JP2017029984A - Apparatus and method for producing substance imparted liquid - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce a liquid imparted with an object substance which is insoluble, poorly soluble or sparingly soluble in the predetermined liquid.SOLUTION: An apparatus for producing an aroma imparted liquid includes: a microbubble liquid producing unit 10; and an aroma component imparting unit 11. The aroma component imparting unit 11 imparts an aroma component being one of object substances to nitrogen gas, and supplies the aroma imparted nitrogen gas to the microbubble liquid producing unit 10. The microbubble liquid producing unit 10 produces water containing microbubbles that retain the aroma component, as an aroma imparted liquid. The microbubble liquid producing unit 10 includes: a microbubble producing nozzle 2; pressurized liquid producing unit 3; delivery piping 41; auxiliary piping 42; return piping 43; a pump 44; and a liquid storage unit 45. In the pressurized liquid producing unit 3, a gaseous matter containing the aroma component and water are mixed in a mixing nozzle 31, and a mixed fluid 72 becomes a pressurized liquid 71 under a pressurized environment and is led to the microbubble producing nozzle 2. When the pressurized liquid 71 is jetted from the microbubble producing nozzle 2, microbubbles are deposited.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、所定の液体に対して不溶性、難溶性または微溶性の物質を含有する当該液体を生成する技術に関連する。   The present invention relates to a technique for producing a liquid containing a substance that is insoluble, hardly soluble or slightly soluble in a predetermined liquid.

特許文献1には、浴槽用の気泡発生装置において、芳香剤を収納する芳香剤収納部を吸気管に連通するように設ける技術が開示されている。これにより、入浴剤等によるポンプ、浴槽、風呂釜等を傷めずに香りを楽しむことが実現される。特許文献2には、浴槽装置において、浴槽水中に香り成分を溶解させる香り成分溶解装置を設け、さらに0.1〜100マイクロメートルの微細気泡を噴出する微細気泡生成装置が設けられる。   Patent Document 1 discloses a technique of providing a fragrance containing portion for storing a fragrance so as to communicate with an intake pipe in a bubble generating device for a bathtub. As a result, it is possible to enjoy the scent without damaging the pump, bath tub, bath tub, etc. with the bath agent. Patent Document 2 includes a scent component dissolving device that dissolves scent components in bath water, and further a fine bubble generating device that ejects 0.1 to 100 micrometer fine bubbles.

一方、近年、微細気泡を含む水を生成する技術の研究が盛んに行われており、例えば、非特許文献1には、いわゆるナノバブルを多量に生成する装置が開示されている。また、非特許文献2では、ナノバブルが水中に安定的に存在する点について報告されている。   On the other hand, in recent years, research on techniques for generating water containing fine bubbles has been actively conducted. For example, Non-Patent Document 1 discloses a device that generates a large amount of so-called nanobubbles. Non-Patent Document 2 reports that nanobubbles exist stably in water.

特開2000−288054号公報JP 2000-288054 A 特開2007−68591号公報JP 2007-68591 A

「FZ1N−02形ナノバブル発生装置」カタログ、[online]、2011年5月23日、IDEC株式会社、[2011年12月20日検索]、インターネット<URL:http://www.idec.com/jpja/products/dldata/pdf_b/P1383-0.pdf>“FZ1N-02 nanobubble generator” catalog, [online], May 23, 2011, IDEC Corporation, [searched on December 20, 2011], Internet <URL: http://www.idec.com/ jpja / products / dldata / pdf_b / P1383-0.pdf> 寺坂宏一、他5名、「気液混合せん断法により生成したナノバブルの分析法の検討」、日本混相流学会年会講演会2011講演論文集、日本混相流学会年会講演会2011(京都)実行委員会、2011年8月、P424−425Koichi Terasaka and 5 others, “Examination of analysis method of nanobubbles generated by gas-liquid mixed shearing method”, Proceedings of Annual Meeting 2011 of Multiphase Flow Society of Japan, Annual Meeting of Japanese Society of Multiphase Flow 2011 (Kyoto) Committee, August 2011, P424-425

ところで、従来より、香りを放つ液体を生成するために、香りの発生源となる物質、すなわち、香り分子を放出する物質を液体に加えている。しかし、このような液体を食品や飲料に利用すると、香りの発生源となる物質が味に影響を与えてしまう。また、香り分子自体を水に与えようとしても、香り分子が水に不溶性であったり、難溶性の場合は、水自体に香りを与えることができない。なお、香り分子が水溶性の場合は、香りが水から放出されない。   By the way, conventionally, in order to produce a liquid that emits a scent, a substance that generates a scent, that is, a substance that releases scent molecules is added to the liquid. However, when such a liquid is used in foods and beverages, a substance that is a source of fragrance affects the taste. Moreover, even if it is going to give fragrance molecule itself to water, when fragrance molecule is insoluble in water or hardly soluble, fragrance cannot be given to water itself. When the scent molecule is water-soluble, the scent is not released from the water.

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、所定の液体に対して不溶性、難溶性または微溶性の物質を含有する当該液体を生成することを目的としている。   This invention is made | formed in view of the said subject, and it aims at producing | generating the said liquid containing a substance insoluble, hardly soluble, or slightly soluble with respect to a predetermined | prescribed liquid.

請求項1に記載の発明は、物質を液体に付与した物質付与液を生成する物質付与液生成装置であって、気体に対象物質を含ませる物質付与気体生成部と、前記物質付与気体生成部からの前記気体と、液体とを混合して、前記気体の微細気泡であって直径が1μm以下のものを、1mL当たり1億個以上含む物質付与液を生成する微細気泡液生成部とを備え、前記対象物質が、前記液体に対して不溶性、難溶性または微溶性であり、前記微細気泡液生成部が、前記気体を前記液体に加圧溶解させた加圧液を生成する加圧液生成部と、前記加圧液を噴出することにより、前記液体中に前記気体の微細気泡を生成する微細気泡生成ノズルとを備える。   Invention of Claim 1 is a substance provision liquid production | generation apparatus which produces | generates the substance provision liquid which provided the substance to the liquid, Comprising: The substance provision gas production | generation part which contains a target substance in gas, The said substance provision gas generation part A fine bubble liquid generation unit that mixes the gas from the above and a liquid to generate a substance-giving liquid containing 100 million or more per minute of fine bubbles of the gas having a diameter of 1 μm or less The target substance is insoluble, hardly soluble or slightly soluble in the liquid, and the fine bubble liquid generation unit generates a pressurized liquid in which the gas is pressurized and dissolved in the liquid. And a fine bubble generating nozzle for generating fine bubbles of the gas in the liquid by ejecting the pressurized liquid.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の物質付与液生成装置であって、前記物質付与気体生成部が、前記微細気泡液生成部に前記気体を送り込む気体流路に設けられた物質収容部である。   Invention of Claim 2 is the substance provision liquid production | generation apparatus of Claim 1, Comprising: The said substance provision gas production | generation part was provided in the gas flow path which sends the said gas to the said fine bubble liquid production | generation part It is a substance container.

請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の物質付与液生成装置であって、前記気体が、不活性ガスである。   Invention of Claim 3 is a substance provision liquid production | generation apparatus of Claim 1 or 2, Comprising: The said gas is an inert gas.

請求項4に記載の発明は、請求項1ないし3のいずれかに記載の物質付与液生成装置であって、前記加圧液生成部が、前記物質付与気体生成部からの気体と液体とを混合して噴出する混合ノズルと、前記混合ノズルから噴出された後の混合流体が加圧環境下にて流れるとともに、前記混合流体に前記混合ノズルから噴出された直後の混合流体が衝突する第1流路と、前記第1流路の下方に位置し、前記第1流路から落下した前記混合流体が加圧環境下にて流れる第2流路とを備え、前記微細気泡液生成部が、対象液を貯留する液貯留部と、前記対象液を、前記液体として前記混合ノズルへと戻すポンプとをさらに備え、前記微細気泡生成ノズルが、前記第2流路からの前記混合流体から得られる前記加圧液を前記対象液中に噴出することにより、前記対象液中に前記気体の微細気泡を生成し、前記ポンプの稼動により、前記対象液が前記物質付与液となる。   Invention of Claim 4 is the substance provision liquid production | generation apparatus in any one of Claim 1 thru | or 3, Comprising: The said pressurization liquid production | generation part carries out the gas and liquid from the said substance provision gas production | generation part. A mixing nozzle that mixes and ejects, and a mixed fluid that has been ejected from the mixing nozzle flows in a pressurized environment, and a mixed fluid that has just been ejected from the mixing nozzle collides with the mixed fluid. A flow path and a second flow path that is located below the first flow path and in which the mixed fluid that has fallen from the first flow path flows in a pressurized environment, and the fine bubble liquid generation unit includes: A liquid storage section for storing a target liquid; and a pump for returning the target liquid to the mixing nozzle as the liquid, wherein the fine bubble generating nozzle is obtained from the mixed fluid from the second flow path. By ejecting the pressurized liquid into the target liquid To generate fine bubbles of the gas in the target liquid, by the operation of the pump, the target liquid is the material imparting solution.

請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の物質付与液生成装置であって、前記微細気泡液生成部が、前記第2流路からの前記混合流体から、前記混合流体の一部と共に気体を分離する余剰気体分離部と、前記余剰気体分離部からの前記混合流体の前記一部を前記液貯留部へと導く補助流路とをさらに備える。   Invention of Claim 5 is a substance provision liquid production | generation apparatus of Claim 4, Comprising: The said micro bubble liquid production | generation part is a part of said mixed fluid from the said mixed fluid from the said 2nd flow path. And a surplus gas separation part that separates the gas, and an auxiliary flow path that guides the part of the mixed fluid from the surplus gas separation part to the liquid storage part.

