CN113244798A - 超微泡生成设备 - Google Patents

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山本辉
今仲良行
山田显季
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尾崎照夫
樫野俊雄
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Abstract

超微泡生成设备。本公开的目的是改善具有循环机构的生成设备中的含UFB液体的生成效率。本发明的一个实施方式是一种超微泡生成设备，该设备包括：第一罐，其存储液体；生成单元，其被构造为在从第一罐输出的液体中生成超微泡；第二罐，其存储从生成单元输出的液体；以及液体通道，其将第二罐中存储的液体再次输入到第一罐，并且超微泡生成设备包括阻止构造，阻止构造阻止所存储的液体中包括的超微泡被再次输入到第一罐。

Description

超微泡生成设备
技术领域
本公开涉及一种生成直径小于1.0μm的超微泡的超微泡生成设备。
背景技术
近年来，已经开发出应用微泡的特征的技术，所述微泡诸如是具有微米级尺寸的直径的微米级泡和具有纳米级尺寸的直径的纳米级气泡。特别地，已经在各种领域中验证了直径小于1.0μm的超微泡的有用性。
日本特开2019-42732号公报公开了通过设置含UFB液体的循环机构来有效地生成具有高数量密度的含UFB液体(日本特开2019-42732号公报中的图2等)。
发明内容
本发明的一个实施方式的目的是改善具有循环机构的生成设备中的含UFB液体的生成效率。
本发明的一个实施方式是，一种超微泡生成设备，其包括：第一罐，其存储液体；生成单元，其被构造为在从所述第一罐输出的液体中生成超微泡；第二罐，其存储从所述生成单元输出的液体；和液体通道，其将存储在所述第二罐中的液体再次输入到所述第一罐中，其中，所述超微泡生成设备包括阻止构造(block configuration)，所述阻止构造阻止所存储的液体中包括的超微泡被再次输入到所述第一罐。
根据以下参照附图对示例性实施方式的说明，本发明的其它特征将变得显而易见。
附图说明
图1是示出UFB生成设备的示例的图；
图2是预处理单元的示意性构造图；
图3A和图3B分别是溶解单元的示意性构造图和用于说明液体的溶解状态的图；
图4是T-UFB生成单元的示意性构造图；
图5A和图5B均是用于说明加热元件的细节的图；
图6A和图6B均是用于说明加热元件中的膜沸腾状态的图；
图7A至图7D是示出伴随着膜沸腾泡的膨胀而生成UFB的方式的图；
图8A至图8C是示出伴随着膜沸腾泡的收缩而生成UFB的方式的图；
图9A至图9C是示出通过液体的再加热来生成UFB的方式的图；
图10A和图10B是示出在通过膜沸腾生成的泡消失时由冲击波生成UFB的方式的图；
图11A和图11B是示出通过液体的饱和溶解度的变化而生成UFB的方式的图；
图12A至图12C均是示出后处理单元的构造示例的图；
图13是示出传统的UFB生成设备的构造的图；
图14是示出第一实施方式中的UFB生成设备的构造的图；
图15是示出第一实施方式中的UFB循环阻止单元的构造的图；
图16是示出第二实施方式中的UFB循环阻止单元的构造的图；
图17是示出第三实施方式中的UFB循环阻止单元的构造的图；
图18是示出第四实施方式中的UFB循环阻止单元的构造的图；
图19是示出第五实施方式中的UFB生成设备的构造的图；和
图20A和图20B是用于说明第五实施方式中的改善液体循环效率的方法的图。
具体实施方式
<<UFB生成设备的构造>>
图1是示出可以应用到本公开的UFB生成设备的示例的图。本实施方式的UFB生成设备1包括预处理单元100、溶解单元200、T-UFB生成单元300、后处理单元400和收集单元500。对于诸如自来水的被供应到预处理单元100的液体W，按照上述顺序进行各单元特有的处理，并且液体W作为含T-UFB液体被收集单元500收集。下面，说明各单元的功能和构造。尽管稍后将说明细节，但是在本说明书中，利用伴随急剧发热的膜沸腾而生成的UFB被称为T-UFB(热超微泡)。
图2是预处理单元100的示意性构造图。本实施方式的预处理单元100对被供应的液体W进行脱气处理。预处理单元100主要具有脱气容器101、喷头102、减压泵103、液体引入通道104、液体循环路径105和液体排出通道106。例如，诸如自来水的液体W从液体引入通道104经由阀109被供应到脱气容器101。此时，设置在脱气容器101中的喷头102将液体W变成雾并在脱气容器101内喷雾。喷头102用于促进液体W的汽化(vaporization)，但是作为产生汽化促进效果的机构，还可以替代地使用离心机等。
在将一定量的液体W存储在脱气容器101中之后，在关闭所有阀的状态下致动减压泵103的情况下，将已经汽化的气体成分排出，并且同时还促进溶解在液体W中的气体成分的汽化和排出。此时，在检查压力计108的同时，将脱气容器101的内压减小到几百Pa至几千Pa(1.0Torr至10.0Torr)就足够了。被预处理单元100脱气的气体包括例如氮、氧、氩、二氧化碳等。
可以通过利用液体循环路径105对相同的液体W重复进行上述脱气处理。具体地，在液体引入通道104的阀109和液体排出通道106的阀110关闭并且液体循环路径105的阀107打开的状态下，致动喷头102。由此，存储在脱气容器101中并且已经对其进行过脱气处理的液体W经由喷头102被再次喷在脱气容器101内。另外，通过致动减压泵103，对相同的液体W重复进行通过喷头102的汽化处理和通过减压泵103的脱气处理。因此，每次利用液体循环路径105重复进行上述处理，可以逐步地减少液体W中包括的气体成分。在获得脱气至预定纯度的液体W的情况下，通过打开阀110，液体W经由液体排出通道106被送到溶解单元200。
在图2中，示出了通过降低含气体部分的压力来汽化溶解的材料的预处理单元100，但是使溶解的液体脱气的方法不限于此。例如，还可以采用通过使液体W沸腾来使溶解的材料汽化的加热/沸腾方法，或者通过使用中空系统来增加液体和气体之间的界面的膜脱气方法。作为使用中空系统的脱气模块，SEPAREL系列(由大日本油墨有限公司制造)在市场上出售。其目的是通过使用聚4-甲基戊烯-1(PMP)作为中空系统的材料，使主要供应到压电头的墨的气泡脱气。另外，还可以同时使用真空脱气方法、加热/沸腾方法和膜脱气方法中的两种或更多种方法。
图3A和图3B分别是溶解单元200的示意性构造图和用于说明液体的溶解状态的图。溶解单元200是被构造为在从预处理单元100供应的液体W中溶解期望的气体的单元。本实施方式的溶解单元200主要具有溶解容器201、附接有旋转板202的旋转轴203、液体引入通道204、气体引入通道205、液体排出通道206和加压泵207。
从预处理单元100供应的液体W通过液体引入通道204被供应到溶解容器201并存储在溶解容器201中。另一方面，气体G通过气体引入通道205被供应到溶解容器201。
在预定量的液体W和气体G被存储在溶解容器201中的情况下，加压泵207被致动并且溶解容器201的内压增加到大约0.5MPa。在加压泵207和溶解容器201之间，配置有安全阀208。另外，通过经由旋转轴203使旋转板202在液体中旋转，供应到溶解容器201的气体G成为气泡，并通过增加与液体W的接触面积而被促进溶解到液体W中。然后，继续这样的工作，直到气体G的溶解度基本达到最大饱和溶解度为止。此时，为了尽可能地溶解气体，还可以配置用于降低液体温度的单元。另外，在不溶性气体的情况下，也可以将溶解容器201的内压增加到0.5MPa或更高。在这种情况下，考虑到安全性，有必要使容器的材料等最优。
在获得以期望浓度溶解有气体G的成分的液体W的情况下，液体W经由液体排出通道206排出，并被供应到T-UFB生成单元300。此时，背压阀209调节液体W的流动压力，使得供应时的压力变得高于必要压力。
图3B是示意性示出混合在溶解容器201中的气体G的溶解方式的图。混合在液体W中的包含气体G的成分的气泡2从与液体W接触的部分溶解。因此，气泡2逐渐收缩，并形成气体溶解液(gas-dissolved liquid)3存在于气泡2周围的状态。浮力作用在气泡2上，因此，气泡2移动到从气体溶解液3的中心偏离的位置，从气体溶解液3分离并成为残存气泡4等。即，在经由液体排出通道206供应到T-UFB生成单元300的液体W中，气泡2被气体溶解液3包围的状态以及气体溶解液3和气泡2彼此分离的状态以混合的方式存在。
在图3B中，气体溶解液3是指“混入的气体G在液体W中的溶解浓度较高的区域”。对于实际上溶解在液体W中的气体成分，即使在位于气泡2周围或与气泡2分离的状态下，该区域的中心处的浓度也是最高的，并且当气体成分离该位置渐远时，气体成分的浓度逐渐降低。即，在图3B中，为了说明而用虚线包围了气体溶解液3的区域，但实际上不存在这样的明确的边界。此外，在本公开中，允许不完全溶解的气体以气泡的状态存在于液体中。
图4是T-UFB生成单元300的示意性构造图。T-UFB生成单元300主要包括室301、液体引入通道302和液体排出通道303，并且通过未示意性地示出的流动泵(flow pump)形成从液体引入通道302通过室301的内部朝向液体排出通道303的流。作为流动泵，可以采用诸如隔膜泵、齿轮泵、螺杆泵的各种泵。在从液体引入通道302引入的液体W中，通过溶解单元200混入的气体G的气体溶解液3以混合的方式存在。
