CN113613766A - 含气泡液体制造装置 - Google Patents

Abstract

含气泡液体制造装置具备壳体、泵部和气泡混合部。上述壳体设置有液体的主流路，该液体的主流路具有液体流入口和液体流出口。上述泵部被配置于上述主流路，从上述液体流入口向上述液体流出口压送上述液体。上述气泡混合部具有被配置于上述主流路且内径缩小的第1节流部、以及向上述第1节流部供给气体的供气路。

Description

含气泡液体制造装置

技术领域

本发明涉及使液体中产生超微气泡等气泡的含气泡液体制造装置。

背景技术

近年来，使水等液体中含有微小的气泡的含气泡液体不断普及。微小的气泡有直径1μm以下的超微气泡(UFB：ultra fine bubble)、直径10μm以下的微米气泡、直径1mm以下的毫米气泡等。特别是含有UFB的UFB水在维持鱼贝类的新鲜度、微生物培养、除菌医疗、各种清洗等领域中的利用正得到研究。

作为生成微小的气泡的装置，已知例如具备供液体流动的主流路、以及向主流路导入气体的供气路，供气路的供气孔朝向液体流动的方向附加角度地与主流路的吸入室连接，且配置为供气孔的中心轴与主流路的中心轴不相交以通过气体的导入在主流路中生成螺旋状的回旋流(专利文献1)。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本特开2017-189733号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在上述结构的装置中，气泡的微小化和高密度化存在极限。

鉴于如上的情况，本发明的目的在于，提供能够以高密度生成微小的气泡的含气泡液体制造装置。

用于解决课题的手段

为了达成上述目的，本发明的一方式所涉及的含气泡液体制造装置具备壳体、泵部和气泡混合部。

上述壳体设置有液体的主流路，该液体的主流路具有液体流入口和液体流出口。

上述泵部被配置于上述主流路，从上述液体流入口向上述液体流出口压送上述液体。

上述气泡混合部具有被配置于上述主流路且内径缩小的第1节流部、以及向上述第1节流部供给气体的供气路。

在该结构中，能够通过被配置在壳体的主流路上的泵部吸入大量液体，因此能够通过节流来充分提高流速。由此，能够导入大量气体，能够生成高密度的气泡。

上述泵部也可以具有：

转子，以能够旋转的方式被支承于上述壳体；

驱动部，使上述转子旋转；

多个叶片，以能够在上述转子的径向上往返移动的方式设置；

凸轮环，具有伴随着上述转子的旋转供上述多个叶片的前端部相接的凸轮面，被安装于上述壳体以与上述转子及上述多个叶片一起划定泵室；

吸入口，与上述液体流入口连通，将上述液体向上述泵室吸入；以及

喷出口，与上述液体流出口连通，将上述液体从上述泵室喷出。

通过将泵部构成为叶片泵，能够防止由于气体的混合等引起的动作故障，并且提高液体的喷出压力。另外，能够将泵部的机构组装入主流路。由此，能够实现省空间及低成本。进而，通过喷出压力高的上述泵部，能够以过饱和的状态使气体溶解在液体中。由此，在压力被释放的液体流出口附近，能够使溶解的气体再成为气泡，能够生成高密度的气泡混合液体。

上述含气泡液体制造装置也可以还具备：

流速控制部，具有上述主流路的内径缩小的第2节流部，且被配置在上述泵部与上述液体流出口之间，对包含上述气体的上述液体的流速进行控制，

上述气泡混合部被配置在上述液体流入口与上述泵部之间。

在上述流速控制部中，通过进行控制以提高包含气体的液体的流速，能够使液体的静压降低，使通过泵部而过溶解的气体再成为气泡。另外，通过提高流速，能够对于液体中的气泡作用剪切力，使气泡微细化。进而，通过静压的降低而产生空化，通过其能量也能够对气泡作用剪切力，使产生的气泡进一步微细化。换言之，由于空化而产生的水蒸气气泡消失(压溃)，通过此时产生的能量，能够使周围的再成为气泡的气体粉碎(微细化)。而且，通过将气泡混合部配置在泵部的上游侧，能够更容易地进行气体的导入。