請求項6に記載の発明は、物質を液体に付与した物質付与液を生成する物質付与液生成方法であって、a)気体に対象物質を含ませる工程と、b)前記対象物質を含む前記気体と、液体とを混合して前記気体の微細気泡であって直径が1μm以下のものを、1mL当たり1億個以上含む物質付与液を生成する工程とを備え、前記対象物質が、前記液体に対して不溶性、難溶性または微溶性であり、前記b)工程において、加圧液生成部により、前記気体を前記液体に加圧溶解させた加圧液が生成され、前記加圧液が微細気泡生成ノズルから対象液中に噴出されることにより、前記液体中に前記気体の微細気泡が生成される。   The invention according to claim 6 is a substance application liquid generating method for generating a substance application liquid in which a substance is applied to a liquid, a) a step of including a target substance in a gas, and b) including the target substance And a step of mixing a gas and a liquid to produce a substance-giving liquid containing 100 million or more per minute of fine gas bubbles having a diameter of 1 μm or less, wherein the target substance is the liquid In the step b), a pressurized liquid in which the gas is pressurized and dissolved in the liquid is generated in the step b), and the pressurized liquid is fine. The fine bubbles of the gas are generated in the liquid by being ejected from the bubble generation nozzle into the target liquid.

請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の物質付与液生成方法であって、前記気体に対象物質を含ませる工程において、前記気体に対象物質を通過させる。   A seventh aspect of the present invention is the substance applying liquid generating method according to the sixth aspect, wherein the target substance is allowed to pass through the gas in the step of including the target substance in the gas.

本発明に係る物質付与液生成装置によれば、所定の液体に対して不溶性、難溶性または微溶性の物質を含有する当該液体を生成することができる。   According to the substance applying liquid generating apparatus according to the present invention, it is possible to generate the liquid containing a substance that is insoluble, hardly soluble or slightly soluble in a predetermined liquid.

香り付与液生成装置の断面図である。It is sectional drawing of a scent imparting liquid production | generation apparatus. 混合ノズルの断面図である。It is sectional drawing of a mixing nozzle. 微細気泡生成ノズルの断面図である。It is sectional drawing of a fine bubble production | generation nozzle. 複数の香り成分付与部が設けられる例を示す図である。It is a figure which shows the example in which a some fragrance component provision part is provided. 複数の香り成分付与部が設けられる他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example in which a some fragrance component provision part is provided.

図1は、本発明の一の実施の形態に係る香り付与液生成装置1を示す断面図である。香り付与液生成装置1は、微細気泡液生成部10と、香り成分付与部11とを備える。微細気泡液生成部10は、気体と液体とを混合して、当該気体の微細気泡であるナノバブルを含む液体を生成する。香り成分付与部11は、微細気泡液生成部10に送り込まれる気体に香り成分を含ませる。香り成分付与部11では、香りを放つ物質から様々な種類の香り成分が気体に与えられる。香り成分は、香り分子またはこれと同等のものであり、香りを放出する物質、すなわち、保持する香り分子を放出する物質を排除する意味で用いられる。ただし、香り成分は、分子程度の大きさまで小さい集合であれば、個々の分子が全て分離した状態で存在することは前提としない。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing a scent imparting liquid generating apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. The scent imparting liquid generating apparatus 1 includes a fine bubble liquid generating unit 10 and a scent component providing unit 11. The fine bubble liquid production | generation part 10 mixes gas and a liquid, and produces | generates the liquid containing the nano bubble which is the fine bubble of the said gas. The scent component imparting unit 11 includes the scent component in the gas sent to the fine bubble liquid generating unit 10. In the scent component imparting unit 11, various types of scent components are imparted to the gas from a substance that emits a scent. The scent component is a scent molecule or an equivalent thereof, and is used to exclude a substance that releases a scent, that is, a substance that releases a retained scent molecule. However, if the scent component is an assembly that is as small as a molecule, it does not assume that all the individual molecules exist in a separated state.

香り付与液生成装置1では、香り成分付与部11において、香り成分を気体に含ませる工程が実行される。微細気泡液生成部10において、香り成分を含む気体と液体とが混合されてナノバブルを含む液体を香り付与液として生成する工程が実行される。   In the scent imparting liquid generating apparatus 1, the scent component imparting unit 11 executes a step of including the scent component in the gas. In the fine bubble liquid production | generation part 10, the process of producing | generating the liquid containing a nano bubble as a fragrance | flavor providing liquid by mixing the gas containing a fragrance component and a liquid is performed.

微細気泡液生成部10は、微細気泡生成ノズル2と、加圧液生成部3と、送出配管41と、補助配管42と、戻し配管43と、ポンプ44と、液貯留部45とを備える。液貯留部45には対象液91が貯留され、香り付与液生成装置1を稼動することにより、対象液91に香りが付与され、対象液91が香り付与液となる。本実施の形態では、処理前の対象液91として水が使用される。水と混合される気体として、窒素ガスが使用される。   The fine bubble liquid generation unit 10 includes a fine bubble generation nozzle 2, a pressurized liquid generation unit 3, a delivery pipe 41, an auxiliary pipe 42, a return pipe 43, a pump 44, and a liquid storage part 45. The target liquid 91 is stored in the liquid storage unit 45, and by operating the scent imparting liquid generating apparatus 1, a scent is imparted to the target liquid 91, and the target liquid 91 becomes a scent imparting liquid. In the present embodiment, water is used as the target liquid 91 before processing. Nitrogen gas is used as a gas mixed with water.

送出配管41は、加圧液生成部3と微細気泡生成ノズル2とを接続する。加圧液生成部3は、気体を加圧溶解させた加圧液71を生成し、送出配管41を介して微細気泡生成ノズル2に供給する。微細気泡生成ノズル2の噴出口は、液貯留部45内に位置し、送出配管41は、実質的に加圧液生成部3と液貯留部45とを接続する。   The delivery pipe 41 connects the pressurized liquid generation unit 3 and the fine bubble generation nozzle 2. The pressurized liquid generating unit 3 generates a pressurized liquid 71 obtained by pressurizing and dissolving a gas, and supplies the pressurized liquid 71 to the fine bubble generating nozzle 2 via the delivery pipe 41. The ejection port of the fine bubble generating nozzle 2 is located in the liquid storage unit 45, and the delivery pipe 41 substantially connects the pressurized liquid generation unit 3 and the liquid storage unit 45.

微細気泡生成ノズル2から加圧液71を対象液91中に噴出することにより、対象液91中に微細気泡が生成する。本実施の形態に係る香り付与液生成装置1では、水に窒素を加圧溶解させた加圧液71を対象液91中に噴出することにより、直径が1μm未満の窒素の微細気泡(いわゆる、ナノバブル)を対象液91中に生成する。図1では、理解を容易にするために、対象液91等の流体に破線にて平行斜線を付す。   By ejecting the pressurized liquid 71 from the fine bubble generating nozzle 2 into the target liquid 91, fine bubbles are generated in the target liquid 91. In the scent imparting liquid generating apparatus 1 according to the present embodiment, fine bubbles of nitrogen having a diameter of less than 1 μm (so-called Nano bubbles) are generated in the target liquid 91. In FIG. 1, in order to facilitate understanding, a parallel oblique line is given to the fluid such as the target liquid 91 by a broken line.

補助配管42は、送出配管41と同様に、加圧液生成部3と液貯留部45とを接続する。補助配管42は、加圧液生成部3にて余剰の気体を分離する際に余剰の気体と共に排出される液体を液貯留部45へと導く。戻し配管43にはポンプ44が設けられ、ポンプ44により、戻し配管43を経由して、対象液91が液貯留部45から加圧液生成部3へと戻される。   As with the delivery pipe 41, the auxiliary pipe 42 connects the pressurized liquid generation unit 3 and the liquid storage unit 45. The auxiliary pipe 42 guides the liquid discharged together with the excess gas to the liquid storage unit 45 when the pressurized gas generation unit 3 separates the excess gas. The return pipe 43 is provided with a pump 44, and the target liquid 91 is returned from the liquid reservoir 45 to the pressurized liquid generator 3 via the return pipe 43.

加圧液生成部3は、混合ノズル31と、加圧液生成容器32とを備える。混合ノズル31の気体流入口は香り成分付与部11に接続され、香り成分付与部11は、レギュレータや流量計等を介して外部の窒素ガス供給部8に接続される。混合ノズル31では、ポンプ44により圧送された液体と、香り成分付与部11からの窒素ガスとが、混合ノズル31により混合され、加圧液生成容器32内に向けて噴出される。   The pressurized liquid generating unit 3 includes a mixing nozzle 31 and a pressurized liquid generating container 32. The gas inlet of the mixing nozzle 31 is connected to the scent component applying unit 11, and the scent component providing unit 11 is connected to the external nitrogen gas supply unit 8 via a regulator, a flow meter, or the like. In the mixing nozzle 31, the liquid pumped by the pump 44 and the nitrogen gas from the scent component applying unit 11 are mixed by the mixing nozzle 31 and ejected into the pressurized liquid generating container 32.

香り成分付与部11は、香り物質111を収容する香り物質収容部である。この香り物質収容部は、微細気泡液生成部10の混合ノズル31に気体を送り込む気体流路に設けられる。香り物質は香り成分を気体中に放出する物質であり、例えば、山椒、柚、トリュフ等を挙げることができる。もちろん、香り物質はこれらには限定されない。香り成分付与部11では、香り物質を通過させることにより気体に香りが付与され、混合ノズル31には、香り成分を含む気体が供給される。   The scent component imparting unit 11 is a scent substance containing unit that contains the scented substance 111. This scented substance storage part is provided in the gas flow path which sends gas into the mixing nozzle 31 of the fine bubble liquid production | generation part 10. FIG. The scented substance is a substance that releases a scented component into the gas, and examples thereof include yam, salmon, truffle and the like. Of course, the scented material is not limited to these. In the scent component imparting unit 11, a scent is imparted to the gas by passing the scent substance, and the gas including the scent component is supplied to the mixing nozzle 31.

加圧液生成容器32内は加圧されて大気圧よりも圧力が高い状態(以下、「加圧環境」という。)となっている。混合ノズル31から噴出された液体と気体とが混合された流体(以下、「混合流体72」という。)は、加圧液生成容器32内を加圧環境下にて流れる間に、気体が液体に加圧溶解した加圧液71となる。   The pressurized liquid generating container 32 is pressurized so that the pressure is higher than the atmospheric pressure (hereinafter referred to as “pressurized environment”). The fluid (hereinafter referred to as “mixed fluid 72”) in which the liquid and gas ejected from the mixing nozzle 31 are mixed while flowing in the pressurized liquid generating container 32 under a pressurized environment. It becomes the pressurization liquid 71 which melt | dissolved under pressure.

