的材料形成的实施例11的试验体(多孔体)，相比于由具有在平滑平面时的水滴接触角小于90度的润湿性的材料形成的实施例10的试验体(多孔体)，即将释放空气之前的最高供气压力变低，能够在更短时间内开通气体释放孔。因此，在由涂敷膜覆盖气体释放孔的内表面时，优选由具有在平滑的膜平面时的水滴接触角为90度以上的润湿性的拨水剂形成涂敷膜；在不由涂敷膜覆盖气体释放孔内表面时，优选多孔体自身由具有在平滑平面时的水滴接触角为90度以上的润湿性的材料形成。
另外，从表2可知，覆盖气体释放孔内表面的涂敷膜由具有在平滑的膜平面时的水滴接触角小于80度(35度以下)的润湿性的拨水剂形成的比较例1～3、比较例5～7和比较例9～11的试验体(多孔体)、以及由具有在平滑平面时的水滴接触角小于80度(56度以下)的润湿性的材料形成的比较例4、8、12的试验体(多孔体)中，开通被水堵塞的气体释放孔后，空气供给压降低至0.1MPa的状态下的空气流量，相比于气体释放孔被水堵塞前的空气供给压为0.1MPa时的空气流量大幅度降低(空气流量的减少率为82％～96％)；但是，覆盖气体释放孔内表面的涂敷膜由具有在平滑的膜平面时的水滴接触角为80度以上的润湿性的拨水剂形成的实施例1～9的试验体(多孔体)、以及由具有在平滑平面时的水滴接触角为80度以上的润湿性的材料形成的实施例10、11的试验体(多孔体)中，开通被水堵塞的气体释放孔后，空气供给压降低至0.1MPa的状态下的空气流量，相比于气体释放孔被水堵塞前的空气供给压为0.1MPa的时的空气流量，并没有大幅度降低(空气流量的减少率为0％～10％)，能够确保与气体释放孔被水堵塞前大致同等的空气流量。
这样，开通堵塞的气体释放孔后，降低至气体释放孔被水堵塞之前的空气供给压的状态下的空气流量相比于堵塞前降低的原因，是因为开通的气体释放孔的内表面也附着有水、由于该附着的水导致气体释放孔的阻力变大，空气流量的减少率小的实施例1～11的试验体(多孔体)，相比于空气流量的减少率大的比较例1～12的试验体(多孔体)，可以认为开通的气体释放孔内表面的水附着量变少了。因此，通过将覆盖气体释放孔内表面的涂敷膜由具有在平滑的膜平面时的水滴接触角为80度以上的润湿性的拨水剂形成、或由具有在平滑平面时的水滴接触角为80度以上的润湿性的材料形成多孔体自身，由此，能够使开通的气体释放孔内表面的水的附着量也变少，即使开通后不进行长时间通气，也能够将附着于气体释放孔内表面的水大致排出，因此，能够在短时间内确保与正常运转时的气体释放量大致同等的气体释放量。
特别而言，覆盖气体释放孔内表面的涂敷膜由具有在平滑的膜平面时的水滴接触角为90度以上的润湿性的拨水剂形成的实施例3、6、9的试验体(多孔体)，相比于形成了具有在平滑的膜平面时的水滴接触角小于90度的润湿性的涂敷膜的同种(材料、孔径(众数径)和孔径分布相同)多孔体，空气流量的减少率减小，能够使用于排出附着于开通后的气体释放孔的水所需的通气时间更短；并且，由具有在平滑平面时的水滴接触角为90度以上的润湿性的材料形成的实施例11的试验体(多孔体)，相比于由具有在平滑平面时的水滴接触角小于90度的润的材料形成的实施例10的试验体(多孔体)，空气流量的减少率减小，能够使用于排出附着于开通后的气体释放孔的水所需的通气时间更短。因此，从缩短用于排出附着在开通后的气体释放孔的水所需的通气时间的观点考虑，由涂敷膜覆盖气体释放孔的内表面时，优选由具有在平滑的膜平面时的水滴接触角为90度以上的润湿性的拨水剂形成涂敷膜，而在不由涂敷膜覆盖气体释放孔的内表面时，优选多孔体自身由具有在平滑平面时的水滴接触角为90度以上的润湿性的材料形成。