在室301的底表面上，配置有其上设置有加热元件10的元件基板12。通过向加热元件10施加预定的电压脉冲，在与加热元件10接触的区域中产生由膜沸腾生成的泡13(以下，也称为膜沸腾泡13)。然后，伴随着膜沸腾泡13的膨胀和收缩而生成包含气体G的超微泡(UFB 11)。结果，从液体排出通道303排出包括许多UFB 11的含UFB液体W。
图5A和图5B均是示出加热元件10的详细结构的图。图5A示出了加热元件10附近的截面图，图5B示出了包括加热元件10的较宽区域中的元件基板12的截面图。
如图5A所示，在本实施方式的元件基板12中，在硅基板304的表面上，作为蓄热层的热氧化膜305以及也用作蓄热层的层间膜306层叠。作为层间膜306，可以使用SiO2膜或SiN膜。在层间膜306的表面上形成电阻层307，并且在电阻层307的表面上部分地形成配线308。作为配线308，可以使用Al、Al-Si、Al-Cu等的Al合金配线。在配线308、电阻层307和层间膜306的表面上，形成包括SiO2膜或Si3N4膜的保护层309。
在保护层309的表面上，在对应于最终用作加热元件10的热作用部311的部分处并且在其周边形成抗空蚀膜(cavitation-resistant film)310，抗空蚀膜310用于保护保护层309免受伴随着电阻层307的发热而产生的化学和物理冲击。在电阻层307的表面上，未形成配线308的区域是热作用部311，电阻层307在热作用部311处发热。未形成配线308的电阻层307的发热部分用作加热元件(加热器)10。通过半导体制造技术，在硅基板304的表面上依次形成元件基板12中的各层，并且因此，硅基板304设置有热作用部311。
图5A所示的构造是示例，并且可以应用其它各种构造。例如，可以应用电阻层307和配线308的层叠顺序相反的构造以及电极连接到电阻层307的下表面的构造(所谓的插头电极构造)。即，如后所述，只要是通过热作用部311加热液体就可以在液体中引起膜沸腾产生的构造即可。
图5B是元件基板12中的包括与配线308连接的电路的区域的截面图的示例。在作为P型电导体的硅基板304的表层上，部分地设置N型阱区(N-type well area)322和P型阱区(P-type well area)323。通过杂质的引入和扩散，诸如通过常规MOS工艺进行的离子注入，在N型阱区322中形成P-MOS 320，在P型阱区323中形成N-MOS 321。
P-MOS 320包括通过将N型或P型杂质部分地引入N型阱区322的表层中而形成的源区(source area)325和漏区(drain area)326、栅极配线335等。栅极配线335经由厚度为几百
Figure BDA0002941533780000061
的栅极绝缘膜328沉积在N型阱区322的除了源区325和漏区326之外的部分的表面上。
N-MOS 321包括通过将N型或P型杂质部分地引入P型阱区323的表层中而形成的源区325和漏区326、栅极配线335等。栅极配线335经由厚度为几百
Figure BDA0002941533780000071
的栅极绝缘膜328沉积在P型阱区323的除了源区325和漏区326之外的部分的表面上。栅极配线335包括通过CVD方法沉积的厚度为
Figure BDA0002941533780000072
至
Figure BDA0002941533780000073
的多晶硅。通过P-MOS 320和N-MOS 321构造C-MOS逻辑。
在P型阱区323中，在与N-MOS 321不同的部分处，形成用于驱动电热转换元件(加热电阻元件)的N-MOS晶体管330。N-MOS晶体管330包括通过诸如杂质的引入和扩散的工艺部分地形成在P型阱区323的表层上的源区332和漏区331以及栅极配线333等。栅极配线333经由栅极绝缘膜328沉积在P型阱区323的除了源区332和漏区331之外的部分的表面上。
在该示例中，作为用于驱动电热转换元件的晶体管，使用了N-MOS晶体管330。然而，驱动晶体管可以是具有分别驱动多个电热转换元件的能力并且能够实现上述微结构的任何晶体管，并且不限于N-MOS晶体管330。另外，在该示例中，虽然电热转换元件以及电热转换元件的驱动晶体管形成在相同基板上，但是它们也可以在分离的基板上形成。
在各元件之间，诸如在P-MOS 320与N-MOS 321之间以及在N-MOS 321与N-MOS晶体管330之间，通过场氧化形成厚度为
Figure BDA0002941533780000074
到
Figure BDA0002941533780000075
的氧化膜分离区域324。通过该氧化膜分离区域324，分离各元件。在氧化膜分离区域324中，与热作用部311相对应的部分用作硅基板304上的第一蓄热层334。
在P-MOS 320、N-MOS 321和N-MOS晶体管330的各元件的表面上，通过CVD方法形成包括厚度为大约
Figure BDA0002941533780000076
的PSG膜、BPSG膜等的层间绝缘膜336。通过热处理使层间绝缘膜336平坦化后，经由贯通层间绝缘膜336和栅极绝缘膜328的接触孔形成成为第一配线层的Al电极337。在层间绝缘膜336和Al电极337的表面上，通过等离子CVD方法形成包括厚度为
Figure BDA0002941533780000077
至
Figure BDA0002941533780000078
的SiO2膜的层间绝缘膜338。在层间绝缘膜338的表面上，在与热作用部311和N-MOS晶体管330相对应的部分处，通过共溅射法形成包括厚度为大约
Figure BDA0002941533780000081
的TaSiN膜的电阻层307。电阻层307经由形成在层间绝缘膜338中的通孔与漏区331附近的Al电极337电连接。在电阻层307的表面上，形成Al配线308，Al配线308作为到各电热转换元件的配线的第二配线层。配线308、电阻层307和层间绝缘膜338的表面上的保护层309包括通过等离子CVD方法形成的厚度为
Figure BDA0002941533780000082
的SiN膜。沉积在保护层309的表面上的抗空蚀膜310是选自Ta、Fe、Ni、Cr、Ge、Ru、Zr、Ir等中的至少一种或多种金属，并且包括厚度为大约
Figure BDA0002941533780000083
的薄膜。作为电阻层307，除了上述的TaSi以外，还可以应用诸如TaN0.8、CrSiN、TaAl、WSiN等的能够在液体中引起膜沸腾的各种材料。
图6A和图6B均是示出在对加热元件10施加预定的电压脉冲的情况下的膜沸腾状态的图。这里，示出了在大气压下引起膜沸腾产生的情况。在图6A中，横轴表示时间。另外，下部的图的纵轴表示施加到加热元件10的电压，上部的图的纵轴表示通过膜沸腾产生的膜沸腾泡13的体积和内压。另一方面，图6B示出了与图6A所示的时刻1至时刻3相关联的膜沸腾泡13的状态。在下文中，将随着时间解释各状态。如后所述，通过膜沸腾产生的UFB 11主要产生在膜沸腾泡13的表面附近。如图1所示，图6B所示的状态示出了包括已经在生成单元300中产生的UFB 11的液体经由循环路径被再次供应到溶解单元200并且液体被再次供应到生成单元300的液体通道的状态。
在向加热元件10施加电压之前，在室301内基本上保持大气压。在向加热元件10施加电压的情况下，在与加热元件10接触的液体中产生膜沸腾，并且产生的气泡(以下称为膜沸腾泡13)通过从内部作用的高压而膨胀(时刻1)。此时的发泡压力被认为是大约8MPa至10MPa，这接近水的饱和蒸气压的值。
电压施加时间(脉冲宽度)为大约0.5μsec至10.0μsec，但是在不再施加电压之后，膜沸腾泡13由于在时刻1获得的压力的惯性而膨胀。然而，在膜沸腾泡13内部，伴随着膨胀而产生的负压逐渐变大，并沿膜沸腾泡13收缩的方向作用。然后，不久之后，在惯性力和负压变得平衡的时刻2，膜沸腾泡13的体积达到最大，之后，膜沸腾泡13在负压的作用下迅速收缩。
在膜沸腾泡13逐渐灭失时，膜沸腾泡13不会在加热元件10的整个表面上灭失，而是在一个或多个部分的非常小的区域中灭失。因此，在加热元件10中，在膜沸腾泡13灭失的非常小的区域中，产生比时刻1所示的发泡时大的力(时刻3)。
每次向加热元件10施加电压脉冲并且每次生成新的UFB 11时，都重复上述膜沸腾泡13的产生、膨胀、收缩和灭失。
接下来，通过使用图7A至图10B，更详细地说明在膜沸腾泡13的产生、膨胀、收缩和灭失的各过程中生成UFB 11的方式。
图7A至图7D是示意性地示出伴随着膜沸腾泡13的产生和膨胀而生成UFB 11的方式的图。图7A示出了在将电压脉冲施加到加热元件10之前的状态。在室301内，以混合方式存在有气体溶解液3的液体W流动。
图7B示出了向加热元件10施加电压并且在加热元件10的与液体W接触的几乎所有区域中均匀地产生膜沸腾泡13的方式。在施加了电压的情况下，加热元件10的表面温度以高于或等于10℃/μsec的速度迅速上升，并且在达到大约300℃的时间点产生膜沸腾并生成膜沸腾泡13。