図2は、混合ノズル31を拡大して示す断面図である。混合ノズル31は、上述のポンプ44により圧送された液体が流入する液体流入口311と、気体が流入する気体流入口319と、混合流体72を噴出する混合流体噴出口312とを備える。混合流体72は、液体流入口311から流入した液体および気体流入口319から流入した気体が混合されることにより生成される。液体流入口311、気体流入口319および混合流体噴出口312はそれぞれ略円形である。液体流入口311から混合流体噴出口312に向かうノズル流路310の流路断面、および、気体流入口319からノズル流路310に向かう気体流路3191の流路断面も略円形である。流路断面とは、ノズル流路310や気体流路3191等の流路の中心軸に垂直な断面、すなわち、流路を流れる流体の流れに垂直な断面を意味する。また、以下の説明では、流路断面の面積を「流路面積」という。ノズル流路310は、流路面積が流路の中間部で小さくなるベンチュリ管状である。   FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the mixing nozzle 31. The mixing nozzle 31 includes a liquid inlet 311 into which the liquid pumped by the pump 44 described above flows, a gas inlet 319 into which gas flows, and a mixed fluid outlet 312 from which the mixed fluid 72 is ejected. The mixed fluid 72 is generated by mixing the liquid flowing in from the liquid inlet 311 and the gas flowing in from the gas inlet 319. The liquid inlet 311, the gas inlet 319, and the mixed fluid outlet 312 are each substantially circular. The flow path cross section of the nozzle flow path 310 from the liquid inlet 311 to the mixed fluid outlet 312 and the flow path cross section of the gas flow path 3191 from the gas inlet 319 to the nozzle flow path 310 are also substantially circular. The channel cross section means a cross section perpendicular to the central axis of the flow path such as the nozzle flow path 310 and the gas flow path 3191, that is, a cross section perpendicular to the flow of fluid flowing through the flow path. In the following description, the area of the channel cross section is referred to as “channel area”. The nozzle flow path 310 is a Venturi tube having a flow path area that becomes smaller in the middle of the flow path.

混合ノズル31は、液体流入口311から混合流体噴出口312に向かって順に連続して配置される導入部313と、第1テーパ部314と、喉部315と、気体混合部316と、第2テーパ部317と、導出部318とを備える。混合ノズル31は、また、内部に気体流路3191が設けられた気体供給部3192を備える。   The mixing nozzle 31 includes an introduction portion 313, a first taper portion 314, a throat portion 315, a gas mixing portion 316, and a second portion that are continuously arranged in order from the liquid inlet 311 toward the mixed fluid outlet 312. A tapered portion 317 and a lead-out portion 318 are provided. The mixing nozzle 31 also includes a gas supply unit 3192 in which a gas flow path 3191 is provided.

導入部313では、流路面積は、ノズル流路310の中心軸J1方向の各位置においてほぼ一定である。第1テーパ部314では、液体の流れる方向に向かって(すなわち、下流側に向かって)流路面積が漸次減少する。喉部315では、流路面積はほぼ一定である。喉部315の流路面積は、ノズル流路310において最も小さい。なお、ノズル流路310では、喉部315において流路面積が僅かに変化する場合であっても、流路面積がおよそ最も小さい部分全体が喉部315と捉えられる。気体混合部316では、流路面積はほぼ一定であり、喉部315の流路面積よりも少し大きい。第2テーパ部317では、下流側に向かって流路面積が漸次増大する。導出部318では、流路面積はほぼ一定である。気体流路3191の流路面積もほぼ一定であり、気体流路3191は、ノズル流路310の気体混合部316に接続される。   In the introduction part 313, the flow path area is substantially constant at each position in the direction of the central axis J1 of the nozzle flow path 310. In the first taper portion 314, the flow path area gradually decreases in the liquid flow direction (that is, toward the downstream side). In the throat 315, the flow path area is substantially constant. The channel area of the throat 315 is the smallest in the nozzle channel 310. In the nozzle channel 310, even if the channel area slightly changes in the throat 315, the entire portion having the smallest channel area is regarded as the throat 315. In the gas mixing unit 316, the flow channel area is substantially constant and is slightly larger than the flow channel area of the throat 315. In the second taper portion 317, the flow path area gradually increases toward the downstream side. In the derivation unit 318, the flow path area is substantially constant. The channel area of the gas channel 3191 is also substantially constant, and the gas channel 3191 is connected to the gas mixing unit 316 of the nozzle channel 310.

混合ノズル31では、液体流入口311からノズル流路310に流入した液体が、喉部315で加速されて静圧が低下し、喉部315および気体混合部316において、ノズル流路310内の圧力が大気圧よりも低くなる。これにより、気体流入口319から気体が吸引され、気体流路3191を通過して気体混合部316に流入し、液体と混合されて混合流体72が生成される。混合流体72は、第2テーパ部317および導出部318において減速されて静圧が増大し、混合流体噴出口312を介して加圧液生成容器32内に噴出される。   In the mixing nozzle 31, the liquid that has flowed into the nozzle channel 310 from the liquid inlet 311 is accelerated by the throat portion 315 and the static pressure is lowered, and the pressure in the nozzle channel 310 is reduced in the throat portion 315 and the gas mixing portion 316. Becomes lower than atmospheric pressure. As a result, gas is sucked from the gas inlet 319, passes through the gas flow path 3191, flows into the gas mixing unit 316, and is mixed with the liquid to generate the mixed fluid 72. The mixed fluid 72 is decelerated at the second tapered portion 317 and the outlet portion 318 to increase the static pressure, and is ejected into the pressurized liquid generating container 32 via the mixed fluid ejection port 312.

図1に示すように、加圧液生成容器32は、上下方向に積層される第1流路321と、第2流路322と、第3流路323と、第4流路324と、第5流路325とを備える。以下の説明では、第1流路321、第2流路322、第3流路323、第4流路324および第5流路325をまとめて指す場合、「流路321〜325」と呼ぶ。流路321〜325は、水平方向に延びる管路であり、流路321〜325の長手方向に垂直な断面は略矩形である。本実施の形態では、流路321〜325の幅は、約40mmである。   As shown in FIG. 1, the pressurized liquid generating container 32 includes a first flow path 321, a second flow path 322, a third flow path 323, a fourth flow path 324, And 5 flow paths 325. In the following description, the first flow path 321, the second flow path 322, the third flow path 323, the fourth flow path 324, and the fifth flow path 325 are collectively referred to as “flow paths 321 to 325”. The flow paths 321 to 325 are pipelines extending in the horizontal direction, and the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the flow paths 321 to 325 is substantially rectangular. In the present embodiment, the width of the flow paths 321 to 325 is about 40 mm.

第1流路321の上流側の端部(すなわち、図1中の左側の端部)には、混合ノズル31が取り付けられており、混合ノズル31から噴出された後の混合流体72は、加圧環境下にて図1中の右側に向かって流れる。本実施の形態では、第1流路321内の混合流体72の液面より上方にて混合ノズル31から混合流体72が噴出され、噴出された直後の混合流体72は、第1流路321の下流側の壁面(すなわち、図1中の右側の壁面)に衝突する前に上記液面に直接衝突する。混合ノズル31から噴出された混合流体72を液面に直接衝突させるためには、第1流路321の長さを、混合ノズル31の混合流体噴出口312(図2参照)の中心と第1流路321の下面との間の上下方向の距離の7.5倍よりも大きくすることが好ましい。   The mixing nozzle 31 is attached to the upstream end portion of the first flow path 321 (that is, the left end portion in FIG. 1), and the mixed fluid 72 after being ejected from the mixing nozzle 31 is added. It flows toward the right side in FIG. 1 under a pressure environment. In the present embodiment, the mixed fluid 72 is ejected from the mixing nozzle 31 above the liquid level of the mixed fluid 72 in the first flow path 321, and the mixed fluid 72 immediately after being ejected is in the first flow path 321. It directly collides with the liquid surface before colliding with the downstream wall surface (that is, the right wall surface in FIG. 1). In order to cause the mixed fluid 72 ejected from the mixing nozzle 31 to directly collide with the liquid surface, the length of the first flow path 321 is set to the center of the mixed fluid ejection port 312 (see FIG. 2) of the mixing nozzle 31 and the first. It is preferable to make it larger than 7.5 times the vertical distance between the lower surface of the channel 321.

加圧液生成部3では、混合ノズル31の混合流体噴出口312の一部または全体が、第1流路321内の混合流体72の液面よりも下側に位置してもよい。これにより、上述と同様に、第1流路321内において、混合ノズル31から噴出された直後の混合流体72が、第1流路321内を流れる混合流体72に直接衝突する。   In the pressurized liquid generating unit 3, a part or the whole of the mixed fluid ejection port 312 of the mixing nozzle 31 may be located below the liquid level of the mixed fluid 72 in the first flow path 321. As a result, in the same manner as described above, the mixed fluid 72 immediately after being ejected from the mixing nozzle 31 directly collides with the mixed fluid 72 flowing in the first channel 321 in the first channel 321.

第1流路321の下流側の端部の下面には、略円形の開口321aが設けられており、第1流路321を流れる混合流体72は、第1流路321の下方に位置する第2流路322へと開口321aを介して落下する。第2流路322では、第1流路321から落下した混合流体72が加圧環境下にて図1中の右側から左側へと流れ、第2流路322の下流側の端部の下面に設けられた略円形の開口322aを介して、第2流路322の下方に位置する第3流路323へと落下する。第3流路323では、第2流路322から落下した混合流体72が加圧環境下にて図1中の左側から右側へと流れ、第3流路323の下流側の端部の下面に設けられた略円形の開口323aを介して、第3流路323の下方に位置する第4流路324へと落下する。図1に示すように、第1流路321〜第4流路324では、混合流体72は、気泡を含む液体の層と、その上方に位置する気体の層に分かれている。   A substantially circular opening 321 a is provided on the lower surface of the downstream end portion of the first flow path 321, and the mixed fluid 72 flowing through the first flow path 321 is located below the first flow path 321. It falls to the two flow paths 322 through the opening 321a. In the second flow path 322, the mixed fluid 72 that has dropped from the first flow path 321 flows from the right side to the left side in FIG. 1 in a pressurized environment, and on the lower surface of the downstream end of the second flow path 322. The liquid drops to the third flow path 323 located below the second flow path 322 through the provided substantially circular opening 322a. In the third flow path 323, the mixed fluid 72 dropped from the second flow path 322 flows from the left side to the right side in FIG. 1 in a pressurized environment, and on the lower surface of the downstream end of the third flow path 323. It drops to the fourth flow path 324 located below the third flow path 323 through the provided substantially circular opening 323a. As shown in FIG. 1, in the first flow path 321 to the fourth flow path 324, the mixed fluid 72 is divided into a liquid layer containing bubbles and a gas layer located thereabove.

