TW201605538A - 殺菌液生成裝置 - Google Patents

殺菌液生成裝置 Download PDF

Info

Publication number
TW201605538A
TW201605538A TW103139886A TW103139886A TW201605538A TW 201605538 A TW201605538 A TW 201605538A TW 103139886 A TW103139886 A TW 103139886A TW 103139886 A TW103139886 A TW 103139886A TW 201605538 A TW201605538 A TW 201605538A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
liquid
flow path
gas
plasma
pressurized
Prior art date
Application number
TW103139886A
Other languages
English (en)
Inventor
沖野晃俊
宮原秀一
大下貴也
渡邊洋輔
高松利寬
柏雅一
平野正浩
西原一寬
前田重雄
Original Assignee
沖野晃俊
宮原秀一
Idec股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 沖野晃俊, 宮原秀一, Idec股份有限公司 filed Critical 沖野晃俊
Publication of TW201605538A publication Critical patent/TW201605538A/zh

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N25/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N59/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing elements or inorganic compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20Mixing gases with liquids
    • B01F23/23Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/232Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using flow-mixing means for introducing the gases, e.g. baffles
    • B01F23/2323Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using flow-mixing means for introducing the gases, e.g. baffles by circulating the flow in guiding constructions or conduits
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20Mixing gases with liquids
    • B01F23/23Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/234Surface aerating
    • B01F23/2341Surface aerating by cascading, spraying or projecting a liquid into a gaseous atmosphere
    • B01F23/23411Surface aerating by cascading, spraying or projecting a liquid into a gaseous atmosphere by cascading the liquid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30Injector mixers