之后，在施加脉冲的过程中，加热元件10的表面温度升高到大约600℃至800℃，并且膜沸腾泡13周边的液体也被迅速加热。在图7B中，位于膜沸腾泡13的周边并且被迅速加热的液体的区域被示出为未发泡高温区域14。未发泡高温区域14中包括的气体溶解液3超过热溶解极限并且沉淀成UFB。沉淀的气泡的直径为大约10nm至100nm并且具有高气液界面能。因此，气泡不会在短时间内灭失，而会在液体W内保持独立的同时漂浮。在本实施方式中，在从膜沸腾泡13的产生直到膨胀期间，因热作用而以这种方式生成的气泡被称为第一UFB 11A。
图7C示出了膜沸腾泡13膨胀的过程。即使终止向加热元件10施加电压脉冲，膜沸腾泡13也由于产生时获得的力的惯性而继续膨胀，并且未发泡高温区域14也靠惯性移动并扩散。即，在膜沸腾泡13膨胀的过程中，未发泡高温区域14中包括的气体溶解液3重新变为气泡并沉淀成第一UFB 11A。
图7D示出了膜沸腾泡13的体积达到最大的状态。膜沸腾泡13由于惯性而膨胀，但是膜沸腾泡13内部的负压随着该膨胀而逐渐增加，并且用作试图使膜沸腾泡13收缩的负压力。然后，在该负压力和惯性力变得平衡的时间点，膜沸腾泡13的体积达到最大，并且之后，膜沸腾泡13开始收缩。
在膜沸腾泡13的收缩阶段中，存在在图8A至图8C所示的过程中产生的UFB(第二UFB 11B)和图9A至图9C所示的过程中产生的UFB(第三UFB11C)。这两个过程被认为是同时发生的。
图8A至图8C是示出伴随着膜沸腾泡13的收缩而生成UFB 11的方式的图。图8A示出了膜沸腾泡13开始收缩的状态。即使膜沸腾泡13开始收缩，周边的液体W中仍留有膨胀方向上的惯性力。因此，在膜沸腾泡13的近周边，在远离加热元件10的方向上作用的惯性力和伴随着膜沸腾泡13的收缩在靠近加热元件10的方向上的力起作用，该区域变为减压区域。在图8A中，这样的区域被示出为未发泡负压区域15。
包括在未发泡负压区域15中的气体溶解液3超过了压力溶解极限并沉淀为气泡。沉淀的气泡的直径为大约100nm并且之后在短时间内不会灭失，并且在液体W内保持独立的同时漂浮。在本实施方式中，由于膜沸腾泡13的收缩时作用的压力而以这种方式沉淀的气泡被称为第二UFB 11B。
图8B示出了膜沸腾泡13收缩的过程。膜沸腾泡13的收缩速度由于负压力而增大，并且未发泡负压区域15也伴随着膜沸腾泡13的收缩而移动。即，在膜沸腾泡13收缩的过程中，未发泡负压区域15经过的部分处的气体溶解液3依次沉淀并且成为第二UFB 11B。
图8C示出了膜沸腾泡13灭失之前的状态。由于膜沸腾泡13的加速收缩，周边的液体W的移动速度增大，但是由于室301内的流路阻力而发生压力损失。结果，未发泡负压区域15占据的区域变得更大，并且生成许多第二UFB11B。
图9A至图9C是示出在膜沸腾泡13收缩时通过再加热液体W而生成UFB的方式的图。图9A示出了加热元件10的表面被收缩的膜沸腾泡13覆盖的状态。
图9B示出了膜沸腾泡13的收缩推进并且加热元件10的一部分表面与液体W接触的状态。此时，在加热元件10的表面上留有热，该热的量即使在液体W与表面接触的情况下也不会引起膜沸腾产生。在图9B中，在与加热元件10的表面接触的情况下被加热的液体的区域被示出为未发泡再加热区域16。虽然未引起膜沸腾产生，但是包括在未发泡再加热区域16中的气体溶解液3超过热溶解极限并且沉淀。在本实施方式中，通过在膜沸腾泡13收缩时液体W的再加热而以这种方式生成的气泡被称为第三UFB 11C。
图9C示出了膜沸腾泡13的收缩进一步推进的状态。膜沸腾泡13变得越小，加热元件10与液体W接触的面积变得越大，因此，生成第三UFB 11C，直到膜沸腾泡13灭失。
图10A和图10B是示出由于膜沸腾生成的膜沸腾泡13消失时的冲击(一种所谓的空蚀)而生成UFB的方式的图。图10A示出了膜沸腾泡13灭失之前的状态。膜沸腾泡13通过内部负压力迅速收缩，并且该状态是未发泡负压区域15覆盖膜沸腾泡13的周边的状态。
图10B示出了紧接在膜沸腾泡13在点P处灭失之后的状态。在膜沸腾泡13消失时，声波通过以点P为起点的冲击同心地扩展。声波是不分气体、液体和固体地传播的弹性波的总称，并且在本实施方式中，液体W的不均匀性，即液体W的高压表面17A和低压表面17B交替传播。
在这种情况下，包括在未发泡负压区域15中的气体溶解液3由于膜沸腾泡13消失时的冲击波而共振，并且在低压表面17B通过的时刻，气体溶解液3超过压力溶解极限而发生相变。即，在膜沸腾泡13灭失的同时，在未发泡负压区域15内沉淀许多气泡。在本实施方式中，由于膜沸腾泡13消失时的冲击波生成的这种气泡被称为第四UFB 11D。
由于膜沸腾泡13消失时的冲击波而生成的第四UFB 11D在非常狭窄的薄膜区域中在非常短的时间(小于或等于1μS)内突然出现。直径比第一至第三UFB的直径小的多，并且气液界面能大于第一至第三UFB的气液界面能。因此，认为第四UFB 11D具有与第一UFB 11A至第三UFB 11C不同的特性并且产生不同的效果。
另外，第四UFB 11D在冲击波传播的同心球形区域中的许多部分处均匀地产生，因此，第四UFB 11D从生成的时刻起就均匀地存在于室301内。在第四UFB 11D生成的时刻，已经存在许多第一至第三UFB，但是这些第一至第三UFB的存在不太可能在很大程度上影响第四UFB 11D的生成。另外，还认为第四UFB 11D的产生不会导致第一至第三UFB灭失。
图11A和图11B是示出通过液体W的饱和溶解度的变化来生成UFB的方式的图。图11A示出了已生成膜沸腾泡13的状态。伴随着膜沸腾泡13的生成，在膜沸腾泡13周边的液体W也被加热，并且在膜沸腾泡13的周边形成温度高于其它区域的温度的高温区域19。液体的温度越高，液体W的饱和溶解度越低，因此，高温区域19的饱和溶解度变得比其它区域的饱和溶解度低，导致可能发生向气体相变的过饱和状态。于是，这样的过饱和状态的气体溶解液3通过与膜沸腾泡13接触而产生相变并且沉淀为UFB。在图11A中，箭头指示气体溶解液3沉淀的方向。在本实施方式中，通过膜沸腾泡13的周边的饱和溶解度的变化而以这种方式生成的气泡被称为第五UFB 11E。
图11B示出了膜沸腾泡13已经消失的状态。通过与膜沸腾泡13接触而生成的第五UFB 11E在膜沸腾泡13消失的同时被拉向加热元件10的方向，并且利用液体W填充膜沸腾泡13曾经占据的区域13'。没有再次溶解在液体W中的沉淀的UFB被保留为第五UFB 11E。
如上所述，从通过加热元件10的发热产生膜沸腾泡13到膜沸腾泡13消失，在多个阶段中产生了UFB 11。第一UFB 11A、第二UFB 11B、第三UFB 11C和第五UFB 11E产生在通过膜沸腾产生的膜沸腾泡的表面附近。这里，附近是距膜沸腾泡的表面大约20μm以内的区域。第四UFB 11D产生在气泡消失(灭失)时产生的冲击波传播的区域中。在上述示例中，示出了直到膜沸腾泡13消失的示例，但是UFB的生成不限于此。例如，也可以在所生成的膜沸腾泡13消失之前，通过与大气连通而在膜沸腾泡13不消失的情况下生成UFB。
接下来，说明UFB的残存特性。液体的温度越高，气体成分的溶解特性越低，温度越低，气体成分的溶解特性越高。即，液体的温度越高，就越促进溶解的气体成分的相变，并且UFB变得更容易生成。液体温度和气体溶解度成反比关系，并且由于液体温度的升高，超过饱和溶解度的气体变成气泡并沉淀到液体中。
因此，在液体温度从常温急剧升高的情况下，溶解特性不断地下降，并且开始生成UFB。然后，随着温度升高，热溶解特性变低，并且导致生成许多UFB的状况。
相反地，在液体温度从常温下降的情况下，气体溶解特性变高并且产生的UFB更容易液化。然而，这样的温度比正常温度低得多。此外，即使液体温度下降，曾经产生的UFB也具有高内压和高气液界面能，因此，施加高到足以破坏气液界面的压力的可能性非常微弱。即，只要将液体保藏在常温常压下，曾经生成的UFB就不会简单地灭失。
在本实施方式中，可以说图7A至图7C中说明的第一UFB 11A、图9A至图9C中说明的第三UFB 11C以及图11A和图11B中说明的第五UFB 11E是利用这样的气体热溶解特性而生成的UFB。
另一方面，在液体压力与溶解特性之间的关系中，液体压力越高，气体溶解特性越高，压力越低，溶解特性越低。即，液体压力越低，越促进在液体中溶解的气体溶解液向气体的相变，因此，更容易生成UFB。在液体压力从常压下降的情况下，溶解特性不断地变低并且开始生成UFB。于是，随着压力下降，压力溶解特性变低并且导致生成许多UFB的状况。
相反地，在液体压力从常压上升的情况下，气体溶解特性变高并且生成的UFB更容易液化。然而，这样的压力比大气压高得多，并且另外，即使液体压力升高，曾经产生的UFB也具有高内压和高气液界面能，因此，施加高到足以破坏气液界面的压力的可能性非常微弱。即，只要将液体保藏在常温常压下，曾经生成的UFB就不会简单地灭失。
在本实施方式中，可以说图8A至图8C中说明的第二UFB 11B以及图10A和图10B中说明的第四UFB 11D是利用这样的气体压力溶解特性而生成的UFB。
在上文中，分别解释了生成因素不同的第一至第四UFB，但是上述生成因素伴随膜沸腾事件在许多部分同时发生。因此，存在同时生成第一至第四UFB中的至少两种或更多种UFB的情况或者通过这些生成因素彼此协作来生成UFB的情况。然而，对于所有的生成因素而言，通常都伴随着由膜沸腾现象生成的膜沸腾泡的体积的变化。在本说明书中，通过利用这种伴随急剧发热的膜沸腾来生成UFB的方法被称为T-UFB(热超微泡)生成方法。另外，通过T-UFB生成方法生成的UFB被称为T-UFB，包含T-UFB生成方法生成的T-UFB的液体被称为含T-UFB液体。