第4流路324では、第3流路323から落下した混合流体72が加圧環境下にて図1中の右側から左側へと流れ、第4流路324の下流側の端部の下面に設けられた略円形の開口324aを介して、第4流路324の下方に位置する第5流路325へと流入(すなわち、落下)する。第5流路325では、第1流路321〜第4流路324とは異なり、気体の層は存在しておらず、第5流路325内に充満する液体内において、第5流路325の上面近傍に気泡が僅かに存在する状態となっている。第5流路325では、第4流路324から流入した混合流体72が加圧環境下にて図1中の左側から右側へと流れる。   In the fourth flow path 324, the mixed fluid 72 dropped from the third flow path 323 flows from the right side to the left side in FIG. 1 in a pressurized environment, and on the lower surface of the downstream end portion of the fourth flow path 324. It flows (i.e., falls) into the fifth flow path 325 located below the fourth flow path 324 through the provided substantially circular opening 324a. In the fifth channel 325, unlike the first channel 321 to the fourth channel 324, there is no gas layer, and the fifth channel 325 is in the liquid that fills the fifth channel 325. There are slight bubbles in the vicinity of the upper surface. In the fifth flow path 325, the mixed fluid 72 flowing in from the fourth flow path 324 flows from the left side to the right side in FIG.

加圧液生成部3では、加圧液生成容器32の流路321〜325を、段階的に緩急を繰り返しつつ上から下に流れ落ちる(すなわち、水平方向への流れと下方向への流れとを交互に繰り返しつつ流れる)混合流体72において、気体が液体に徐々に加圧溶解する。第5流路325においては、液体中に溶解している気体の濃度は、加圧環境下における当該気体の(飽和)溶解度の60%〜90%にほぼ等しい。そして、液体に溶解しなかった余剰の気体が、第5流路325内において、視認可能な大きさの気泡として存在している。   In the pressurization liquid production | generation part 3, the flow paths 321-325 of the pressurization liquid production | generation container 32 flow down from top to bottom, repeating steps gradually (namely, the flow in a horizontal direction and the flow in a downward direction). In the mixed fluid 72 (flowing alternately and repeatedly), the gas is gradually dissolved in the liquid under pressure. In the fifth flow path 325, the concentration of the gas dissolved in the liquid is substantially equal to 60% to 90% of the (saturated) solubility of the gas under a pressurized environment. And the excess gas which did not melt | dissolve in the liquid exists in the 5th flow path 325 as a bubble of the magnitude | size which can be visually recognized.

加圧液生成容器32は、第5流路325の下流側の上面から上方へと延びる余剰気体分離部326をさらに備え、余剰気体分離部326には混合流体72が充満している。余剰気体分離部326の上下方向に垂直な断面は略矩形であり、余剰気体分離部326の上端部は、圧力調整用の絞り部327を介して補助配管42に接続される。第5流路325を流れる混合流体72の気泡は、余剰気体分離部326内を上昇して混合流体72の一部と共に補助配管42に流れ込む。   The pressurized liquid generation container 32 further includes a surplus gas separation unit 326 extending upward from the upper surface on the downstream side of the fifth flow path 325, and the surplus gas separation unit 326 is filled with the mixed fluid 72. The cross section perpendicular to the vertical direction of the surplus gas separation part 326 is substantially rectangular, and the upper end part of the surplus gas separation part 326 is connected to the auxiliary pipe 42 via the throttle part 327 for pressure adjustment. The bubbles of the mixed fluid 72 flowing through the fifth flow path 325 rise in the surplus gas separation unit 326 and flow into the auxiliary pipe 42 together with a part of the mixed fluid 72.

このようにして、混合流体72の余剰な気体が混合流体72の一部と共に分離されることにより、少なくとも容易に視認できる大きさの気泡を実質的に含まない加圧液71が生成され、第5流路325の下流側の端部(ずなわち、図5中の右側の端部)に接続された送出配管41へと送出される。本実施の形態では、加圧液71には、大気圧下における気体の(飽和)溶解度の約2倍以上の気体が溶解している。加圧液生成容器32において流路321〜325を流れる混合流体72の液体は、生成途上の加圧液71と捉えることもできる。補助配管42に流入した混合流体72は、液貯留部45内の対象液91へと導かれる。補助配管42は、長時間ポンプ44を稼働した場合における対象液91の減少を防止するための補助流路として機能する。   In this way, the excess gas of the mixed fluid 72 is separated together with a part of the mixed fluid 72, thereby generating a pressurized liquid 71 substantially free of bubbles having a size at least easily visible. It is sent out to the delivery pipe 41 connected to the downstream end portion (that is, the right end portion in FIG. 5) of the five flow paths 325. In the present embodiment, the pressurized liquid 71 dissolves a gas that is about twice or more the gas (saturated) solubility under atmospheric pressure. The liquid of the mixed fluid 72 flowing through the flow paths 321 to 325 in the pressurized liquid generation container 32 can also be regarded as the pressurized liquid 71 in the process of generation. The mixed fluid 72 that has flowed into the auxiliary pipe 42 is guided to the target liquid 91 in the liquid reservoir 45. The auxiliary pipe 42 functions as an auxiliary flow path for preventing a decrease in the target liquid 91 when the pump 44 is operated for a long time.

第1流路321の上方には、排気弁61も設けられる。排気弁61は、ポンプ44の停止時に開放され、混合流体72が混合ノズル31へと逆流することを防止する。   An exhaust valve 61 is also provided above the first flow path 321. The exhaust valve 61 is opened when the pump 44 is stopped, and prevents the mixed fluid 72 from flowing back to the mixing nozzle 31.

図3は、微細気泡生成ノズル2を拡大して示す断面図である。微細気泡生成ノズル2は、送出配管41から加圧液71が流入する加圧液流入口21と、対象液91に向かって開口する加圧液噴出口22とを備える。加圧液流入口21および加圧液噴出口22はそれぞれ略円形であり、加圧液流入口21から加圧液噴出口22に向かうノズル流路20の流路断面も略円形である。   FIG. 3 is an enlarged sectional view showing the fine bubble generating nozzle 2. The fine bubble generating nozzle 2 includes a pressurized liquid inlet 21 into which the pressurized liquid 71 flows from the delivery pipe 41 and a pressurized liquid outlet 22 that opens toward the target liquid 91. The pressurized liquid inlet 21 and the pressurized liquid outlet 22 are each substantially circular, and the cross section of the nozzle flow path 20 from the pressurized liquid inlet 21 toward the pressurized liquid outlet 22 is also substantially circular.

微細気泡生成ノズル2は、加圧液流入口21から加圧液噴出口22に向かって順に連続して配置される導入部23と、テーパ部24と、喉部25とを備える。導入部23では、流路面積は、ノズル流路20の中心軸J2方向の各位置においてほぼ一定である。テーパ部24では、加圧液71の流れる方向に向かって(すなわち、下流側に向かって)流路面積が漸次減少する。テーパ部24の内面は、ノズル流路20の中心軸J2を中心とする略円錐面の一部である。当該中心軸J2を含む断面において、テーパ部24の内面の成す角度αは、10°以上90°以下であることが好ましい。   The fine bubble generating nozzle 2 includes an introduction portion 23, a taper portion 24, and a throat portion 25 that are sequentially arranged from the pressurized liquid inlet 21 toward the pressurized liquid outlet 22. In the introduction portion 23, the flow channel area is substantially constant at each position in the direction of the central axis J <b> 2 of the nozzle flow channel 20. In the taper portion 24, the flow path area gradually decreases in the direction in which the pressurized liquid 71 flows (that is, toward the downstream side). The inner surface of the tapered portion 24 is a part of a substantially conical surface with the central axis J2 of the nozzle channel 20 as the center. In the cross section including the central axis J2, the angle α formed by the inner surface of the tapered portion 24 is preferably 10 ° or more and 90 ° or less.

喉部25は、テーパ部24と加圧液噴出口22とを連絡する。喉部25の内面は略円筒面であり、喉部25では、流路面積はほぼ一定である。喉部25における流路断面の直径は、ノズル流路20において最も小さく、喉部25の流路面積は、ノズル流路20において最も小さい。喉部25の長さは、好ましくは、喉部25の直径の1.1倍以上10倍以下であり、より好ましくは、1.5倍以上2倍以下である。なお、ノズル流路20では、喉部25において流路面積が僅かに変化する場合であっても、流路面積がおよそ最も小さい部分全体が喉部25と捉えられる。   The throat part 25 connects the taper part 24 and the pressurized liquid ejection port 22. The inner surface of the throat portion 25 is a substantially cylindrical surface, and the flow path area is substantially constant in the throat portion 25. The diameter of the channel cross section in the throat 25 is the smallest in the nozzle channel 20, and the channel area of the throat 25 is the smallest in the nozzle channel 20. The length of the throat 25 is preferably 1.1 to 10 times the diameter of the throat 25, and more preferably 1.5 to 2 times. In the nozzle channel 20, even if the channel area slightly changes in the throat portion 25, the entire portion having the smallest channel area is regarded as the throat portion 25.

微細気泡生成ノズル2は、また、喉部25に連続して設けられ、加圧液噴出口22の周囲を加圧液噴出口22から離間して囲む拡大部27と、拡大部27の端部に設けられた拡大部開口28とを備える。加圧液噴出口22と拡大部開口28との間の流路29は、加圧液噴出口22の外部に設けられた流路であり、以下、「外部流路29」という。外部流路29の流路断面および拡大部開口28は略円形であり、外部流路29の流路面積はほぼ一定である。外部流路29の直径は、喉部25の直径(すなわち、加圧液噴出口22の直径)よりも大きい。   The fine bubble generating nozzle 2 is also provided continuously to the throat portion 25 and encloses the periphery of the pressurizing liquid jet port 22 so as to be separated from the pressurizing liquid jet port 22, and an end portion of the enlarging unit 27 And an enlarged-portion opening 28 provided at the top. The flow path 29 between the pressurized liquid jet port 22 and the enlarged portion opening 28 is a flow path provided outside the pressurized liquid jet port 22 and is hereinafter referred to as an “external flow path 29”. The channel cross section of the external channel 29 and the enlarged portion opening 28 are substantially circular, and the channel area of the external channel 29 is substantially constant. The diameter of the external flow path 29 is larger than the diameter of the throat portion 25 (that is, the diameter of the pressurized liquid ejection port 22).