    • B01F25/31Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/312Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows with Venturi elements; Details thereof
    • B01F25/3124Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows with Venturi elements; Details thereof characterised by the place of introduction of the main flow
    • B01F25/31243Eductor or eductor-type venturi, i.e. the main flow being injected through the venturi with high speed in the form of a jet
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/50Circulation mixers, e.g. wherein at least part of the mixture is discharged from and reintroduced into a receptacle
    • B01F25/53Circulation mixers, e.g. wherein at least part of the mixture is discharged from and reintroduced into a receptacle in which the mixture is discharged from and reintroduced into a receptacle through a recirculation tube, into which an additional component is introduced
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/467Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
    • C02F1/4672Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2305/00Use of specific compounds during water treatment
    • C02F2305/02Specific form of oxidant
    • C02F2305/023Reactive oxygen species, singlet oxygen, OH radical

Abstract

本發明之微細氣泡生成裝置(1)包括:電漿生成部(34),其自氣體生成作為包含電漿之氣體的含有電漿之氣體;作為混合物之混合噴嘴(31),其將來自電漿生成部(34)之含有電漿之氣體與液體混合而生成混合流體;及作為溶解部之溶解流路部(32),其藉由對來自混合噴嘴(31)之混合流體進行加壓,使含有電漿之氣體加壓溶解於液體而生成加壓液,並送出加壓液,藉此生成包含1.0×108個/cm3以上藉由含有電漿之氣體而形成之超微細氣泡的殺菌液。根據微細氣泡生成裝置(1),可提供具有殺菌力之殺菌液。

Description

殺菌液生成裝置
本發明係關於一種殺菌液生成裝置。
近年來,包含直徑為1mm(毫米)以下之微細氣泡之液體被用於各種領域。又,最近,包含直徑未滿1μm(微米)之微細氣泡(所謂之超微細氣泡)之液體,於各種領域受到注目,且提出有生成該液體之裝置。
於日本專利特開2011-20005號公報(文獻1)之裝置中,使通過藉由無聲放電產生臭氧之臭氧產生器之空氣混合於水中,而生成氣泡水。對氣泡水加壓後進行減壓,藉此於水中產生直徑為3~30μm之微氣泡。繼而,分散有微氣泡之包含電解質離子之水於流路中藉由振動機而振動,藉此微氣泡被連續地壓散而生成超微細氣泡。於該裝置中,藉由將含有臭氧之氣體製成超微細氣泡,而謀求生成可殺菌或除臭之功能水。