另外，上述第2节流部也可以包含：

小径部，在该小径部中上述主流路的内径成为极小；以及

扩径部，与上述小径部和上述液体流出口连接，在该扩径部中上述主流路的内径渐增。

由此，通过扩径部逐渐提高含气泡液体的静压，能够使含气泡液体从液体流出部顺利地流出。

上述气泡混合部也可以具有回旋流产生部，该回旋流产生部与上述液体流入口和上述第1节流部连接，使上述液体产生围绕上述主流路的轴的回旋流。

通过产生回旋流，能够进一步提高液体的动压，并降低静压。由此，能够使气体的导入变得容易。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的含气泡液体制造装置的结构的示意性纵截面图。

图2是以图1的II-II线截断的截面图。

图3是表示本发明的第1实施方式所涉及的含气泡液体贮留容器的结构的示意性的图。

图4是例示含气泡液体制造装置的主流路内的各部位处的液体的静压分布的示意性的图。

图5是表示本发明的第2实施方式所涉及的含气泡液体制造装置的结构的示意性的纵截面图。

图6是表示上述含气泡液体制造装置的回旋流生成部的结构的示意性的图。

图7是表示本发明的第3实施方式所涉及的回旋流生成部的结构例的示意性的图。

图8是表示本发明的第3实施方式所涉及的回旋流生成部的其他结构例的示意性的图。

图9是表示本发明的第4实施方式所涉及的含气泡液体制造装置的结构的示意性的纵截面图。

图10是表示本发明的第5实施方式所涉及的含气泡液体制造装置的结构的示意性的纵截面图。

图11是表示本发明的第6实施方式所涉及的含气泡液体供给系统的结构的示意性的图。

具体实施方式

以下，关于本发明的各实施方式进行说明。

＜第1实施方式＞

[含气泡液体制造装置的结构]

图1是表示本实施方式所涉及的含气泡液体制造装置100的结构的示意性的纵截面图。含气泡液体制造装置100是制造含有微小的气泡的液体(以下称为含气泡液体)的装置。气泡根据大小有直径1μm以下的超微气泡(UFB：ultra fine bubble)、直径10μm以下的微米气泡、直径1mm以下的毫米气泡等种类。含气泡液体所含有的气泡可以是任意大小，但典型的是UFB。

形成气泡的气体不特别限定，例如能够设为空气、氮、氧或者臭氧等。构成含气泡液体的液体不特别限定，能够根据用途适宜选择。关于用途例留待后述。

如图1所示，含气泡液体制造装置100具备壳体10、泵部20、气泡混合部30和流速控制部40。含气泡液体制造装置100详细留待后述，具有在壳体10中组装有叶片泵的结构。

壳体10设置有液体的主流路11，该液体的主流路11具有液体流入口12和液体流出口13。液体流入口12和液体流出口13的位置不限定于图示的例子。壳体10留待后述，构成为能够被浸渍在液体中。壳体10从防止由于液体引起的生锈、腐蚀等的影响的观点以及轻量化等观点出发，由铝或不锈钢等金属材料、树脂材料等形成。

壳体10例如具有：设置有主流路11的主体14、以及将主体14的主流路11密封的盖体(未图示)。主体14具有收容后述的泵部20的泵机构的泵收容凹部15。盖体例如经由多个螺栓等被紧固于主体14。壳体10不限定于上述的结构，也可以由3个以上的部件构成。

泵部20被配置于主流路11，从液体流入口12向液体流出口13压送液体。泵部20例如构成为叶片泵。叶片泵是用于液体的压送的容积式泵，具有如下特征：结构比较简易且叶片的变形、磨损少，能够得到高喷出压力。由此，能够防止由于含气泡液体引起的泵部20的动作故障，并且得到高密度的含气泡液体。

具体而言，泵部20具有转子21、驱动部27m、多个叶片22、凸轮环23、吸入口24、喷出口25和高压室26。

转子21以能够旋转的方式被支承于壳体10。具体而言，转子21与以能够旋转的方式被安装于壳体10的轴27连结。在轴27的端部连接马达等驱动部27m。驱动部27m被配置于壳体10的外部，经由轴27使转子21旋转。转子21从防止由于液体引起的生锈、腐蚀等的影响的观点出发，由铝或不锈钢等金属材料、树脂材料等形成。