以下の説明では、拡大部27の内周面の加圧液噴出口22側のエッジと加圧液噴出口22のエッジとの間の円環状の面を、「噴出口端面221」という。本実施の形態では、ノズル流路20および外部流路29の中心軸J2と噴出口端面221との成す角度は約90°である。また、外部流路29の直径は10mm〜20mmであり、外部流路29の長さは、外部流路29の直径におよそ等しい。微細気泡生成ノズル2では、加圧液流入口21とは反対側の端部に、凹部である外部流路29が形成され、当該凹部の底部に、当該底部よりも小さい開口である加圧液噴出口22が形成されている、と捉えられる。拡大部27では、加圧液噴出口22と液貯留部45内の対象液91との間における加圧液71の流路面積が拡大される。   In the following description, an annular surface between the edge of the inner peripheral surface of the enlarged portion 27 on the side of the pressurized liquid jet port 22 and the edge of the pressurized liquid jet port 22 is referred to as a “jet port end surface 221”. In the present embodiment, the angle formed by the central axis J2 of the nozzle flow path 20 and the external flow path 29 and the jet end face 221 is about 90 °. The diameter of the external channel 29 is 10 mm to 20 mm, and the length of the external channel 29 is approximately equal to the diameter of the external channel 29. In the fine bubble generating nozzle 2, an external channel 29 that is a recess is formed at the end opposite to the pressurizing liquid inlet 21, and the pressurizing liquid that is an opening smaller than the bottom at the bottom of the recess. It can be understood that the spout 22 is formed. In the enlargement unit 27, the flow path area of the pressurized liquid 71 between the pressurized liquid ejection port 22 and the target liquid 91 in the liquid storage unit 45 is enlarged.

微細気泡生成ノズル2では、加圧液流入口21からノズル流路20に流入した加圧液71が、テーパ部24において徐々に加速されつつ喉部25へと流れ、喉部25を通過して加圧液噴出口22から噴流として噴出される。喉部25における加圧液71の流速は、好ましくは秒速10m〜30mであり、本実施の形態では、秒速約20mである。喉部25では、加圧液71の静圧が低下するため、加圧液71中の気体が過飽和となって微細気泡として液中に析出する。微細気泡は、加圧液71と共に拡大部27の外部流路29を通過して、液貯留部45中の対象液91中へと拡散する。微細気泡生成ノズル2では、加圧液71が外部流路29を通過する間にも、微細気泡の析出が生じる。微細気泡生成ノズル2にて生成される微細気泡は、直径が1μm未満のいわゆるナノバブルである。なお、微細気泡生成ノズル2からの液体および微細気泡の噴出が停止されている場合、外部流路29は対象液91により満たされる。   In the fine bubble generating nozzle 2, the pressurized liquid 71 that has flowed into the nozzle flow path 20 from the pressurized liquid inlet 21 flows to the throat part 25 while being gradually accelerated in the tapered part 24, and passes through the throat part 25. It is ejected as a jet from the pressurized liquid ejection port 22. The flow rate of the pressurizing liquid 71 in the throat 25 is preferably 10 m to 30 m per second, and in this embodiment is about 20 m per second. In the throat 25, the static pressure of the pressurized liquid 71 is reduced, so that the gas in the pressurized liquid 71 becomes supersaturated and precipitates in the liquid as fine bubbles. The fine bubbles pass through the external flow path 29 of the enlargement unit 27 together with the pressurized liquid 71 and diffuse into the target liquid 91 in the liquid storage unit 45. In the fine bubble generating nozzle 2, the fine bubbles are deposited while the pressurized liquid 71 passes through the external flow path 29. The fine bubbles generated by the fine bubble generating nozzle 2 are so-called nano bubbles having a diameter of less than 1 μm. When the ejection of the liquid and the fine bubbles from the fine bubble generating nozzle 2 is stopped, the external flow path 29 is filled with the target liquid 91.

以上に説明したように、微細気泡生成ノズル2では、加圧液71の流れる方向に向かって流路面積が漸次減少するテーパ部24、および、ノズル流路20において流路面積が最も小さい喉部25が設けられることにより、微細気泡、特に、直径が1μm未満の微細気泡(ナノバブル)を安定して大量に生成することができる。ナノサイト社(NanoSight Limited)のLM10およびLM20による計測では、微細気泡生成ノズル2により、直径が約100nmを中心として1μm未満の範囲に分布するナノバブルが、対象液91中に1mL(ミリリットル)当たり1億個以上生成される。この値は、対象液を循環させることなく生成した場合の個数である。以下の説明では、微細気泡生成ノズル2により生成されたナノバブルの1mL当たりの個数を、「ナノバブルの生成密度」という。   As described above, in the fine bubble generating nozzle 2, the tapered portion 24 in which the flow passage area gradually decreases in the direction in which the pressurized liquid 71 flows, and the throat portion in which the flow passage area is the smallest in the nozzle flow passage 20. By providing 25, it is possible to stably generate a large amount of fine bubbles, particularly fine bubbles (nanobubbles) having a diameter of less than 1 μm. In the measurement by LM10 and LM20 of NanoSight Limited (NanoSight Limited), nanobubbles distributed in a range of less than 1 μm with a diameter of about 100 nm as a center by the fine bubble generation nozzle 2 are 1 per 1 mL (milliliter) in the target liquid 91. Over 100 million are generated. This value is the number when the target liquid is generated without being circulated. In the following description, the number of nanobubbles generated by the fine bubble generating nozzle 2 per 1 mL is referred to as “nanobubble generation density”.

微細気泡生成ノズル2では、加圧液噴出口22の周囲を囲む拡大部27が設けられることにより、液貯留部45内における対象液91の流れが、加圧液噴出口22から噴出された直後の加圧液71に対して影響を与えることを抑制することができる。これにより、加圧液噴出口22からの噴出直後の加圧液71においても、ナノバブルの析出が安定して行われるため、ナノバブルをより安定して大量に生成することができる。   In the fine bubble generating nozzle 2, the enlarged portion 27 surrounding the pressurized liquid ejection port 22 is provided, so that the flow of the target liquid 91 in the liquid storage unit 45 is immediately ejected from the pressurized liquid ejection port 22. The influence on the pressurized liquid 71 can be suppressed. Thereby, also in the pressurizing liquid 71 immediately after jetting from the pressurizing liquid jet port 22, nanobubbles are deposited stably, so that a large amount of nanobubbles can be generated more stably.

上述のように、微細気泡生成ノズル2では、テーパ部24の内面が、ノズル流路20の中心軸J2を中心とする円錐面の一部であり、中心軸J2を含む断面において、テーパ部24の内面の成す角度αが90°以下である。これにより、ナノバブルをより安定して大量に生成することができる。また、微細気泡生成ノズル2の導入部23および喉部25の直径を維持しつつ微細気泡生成ノズル2の長さを短くするという観点からは、テーパ部24の内面の成す角度αは10°以上であることが好ましい。   As described above, in the fine bubble generating nozzle 2, the inner surface of the tapered portion 24 is a part of a conical surface centered on the central axis J <b> 2 of the nozzle flow path 20, and the tapered portion 24 in the cross section including the central axis J <b> 2. The angle α formed by the inner surface is 90 ° or less. Thereby, a large amount of nanobubbles can be generated more stably. Further, from the viewpoint of shortening the length of the fine bubble generating nozzle 2 while maintaining the diameters of the introduction portion 23 and the throat portion 25 of the fine bubble generating nozzle 2, the angle α formed by the inner surface of the tapered portion 24 is 10 ° or more. It is preferable that

微細気泡生成ノズル2では、喉部25の長さが、喉部25の直径の1.1倍以上10倍以下である。喉部25の長さが直径の1.1倍以上であることにより、ナノバブルをより安定して大量に生成することができる。例えば、喉部25の長さが直径の0.53倍である場合のナノバブルの生成密度(非循環時)は約5600万個であるのに対し、喉部25の長さが直径の1.57倍である場合のナノバブルの生成密度は約11000万個である。また、喉部25の長さが直径の10倍以下であることにより、喉部25において加圧液71に生じる抵抗が過剰に大きくなることを防止することができるとともに、喉部25の高精度な形成を容易とすることもできる。ナノバブルをより一層安定して大量に生成するという観点からは、喉部25の長さが直径の1.5倍以上2倍以下であることが、さらに好ましい。   In the fine bubble generating nozzle 2, the length of the throat portion 25 is 1.1 to 10 times the diameter of the throat portion 25. When the length of the throat part 25 is 1.1 times or more of the diameter, a large amount of nanobubbles can be generated more stably. For example, when the length of the throat 25 is 0.53 times the diameter, the generation density of nanobubbles (when not circulated) is about 56 million, whereas the length of the throat 25 is 1. When it is 57 times, the generation density of nanobubbles is about 11 million. Further, since the length of the throat portion 25 is 10 times or less of the diameter, it is possible to prevent the resistance generated in the pressurized liquid 71 in the throat portion 25 from becoming excessively large, and the high accuracy of the throat portion 25. Can be easily formed. From the viewpoint of more stably generating a large amount of nanobubbles, it is more preferable that the length of the throat portion 25 is 1.5 to 2 times the diameter.

香り付与液生成装置1では、ポンプ44が一定時間駆動されることにより、対象液91全体がナノバブルを多数含む液体(水)となる。具体的には、1mL当たり、直径1μm以下の気泡を1億個以上含む。また、対象液91をポンプ44にて10回循環させることにより、1mL当たり1億5000万個〜1億7000万個のナノバブル生成密度となる。さらに循環を続けることにより、少なくとも3億個までナノバブル生成密度は増加すると考えられる。   In the scent imparting liquid generating apparatus 1, the entire target liquid 91 becomes a liquid (water) containing many nanobubbles by driving the pump 44 for a certain period of time. Specifically, 100 mL of bubbles having a diameter of 1 μm or less are contained per mL. Further, the target liquid 91 is circulated 10 times by the pump 44, so that the nanobubble generation density is 150 to 170 million nanobubbles per mL. Furthermore, it is thought that the nanobubble generation density increases to at least 300 million by continuing the circulation.