通过T-UFB生成方法生成的几乎所有气泡的直径为1.0μm或更小，并且不易生成毫米级泡和微米级泡。即，根据T-UFB生成方法，优势地且有效地生成UFB。另外，通过T-UFB生成方法生成的T-UFB具有比通过传统方法生成的UFB更高的气液界面能，并且只要保藏在常温常压下就不会简单地灭失。另外，即使在通过新的膜沸腾产生新的T-UFB的情况下，也可以抑制由于冲击而在先前生成的T-UFB的灭失。即，可以说含T-UFB液体中包括的T-UFB的数量及其浓度对于含T-UFB液体中产生膜沸腾的次数具有滞后特性。换句话说，可以通过控制配置在T-UFB生成单元300中的加热元件的数量和对加热元件施加电压脉冲的次数来调整含T-UFB液体中包括的T-UFB的浓度。
再次参照图1。在T-UFB生成单元300中生成了具有期望的UFB浓度的含T-UFB液体W的情况下，将含T-UFB液体W供应到后处理单元400。
图12A至图12C均是示出本实施方式的后处理单元400的构造示例的图。本实施方式的后处理单元400以无机离子、有机物和不溶性固体的顺序逐步去除包括在含UFB液体W中的杂质。
图12A示出了用于去除无机离子的第一后处理机构410。第一后处理机构410包括交换容器411、阳离子交换树脂412、液体引入通道413、集水管414和液体排出通道415。在交换容器411中，容纳阳离子交换树脂412。在T-UFB生成单元300中生成的含UFB液体W经由液体引入通道413注入交换容器411中，被阳离子交换树脂412吸收，并且在此去除了作为杂质的阳离子。这种杂质包括从T-UFB生成单元300的元件基板12剥落的金属材料，并且所提及的例如是SiO2、SiN、SiC、Ta、Al2O3、Ta2O5、Ir等。
阳离子交换树脂412是通过将官能团(离子交换基团)引入具有三维网状结构的高分子基质中而获得的合成树脂，并且该合成树脂呈现为直径为大约0.4mm至0.7mm的球形颗粒。高分子基质通常是苯乙烯-二乙烯基苯的共聚物，并且作为官能团例如可以使用甲基丙烯酸基官能团或丙烯酸基官能团。然而，上述材料是示例。只要可以有效地去除期望的无机离子，就可以以各种方式改变上述材料。被阳离子交换树脂412吸收并去除了无机离子的含UFB液体W被集水管414收集，并经由液体排出通道415送到下一处理。在本实施方式的该处理中，不需要去除从液体引入通道413供应的含UFB液体W中包括的所有无机离子，而是去除至少一部分无机离子就足够了。
图12B示出了用于去除有机物的第二后处理机构420。第二后处理机构420包括容纳容器421、滤过过滤器(filtration filter)422、真空泵423、阀424、液体引入通道425、液体排出通道426和空气抽吸通道427。容纳容器421的内部被滤过过滤器422分为两个区域，即上部区域和下部区域。液体引入通道425连接到上部和下部两个区域的上部区域，空气抽吸通道427和液体排出通道426连接到下部区域。在阀424关闭的状态下驱动真空泵423的情况下，容纳容器421内的空气经由空气抽吸通道427排出并且容纳容器421内的压力变成负压，通过液体引入通道425引入含UFB液体W。于是，处于通过滤过过滤器422去除了杂质的状态的含UFB液体W被存储在容纳容器421中。
通过滤过过滤器422去除的杂质包括可以在管或各单元中混合的有机材料，并且所提及的例如包括硅、硅氧烷、环氧树脂等的有机化合物。作为可以用作滤过过滤器422的过滤膜，所提及的是能够去除细菌大小的物质的微米(以下有时被描述为μm)网眼过滤器(网眼直径为1μm或更小的过滤器)以及能够去除病毒大小的物质的纳米(以下有时被描述为nm)网眼过滤器。具有微小开口直径的这样的滤过过滤器也可以去除直径大于过滤器开口直径的气泡。特别地，在微气泡附着到过滤器的开口(网眼)的情况下，会导致过滤器的堵塞并且会降低过滤速度。然而，通过本实施方式的发明中说明的T-UFB生成方法生成的几乎所有气泡都具有1.0μm或更小的直径，并且不易生成直径为1.0μm或更大的毫气级泡和微米级泡。即，毫米级泡和微米级泡的生成比非常低，因此，可以抑制由于气泡附着到过滤器而导致的过滤速度的降低。因此，可以有利地将包括网眼直径为1μm或更小的过滤器的滤过过滤器422应用到包括T-UFB生成方法的系统。
作为可以应用到本实施方式的滤过方法的示例，存在所谓的死端滤过(dead endfiltration)方法和错流滤过(cross-flow filtration)方法。在死端滤过方法中，所供应的液体的流动方向与通过过滤器开口的滤过液的流动方向相同，即，两种液体在彼此平行的方向上流动。与此相反，在错流滤过方法中，所供应的液体沿着过滤器表面的方向流动，即，所供应的液体和通过过滤器开口的滤过液沿彼此交叉的方向流动。为了抑制气泡附着到过滤器开口，优选地采用错流滤过方法。
在一定量的含UFB液体W被存储在容纳容器421中之后，在真空泵423停止并且阀424打开的情况下，容纳容器421中的含T-UFB液体经由液体排出通道426被送到下一处理。这里，作为去除有机杂质的方法，采用真空滤过方法，但是作为使用过滤器的滤过方法，例如也可以采用重力滤过或压力滤过方法。
图12C示出了用于去除不溶性固体的第三后处理机构430。第三后处理机构430包括沉淀容器431、液体引入通道432、阀433和液体排出通道434。
首先，在阀433关闭的状态下，预定量的含UFB液体W通过液体引入通道432被存储在沉淀容器431中，并且该状态保持一段时间。在此期间，含UFB液体W中包括的固体通过重力沉淀在沉淀容器431的底部。另外，在含UFB液体包括的气泡中，诸如微米级泡的尺寸较大的气泡由于浮力漂浮到液体表面并被从含UFB液体中去除。在经过足够长的时间后打开阀433的情况下，已经去除了固体和大尺寸气泡的含UFB液体W经由液体排出通道434被送到收集单元500。在本实施方式中，示出了按顺序应用三个后处理机构的示例，但是顺序不限于此，并且还可以改变三个后处理机构的顺序，或者也可以根据需要采用至少一种后处理机构。
再次参照图1。还可以将通过后处理机构400去除了杂质的含T-UFB液体W直接送到收集单元500，但是也可以使含T-UFB液体W再次返回到溶解单元200。在后者的情况下，可以在溶解单元200中将由于生成T-UFB而下降的含T-UFB液体W的气体溶解浓度再次提高至饱和状态。之后，在通过T-UFB生成单元300生成新的T-UFB的情况下，根据上述特性，可以进一步提高含T-UFB液体的UFB含有浓度。即，可以将UFB含有浓度增加与通过溶解单元200、T-UFB生成单元300和后处理单元400的循环次数相对应的量，并且在获得期望的UFB含有浓度后，可以将含UFB液体W送到收集单元500。在本实施方式中，示出了以下方面：在后处理单元400中处理过的含UFB液体返回到溶解单元200并且循环。然而，不限于此，例如，在液体经过T-UFB生成单元之后被供应到后处理单元400之前，也可以在通过使液体再次返回至溶解单元200并进行多次循环来增加T-UFB浓度之后在后处理单元400中进行后处理。
收集单元500收集并保藏从后处理单元400送来的含UFB液体W。由收集单元500收集的含T-UFB液体是已经从中去除了各种杂质并且具有高纯度的含UFB液体。
在收集单元500中，还可以在若干个阶段中进行过滤处理，并根据T-UFB尺寸将含UFB液体W分类。另外，预期到通过T-UFB方法获得的含T-UFB液体W具有高于常温的温度，因此，也可以在收集单元500中设置冷却单元。也可以在后处理单元400的一部分中设置这样的冷却单元。
以上是UFB生成设备1的概略，当然可以改变示意性示出的多个单元，并且不必准备所有单元。根据所使用的液体W和气体G的种类或所生成的含T-UFB液体W的使用目的，还可以省略一部分上述单元，并且除了上述单元以外，还可以进一步添加其它单元。
例如，在UFB中包含的气体为大气的情况下，可以省略作为预处理单元的脱气单元100和溶解单元200。相反地，在期望在UFB中包含多种气体的情况下，还可以进一步添加溶解单元200。
另外，还可以在T-UFB生成单元300的上游设置如图12A至图12C所示的用于去除杂质的单元，或者在上游和下游两者处设置这些单元。在供应到UFB生成设备的液体是自来水、雨水、污水等的情况下，液体中可能包含有机基或无机基杂质。在将包括诸如这种杂质的液体W供应到T-UFB生成单元300的情况下，加热元件10可能劣化或导致盐析现象。通过在T-UFB生成单元300的上游设置如图12A至图12C所示的机构，可以如上所述地预先去除杂质。
＜＜T-UFB生成设备的具体示例＞＞
接下来，通过采用一些实施方式，说明用于有效地进行超微泡生成的UFB生成设备的具体布局。
(第一实施方式)
在本实施方式中，通过将被构造成阻止UFB流入循环路径的UFB循环阻止单元安装在构成UFB生成设备的构件中的UFB生成单元和循环泵之间来改善UFB生成效率。
图13示出了传统的UFB生成设备的构造。图13中的水输入罐1302和气体溶解单元1303对应于图1中的溶解单元200，图13中的UFB生成单元1304对应于图1中的T-UFB生成单元300，并且图13中的UFB水输出罐1305对应于图1中的后处理单元400。