图2是表示泵部20的主要部分的图，是以图1的II-II线截断的截面图。

该图的泵部20构成为作用于转子21的半径方向的压力平衡的平衡型叶片泵。

多个叶片22以能够在转子21的径向上往返移动的方式设置。在转子21中，形成有上部开口且以放射状相互分离设置的多个狭缝28。各叶片22构成为矩形的板状，以滑动自如的方式被插入至各狭缝28。叶片22例如由树脂材料、铝或不锈钢等金属材料形成。

凸轮环23具有伴随着转子21的旋转而供多个叶片22的前端部相接的凸轮面23a。凸轮环23是凸轮面23a呈大致椭圆形状的环状的部件。凸轮环23被安装于壳体10，而且与转子21及多个叶片22一起划定多个泵室P。凸轮环23从防止由于液体引起的生锈、腐蚀等的影响的观点出发，也由铝或不锈钢等金属材料、树脂材料等形成。

叶片22伴随着转子21的旋转使前端部与凸轮面23a滑动接触并且旋转。由此，各叶片22间的泵室P的容积变动，能够吸入及喷出液体。在本实施方式中，凸轮环23具有2个吸入区域S和2个喷出区域T。

喷出口25是使液体从喷出区域T的泵室P喷出的口，经由后述的流速控制部40与液体流出口13连通。喷出口25例如与凸轮环23相邻地被设置于泵收容凹部15中配置的侧板29。在本实施方式中，与2个喷出区域T对应地设置2个喷出口25。喷出口25与高压室26连接。高压室26被设置于泵收容凹部15的底部，例如形成为环状。

吸入口24是将液体向吸入区域S的泵室P吸入的口，经由后述的气泡混合部30与液体流入口12连通。吸入口24也例如与2个吸入区域S对应地设置2个。这些吸入口24与分流路11d分别连接。分流路11d是使液体从液体流入口12侧的主流路11分流并向泵部20的2个吸入口24引导的流路。

如图1所示，泵部20的上游侧的气泡混合部30被配置于主流路11，向液体导入气体(气泡)。气泡混合部30在本实施方式中，被配置在液体流入口12与泵部20之间，更详细而言被配置在液体流入口12与分流路11d之间。

气泡混合部30具有被配置于主流路11且内径缩小的第1节流部31、以及向第1节流部31供给气体的供气路32。气泡混合部30经由主流路11的第1流路11a与液体流入口12连接，经由主流路11的第2流路11b及分流路11d与泵部20连接。

第1节流部31例如构成为文丘里管。具体而言，第1节流部31包含内径成为极小的第1小径部33、与第1小径部33的上游侧连接的缩径部34、以及与第1小径部33的下游侧连接的第1扩径部35。缩径部34是内径从第1流路11a朝向第1小径部33渐减的部分。第1扩径部35是内径从第1小径部33朝向第2流路11b渐增的部分。

供气路32是从未图示的气体源向第1节流部31导入气体的管。供气路32例如与第1节流部31的第1小径部33连接。关于供气路32与第1节流部31的连接构造不特别限定。例如，供气路32既可以以相对于第1节流部31的中心轴大致垂直相交的方式连接，或者也可以以相对于该中心轴成锐角的方式连接。另外，供气路32也可以与第1扩径部35连接。

如图1所示，流速控制部40被配置在泵部20与液体流出口13之间，对包含气体的液体的流速进行控制以在液体内生成微细气泡(例如UFB)。流速控制部40在本实施方式中经由第3流路11c与高压室26连接。

流速控制部40具有主流路11的内径缩小的第2节流部41。第2节流部41具有内径成为极小的第2小径部42、以及内径从第2小径部42朝向液体流出口13渐增的第2扩径部43。第2扩径部43例如构成为圆台状，作为逐渐提高静压并且将含气泡液体向液体流出口13引导的扩压器发挥功能。

上述结构的含气泡液体制造装置100例如构成为能够安装于供液体贮留的罐等。

[含气泡液体贮留容器的结构]

图3是表示本实施方式的含气泡液体贮留容器200的结构的示意性的图。

含气泡液体贮留容器200具备能够收容液体L的收容部50、以及被配置于收容部50的含气泡液体制造装置100，构成为内置含气泡液体制造装置100的容器。

收容部50例如具有壁部51和底部52，构成为能够贮留液体L的罐等。

含气泡液体制造装置100例如具有用于将壳体10安装至收容部50的安装部(未图示)，被安装于收容部50的壁部51的内表面。含气泡液体制造装置100在本实施方式中，构成为壳体10的包含液体流入口12及液体流出口13在内的整体能够被浸渍在收容部50的液体L中。在该情况下，气泡混合部30的供气路32从壳体10延伸到收容部50的外部，与未图示的气体源连接。另外，泵部20的驱动部27m典型地被配置于收容部50的外部。不限于此，驱动部27m也可以构成为能够与壳体10一起浸渍在液体L中。