従来のマイクロバブル程度の大きさの気泡の生成では、ナノバブルはそれほど多く発生せず、一般的に、意図的にナノバブルを発生させた液体は、上術の測定装置を用いて、1mL当たり2000万個のナノバブルを含む液体として定義することができる。したがって、ナノバブルを利用した香り付与液は、1mL当たり2000万個以上のナノバブルを含む液体であると定義する。ただし、香りを与えた状態を容易に識別でできる液体として、香り付与液は、1mL当たり1億個以上のナノバブルを含む液体であることが好ましい。   In the generation of bubbles of the size of conventional microbubbles, nanobubbles are not generated so much. Generally, a liquid in which nanobubbles are intentionally generated is 20 million per mL using a measuring device of the upper surgery. It can be defined as a liquid containing a single nanobubble. Therefore, the fragrance imparting liquid using nanobubbles is defined as a liquid containing 20 million or more nanobubbles per mL. However, it is preferable that the scent imparting liquid is a liquid containing 100 million nanobubbles or more per mL as a liquid that can easily identify the scented state.

また、ナノバブルは、香り成分を含む窒素ガスにより形成されるため、対象液91は、香り物質111の香りを感じ取ることができる液体となる。すなわち、ポンプ44の稼動により、対象液91が香りが付与された香り付与液となる。   Moreover, since the nanobubble is formed by nitrogen gas containing a scent component, the target liquid 91 becomes a liquid that can sense the scent of the scented substance 111. That is, by the operation of the pump 44, the target liquid 91 becomes a scent imparting liquid to which a scent has been imparted.

なお、「香りを付与した」状態とは、必ずしも香りを放出する状態を指すのではなく、口に含んだ際に鼻腔に香り成分が広がって香りを感じ取ることができる状態も含む。また、ナノバブルの界面に香り成分が保持される予想されるが、加圧水の状態で香り成分がどのように存在しているかは不明である。ナノバブルの析出と、香り成分がナノバブルに保持される点との関係も詳細は不明である。   The “scented” state does not necessarily indicate a state in which the scent is released, but also includes a state in which the scent component spreads in the nasal cavity when the mouth is contained and the scent can be felt. In addition, it is expected that the scent component is retained at the nanobubble interface, but it is unclear how the scent component exists in the state of pressurized water. The relationship between the precipitation of nanobubbles and the point at which the scent component is retained in the nanobubbles is also unclear.

図4は、香り付与液生成装置1に、複数の香り成分付与部11が設けられた例を示す図であり、香り成分付与部11近傍のみを示している。複数の香り成分付与部11は、図1と同様の複数の香り物質収容部であり、複数の香り物質収容部には、互いに異なる香り成分を放出する香り物質111が収容される。すなわち、複数の香り成分付与部11は、互いに異なる香り成分(正確には、複数種類の香り分子の異なる組み合わせ)を気体に含ませる。複数の香り成分付与部11は、弁112を介して混合ノズル31の気体流入口に並列に接続される。また、各香り成分付与部11には、窒素ガス供給部8から窒素ガスが供給される。弁112を個別に開閉することにより、窒素ガスには様々な種類の組み合わせの香り成分が付与される。その結果、香り物質111を交換することなく、様々な香り付与液を生成することができる。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example in which a plurality of scent component imparting units 11 are provided in the scent imparting liquid generating device 1, and only the vicinity of the scent component imparting unit 11 is illustrated. The plurality of scent component imparting units 11 are a plurality of scent substance accommodation units similar to those in FIG. 1, and scent substances 111 that emit different scent components are accommodated in the plurality of scent substance accommodation units. That is, the plurality of scent component imparting units 11 include different scent components (more precisely, different combinations of a plurality of types of scent molecules) in the gas. The plurality of scent component imparting units 11 are connected in parallel to the gas inlet of the mixing nozzle 31 via the valve 112. Further, nitrogen gas is supplied from the nitrogen gas supply unit 8 to each scent component applying unit 11. By opening and closing the valves 112 individually, various kinds of combinations of scent components are imparted to the nitrogen gas. As a result, various scent imparting liquids can be generated without exchanging the scented substance 111.

図5は、複数の香り成分付与部11が設けられた他の例を示す図である。図5では、複数の香り成分付与部11が直列に接続される。複数の香りを切り替えることなく混合する場合は、複数の香り成分付与部11は直列に接続されてよい。   FIG. 5 is a diagram illustrating another example in which a plurality of scent component imparting units 11 are provided. In FIG. 5, the some fragrance component provision part 11 is connected in series. When mixing a plurality of scents without switching, the plurality of scent component imparting units 11 may be connected in series.

以上、香り付与液生成装置1の構造および動作について説明したが、香り付与液生成装置1により、香りを発生する物質を水に含ませることなく、水に香りを付与することが実現される。加えて、ナノバブルは水中において長時間安定して存在するため、香り付与液は香りを長時間維持することができる。上述の非特許文献1に記載されているように、蒸留水中に生成したナノバブルは4ヶ月間もの間、水中に安定して存在することが確認されている。また、香りを放出する物質が水に加えられないことから、香り付与液を食品や飲料に加えても味が損なわれることはない。   As mentioned above, although the structure and operation | movement of the scent imparting liquid production | generation apparatus 1 were demonstrated, it is implement | achieved by the scent imparting liquid production | generation apparatus 1 to give a scent to water, without making the substance which generate | occur | produces a scent in water. In addition, since the nanobubbles exist stably in water for a long time, the scent imparting liquid can maintain the scent for a long time. As described in Non-Patent Document 1 described above, it has been confirmed that nanobubbles generated in distilled water are stably present in water for 4 months. Moreover, since the substance which discharge | releases a fragrance is not added to water, even if it adds a scent imparting liquid to a foodstuff or a drink, a taste is not impaired.

香り成分が含む香り分子が、水に不溶性、難溶性または微溶性の場合、水自体に香り分子を付与することはできない。これに対し、香り付与液生成装置1では、香り分子が、水に不溶性、難溶性または微溶性の場合であっても、ナノバブルに香り成分を閉じ込めることにより、長期間に亘って水に香りを付与した状態を持続することが実現される。なお、水に易溶性の香り分子の場合、このような分子は水から放出されないため、水から香りを放出させることはできない。   When the scent molecule contained in the scent component is insoluble, hardly soluble or slightly soluble in water, the scent molecule cannot be imparted to water itself. On the other hand, in the scent imparting liquid generating apparatus 1, even if the scent molecule is insoluble, hardly soluble or slightly soluble in water, the scent component is confined in the nanobubbles, thereby scenting the water over a long period of time. Sustaining the granted state is realized. In the case of a fragrance molecule that is easily soluble in water, such a molecule is not released from water, and therefore, the fragrance cannot be released from water.

次に、香り付与液生成装置1を用いて生成された香り付与液の官能評価試験について説明する。   Next, the sensory evaluation test of the scent imparting liquid generated using the scent imparting liquid generating apparatus 1 will be described.

<試験1>
試験1では、香り物質として山椒を用いた。粉砕した山椒(非加熱)2.66gを香り成分付与部11に充填し、3,000mLの水に対し20分間ポンプ44を連続稼働した。この際、窒素を0.2L/分で香り成分付与部11に供給した。
<Test 1>
In Test 1, yam was used as a scented substance. 2.66 g of pulverized yam (non-heated) was filled in the scent component imparting unit 11, and the pump 44 was continuously operated for 3,000 mL of water for 20 minutes. Under the present circumstances, nitrogen was supplied to the scent component provision part 11 at 0.2 L / min.

官能評価試験には、3点識別試験法を採用した。3点識別試験法とは、A,Bの2種類の試料を比較する際に、A,A,Bのように試料を1組にして提示し、その中から異なる1試料を選ばせる方法で、結果は3点識別試験法のための検定表を用いて有意性を判定する。   A three-point identification test method was adopted for the sensory evaluation test. The three-point identification test method is a method in which when two types of samples A and B are compared, samples are presented as a set, such as A, A, and B, and one different sample is selected from them. The results are assessed for significance using a test table for a three-point discrimination test.

試験1では、水のみの試料を2つ、香り付与液の試料を1つ準備し、香り付与液を選択する指示を出した。試験に際しては、まず、匂いのみでの評価した後、口に含んで評価する2段階方式を採用した。   In Test 1, two water-only samples and one scent imparting liquid sample were prepared, and an instruction to select the scent imparting liquid was issued. In the test, first, a two-stage method was adopted in which evaluation was made only with the odor and then evaluation was carried out in the mouth.

試料を嗅ぐだけで、異なる1個の試料を正しく選んだ者(以下、「正解者」という。)は、15名中15名であり、3点識別試験法の検定表から、この正解率は危険率0.1%で有意差がある、すなわち、水に山椒の香りが付与されていることが判った。次に、口に試料を含んで味わった後では、正解者は15名中13名であり、危険率0.1%で有意差が認められた。香りのみの試験時よりも正解率が下がったが、これは3点の試料を試飲する順番やその試験の前に匂いを嗅いだことによって、山椒の匂いが鼻腔に残ってしまったためと考えられる。山椒を用いた香り付与液の風味は極めて強く、試験終了10分以上たった後もまだ山椒の香りが口腔内に残存している感覚を持つ者も数名いた。   There are 15 out of 15 people who correctly selected one sample just by sniffing the sample (hereinafter referred to as “correct answerer”). From the test table of the 3-point discrimination test method, the correct answer rate is It was found that there was a significant difference at a risk rate of 0.1%, that is, the scent of yam was added to the water. Next, after tasting with a sample in the mouth, the correct answer was 13 out of 15 people, and a significant difference was recognized with a risk rate of 0.1%. The accuracy rate was lower than in the scent-only test, but this is thought to be due to the smell of yam remaining in the nasal cavity due to the order of tasting the three samples and smelling the scent before the test. . The flavor of the scent imparting liquid using yam was extremely strong, and several people had a sense that the yam scent remained in the oral cavity even after 10 minutes or more after the test was completed.