於日本專利特開2011-25203號公報(文獻2)之功能霧生成裝置中,於貯存有液體之氣液混合槽中,使加壓氣體中產生微電漿放電,藉此生成存在包含藉由放電生成之有效成分之氣泡的氣液混合液。氣液混合液於脫氣泡部被去除較大氣泡之後,作為包含超微細氣泡之功能液被輸送至霧產生部。
且說,於文獻1中,提出有將包含使用含有臭氧之氣體 而生成之超微細氣泡之液體用於殺菌,但未揭示用以對該液體賦予有效殺菌力之具體條件或方法。
本發明係針對殺菌液生成裝置,其目的在於提供一種具有殺菌力之殺菌液。
本發明之殺菌液生成裝置包括:電漿生成部,其自氣體生成作為包含電漿之氣體的含有電漿之氣體;混合部,其將來自上述電漿生成部之上述含有電漿之氣體與液體混合而生成混合流體;及超微細氣泡生成部,其基於來自上述混合部之上述混合流體,生成包含1.0×108個/cm3以上藉由上述含有電漿之氣體而形成之超微細氣泡的殺菌液。
藉由該殺菌液生成裝置,可提供具有殺菌力之殺菌液。
於本發明之一較佳實施形態中,上述氣體為氧氣或空氣。
上述目的及其他目的、特徵、態樣及優點,可藉由以下參照隨附圖式而進行之本發明之詳細說明而明確。
1‧‧‧微細氣泡生成裝置
2‧‧‧微細氣泡生成噴嘴
3‧‧‧加壓液生成部
4‧‧‧加壓液流路
5‧‧‧貯存部
6‧‧‧循環流路
20‧‧‧噴嘴流路
21‧‧‧加壓液流入口
22‧‧‧加壓液噴出口
23‧‧‧導入部
24‧‧‧錐部
25‧‧‧喉部
27‧‧‧擴大部
28‧‧‧擴大部開口
29‧‧‧外部流路
31‧‧‧混合噴嘴
32‧‧‧溶解流路部
33‧‧‧泵
34‧‧‧電漿生成部
51‧‧‧側壁部
61‧‧‧調整閥
62‧‧‧壓力感測器
63‧‧‧閥控制部
64‧‧‧排氣閥
71‧‧‧加壓液
72‧‧‧混合流體
91‧‧‧貯存液
221‧‧‧噴出口端面
310‧‧‧噴嘴流路
311‧‧‧液體流入口
312‧‧‧混合流體噴出口
313‧‧‧導入部
314‧‧‧第1錐部
315‧‧‧喉部
316‧‧‧氣體混合部
317‧‧‧第2錐部
318‧‧‧導出部
319‧‧‧氣體流入口
321‧‧‧第1水平流路
321a、322a、323a、324a‧‧‧開口
322‧‧‧第2水平流路
323‧‧‧第3水平流路
324‧‧‧第4水平流路
325‧‧‧第5水平流路
326‧‧‧剩餘氣體分離部
327‧‧‧節流部
3191‧‧‧氣體流路
3192‧‧‧氣體供給部
J1‧‧‧中心軸
J2‧‧‧中心軸
α‧‧‧角度
圖1係表示一實施形態之微細氣泡生成裝置之剖面圖。
圖2係混合噴嘴之放大剖面圖。
圖3係微細氣泡生成噴嘴之放大剖面圖。
圖4係表示顯示UFB(Ultra-Fine Bubble,超微細氣泡)液之殺菌力之實驗結果之圖。
圖5係表示顯示UFB液之殺菌力之實驗結果之圖。
圖6係表示顯示UFB液之殺菌力之實驗結果之圖。
圖1係表示作為本發明之一實施形態之殺菌液生成裝置的微細氣泡生成裝置1之剖面圖。微細氣泡生成裝置1具備微細氣泡生成噴嘴2、加壓液生成部3、加壓液流路4、貯存部5、及循環流路6。加壓液流路4使用以連接加壓液生成部3與微細氣泡生成噴嘴2。微細氣泡生成噴嘴2之前端部連接於貯存部5之側壁部51。加壓液生成部3係生成使氣體加壓溶解於液體而成之加壓液71,並經由加壓液流路4將加壓液71供給至微細氣泡生成噴嘴2。微細氣泡生成噴嘴2自加壓液71生成包含微細氣泡之液體,並將包含微細氣泡之液體供給至貯存於貯存部5之液體(以下,稱為「貯存液91」)中。該微細氣泡為直徑未滿1μm(微米)之超微細氣泡。於加壓液生成部3中,可使各種氣體加壓溶解於各種液體。
於圖1所示之微細氣泡生成裝置1中,藉由加壓液生成部3,生成使空氣加壓溶解於液體而成之加壓液71。又,藉由微細氣泡生成噴嘴2,生成包含直徑未滿1μm之空氣之微細氣泡(所謂之超微細氣泡)的液體,並供給至貯存部5內之貯存液91中。於圖1中,為易於理解圖,使用虛線對加壓液71或貯存液91等流體標註平行斜線。
加壓液生成部3具備混合噴嘴31、溶解流路部32、泵33、及電漿生成部34。於本實施形態中,超微細氣泡生成部至少包含溶解流路部32及微細氣泡生成噴嘴2。加壓液生成部3中,利用泵33壓送至作為混合部之混合噴嘴31之液體、與含有利用電漿生成部34生成之電漿之氣體(以下,稱為「含有電漿之氣體」或簡稱為「氣體」)藉由混合噴嘴31而混合,並朝向溶解流路部32內噴出。作為溶解部 之溶解流路部32內被加壓,而成為壓力高於大氣壓之狀態(以下,稱為「加壓環境」),自混合噴嘴31噴出之液體與含有電漿之氣體混合而成之流體(以下,稱為「混合流體72」)於加壓環境下在溶解流路部32內流動的期間,含有電漿之氣體加壓溶解於液體,而生成加壓液71。 於電漿生成部34之內部,設置有對向電極作為放電部,藉由賦予例如10kV左右之高電壓,而於對向電極間產生放電。藉由該放電,而於通過放電部之氣體中產生電漿。