水输入单元1301具有输入作为UFB生成的目标的水并将输入的水供应到水输入罐1302的作用。水输入罐1302具有从水输入单元1301接收水的供应并且将被供应的水供应到气体溶解单元1303的作用。气体溶解单元1303具有从水输入罐1302接受水的供应，生成通过将气体溶解于被供应的水中而获得的气体溶解水，并且将生成的气体溶解水供应到水输入罐1302的作用。作为气体溶解方法，可以使用压力溶解方法、发泡等。
UFB生成单元1304具有作为引起膜沸腾产生的加热元件的加热器。UFB生成单元1304具有通过接收从水输入罐1302供应的气体溶解水来生成UFB并且将包括所生成的UFB的水(称为UFB水)供应到UFB水输出罐1305的作用。UFB水输出罐1305具有接收从UFB生成单元1304供应的UFB水并将被供应的UFB水供应至循环泵1306和UFB水输出单元1307的作用。循环泵1306具有接收从UFB水输出罐1305供应的UFB水并将被供应的UFB水供应到水输入罐1302的作用。
水输入单元1301和水输入罐1302之间存在阀V1301，UFB水输出罐1305和UFB水输出单元1307之间存在阀V1305。这些阀在生成UFB水时分别处于连接状态，另一方面，在终止生成UFB水时，这些阀处于切断状态。另外，在进行气体溶解单元1303、UFB生成单元1304等的更换或维护的情况下，通过切断阀V1301和阀V1305来进行更换处理或维护处理。在更换处理完成的情况下，通过使阀V1301和阀V1305进入连接状态来恢复UFB的生成。
如上所述，在传统的UFB生成设备中，在UFB生成单元1304中生成的UFB经由UFB水输出罐1305、循环泵1306和水输入罐1302被再次输入到UFB生成单元1304。由于这样的构造，已经生成的UFB的存在降低了UFB生成效率。对于诸如医疗装置的需要高浓度UFB的装置，这是一个很大的问题。本实施方式解决了该问题。
图14示出了本实施方式中的UFB生成设备的构造。图14中的水输入单元1401到气体溶解单元1403与图13中的水输入单元1301到气体溶解单元1303相同，因此省略说明。
UFB生成单元1404具有加热器。UFB生成单元1404具有接收从水输入罐1402供应的气体溶解水并生成UFB并且将UFB水供应到UFB循环阻止单元1408的作用。UFB循环阻止单元1408具有向循环泵1406提供UFB浓度已经降低的水以及接收从UFB生成单元1404供应的UFB水并将被供应的UFB水供应到UFB水输出单元1407的作用。循环泵1406具有接收从UFB循环阻止单元1408供应的UFB浓度已经降低的水并经由液体通道将被供应的水供应到水输入罐1402的作用。
通过设计这样的构造，与传统的UFB生成设备(参照图13)相比，经由循环泵1406供应到水输入罐1402的水的UFB浓度降低，因此，改善了UFB生成单元1404中的UFB生成效率。水输入单元1401和水输入罐1402之间存在阀V1401，UFB循环阻止单元1408和UFB水输出单元1407之间存在阀V1405，但是这些阀的控制与传统的UFB生成设备(参照图13)中的相同，因此省略其说明。在本实施方式中，示出了通过循环泵1406将UFB水供应(再次输入)到水输入罐1402的示例，但是可以接受例如在不使用循环泵的情况下改变液体的存储罐的位置而通过水头差来将UFB水供应到水输入罐的方案。
如上，根据本实施方式，被供应到UFB生成单元1404的水的UFB浓度被抑制为低，因此，与传统的UFB生成设备相比，可以改善UFB生成效率。
图15示出了本实施方式中的UFB循环阻止单元的详细构造。在本实施方式中，为了在UFB水输出单元1407侧而不是循环泵1406侧收集从UFB生成单元1404供应的UFB水中包括的UFB，使用了电场控制。在图15中，附图标记1501表示整个UFB循环阻止单元，并且这对应于图14中的UFB循环阻止单元1408。在图15中，为简单起见，未示意性地示出水输入单元、水输入罐和气体溶解单元。
电极(-)1502和电极(+)1503是用于阻止UFB的循环的阻止构造，并且具有将带负电的UFB 1505引导到位于图15的下部的UFB水输出单元1407侧的作用。在图15中，为了便于说明，将电极(-)1502和电极(+)1503安装在UFB循环阻止单元1501内部。然而，只要能够产生引导UFB的电场，负极电极和正极电极可以安装在UFB循环阻止单元的外部。
通过设计这样的构造，对经由循环泵1406返回到水输入罐1402的水再次进行气体溶解和UFB生成。然后，将再次送至UFB循环阻止单元1501的UFB水中包括的UFB引导到位于UFB循环阻止单元1501下方的UFB水输出单元1407侧，并停留在UFB循环阻止单元1501内。
在如上采用本实施方式中的循环阻止单元的情况下，UFB水输出单元1407侧的UFB浓度增加，另一方面，循环泵1406侧的UFB浓度降低。因此，可以降低经由循环泵1406送到UFB生成单元1404的水中的UFB浓度，由此可以改善UFB生成效率。
(第二实施方式)
在第一实施方式中，通过使用电场控制来收集UFB。相较于此，在本实施方式中，通过使用物理过滤器来收集UFB。
图16示出了本实施方式中的UFB循环阻止单元的详细构造。如图16所示，本实施方式中的UFB生成设备具有UFB循环阻止单元1601。这对应于图14中的UFB循环阻止单元1408。在图16中，为简单起见，未示意性地示出水输入单元、水输入罐和气体溶解单元。
nm过滤器1603是网眼直径小于UFB的直径的物理过滤器，并且具有允许水通过但不允许UFB通过的特性。通过该nm过滤器1603，UFB循环阻止单元1601被分为两个区域，即，UFB水输出区域1601A和UFB循环阻止区域1601B。
UFB生成单元1404和UFB水输出单元1407连接到UFB水输出区域1601A，并且循环泵1406连接到UFB循环阻止区域1601B。通过设计这样的构造，可以实现以下状态：在UFB水输出区域1601A中存在UFB 1605，但是在UFB循环阻止区域1601B中几乎不存在UFB 1605，这是因为nm过滤器1603防止了UFB 1605的侵入。
在如图16所示的状态下进行UFB生成的情况下，对于已经经由循环泵1406返回到水输入罐的水再次进行气体溶解和UFB生成。然后，再次送到UFB循环阻止单元1601的UFB水中包括的UFB不能前进到UFB循环阻止区域1601B而是停留在UFB水输出区域1601A中。以该方式，UFB水输出区域1601A的UFB浓度增加，但是经由循环泵1406送到UFB生成单元1404的水中的UFB浓度降低，由此改善了UFB生成效率。
(第三实施方式)
在第一实施方式中，通过使用电场控制来收集UFB。相较于此，在本实施方式中，在同时去除μB(微米级泡)的同时收集UFB。当溶解并存在于水中的气体以某种形式进入过饱和溶解状态并以气体形式沉淀时，在周边存在与μB的界面的情况下，可能会出现气体从界面沉淀但不产生UFB的现象。本实施方式用于处理这样的现象。
图17示出了本实施方式中的UFB循环阻止单元的详细构造。如图17所示，本实施方式中的UFB生成设备具有UFB循环阻止单元1701，并且该UFB循环阻止单元1701还用作μB去除单元。图17中的电极(-)1702、电极(+)1703和UFB 1705与图15中的电极(-)1502、电极(+)1503和UFB 1505相同，因此省略说明。另外，在图17中，为简单起见，未示意性地示出水输入单元、水输入罐和气体溶解单元。
虽然第一实施方式中的UFB循环阻止单元1501充满UFB水(参照图15)，但是本实施方式中的UFB循环阻止单元1701只将UFB水填充到一定高度，并且在UFB水上存在气体和气液界面。与UFB 1705不同，μB 1704的浮力足够大，并且μB 1704由于浮力而上升，因此到达水面的μB 1704与气体接触并且灭失。通过将UFB循环阻止单元设计为具有如图17所示的构造，可以抑制由于包括μB的水经由循环泵1406再次到达UFB生成单元1404而导致的UFB生成效率的降低。
在电极(-)1702和电极(+)1703之间的电场太强的情况下，其结果是，像UFB一样，μB也在UFB循环阻止单元1701中沿向下方向被引导，μB停留在UFB循环阻止单元1701中的时间延长。另外，在该情况下，由于UFB和μB都在UFB循环阻止单元1701中沿向下方向被引导，所以UFB和μB彼此碰撞并融合，提高了UFB浓度降低的可能性。
因此，优选地，利用电磁感应力比μB的浮力弱的电场来执行控制，而不是利用电磁感应力与μB的浮力的大小大致相同的电场来进行控制，使得μB的停留时间不会延长。更优选地，在利用电磁感应力小于或等于浮力的一半的电场进行控制的情况下，可以抑制μB的停留时间，使得停留时间最大抑制为原来的二分之一。
优选地，UFB被电极(-)1702和电极(+)1703之间的电场引导的方向与μB在水中的上升的方向相反。即，使μB在水中上升的浮力在竖直方向(重力方向)上向上作用，因此，UFB沿竖直向下方向被引导或者至少沿比水平方向向下的方向被引导的构造是优选的。换句话说，优选的是，电极(-)1702配置在电极(+)1703的竖直向上方向侧。
(第四实施方式)
在第二实施方式中，通过使用物理过滤器来收集UFB(参照图16)。相较于此，在本实施方式中，通过使用物理过滤器收集UFB，同时去除μB。