也可以在收容部50的壁部51的外表面设置有含气泡液体制造装置100的未图示的输入操作部。由此，能够由用户进行含气泡液体制造装置100的启动及停止等输入操作。

在含气泡液体贮留容器200中，含气泡液体制造装置100能够吸入收容部50的液体L并生成高密度的含微细气泡液体，并向收容部50的液体L中喷出。进而，液体L多次经过含气泡液体制造装置100，由此能够提高收容部50中的液体的微细气泡的密度。

[含气泡液体贮留容器(含气泡液体制造装置)的动作及作用]

以下，关于上述结构的含气泡液体贮留容器200及含气泡液体制造装置100的动作及作用进行说明。设为在含气泡液体贮留容器200的收容部50内，收容着浸渍含气泡液体制造装置100的壳体10整体的程度的液体L。

首先，与泵部20连接的驱动部27m启动，转子21旋转。与此相伴，被设置于转子21的叶片22与凸轮面23a相接并且滑动。由吸入口24附近的相邻的叶片22划定的泵室P的容积扩大，从而液体经由液体流入口12及气泡混合部30被吸入至泵室P。

图4是例示主流路11内的各部位处的液体的静压分布的示意性的图，表示各部位处液体可能成为的静压的范围的例子。一点划线表示大气压，二点划线表示液体中的气体的饱和蒸气压。

从液体流入口12流入的液体经过第1流路11a向第1节流部31流入。在第1节流部31中，由于文丘里效应，流速提高并且静压降低，如图4所示产生负压。由此，气体被从供气路32吸入，气泡被混合至液体。

另外，由于第1节流部31中的流速的急剧变化，对液体产生剪切力，能够生成气泡以及使气泡微细化。

被吸入至泵室P的含气泡液体伴随着泵室P的容积的扩大及缩小而被加压。在泵部20中，也可以在从吸入行程转移至喷出行程时使泵室P以一定时间密闭，进行预压缩。

被加压的含气泡液体从喷出口25喷出，并被收容于高压室26。如图4所示，在高压室26中，含气泡液体被加压而处于静压高的状态。在本实施方式中，高压室26的压力(泵部20的喷出压力)例如是5MPa以上。因此，在高压室26中，气体的溶解度提高，气体以过饱和的状态溶解在液体中。

通过流速控制部40的第2节流部41，含气泡液体从喷出口25至第3流路11c维持静压高的状态。

如果被加压的状态的含气泡液体向流速控制部40的第2节流部41流入，则由于文丘里效应而流速提高，静压急剧降低。由此，如图4所示，液体的静压成为大气压以下，通过泵部的作用而以过饱和的状态溶解的气体再成为气泡。

进而，流速提高的液体从第2节流部41朝向第2扩径部43产生射流。通过其剪切力使气泡进一步粉碎并微细化。由此，生成高密度的UFB。

而且，如果通过第2节流部41而液体的静压成为气体的饱和蒸气压以下，则以液体中的气泡为核而产生空化。也就是说，由于液体的沸腾及溶解气体的游离等，生成大量的微细气泡。由于该空化而产生的水蒸气气泡急剧消失(压溃)，通过此时产生的能量使周围的再成为气泡的气体粉碎(微细化)。由此，进一步生成高密度的UFB。

通过对流速控制部40的第2节流部41的内径进行调整，能够对流速及液体的静压进行控制，并对气泡的大小进行控制。具体而言，第2节流部41相对于第3流路11c的直径之比越小，则越能够提高流速并使静压降低，能够使气泡进一步微细化。

被生成的含气泡液体从第2扩径部43朝向液体流出口13喷出。由此，收容部50内的液体L被置换为含气泡液体，含气泡液体贮留在收容部50内而能够利用。

[本实施方式的作用效果]

如上所述，在本实施方式的含气泡液体制造装置100中，能够由泵部20将液体吸入并压送。由此，能够充分提高第1节流部31中的流速，能够将大量气体供给至液体中。另外，气泡混合部30具有第1节流部31，由此能够以简单的结构高效地吸引气体。