圖2係將混合噴嘴31放大而表示之剖面圖。混合噴嘴 31具備液體流入口311、氣體流入口319、及混合流體噴出口312。藉由泵33而壓送之液體自液體流入口311流入。電漿生成部34配置於混合噴嘴31之氣體流入口319。含有電漿之氣體自氣體流入口319流入。自液體流入口311流入之液體.及自氣體流入口319流入且含有電漿之氣體混合而成的混合流體72(參照圖1),係自混合流體噴出口312噴出。液體流入口311、氣體流入口319及混合流體噴出口312分別為大致圓形。
自液體流入口311朝向混合流體噴出口312之噴嘴流路 310之流路剖面、及自氣體流入口319朝向噴嘴流路310之氣體流路3191之流路剖面亦為大致圓形。所謂流路剖面係指噴嘴流路310或氣體流路3191等流路之垂直於中心軸之剖面,即,垂直於流經流路之流體之流向的剖面。又,於以下之說明中,將流路剖面之面積稱為「流路面積」。噴嘴流路310為流路面積於流路之中間部變小之文氏管狀(Venturi tube type)。
混合噴嘴31具備自液體流入口311向混合流體噴出口 312依序連續配置之導入部313、第1錐部314、喉部315、氣體混合 部316、第2錐部317、及導出部318。混合噴嘴31又具備於內部設置有氣體流路3191之氣體供給部3192。
於導入部313,流路面積係於噴嘴流路310之中心軸J1 方向之各位置大致固定。於第1錐部314,流路面積朝向液體流動之方向(即,朝向下游側)逐漸減小。於喉部315,流路面積大致固定。喉部315之流路面積於噴嘴流路310中最小。再者,於噴嘴流路310中,即便於流路面積在喉部315略微變化之情形,亦將流路面積大體上最小之部分整體理解為喉部315。於氣體混合部316,流路面積大致固定,且略大於喉部315之流路面積。於第2錐部317,流路面積朝向下游側逐漸增大。於導出部318,流路面積大致固定。氣體流路3191之流路面積亦大致固定,氣體流路3191連接於噴嘴流路310之氣體混合部316。
於混合噴嘴31中,自液體流入口311流入至噴嘴流路 310之液體於喉部315被加速,靜壓下降,從而於喉部315及氣體混合部316,噴嘴流路310內之壓力變得低於大氣壓。藉此,自氣體流入口319抽吸含有電漿之氣體,使其通過氣體流路3191流入至氣體混合部316,與液體混合而生成混合流體72(參照圖1)。混合流體72於第2錐部317及導出部318被減速,靜壓增大,從而經由混合流體噴出口312而噴出至溶解流路部32內。
如圖1所示,溶解流路部32具備於上下方向積層之第1 水平流路321、第2水平流路322、第3水平流路323、第4水平流路324、及第5水平流路325。於以下之說明中,當統指第1水平流路321、第2水平流路322、第3水平流路323、第4水平流路324及第5水平流路325時,稱為「水平流路321~325」。準確而言,水平流路321~ 325為形成供液體流動之內部空間之部位。水平流路321~325為於水平方向延伸之管路,水平流路321~325之垂直於長度方向之剖面為大致矩形。於本實施形態中,水平流路321~325之寬度約為40mm。
於第1水平流路321之上游側之端部(即,圖1中之左側 之端部),安裝有混合噴嘴31,自混合噴嘴31噴出後之混合流體72於加壓環境下朝向圖1中之右側流動。本實施形態中,剛自混合噴嘴31噴出後之混合流體72,係自較第1水平流路321內之混合流體72之液面更靠上方噴出,於與第1水平流路321之下游側之壁面(即,圖1中之右側之壁面)碰撞之前,與上述液面直接碰撞。為使自混合噴嘴31噴出之混合流體72與液面直接碰撞,較佳為使第1水平流路321之長度大於混合噴嘴31之混合流體噴出口312(參照圖2)之中心與第1水平流路321之下表面之間的上下方向之距離之7.5倍。
於加壓液生成部3中,混合噴嘴31之混合流體噴出口 312之一部分或整體,亦可位於較第1水平流路321內之混合流體72之液面更靠下側。藉此,與上述同樣地,於第1水平流路321內,剛自混合噴嘴31噴出後之混合流體72與在第1水平流路321內流動之混合流體72直接碰撞。