图18示出了本实施方式中的UFB循环阻止单元的详细构造。如图18所示，本实施方式中的UFB生成设备具有UFB循环阻止单元1801，并且该UFB循环阻止单元1801还用作μB去除单元。在图18中，为简单起见，未示意性地示出水输入单元、水输入罐和气体溶解单元。
μm过滤器1802是网眼直径小于μB的直径但大于UFB的直径的物理过滤器，并且具有允许水和UFB通过但不允许μB通过的特性。nm过滤器1803是网眼直径小于UFB的直径的物理过滤器，并且具有允许水通过但不允许UFB通过的特性。通过μm过滤器1802和nm过滤器1803，UFB循环阻止单元1801被分为三个区域，即，UFB水输出区域1801A、UFB循环阻止区域1801B和μB去除区域1801C。
UFB生成单元1404连接到μB去除区域1801C。UFB水输出单元1407连接到UFB水输出区域1801A。循环泵1406连接到UFB循环阻止区域1801B。
在μB去除区域1801C中，UFB和μB两者都存在。在UFB水输出区域1801A中，由于通过μm过滤器1802防止了μB的侵入，因此存在UFB但是几乎不存在μB。在UFB循环阻止区域1801B中，由于通过nm过滤器1803防止了UFB的侵入，所以几乎不存在UFB。
在图18所示的状态下进行UFB生成的情况下，对于已经经由循环泵1406返回到水输入罐的水，再次进行气体溶解和UFB生成。然后，被再次送到UFB循环阻止单元1801的UFB水中包括的UFB 1805不能前进到UFB循环阻止区域1801B，而是停留在UFB水输出区域1801A中。这样，UFB水输出区域1801A内的UFB水的UFB浓度增加，但是经由循环泵1406送到UFB生成单元的水中的UFB浓度降低，由此改善UFB生成效率。
另外，虽然第一实施方式中的UFB循环阻止单元1501充满UFB水，但是本实施方式中的UFB循环阻止单元1801仅填充一定高度的UFB水，并且在UFB水上，存在气体和气液界面。因此，如在第三实施方式(参照图17)中，已经到达水表面的μB 1804与大气接触并消失，由此，所以可以抑制由于包括μB的水经由循环泵1406再次到达UFB生成单元1404而导致的UFB生成效率的降低。
如上所述，在本实施方式中，防止了μB和UFB流入循环路径，因此，可以改善UFB生成效率。
(第五实施方式)
在本实施方式中，说明了使目前为止说明的构造中的水输入罐和UFB水输出罐一体化的构造。图19示出了本实施方式中的UFB生成设备的构造。如图19所示，UFB生成设备具有液体供应单元1910、气体供应单元1920、气体溶解单元1930、存储室1940和UFB生成单元1960，并且这些部件通过配管连接，使得液体和气体可以移动。图19中的实线箭头表示液体的流动，虚线箭头表示气体的流动。
在液体供应单元1910中，存储有液体1911。液体供应单元1910具有通过泵1993经由配管1991和配管1992将液体1911供应到存储室1940的功能。在从液体供应单元1910到存储室1940的路径的某些部分处，配置有脱气单元1994，以去除溶解并存在于液体1911中的气体。在脱气单元1994内部，结合有未示意性示出的仅气体可以通过的膜，并且由于气体通过该膜，所以气体和液体分离。溶解的和存在的气体被泵1995抽吸，并从排空单元1996排空。通过预先去除所供应的液体1911中溶解的和存在的气体，能够使气体在后述的气体溶解单元1930中最大程度地溶解。
气体供应单元1920具有供应溶解在液体1911中的气体的功能。作为气体供应单元1920，除了储存气体的气瓶，还可以使用能够连续地产生气体的装置等。例如，在溶解的气体是氧气的情况下，可以通过吸入大气并去除不需要的氮气来连续产生氧气并通过内置泵输送氧气。
气体溶解单元1930具有将从气体供应单元1920供应的气体溶解在从存储室1940供应的液体1941中的功能。对于从气体供应单元1920供应的气体，在预处理单元1932中进行诸如放电的处理，并且通过供应管1931送到溶解单元1933。另一方面，通过配管1981供应液体1941，并且在溶解单元1933中，气体溶解在液体1941中。另外，在溶解单元1933之前，配置有气液分离室1934，不能溶解在溶解单元1933中的气体从排空单元1935排空。溶液通过配管1982送到UFB生成单元1960。在气体溶解单元1930中，还结合有未示意性示出的溶解度传感器。
存储室1940具有存储液体1941的功能。更详细地，液体1941是在气体溶解单元1930中溶解有气体的溶液与通过后述的UFB生成单元1960生成的含UFB液体的混合液体。在存储室1940中，设置有液面传感器1942，在从液体供应单元1910供应液体1911时，在液面到达液面传感器1942的情况下，终止供应。冷却单元1944配置在存储室1940的外周的整个区域或部分区域中，从而冷却液体1941。液体温度越低，气体的溶解度越高，因此，液体温度优选地低。在本实施方式中，通过由温度传感器(未示意性示出)进行控制，使得液体1941的温度小于或等于大约10℃。
冷却单元1944的构造可以是任何一种，只要能够将液体1941设定到期望的温度即可，例如，除了诸如珀耳帖装置的冷却装置之外，还可以采用使通过未示意性示出的制冷机降低温度的冷却剂循环的方法等。使冷却剂循环的构造可以是供冷却剂可以循环通过的冷却配管以包围存储室1940的外周的方式被附接的构造，或者是存储室1940的容器具有中空结构并且冷却剂流过中空的构造。另外，也可以接受冷却配管穿过液体1941的构造。
通过这些构造，对液体1941进行管理以使其温度低，并且可以维持气体易于溶解的状态，因此，溶解单元1933可以有效地溶解气体。
在存储室1940内部，配置有μm过滤器1947和nm过滤器1948。通过μm过滤器1947和nm过滤器1948，存储室1940内部分为三个区域，即，UFB水输出区域1940A、UFB循环阻止区域1940B和μB去除区域1940C。
如图19所示，从液体供应单元1910供应的液体的输出口和从UFB生成单元1960供应的含UFB液体的输出口连接到μB去除区域1940C，并且到气体溶解单元1930的输入口连接到UFB循环阻止区域1940B。通过设计这样的构造，在液体供应单元1910、气体溶解单元1930、UFB生成单元1960、泵1984以及泵1993中产生的μB和UFB不再被输入到循环路径。另外，μB由于浮力在存储室1940中上升，并且最终由于与大气表面接触而消失。结果，循环路径中的液体中的UFB浓度和μB浓度降低，由此改善UFB生成效率。
另外，配置有用于提取含UFB液体的提取口1946。液体1941中的UFB浓度由未示意性示出的浓度传感器等管理，并且在该UFB浓度达到预定阈值的情况下，可以通过打开阀1945来提取含UFB液体。也可以将提取口1946配置在除存储室1940之外的任意位置处，但是优选地将提取口1946配置成从UFB水输出区域1940A提取含UFB液体，这是因为提取出的含UFB液体中的μB浓度低。另外，还可以通过使用搅拌器等搅拌存储室1940的内部，以便消除液体1941的温度和溶解性的不均匀性。
UFB生成单元1960具有从溶解并存在于从存储室1940供应的液体1941中的气体生成(气相沉淀)UFB的功能。作为生成UFB的方法，可以采用任何能够生成UFB的方法，诸如文丘里管方法，但是在本实施方式中，为了有效地生成高清晰度UFB，采用了通过应用膜沸腾现象来生成UFB的方法(T-UFB方法)。在T-UFB法中，通过使加热单元发热来产生膜沸腾，但是如前所述，在本实施方式中，将液体1941控制成维持大约10℃或更低的低温，由此液体1941带来了UFB生成单元1960的冷却效果。因此，可以在防止UFB生成单元1960的温度升高的同时长时间地进行连续操作。在搭载多个加热器、发热量变大、仅与液体1941接触就升温的情况下，在UFB生成单元1960中另设冷却机构是足够的。
液体1941由泵1984通过配管1982从存储室1940供应到UFB生成单元1960。另外，在UFB生成单元1960的上游，配置过滤器1985以便可以收集杂质、垃圾等，从而防止了杂质和垃圾阻碍UFB的生成。然后，在UFB生成单元1960中生成的含UFB液体通过配管1983被收集在存储室1940中。
图19示出了将泵1984配置在UFB生成单元1960的上游的情况，但是泵配置位置不限于此，可以将泵1984以可以有效地生成UFB的方式配置在任意位置。例如，也可以将泵1984配置在UFB生成单元1960的下游或上游和下游两者。
在上述设备构造中，气体和液体的种类不受限制，并且可以自由选择气体和液体。此外，优选地，与气体或溶液接触的部分(具体地，与液体接触的部分，诸如配管1931、1981、1982和1983、泵1984、过滤器1985、存储室1940以及UFB生成单元1960)由具有强耐腐蚀性的材料形成。例如，优选地使用诸如聚四氟乙烯(PTFE)和全氟烷氧基烷烃(PFA)的氟树脂、诸如SUS316L的金属和其它无机材料。通过使用这些材料，即使在气体和液体具有高腐蚀性的情况下，也可以优选地生成UFB。另外，作为泵1984，期望使用脉动和流量的变化小的泵，使得不损害UFB生成效率。由此，可以有效地生成UFB浓度变化小的含UFB液体。