通过在泵部20的上游侧配置气泡混合部30，容易产生负压，气体的吸引变得容易，并且能够由泵部20对气泡混合后的含气泡液体进行加压。由此，能够使气体以过饱和的状态溶解于液体。然后，通过在流速控制部40中使静压降低为大气压以下，能够使过溶解的气体再成为气泡。另外，在流速控制部40中产生射流，通过其冲击能够使气泡充分微细化。进而，通过使液体的静压急剧降低为饱和蒸气压以下，从而产生空化而使气泡进一步微细化，能够生成高密度的含气泡液体。换言之，由于空化而产生的水蒸气气泡消失(压溃)，通过此时产生的能量，能够使周围的再成为气泡的气体粉碎(微细化)。

另外，泵部20构成为叶片泵，从而成为不容易由于含气泡液体引起腐蚀、损坏、动作故障的构造的含气泡液体制造装置100。另外，能够由上述泵部20将喷出压力提高到例如5MPa以上，能够可靠地引发空化及气泡的微细化。

进而，能够基于叶片泵的构造来制造含气泡液体制造装置100，能够减小管道等的部件数。由此，能够抑制含气泡液体制造装置100的制造成本，并且能够使装置小型化。而且，含气泡液体制造装置100成为易于处理及维护的结构。

进而，含气泡液体贮留容器200能够将含气泡液体制造装置100的壳体10配置在收容部50内。由此，也无需用于将罐等收容部50与含气泡液体制造装置100连接的管道，能够减小制造成本。另外，能够以省空间的方式构成含气泡液体贮留容器200。

＜第2实施方式＞

含气泡液体制造装置100A也可以不仅具备第1实施方式的结构，还构成为由气泡混合部30A产生回旋流。在以下的说明中，关于与第1实施方式同样的结构赋予同一标记，并省略说明。

图5是表示本实施方式所涉及的含气泡液体制造装置100A的结构的示意性的纵截面图。

含气泡液体制造装置100A具备与第1实施方式同样结构的壳体10、泵部20和流速控制部40，具备与第1实施方式不同结构的气泡混合部30A。

气泡混合部30A在本实施方式中，具有主流路11的内径缩小的第1节流部31、供气路32、还有回旋流生成部36。

图6是表示回旋流生成部36的结构的图，是从主流路11的中心轴方向观察的示意性的截面图。

回旋流生成部36具有回旋导入路37和回旋流路38。

回旋导入路37与壳体10的液体流入口12和回旋流路38连接。回旋导入路37形成为与回旋流路38的切线方向连接。回旋导入路37例如图6所示形成多个。

回旋流路38是以围绕主流路11的中心轴周绕的方式设置的流路。回旋流路38的长度不特别限定，构成为围绕上述轴旋转1周～数周。

第1节流部31与第1实施方式同样包含：内径成为极小的第1小径部33、与第1小径部33的上游侧连接的第1缩径部34、以及与第1小径部33的下游侧连接的第1扩径部35。第1缩径部34与回旋流生成部36的回旋流路38的下游侧连接。

通过上述结构，在第1节流部31的上游侧产生回旋流，液体的流速提高。由此，能够在第1节流部31中使静压大为降低。因此，能够在第1节流部31中产生高的负压，提高从供气路32吸入的气体的吸入量。

进而，在第1缩径部34中内径渐减，由此能够提高回旋流的旋转速度，进一步提高气体的吸引量。

进而，在第1节流部31中，液体由于回旋流的离心力而在外周回旋，气体被从外周朝向负压高的中心部吸引。由此，强剪切力作用于液体中的气泡，促进气泡的微细化，能够高效地制造UFB。

如上所述，根据本实施方式，能够使更大量的气体混合至液体，在流速控制部中生成更高密度的气泡。

＜第3实施方式＞

回旋流生成部36的结构不限定于图6的结构。

例如，如图7所示，回旋流生成部36A的回旋导入路37A也可以包含具有螺旋状的突起的引导件37a。由此，能够在回旋流路38中产生流速快的回旋流。

另外，回旋流生成部36B也可以如图8所示，具有被设置在主流路11内的第1节流部31的上游侧的引导翼39。引导翼39包含从主流路11的中心轴以放射状延伸的多个翼状突起39a，构成为能够围绕该中心轴旋转。由此，能够在第1节流部31的上游侧产生回旋流。