<試験2>
試験2では、香り物質として柚子を用いた。包丁で細かく刻んだ柚子皮7.14gを香り成分付与部11に充填し、試験1と同様の条件でポンプ44を連続稼働した。試験2においても、3点識別試験法を採用し、水のみの試料を2つ、香り付与液の試料を1つ準備し、香り付与液を選択する指示を出した。試験に際しては、まず、匂いのみでの評価した後、口に含んで評価する2段階方式を採用した。
<Test 2>
In Test 2, eggplant was used as a scented substance. 7.14 g of coconut skin finely chopped with a kitchen knife was filled in the scent component imparting unit 11, and the pump 44 was continuously operated under the same conditions as in Test 1. Also in Test 2, a three-point identification test method was adopted, two water-only samples and one scent imparting liquid sample were prepared, and an instruction to select a scent imparting liquid was issued. In the test, first, a two-stage method was adopted in which evaluation was made only with the odor and then evaluation was carried out in the mouth.

試験2においても、まず、匂いのみで異なる1個の試料を正しく選んだ者は15名中15名であり、3点識別試験法の検定表から、この正解率は危険率0.1%で有意差がある、すなわち、柚子の香りが水に与えられたことが確認された。さらに、味わった後の評価においても正解者は15名中14名と、有意な差が確認された。   Also in Test 2, first, 15 out of 15 people correctly selected one sample that differs only in odor. From the test table of the 3-point discrimination test method, this correct rate is 0.1%. It was confirmed that there was a significant difference, that is, the scent of eggplant was given to the water. Furthermore, in the evaluation after tasting, the correct answer was 14 out of 15 and a significant difference was confirmed.

<試験3>
試験3では、試験1と同様の手法にて生成して1日が経過した香り付与液に対して、試験1と同様に匂いのみで試験を行った。その結果、15名中6名のみの正解率であった。一日経過することで、香り付与液からの香り成分の放出が落ち着き、製造直後に比べて香りが少なくなったと考えられる。一方、味わいによる比較では、十分な山椒の香りを確認することができた。なお、4週間経過した後の香り付与液においても、味わいによる比較では、十分な山椒の香りを確認することができた。
<Test 3>
In Test 3, the scent imparting liquid produced by the same method as in Test 1 and passed for one day was tested using only the odor as in Test 1. As a result, the correct answer rate was only 6 out of 15. It is considered that the release of the scent component from the scent imparting liquid settled down after one day, and the scent was reduced as compared to immediately after production. On the other hand, in the comparison by taste, a sufficient scent of yam could be confirmed. In addition, even in the scent imparting liquid after 4 weeks, a sufficient scent of yam could be confirmed in the comparison by taste.

<試験4>
試験4では、香り物質として黒トリュフを用いた。包丁で細かく刻んだ黒トリュフ(量は不明)を香り成分付与部11に充填し、試験1と同様の条件でポンプ44を連続稼働した。10名により匂い、口に含んだ際の風味があるかどうか、水と比較して評価した。その結果、10名共、匂いおよび口に含んだ際の風味にトリュフの香りを確認した。
<Test 4>
In Test 4, black truffles were used as fragrant substances. Black truffles finely chopped with a kitchen knife (the amount is unknown) were filled in the scent component imparting unit 11 and the pump 44 was continuously operated under the same conditions as in Test 1. Ten people evaluated whether it smelled and had a flavor when it was put in the mouth, compared with water. As a result, 10 people confirmed the scent of truffles in the odor and flavor when included in the mouth.

以上の試験結果から、香り付与液生成装置1により、水に香りが付与されていることが確認できる。従来、山椒、柚子、トリュフ等の食品の香りそのものは水に与えることができなかった。これは、食品から放出される香り成分は、原則として水に不溶性または難溶性(あるいは微溶性)であるからである。これに対し、香り付与液生成装置1によるナノバブルを利用することにより、香りを放出する物質自体を水に与えることなく、水に香り成分のみを与えることが実現される。また、ナノバブルは水の中に長時間安定して存在するため、香りが付与された状態は長時間維持される。   From the above test results, it can be confirmed by the scent imparting liquid generating apparatus 1 that the scent is imparted to the water. Conventionally, the scent of food such as yam, eggplant and truffles could not be given to water. This is because the scent component released from the food is insoluble or hardly soluble (or slightly soluble) in water in principle. On the other hand, by using the nanobubbles by the scent imparting liquid generating apparatus 1, it is realized that only the scent component is given to the water without giving the substance itself that releases the scent to the water. Moreover, since nanobubbles exist stably in water for a long time, the state to which the fragrance was given is maintained for a long time.

特に、香り物質が山椒や柚等の柑橘系の場合に顕著な香りが水に与えられることから、少なくとも、香り物質が柑橘系である場合に、高い効果が得られると予想される。なお、山椒の香りを付与した水では、一日おくと匂いの放出がほとんどなくなり、口に含んだ後でのみ匂いを感じるというこれまでにない感覚が得られる。このような特性により、新たな風味を料理に与えることができる。また、香辛料のように殺菌が不可避なものでは、日本国で認可されていない放射線殺菌以外によい殺菌法がない。そのため、蒸気などの殺菌のために香気が変質したり劣化することが多いが、ナノバブルを利用する香り付与では殺菌を考慮する必要がなく、新鮮な香りを安定して付与することができる。   In particular, since a remarkable scent is imparted to water when the scented substance is a citrus type such as yam or salmon, it is expected that a high effect will be obtained at least when the scented substance is a citrus type. In addition, when water is added to the scent of yam, the scent is almost never released after a day, and an unprecedented sensation of feeling the scent only after it is put in the mouth is obtained. With such characteristics, a new flavor can be given to the dish. Moreover, there is no good sterilization method other than the radiation sterilization which is not approved in Japan in the case where sterilization is inevitable like spices. For this reason, the fragrance often deteriorates or deteriorates due to sterilization of steam or the like, but scent imparting using nanobubbles does not require sterilization, and a fresh scent can be stably imparted.

また、香り付与液は味自体を有さないことから、香り付与液を食品や飲料に与えても、鼻腔に香り成分が広がる影響を除いて、味覚には影響を与えない。このような特徴は、味に影響を与えることなく様々な風味を与えることが望まれるアルコール飲料への展開に特に適している。具体的実験として、山椒の香りを与えた水を用いてバーボンを割ったところ、バーボンの味にほとんど影響を与えることなく、明らかに風味が豊になった。このことから、香り付与液の応用例として、例えば、従来、ウイスキーを製造する際に、シェリー樽等の特定の香りのする樽を利用することで実現していた風味付け手法を、原酒に加える水に香り付与液を利用することで安価かつ短時間にて様々に実現することが考えられる。   In addition, since the scent imparting liquid does not have a taste itself, even if the scent imparting liquid is given to foods and beverages, it does not affect the taste except for the effect that the scent component spreads to the nasal cavity. Such a feature is particularly suitable for development in alcoholic beverages where it is desired to give various flavors without affecting the taste. As a specific experiment, when the bourbon was cracked with water with a fragrance of yam, the flavor was clearly enhanced with little effect on the taste of bourbon. From this, as an application example of the scent imparting liquid, for example, when manufacturing whiskey, conventionally, a flavoring technique realized by using a barrel with a specific scent such as a sherry barrel is added to the original sake. It is possible to realize variously in a short time by using a scent imparting liquid for water.

また、単純に香り付与液とアルコール飲料とを混合するのではなく、二酸化炭素と香り付与液とを混合した上でアルコール飲料と混合することにより、従来の炭酸割りと同様の手法で、味にほとんど影響を与えることなく単純な炭酸割りとは異なる風味をアルコール飲料に与えることができる。以上のように、エチルアルコールを含有する様々なアルコール飲料に、香り付与液は多彩な風味を与えることができる。   Also, instead of simply mixing the aromatizing liquid and the alcoholic beverage, mixing carbon dioxide and the aromatizing liquid and then mixing with the alcoholic beverage, the same method as the conventional carbonic acid split, Alcoholic beverages can be given a different flavor than simple carbonated cracks with little effect. As described above, the fragrance imparting liquid can give various flavors to various alcoholic beverages containing ethyl alcohol.

さらに、香り付与液は味に影響を与えないことら、食品への香り付けの材料として、従来の香料とは異なる特長を有する。香料の含有物は、その詳細を明らかにするには限界があるが、香り付与液生成装置1では、香り物質111が特定可能な物質である限り、このような問題は生じない。   Furthermore, since the scent imparting liquid does not affect the taste, it has characteristics different from conventional fragrances as a material for scenting foods. The content of the fragrance has a limit to clarify the details, but in the scent imparting liquid generating apparatus 1, such a problem does not occur as long as the scented substance 111 can be specified.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、上記実施の形態は様々な変形が可能である。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, various deformation | transformation are possible for the said embodiment.

例えば、混合ノズル31にて気体と混合される液体は、完全な水には限定されず、水を主成分をする液体であればよい。例えば、添加物や不揮発性の液体が添加された水であってもよい。   For example, the liquid mixed with the gas at the mixing nozzle 31 is not limited to complete water, and may be a liquid containing water as a main component. For example, water to which an additive or a non-volatile liquid is added may be used.

ナノバブルを形成する気体は、窒素には限定されず、空気でもよい。ただし、香り成分の質を長期間維持するには、不活性ガス、すなわち、酸素を含まないガスまたは酸素含有率の少ないガス(もちろん、酸素よりも香り分子と反応性を有するガスは含まない。)であることが好ましい。   The gas that forms the nanobubbles is not limited to nitrogen, and may be air. However, in order to maintain the quality of the scent component for a long period of time, an inert gas, that is, a gas not containing oxygen or a gas having a low oxygen content (of course, a gas having reactivity with scent molecules than oxygen is not included). ) Is preferable.

香り成分は、予めガスに混入され、このガスを貯留するボンベ等の貯留部が香り成分付与部11として設けられてもよい。   The scent component may be mixed in the gas in advance, and a storage unit such as a cylinder for storing the gas may be provided as the scent component provision unit 11.

微細気泡液生成部10の構造は様々に変更されてよく、さらには、異なる構造のものが使用されてもよい。例えば、微細気泡生成ノズル2は、複数の加圧液噴出口22を備えてもよい。微細気泡生成ノズル2と加圧液生成部3との間に圧力調整弁が設けられ、微細気泡生成ノズル2に与えられる圧力が高精度にて一定に維持されてもよい。気体と液体との混合には、機械的攪拌等の他の手段が利用されてもよい。   The structure of the fine bubble liquid generation unit 10 may be variously changed, and further, a structure having a different structure may be used. For example, the fine bubble generating nozzle 2 may include a plurality of pressurized liquid ejection ports 22. A pressure regulating valve may be provided between the fine bubble generating nozzle 2 and the pressurized liquid generating unit 3, and the pressure applied to the fine bubble generating nozzle 2 may be kept constant with high accuracy. Other means such as mechanical stirring may be used for mixing the gas and the liquid.