接下来，说明使用本实施方式中的UFB生成设备生成含UFB液体的具体示例。通过上述构造，在本实施方式的UFB生成设备中，形成液体1941从存储室1940通过气体溶解单元1930、UFB生成单元1960以及存储室1940流到存储室1940的循环路径。
在液体1941的温度下降到预定温度的情况下，首先，通过仅操作气体供应单元1920进行在第一循环条件下的液体1941的循环。在本实施方式中，第一循环条件被设定为流速大约为500mL/min至3000mL/min，压力大约为0.2MPa至0.6MPa，以便有效溶解气体。此时，UFB生成单元1960也处于相同的循环路径中，因此，在UFB生成单元1960的方法是由通过诸如喷嘴的特定形状部分的液体生成UFB的方法的情况下，有可能在该循环过程中生成尺寸不适合的泡。然而，如上所述，在本实施方式中，由于采用了T-UFB方法，所以不会产生这样的问题。原因在于，T-UFB方法通过利用驱动微加热器时的膜沸腾来生成UFB，因此，除非驱动加热器，否则不会生成UFB。
在液体1941中的气体的溶解度达到预定阈值的情况下，在第一循环条件下气体供应单元1920的循环和操作终止。然后，在第二循环条件下进行液体1941的循环并驱动UFB生成单元1960。在本实施方式中，第二循环条件被设定为流速大约为30mL/min至150mL/min，压力大约为0.1MPa至0.2MPa。在T-UFB方法中，UFB是利用在通过膜沸腾发泡和泡消失之间的过程中产生的压力差和热而生成的，因此，作为循环条件，较低的速度和较低的压力(大气压)是优选的。
液体1941在第二循环条件下开始循环之后，在液体1941中的UFB浓度达到预定阈值的情况下，提取含UFB液体。在提取含UFB液体时，还可以提取存储室1940内的全部液体或一部分液体。之后，重复上述过程直到达到所需的量就足够了。
如上所述，在本实施方式中，使液体在第一循环条件和第二循环条件这两个不同的条件下循环，并且分别在最佳条件下进行气体溶解和UFB生成的各过程。由此，可以有效地生成高浓度含UFB液体。
在本实施方式中，对使用第四实施方式说明的μm过滤器和nm过滤器的情况进行了说明，但是通过将第一实施方式以及第三实施方式说明的电场控制与该情况组合的形式，也可以获得本公开的效果。另外，到目前为止说明的实施方式的效果在与T-UFB组合时表现出特别大的效果，但是即使通过传统的UFB生成方法，诸如已经存在的文丘里方法和微气泡注入方法，可能会达到相同的效果。
<循环效率的改善>
以下，通过使用图20A和图20B来说明改善UFB生成设备中的液体循环效率的方法。图20A是图19中的存储室1940中的放大图。在图20A中，液体1941、μm过滤器1947、μB去除区域1940C和UFB水输出区域1940A与图19中的相同，因此省略说明。图中20A的附图标记2001表示μB(微米级泡)。
图20A示出了在存储室1940内的液体1941的流动相对于μm过滤器1947主要是竖直地存在的情况。如示意性示出地，μB 2001层叠到μm过滤器1947上并且μB 2001阻塞μm过滤器1947的孔，其结果是降低了整个UFB生成设备中的液体的循环速度。
图20B示出了用于解决图20A示出的问题的构造。在该构造中，未示意性示出的搅拌器沿箭头方向搅拌存储室1940内(特别地在μB去除区域1940C内)的液体1941，其结果是在μB去除区域1940C内，液体1941相对于μm过滤器1947主要发生水平流动。通过该流动，因为μB 2001在μB去除区域1940C内循环，所以μm过滤器1947不易被μB 2001层叠。因此，可以减小μB 2001阻塞μm过滤器1947的孔的情况的发生概率，并且可以抑制液体循环速度的降低。
另外，通过使UFB水输出区域1940A的直径比μB去除区域1940C的直径小，可以增大UFB水输出区域1940A中的流速。除了图20B中所示的搅拌效果之外，通过在UFB水输出区域1940A中接收流速增大效果，还可以进一步抑制液体循环速度的降低。
在图20B中，搅拌方向被设定为相对于μm过滤器1947水平，但是不需要完全水平。在可以使液体在水平方向上发生甚至很少的流动的情况下，通过在任何方向上进行搅拌都获得了抑制液体循环速度降低的效果。
此外，由于μm 2001沉积到μm过滤器1947上，所以μm 2001的量越大，液体循环速度降低得越多。然而，本实施方式中采用的T-UFB生成方法本身由于产生的泡中UFB的比非常高所以原本不易造成循环速度的降低，可以说T-UFB生成方法是一种可以长期稳定地、容易地获得μm过滤器1947的效果的方法。
另外，还可以同样地在UFB循环阻止区域1940B中设置搅拌机构，并使UFB循环阻止区域1940B的直径比UFB水输出区域1940A的直径小。通过设计这样的构造，可以抑制由于UFB沉积到nm过滤器1948上而导致的液体循环速度的降低。也可以以适当地组合使用第一实施方式到第五实施方式中所示的部件。
<<可以用于含T-UFB液体的液体和气体>>
在此，说明了可用于生成含T-UFB液体的液体W。作为可以使用在本实施方式中的液体W，所提及的例如是纯水、去离子水、蒸馏水、生物活性水、磁性活性水、洗剂、自来水、海水、河水、清洁水和污水、湖水，地下水、雨水等。另外，还可以使用包括这些液体等的混合液体。此外，也可以使用水和水溶性有机溶剂的混合溶剂。通过与水混合使用的水溶性有机溶剂没有特别限制，并且作为具体示例，提及如下。碳数为1至4的烷基醇，诸如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇和叔丁醇。酰胺，诸如N-甲基-2-吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、1、3-二甲基-2-咪唑啉酮、N,N-二甲基甲酰胺和N和N-二甲基乙酰胺。酮或酮醇，诸如丙酮和双丙酮醇。环醚，诸如四氢呋喃和二噁烷。二醇类，诸如乙烯乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,2-己二醇、1、6-己二醇、3-甲基-1、5-戊二醇、二甘醇、三甘醇和硫代二甘醇。多元醇的低级烷基醚，诸如乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、二甘醇单甲醚、二甘醇单乙醚、二甘醇单丁醚、三甘醇单甲醚、三甘醇单乙醚和三甘醇单丁醚。聚亚烷基二醇，诸如聚乙二醇和聚丙二醇。三元醇，诸如甘油、1、2、6-己三醇和三羟甲基丙烷。这些水溶性有机溶剂可以单独使用或者可以两种一起使用。
作为可引入到溶解单元200中的气体成分，提及例如氢、氦、氧、氮、甲烷、氟、氖、碳氧化物、臭氧、氩、氯、乙烷、丙烷、空气等。另外，可以接受包括上述气体中的一些气体的混合气体。此外，不一定要求将气体状态的材料溶解在溶解单元200中，并且还可以将包括期望成分的液体或固体融合在液体W中。在这种情况下溶解，除了自然溶解外，还可以接受附加压力的溶解以及通过电解解离、电离和化学反应的水合溶解。
＜＜T-UFB生成方法的效果＞＞
接下来，与传统的T-UFB生成方法相比，说明了上述T-UFB生成方法的特征和效果。例如，在以文丘里方法为代表的传统的气泡生成设备中，在流路的一部分处设置诸如减压喷嘴的机械减压结构，并且通过使液体以预定压力流动以便通过减压结构，在减压结构下游的区域中生成各种尺寸的气泡。
在这种情况下，在生成的气泡中，浮力作用于尺寸较大的气泡(诸如毫米级泡和微米级泡)，因此，它们很快就浮到液面上并灭失。另外，存在如下情况：没有浮力作用的UFB由于没有那么大的气液界面能而与毫米级泡和微米级泡一起灭失。此外，即使通过串联配置上述减压结构并且使相同的液体重复地流过该减压结构，也不可能长时间保存与重复次数相对应的UFB。即，通过传统的UFB生成方法生成的含UFB液体难以长时间地将UFB含有浓度保持在预定值。
相较于此，在利用膜沸腾的本实施方式的T-UFB生成方法中，会导致在接近加热元件附近处局部地发生温度的突然变化(诸如从常温变化到大约300℃)以及压力的突然变化(诸如从常压到大约几MPa)。加热元件具有正方形的形状，其一边为大约几十μm至几百μm。与传统UFB生成器的尺寸相比，该尺寸大约为1/10至1/1000。另外，通过存在于膜沸腾泡表面上的非常薄的膜区域中的气体溶解液瞬间(在小于或等于微秒的极短时间内)超过热溶解极限或压力溶解极限而导致发生相变，USB会沉淀。在这种情况下，几乎不出现尺寸较大的泡，诸如毫米级泡或微米级泡，并且在液体中以非常高的纯度包含直径大约为100nm的UFB。另外，由此生成的T-UFB具有足够高的气液界面能，因此，T-UFB在正常环境中不易破坏，并且T-UFB可以长时间保存。
特别地，在使用能够局部地形成液体用的气体界面的膜沸腾现象的本公开的情况下，可以在不影响整个液体区域的状态下在存在于加热元件附近的一部分液体中形成界面，并使伴随着膜沸腾的热和压力所作用的区域在非常局部的范围内。结果，可以稳定地生成期望的UFB。另外，通过使液体循环而将UFB生成条件附加到所生成的液体，可以额外生成对已经存在的UFB具有较小影响的新的UFB。结果，可以相对容易地制造具有期望的尺寸和浓度的UFB液体。
另外，T-UFB生成方法具有上述的滞后特性，因此，可以在保持高纯度的同时将含有浓度增加到期望的浓度，即，根据T-UFB生成方法，可以有效地生成高纯度、高浓度且可以长时间保存的含UFB液体。
<<含T-UFB液体的具体用途>>