＜第4实施方式＞

含气泡液体制造装置100B也可以将气泡混合部30B配置于泵部20的下游。在以下的说明中，关于与上述的实施方式同样的结构赋予同一标记，并省略说明。

图9是表示本实施方式所涉及的含气泡液体制造装置100B的结构的示意性的纵截面图。

含气泡液体制造装置100B具备与第1实施方式同样结构的壳体10和泵部20，具备与第1实施方式不同结构的气泡混合部30B。

气泡混合部30B被配置在泵部20与液体流出口13之间。泵部20经由第1流路11a及分流路11d与液体流入口12连接。

气泡混合部30B具有回旋流生成部36、第1节流部31、以及与第1节流部31连接的供气路32。

回旋流生成部36与第2实施方式同样具有回旋导入路37和回旋流路38。回旋导入路37在本实施方式中从与泵部20的高压室26连接的第2流路11e导入液体。回旋流路38以围绕主流路11的中心轴周绕的方式设置。

回旋流路38与供气路32所开口的第1节流部31连接。第1节流部31与供气路32的连接构造不作限定，例如也可以是，供气路32以在第1节流部31的外缘处周绕的方式设置为环状，多个管路从该环状部朝向第1节流部31延伸。由此，能够提高气体的导入效率。

在气泡混合部30B中，在第1节流部31中静压降低的液体与气体混合，并且静压急剧降低为饱和蒸气压以下，产生空化。由此，生成微细气泡。

另外，第1节流部31与回旋流生成部36连接，因此第1节流部31中的液体形成回旋流。由此，能够进一步提高负压，高效地吸引气体。

进而，液体由于回旋流的离心力而在外周回旋，而且，气体被从外周朝向负压高的中心部吸引。由此，强剪切力作用于液体中的气泡，促进气泡的微细化，能够高效地制造UFB。

＜第5实施方式＞

含气泡液体制造装置100C也可以在泵部的上游和下游具有2个气泡混合部30C、30D。在以下的说明中，关于与上述的实施方式同样的结构赋予同一标记，并省略说明。

图10是表示本实施方式所涉及的含气泡液体制造装置100C的结构的示意性的纵截面图。

含气泡液体制造装置100C具备与第1实施方式同样结构的壳体10和泵部20，还具备泵部20的上游的第1气泡混合部30C、以及泵部20的下游的第2气泡混合部30D。

第1气泡混合部30C被配置在液体流入口12与泵部20之间。

第1气泡混合部30C与第2实施方式的气泡混合部30A同样具有第1回旋流生成部36C、第1节流部31C、以及与第1节流部31C连接的第1供气路32C。

第1回旋流生成部36C与液体流入口12连接。

第1节流部31C包含内径成为极小的第1小径部33C、与第1小径部33C的上游侧连接的第1缩径部34C、以及与第1小径部33C的下游侧连接的第1扩径部35C。第1缩径部34C与第1回旋流生成部36C连接。

第1供气路32C例如与第1小径部33C连接。

第2气泡混合部30D被配置在泵部20与液体流出口13之间。

第2气泡混合部30D与第3实施方式的气泡混合部30B同样具有第2回旋流生成部36D、第2节流部31D、以及与第2节流部31D连接的第2供气路32D。

第2回旋流生成部36D与泵部20的高压室26连接。

第2节流部31D包含内径成为极小的第2小径部33D、与第2小径部33D的上游侧连接的第2缩径部34D、以及与第2小径部42的下游侧连接的第2扩径部35D。第2缩径部34D与第2回旋流生成部36D连接，第2扩径部35D与液体流出口13连接。

第2供气路32D例如与第2小径部33D连接。

通过上述结构，能够由第1气泡混合部30C导入气泡，并在由泵部20压送了含气泡液体之后，进一步由第2气泡混合部30D追加导入气泡。因此，能够生成更高密度的气泡。

＜第6实施方式＞

第1至第5实施方式中说明的含气泡液体制造装置100、100A、100B、100C及含气泡液体贮留容器200例如能够用于如下的含气泡液体供给系统300。此外，以下以含气泡液体供给系统300具备含气泡液体制造装置100为例进行说明，但含气泡液体供给系统300也可以具备含气泡液体制造装置100A、100B、100C。