另外，如上所述，如果在将多孔体浸渍于拨水剂后，通过从多孔体的一侧表面施加空气压，在从气体释放孔推出并除去剩余的拨水剂的状态下进行干燥，则覆盖气体释放孔内表面的拨水剂的涂敷膜的膜厚被抑制在气体释放孔的孔径的20％以下，因此，即使是气体释放孔的孔径小的多孔体，也不会对在再次开始对充气机供给气体时所进行的预处理作业造成障碍。
另外，在实施例3、6、9中，作为拨水剂使用的纳米二氧化硅系拨水剂(纳米二氧化硅涂敷剂HS－01JAPAN NANO COAT CO.,LTD.生产)含有1次粒径在10nm以下的二氧化硅微粒，因此，由该拨水剂形成的涂敷膜，具有膜厚变薄且对气体释放孔的内表面的密合性提高等优点。
另外，关于使用气体释放孔的孔径(众数径)为0.6μm以下、孔径分布(D90－D10)/D50为3.0以下这样孔径的偏差小的实施例4～9的试验体(多孔体)的充气机所生成的微细气泡而言，能够大量生成气泡直径为100nm左右、且其偏差也小的微细气泡。
此外，充气机只要能够隔着多孔体向水中释放气体，则其形态没有特别限定，例如，可以如图3所示的充气机10A那样，将圆筒状多孔体13A的两端部封闭，将中空部分作为气体被导入的供气室，将多孔体13A的外周部分用内周面形成有1根螺旋状的沟槽的圆筒体14A包覆，由此在多孔体13A的外周面侧形成导入水的螺旋状水流路12A，相反地，也可以如图4所示的充气机10B那样，将圆筒状多孔体13B的中空部分作为水流路12B，将多孔体13B的外周部分用在该图中以双点划线表示的圆筒体14B包覆，由此在多孔体13B的外周面侧形成气体被导入的供气室11B，还可以如图5所示的充气机10C那样，将前端封闭的圆筒状多孔体13C的中空部分作为供气室11C，将其配设在流水中或静止水中。
产业上的可利用性
本发明的充气机能够用于在水中生成纳米级的微细气泡的微细气泡生成装置。

Claims (7)

1.一种充气机，其特征在于：
该充气机用于在水中生成微细气泡，经由具有孔径为1.5μm以下的多个气体释放孔的多孔体向水中释放气体，所述孔径为众数径，
所述多孔体由具有在平滑平面时的水滴接触角为80度以上的润湿性的材料形成。
2.如权利要求1所述的充气机，其特征在于：
所述多孔体由具有在平滑平面时的水滴接触角为90度以上的润湿性的材料形成。
3.一种充气机，其特征在于：
该充气机用于在水中生成微细气泡，经由具有孔径为1.5μm以下的多个气体释放孔的多孔体向水中释放气体，所述孔径为众数径，
所述多孔体的所述气体释放孔的内表面被涂敷膜覆盖，所述涂敷膜由具有在平滑的膜平面时的水滴接触角为80度以上的润湿性的拨水剂形成。
4.如权利要求3所述的充气机，其特征在于：
所述涂敷膜由具有在平滑的膜平面时的水滴接触角为90度以上的润湿性的拨水剂形成。
5.如权利要求3或4所述的充气机，其特征在于：
所述涂敷膜的膜厚为气体释放孔的孔径的20％以下。
6.如权利要求3、4或5所述的充气机，其特征在于：
所述涂敷膜由含有1次粒径为10nm以下的二氧化硅微粒的二氧化硅系拨水剂形成。
7.如权利要求1、2、3、4、5或6所述的充气机，其特征在于：
所述气体释放孔的孔径为0.6μm以下，所述孔径为众数径，
将从小径侧的累计孔数达到总孔数的10％的孔径设为D10、将从小径侧的累计孔数达到总孔数的50％的孔径设为D50、将从小径侧的累计孔数达到总孔数的90％的孔径设为D90时，孔径分布满足
(D90－D10)/D50≤3.0。
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