香り付与液生成装置1は、香り成分以外の物質を様々な液体に付与する物質付与液生成装置として利用することも可能である。これにより、所定の液体に対して不溶性、難溶性または微溶性の物質(以下、「対象物質」という。)であっても、対象物質を当該液体に含ませることができる。例えば、対象物質は、単に液体に溶かす場合と比較して、本装置を利用することによって液体に含ませることができる量が多くなる物質であればよい。この場合、図1の香り分子付与部11は、対象物質を気体に含ませる物質付与気体生成部として機能する。そして、微細気泡液生成部10は、物質付与気体生成部からの気体と、液体とを混合して当該気体のナノバブルを含む液体を物質付与液として生成する。   The scent imparting liquid generating apparatus 1 can also be used as a substance imparting liquid generating apparatus that imparts substances other than scent components to various liquids. Thereby, even if the substance is insoluble, hardly soluble or slightly soluble in a predetermined liquid (hereinafter referred to as “target substance”), the target substance can be included in the liquid. For example, the target substance may be a substance that increases the amount that can be contained in the liquid by using the apparatus as compared with a case where the target substance is simply dissolved in the liquid. In this case, the scent molecule providing unit 11 in FIG. 1 functions as a substance-added gas generating unit that includes the target substance in the gas. And the fine bubble liquid production | generation part 10 mixes the gas from the substance provision gas production | generation part, and a liquid, and produces | generates the liquid containing the nano bubble of the said gas as a substance provision liquid.

対象物質としては、例えば、香料の他、シリコーンオイル、油脂類、医薬品(動物薬を含む)、農薬活性成分、肥料、化粧料、食品材料、飼料、殺菌剤、防ばい剤、防虫剤、殺虫剤、防錆剤、吸収剤など広い分野から選択することができる。   Examples of target substances include, in addition to fragrances, silicone oils, oils and fats, pharmaceuticals (including animal drugs), agrochemical active ingredients, fertilizers, cosmetics, food materials, feeds, fungicides, antifungal agents, insecticides, insecticides It can be selected from a wide range of agents such as agents, rust inhibitors and absorbents.

また、物質が付与される液体は、水または水を主成分とするものには限定されず、例えば、エチルアルコール、グリセリン、植物油なども利用可能と考えられる。対象物質が付与される気体も、対象物質に応じて様々に変更可能である。   In addition, the liquid to which the substance is applied is not limited to water or a liquid containing water as a main component, and for example, ethyl alcohol, glycerin, vegetable oil, etc. can be used. The gas to which the target substance is applied can be variously changed according to the target substance.

上記実施形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。   The configurations in the above embodiment and each modification may be combined as appropriate as long as they do not contradict each other.

1 香り付与液生成装置
2 微細気泡生成ノズル
10 微細気泡液生成部
11 香り成分付与部
31 混合ノズル
43 補助配管
44 ポンプ
45 液貯留部
71 加圧液
72 混合流体
91 対象液
111 香り物質
321 第1流路
322 第2流路
326 余剰気体分離部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fragrance imparting liquid production | generation apparatus 2 Fine bubble production | generation nozzle 10 Fine bubble liquid production | generation part 11 Fragrance component provision part 31 Mixing nozzle 43 Auxiliary piping 44 Pump 45 Liquid storage part 71 Pressurization liquid 72 Mixed fluid 91 Target liquid 111 Aroma substance 321 1st Channel 322 Second channel 326 Excess gas separation unit

Claims (7)

物質を液体に付与した物質付与液を生成する物質付与液生成装置であって、
気体に対象物質を含ませる物質付与気体生成部と、
前記物質付与気体生成部からの前記気体と、液体とを混合して、前記気体の微細気泡であって直径が1μm以下のものを、1mL当たり1億個以上含む物質付与液を生成する微細気泡液生成部と、
を備え、
前記対象物質が、前記液体に対して不溶性、難溶性または微溶性であり、
前記微細気泡液生成部が、
前記気体を前記液体に加圧溶解させた加圧液を生成する加圧液生成部と、
前記加圧液を噴出することにより、前記液体中に前記気体の微細気泡を生成する微細気泡生成ノズルと、
を備えることを特徴とする物質付与液生成装置。
A substance application liquid generating device for generating a substance application liquid provided with a substance to a liquid,
A substance-added gas generator that includes the target substance in the gas;
Microbubbles that mix the gas from the substance-added gas generation unit and a liquid to generate a substance-applying liquid containing 100 million or more microbubbles with a diameter of 1 μm or less per mL A liquid generator;
With
The target substance is insoluble, hardly soluble or slightly soluble in the liquid;
The fine bubble liquid generator is
A pressurized liquid generating section for generating a pressurized liquid obtained by pressurizing and dissolving the gas in the liquid;
A fine bubble generating nozzle for generating fine bubbles of the gas in the liquid by ejecting the pressurized liquid;
A substance-imparting liquid generating apparatus comprising:
請求項1に記載の物質付与液生成装置であって、
前記物質付与気体生成部が、前記微細気泡液生成部に前記気体を送り込む気体流路に設けられた物質収容部であることを特徴とする物質付与液生成装置。
The substance-imparting liquid generator according to claim 1,
The substance-imparting liquid generator is a substance container provided in a gas flow path for sending the gas into the fine bubble liquid generator.
請求項1または2に記載の物質付与液生成装置であって、
前記気体が、不活性ガスであることを特徴とする物質付与液生成装置。
The substance-imparting liquid generator according to claim 1 or 2,
The substance applying liquid generating apparatus, wherein the gas is an inert gas.
請求項1ないし3のいずれかに記載の物質付与液生成装置であって、
前記加圧液生成部が、
前記物質付与気体生成部からの気体と液体とを混合して噴出する混合ノズルと、
前記混合ノズルから噴出された後の混合流体が加圧環境下にて流れるとともに、前記混合流体に前記混合ノズルから噴出された直後の混合流体が衝突する第1流路と、
前記第1流路の下方に位置し、前記第1流路から落下した前記混合流体が加圧環境下にて流れる第2流路と、
を備え、
前記微細気泡液生成部が、
対象液を貯留する液貯留部と、
前記対象液を、前記液体として前記混合ノズルへと戻すポンプと、
をさらに備え、
前記微細気泡生成ノズルが、前記第2流路からの前記混合流体から得られる前記加圧液を前記対象液中に噴出することにより、前記対象液中に前記気体の微細気泡を生成し、
前記ポンプの稼動により、前記対象液が前記物質付与液となることを特徴とする物質付与液生成装置。
It is a substance provision liquid production | generation apparatus in any one of Claim 1 thru | or 3, Comprising:
The pressurizing liquid generator is
A mixing nozzle that mixes and ejects the gas and liquid from the substance-added gas generating unit;
A first flow path in which the mixed fluid after being ejected from the mixing nozzle flows in a pressurized environment, and the mixed fluid immediately after being ejected from the mixing nozzle collides with the mixed fluid;
A second channel that is located below the first channel and in which the mixed fluid dropped from the first channel flows in a pressurized environment;
With
The fine bubble liquid generator is
A liquid reservoir for storing the target liquid;
A pump for returning the target liquid to the mixing nozzle as the liquid;
Further comprising
The fine bubble generating nozzle generates fine bubbles of the gas in the target liquid by ejecting the pressurized liquid obtained from the mixed fluid from the second flow path into the target liquid,
The substance application liquid generating apparatus, wherein the target liquid becomes the substance application liquid by operating the pump.
請求項4に記載の物質付与液生成装置であって、
前記微細気泡液生成部が、
前記第2流路からの前記混合流体から、前記混合流体の一部と共に気体を分離する余剰気体分離部と、
前記余剰気体分離部からの前記混合流体の前記一部を前記液貯留部へと導く補助流路と、
をさらに備えることを特徴とする物質付与液生成装置。
It is a substance provision liquid production | generation apparatus of Claim 4, Comprising:
The fine bubble liquid generator is
An excess gas separation unit that separates gas together with a part of the mixed fluid from the mixed fluid from the second flow path;
An auxiliary flow path for guiding the part of the mixed fluid from the surplus gas separation unit to the liquid storage unit;
A substance-imparting liquid generating apparatus further comprising:
物質を液体に付与した物質付与液を生成する物質付与液生成方法であって、
a)気体に対象物質を含ませる工程と、
b)前記対象物質を含む前記気体と、液体とを混合して前記気体の微細気泡であって直径が1μm以下のものを、1mL当たり1億個以上含む物質付与液を生成する工程と、
を備え、
前記対象物質が、前記液体に対して不溶性、難溶性または微溶性であり、
前記b)工程において、加圧液生成部により、前記気体を前記液体に加圧溶解させた加圧液が生成され、前記加圧液が微細気泡生成ノズルから対象液中に噴出されることにより、前記液体中に前記気体の微細気泡が生成されることを特徴とする物質付与液生成方法。
A substance application liquid generation method for generating a substance application liquid in which a substance is applied to a liquid,
a) including a target substance in a gas;
b) mixing the gas containing the target substance with a liquid to produce a substance-giving liquid containing 100 million or more per minute of fine bubbles of the gas having a diameter of 1 μm or less;
With
The target substance is insoluble, hardly soluble or slightly soluble in the liquid;
In the step b), the pressurized liquid generating unit generates a pressurized liquid in which the gas is pressurized and dissolved in the liquid, and the pressurized liquid is ejected from the fine bubble generating nozzle into the target liquid. A method for producing a substance-imparting liquid, wherein fine bubbles of the gas are produced in the liquid.
請求項6に記載の物質付与液生成方法であって、
前記気体に対象物質を含ませる工程において、前記気体に対象物質を通過させることを特徴とする物質付与液生成方法。
The method for producing a substance-imparting liquid according to claim 6,
In the step of causing the target substance to be included in the gas, the substance-applying liquid generating method, wherein the target substance is passed through the gas.
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