图11是表示含气泡液体供给系统300的一例的示意性的图。含气泡液体供给系统300构成为供给被用于磨削装置的磨削液(冷却液)的磨削液供给系统。本实施方式的含气泡液体是用于磨削的磨削液含有UFB等微细气泡而成的液体，以下也称为含气泡磨削液。

UFB等微细气泡具有针对造成磨削液污染的物质的表面活化作用、抑菌作用、磨削液的臭气的抑制作用等。另外，通过含气泡磨削液，能够防止磨削加工时的磨削粉的筛眼堵塞，能够减小磨石等工具的更换频度，提高被加工品的品质等。

含气泡液体供给系统300具备含气泡液体贮留容器200、液体供给管线310、液体供给部320、废液回收部330和废液回收管线340。

含气泡液体贮留容器200具备能够收容液体(含气泡磨削液)L的收容部50、以及被配置于收容部50的含气泡液体制造装置100。收容部50例如具有壁部51和底部52，构成为能够贮留含气泡磨削液L的储液罐。如上所述，含气泡液体制造装置100的壳体10被安装于收容部50的壁部51的内表面。

液体供给管线310例如具有第1管道311、送液泵312和第2管道313。

第1管道311将含气泡液体贮留容器200与送液泵312连接。在图11的例子中，第1管道311与收容部50的底部52连接。在第1管道311上，连接着供液阀314及排液阀315、以及过滤器316。过滤器316用于将杂质从在第1管道311中流动的含气泡磨削液L去除。

送液泵312与第1管道311和第2管道313连接。送液泵312将从含气泡液体贮留容器200经由第1管道311供给的含气泡磨削液L向第2管道313送液。

在第2管道313上，例如连接着压力计317a及流量计317b、压力/流量调整阀318、以及液体供给阀319。压力/流量调整阀318基于压力计317a及流量计317b的测定结果，对第2管道313中的含气体磨削液L的压力及流量进行调整。第2管道313经由液体供给阀319与液体供给部320连接。

液体供给部320向磨削装置400供给含气泡磨削液。磨削装置400例如具备对工件W进行磨削加工的磨石等工具410、以及对工件W进行保持的保持台420。液体供给部320例如向工具410与工件W之间供给含气泡液体L。

废液回收部330是用于将已供给至磨削装置400的含气泡磨削液L作为废液回收的结构。废液回收部330例如包含被配置于保持台420的下部的未图示的容器及排水口等。

废液回收管线340与废液回收部330连接，将被回收的含气泡磨削液L向收容部50供给。废液回收管线340具有第3管道341、以及与第3管道341连接的压力/流量调整阀342及过滤器343。过滤器343用于将杂质从在废液回收管线340的第3管道341中流动的磨削液去除。

在以上的结构的含气泡液体供给系统300中，首先，磨削液的原液被填充于收容部50。然后，含气泡液体制造装置100启动。由此，收容部50内的磨削液原液被置换为含气泡磨削液L。

在收容部50内生成的含气泡磨削液L经过液体供给管线310从液体供给部320向磨削装置400供给。由此，工件W被使用含气泡磨削液L进行磨削加工。

从保持台420流出的使用后的含气泡磨削液L经由废液回收部330向废液回收管线340供给。然后，在废液回收管线340的过滤器343中被去除磨削屑等杂质，并再次向收容部50供给。

含气泡液体制造装置100能够以高密度生成UFB等微细气泡。由此，能够在短时间内将收容部50内填充的磨削液置换为含气泡磨削液L。因此，能够缩短用于准备含气泡磨削液L的时间，提高磨削加工的生产性。

另外，通过高密度的微细气泡，能够充分发挥上述清洗作用、筛眼堵塞防止作用等。因此，能够减小磨削液、工具、管道等的更换频度，抑制磨削加工所耗费的成本。

进而，通过将含气泡液体制造装置100配置在收容部50内，能够实现系统整体的小型化。另外，能够将含气泡液体制造装置100及含气泡液体贮留容器200容易地向现有的磨削液供给系统导入，能够抑制导入成本。

另外，含气泡液体制造装置100小型而且低成本，因此能够根据所要求的微细气泡的密度等灵活地构成含气泡液体供给系统300。例如，含气泡液体贮留容器200也可以构成为对于一个收容部50具备多个含气泡液体制造装置100。由此，例如在收容部50大的情况下，也能够在短时间内大量制造高密度的含气泡液体。