通常，根据所包含的气体的种类区分含超微泡液体的用途。任何可以以大约PPM到BPM的量溶解在液体中的气体都可以变成UFB。作为示例，可以将UFB应用到以下用途。
·优选地可以将包含有空气的含UFB液体用于工业、农业和渔业以及医疗清洁和用于养殖植物和农业及海产品。
·除了工业、农业和渔业以及医疗清洁之外，可以优选地将包含臭氧的含UFB液体用于消毒、灭菌和脱酶(dezymotization)的目的以及用于诸如排水和污染的土壤的环境纯化。
·除了工业、农业和渔业以及医疗清洁之外，可以优选地将包含氮的含UFB液体用于消毒、灭菌和脱酶的目的以及用于诸如排水和污染的土壤的环境纯化。
·除了工业、农业和渔业以及医疗清洁之外，可以优选地将包含氧气的含UFB液体用于养殖植物和农业及海产品。
·除了工业、农业和渔业以及医疗清洁之外，可以优选地将包含二氧化碳的含UFB液体用于消毒、灭菌和脱酶。
·可以优选地将包含作为医疗气体的全氟化碳的含UFB液体用于超声诊断和治疗。如上所述，含UFB液体可以在诸如医疗、医药、牙科手术、食品，工业以及农业和渔业的广泛领域中显示效果。
然后，为了在各种用途中快速且安全地显示含UFB液体的效果，含UFB液体中包括的UFB的纯度和浓度是重要的。即，通过使用能够生成高纯度和期望浓度的含UFB液体的本实施方式的T-UFB生成方法，在多种领域中可以预期比以往更显著的效果。以下，列举了假定T-UFB生成方法和含T-UFB液体可以优选地应用的用途。
(A)用于精制液体的用途
·通过将T-UFB生成单元配置在纯化器中，可以预期放大PH制备液的水纯化效果和精制(refining)效果。另外，还可以将T-UFB生成单元配置在碳酸水服务器中。
·通过将T-UFB生成单元配置在加湿器、芳香扩散器、咖啡机等中，可以预期在室内放大加湿效果、除臭效果和芳香扩散效果。
·通过生成在溶解单元中溶解有臭氧气体的含UFB液体，并将其用于牙科治疗、烧伤治疗、内窥镜使用时的损伤的治疗等，可以预期放大医疗清洁效果和消毒效果。
·通过将T-UFB生成单元配置在住宅小区的水箱中，可以预期扩大长期保存的饮用水的纯化效果和除氯效果。
·通过在不能进行高温消毒处理的清酒、烧酒、葡萄酒等的酿造过程中使用包含臭氧和二氧化碳的含UFB液体，可以预期比以前更有效地进行低温消毒处理。
·通过在用于特定保健用途的食品和具有功能要求的食品的制造过程中将含UFB液体混入材料中，可以进行低温消毒处理，并且可提供安全、功能性且不降低风味的食品。
·通过将T-UFB生成单元配置在鱼类和贝类(诸如鱼和珍珠)的水产养殖场的水产养殖用的海水或淡水的供应路径中，可以预期促进鱼类和贝类的产卵和生长。
·通过将T-UFB生成单元配置在食品保鲜水的精制处理中，可以预期改善食品保鲜状态。
·通过将T-UFB生成单元配置在用于使池水和地下水脱色的脱色器中，可以预期更高的脱色效果。
·通过将含UFB液体用于修复混凝土构件的裂缝，可以预期改善裂缝修复效果。
·通过将T-UFB包含在使用液体燃料的设备(汽车、船、飞机)的液体燃料中，可以预期改善燃料能量效率。
(B)洗涤用途
近年来，作为用于去除粘附在衣物上的污渍等的洗涤水，含UFB液体引起关注。通过将上述实施方式中说明的T-UFB生成单元配置在洗衣机中，并供应纯度比以往高且在洗涤层中的渗透性优异的含UFB液体，可以预期进一步改善去垢性。
·通过将T-UFB生成单元配置在浴室淋浴器或马桶清洗机中，除了对人体等以及所有生物的洗涤效果，可以预期具有促进去除浴室或马桶上的诸如水垢和霉菌的污物的效果。
·通过将T-UFB生成单元配置在汽车等的窗户清洗机、用于清洗墙壁材料的高压清洗机、汽车清洗机、洗碗机、食品清洗机等中，可以预期分别进一步改善清洗效果。
·通过在冲压加工等之后去毛刺过程中在洗涤和维护在工厂制造的零件时使用含UFB液体，可以预期改善洗涤效果。
·通过将含UFB液体用作制造半导体元件时的晶片的抛光水，可以预期改善抛光效果。另外，在抗蚀剂去除过程中，通过使用含UFB液体，可以预期促进难以剥落的抗蚀剂的剥落。
·通过将T-UFB生成单元配置在用于清洗和消毒医疗器械的装置(诸如医疗机器人、牙科治疗仪和内脏器官的保藏容器)中，可以预期改善这些仪器的清洗效果和消毒效果。另外，也可以将T-UFB生成单元应用于生物的治疗。
(C)医疗产品用途
·通过将含T-UFB液体包含在化妆品等中，可以显著减少对皮肤有不利影响的添加剂，诸如防腐剂和表面活性剂，并促进到皮下细胞的渗透。结果，可以提供安全且功能性的化妆品。
·通过将含T-UFB的高浓度纳米泡制剂(high concentration nano bubblepreparation)用于诸如CT和MRI的医学检查仪器的造影剂，可以有效地利用X射线的反射光或超声波，并且可以获取更详细的拍摄图像，并可以用于恶性肿瘤的初步诊断。
·通过在称为HIFU(高强度聚焦超声)的超声波治疗仪中使用含T-UFB的高浓度纳米泡水(high concentration nano bubble water)，可以降低超声波的照射功率，并且可以进行更多的非手术治疗。特别地，可以减少对正常组织的损害
·通过将含T-UFB的高浓度纳米泡作为来源以及在气泡周围的负电荷区域改性形成脂质体的磷脂并经由该磷脂，可以将各种医疗物质(DNA、RAN等)附着在纳米泡制剂中。
·通过将包括通过T-UFB生成的高浓度纳米泡水的药物送入牙道中作为牙髓或牙本质的再生处理剂，该药物通过纳米泡水的渗透作用深深地渗透到牙小管中以促进脱酶效果，并且可以在短时间内安全地治疗牙髓的感染的牙髓管。
根据本发明的一个实施方式，在具有循环机构的生成设备中，可以改善含UFB液体的生成效率。
虽然已经参照示例性实施方式说明了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施方式。权利要求书的范围应当符合最宽泛的解释，以包含所有的这些变型、等同结构和功能。

Claims (19)

1.一种超微泡生成设备，其包括：
第一罐，其存储液体；
生成单元，其被构造为在从所述第一罐输出的液体中生成超微泡；
第二罐，其存储从所述生成单元输出的液体；和
液体通道，其将存储在所述第二罐中的液体再次输入到所述第一罐中，其特征在于，
所述超微泡生成设备包括阻止构造，所述阻止构造阻止所存储的液体中包括的超微泡被再次输入到所述第一罐。
2.根据权利要求1所述的超微泡生成设备，其中，
所述生成单元包括加热器，所述加热器通过加热所述液体而导致膜沸腾产生。
3.根据权利要求1或2所述的超微泡生成设备，其中，所述超微泡生成设备还包括：
输出单元，其被构造为输出存储在所述第二罐中的液体；以及泵，其将存储在所述第二罐中的液体再次输入到所述第一罐，其中
所述第二罐与所述泵、所述生成单元和所述输出单元连接。
4.根据权利要求3所述的超微泡生成设备，其中，
所述阻止构造是配置在所述第二罐的内部或外部的电极组。
5.根据权利要求4所述的超微泡生成设备，其中，
通过所述电极组产生的电场，存储在所述第二罐中的液体中包括的超微泡被引导到所述泵和所述生成单元下方的所述输出单元侧。
6.根据权利要求4所述的超微泡生成设备，其中，
通过所述电极组产生的电场，在与所述第二罐中的循环流相反的方向上引导所述第二罐中存储的液体中包括的超微泡。
7.根据权利要求3所述的超微泡生成设备，其中，
所述阻止构造是网眼小于超微泡的直径的第一过滤器，所述第一过滤器安装在所述第二罐内部。
8.根据权利要求7所述的超微泡生成设备，其中，
通过所述第一过滤器，所述第二罐被分成几乎不存在超微泡的第一区域和存在超微泡的第二区域。
9.根据权利要求8所述的超微泡生成设备，其中，
所述泵连接到所述第一区域，并且
所述生成单元和所述输出单元连接到所述第二区域。
10.根据权利要求4所述的超微泡生成设备，其中，
在所述第二罐中，存在气液界面。
11.根据权利要求10所述的超微泡生成设备，其中，
在由于浮力而上升的微米级泡到达所述气液界面的情况下，到达的所述微米级泡由于与气体接触而灭失。
12.根据权利要求10所述的超微泡生成设备，其中，
所述电极组产生的电场的电磁感应力小于或等于微米级泡的浮力的一半。
13.根据权利要求10所述的超微泡生成设备，其中，
在所述电极组中，负极配置在正极的竖直向上方向侧。
14.根据权利要求7所述的超微泡生成设备，其中，
在所述第二罐中，存在气液界面，并且
在所述第二罐内部，安装有网眼小于微米级泡的直径但大于超微泡的直径的第二过滤器。
15.根据权利要求14所述的超微泡生成设备，其中，
通过所述第一过滤器和所述第二过滤器，所述第二罐被分为第一区域、第二区域和第三区域，在所述第一区域中存在超微泡和微米级泡这两者，在所述第二区域中存在超微泡但几乎不存在微米级泡，在所述第三区域中几乎不存在超微泡并且几乎不存在微米级泡。
16.根据权利要求15所述的超微泡生成设备，其中，
所述生成单元连接到所述第一区域，
所述输出单元连接到所述第二区域，并且
所述泵连接到所述第三区域。
17.根据权利要求16所述的超微泡生成设备，其中，
所述第一罐和所述第二罐一体化。
18.根据权利要求17所述的超微泡生成设备，其中，所述超微泡生成设备还包括：
搅拌机构，其搅拌所述第一区域。
19.根据权利要求18所述的超微泡生成设备，其中，
所述第二区域的直径小于所述第一区域的直径。
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