＜其他实施方式＞

例如，UFB除了上述的清洗作用之外，还具有氧化抑制作用、气体供给作用等多种多样的作用。于是，具备本发明的含气泡液体制造装置、收容部和液体供给部的含气泡液体供给系统也能够用于如下用途。

例如，本发明的含气泡液体供给系统也能够使用例如净化水作为液体并使用例如空气、臭氧作为气体，构成为对食品、精密设备等进行清洗的清洗水供给系统。

另外，本发明的含气泡液体供给系统也能够使用例如净化水作为液体并使用例如氮作为气体，构成为防止鱼肉等的氧化的防氧化水供给系统。

或者，本发明的含气泡液体供给系统也能够使用例如水作为液体并使用例如二氧化氧、空气作为气体，构成为浴缸用的含气泡液体供给系统。该含气泡液体供给系统既可以被组装入热水供应系统内，也可以与热水供应系统连接。或者，也可以将浴缸主体作为“收容部”，在浴缸的一部分安装含气泡液体制造装置，将浴缸构成为具备含气泡液体制造装置的含气泡液体贮留容器。

另外，本发明的含气泡液体供给系统能够使用例如水或者海水作为液体并使用例如氧作为气体，构成为鱼等水生动物的养殖用水供给系统。由此，能够在用于养殖的水中充分混合氧，能够促进水生动物的生长。

另外，本发明的含气泡液体供给系统能够使用例如水或者液体肥料作为液体并使用例如二氧化碳或者氮作为气体，构成为植物的灌溉系统。由此，能够将混合了期望的气体后的含气泡液体向植物供给，能够促进植物的生长等。

以上，关于本发明的各实施方式进行了说明，但本发明不仅限定于上述的实施方式，显然能够在不脱离本发明的主旨的范围内施加各种变更。例如，本发明的实施方式能够设为组合各实施方式而成的实施方式。

流速控制部说明了具有第2节流部，但不限定于此，例如也可以具有能够控制流量的阀机构。由此也能够对含气泡液体的流速进行控制，能够产生空化。

含气泡液体贮留容器也可以不仅具备含气泡液体制造装置和收容部，例如还具备被配置在收容部内的搅拌装置。由此，收容部内的液体中的微细气泡的密度变得均一。

另外，泵部的结构不限定于叶片泵，也可以由能够将含气泡液体挤压而得到期望的喷出压力的其他泵机构构成。

Claims (5)

1.一种含气泡液体制造装置，具备：

壳体，设置有液体的主流路，该液体的主流路具有液体流入口和液体流出口；

泵部，被配置于所述主流路，从所述液体流入口向所述液体流出口压送所述液体；以及

气泡混合部，具有被配置于所述主流路且内径缩小的第1节流部、以及向所述第1节流部供给气体的供气路。

2.如权利要求1所述的含气泡液体制造装置，

所述泵部具有：

转子，以能够旋转的方式被支承于所述壳体；

驱动部，使所述转子旋转；

多个叶片，以能够在所述转子的径向上往返移动的方式设置；

凸轮环，具有伴随着所述转子的旋转而供所述多个叶片的前端部相接的凸轮面，被安装于所述壳体以与所述转子及所述多个叶片一起划定泵室；

吸入口，与所述液体流入口连通，将所述液体向所述泵室吸入；以及

喷出口，与所述液体流出口连通，将所述液体从所述泵室喷出。

3.如权利要求1所述的含气泡液体制造装置，还具备：

流速控制部，具有所述主流路的内径缩小的第2节流部，且被配置在所述泵部与所述液体流出口之间，对包含所述气体的所述液体的流速进行控制，

所述气泡混合部被配置在所述液体流入口与所述泵部之间。

4.如权利要求3所述的含气泡液体制造装置，

所述第2节流部包含：

小径部，在该小径部中所述主流路的内径成为极小；以及

扩径部，与所述小径部和所述液体流出口连接，在该扩径部中所述主流路的内径渐增。

5.如权利要求1所述的含气泡液体制造装置，

所述气泡混合部具有回旋流产生部，该回旋流产生部与所述液体流入口和所述第1节流部连接，使所述液体产生围绕所述主流路的轴的回旋流。

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