於第1水平流路321下游側之端部下表面,設置有大致圓形之開口321a,在第1水平流路321內流動之混合流體72,係經由開口321a而向位於第1水平流路321下方之第2水平流路322落下。再者,在水平流路321~325內流動之流體未必為氣液混合狀態,但以下簡稱為「混合流體72」。於第2水平流路322中,自第1水平流路321落下之混合流體72於加壓環境下自圖1中之右側向左側流動,經由設置於第2水平流路322下游側之端部下表面的大致圓形之開口 322a,而向位於第2水平流路322下方之第3水平流路323落下。於第3水平流路323中,自第2水平流路322落下之混合流體72於加壓環境下自圖1中之左側向右側流動,經由設置於第3水平流路323下游側之端部下表面的大致圓形之開口323a,而向位於第3水平流路323之下方之第4水平流路324落下。如圖1所示,於第1水平流路321~第4水平流路324中,混合流體72分成包含氣泡之液體之層、與位於其上方之氣體(即,含有電漿之氣體)之層。
於第4水平流路324中,自第3水平流路323落下之混 合流體72於加壓環境下自圖1中之右側向左側流動,經由設置於第4水平流路324下游側之端部下表面的大致圓形之開口324a,而向位於第4水平流路324下方之第5水平流路325流入(即,落下)。於第5水平流路325中,與第1水平流路321~第4水平流路324不同,不存在氣體之層,而成為如下狀態:在充滿第5水平流路325內之液體內,於第5水平流路325之上表面附近,存在少許可辨視程度之大小之氣泡。於第5水平流路325中,自第4水平流路324流入之混合流體72於加壓環境下自圖1中之左側向右側流動。
於加壓液生成部3中,在溶解流路部32之水平流路321 ~325內一面階段性地重複緩急一面自上而下地流落(即,一面交替地重複向水平方向之流動與向下方之流動一面進行流動)的混合流體72中,氣體逐漸加壓溶解於液體。於第5水平流路325中,已溶解於液體中之氣體之濃度大致等於加壓環境下該氣體(飽和)溶解度之60%~90%。而且,未溶解於液體之剩餘之氣體於第5水平流路325內,作為可辨視之大小之氣泡而存在。藉由使上下鄰接之水平流路321~325中之混合流體72之流動方向為相反方向,而實現加壓液生成部3之小型 化。
溶解流路部32進而具備自第5水平流路325下游側之 上表面向上方延伸之剩餘氣體分離部326,於剩餘氣體分離部326中充滿混合流體72。剩餘氣體分離部326之垂直於上下方向之剖面為大致矩形,剩餘氣體分離部326之上端部經由壓力調整用之節流部327而向大氣開放。在第5水平流路325內流動之混合流體72之氣泡於剩餘氣體分離部326內上升,而釋出至大氣中。
如此,自混合流體72中分離出剩餘之氣體,藉此生成 至少實質上不含可容易地辨視之大小之氣泡的加壓液71,並向連接於第5水平流路325下游側之端部(即,圖1中之右側之端部)的加壓液流路4送出。於本實施形態中,於加壓液71中,溶解有大氣壓下之氣體(飽和)溶解度約2倍以上的氣體。於溶解流路部32中,在水平流路321~325內流動之混合流體72之液體亦可理解為生成中途之加壓液71。
微細氣泡生成裝置1進而具備調整閥61、壓力感測器 62、及閥控制部63。調整閥61設置於加壓液流路4,調整加壓液流路4內之加壓液71之壓力。壓力感測器62配置於第1水平流路321之上方,測定加壓液生成部3之溶解流路部32內之壓力。於第1水平流路321之上方,亦設置有排氣閥64。於微細氣泡生成裝置1中,以自壓力感測器62輸出之溶解流路部32內之壓力之測定值成為預先規定之既定壓力(較佳為0.1MPa~0.45MPa)之方式,藉由閥控制部63對調整閥61進行控制。換言之,閥控制部63基於來自壓力感測器62之輸出,控制調整閥61。藉此,即便混合流體72之黏度因溫度變化等而變化,溶解流路部32內之壓力變化亦得以降低。再者,調整閥61亦可為手 動操作者。自溶解流路部32引導至加壓液流路4之加壓液71係流入至微細氣泡生成噴嘴2。
圖3係將微細氣泡生成噴嘴2放大而表示之剖面圖。微 細氣泡生成噴嘴2包括:加壓液流入口21,其供加壓液71自連接配管4流入;及加壓液噴出口22,其朝向貯存液91而呈開口。加壓液流入口21及加壓液噴出口22分別為大致圓形,自加壓液流入口21朝向加壓液噴出口22之噴嘴流路20之流路剖面亦為大致圓形。
微細氣泡生成噴嘴2具備自加壓液流入口21向加壓液 噴出口22依序連續配置之導入部23、錐部24及喉部25。於導入部23,流路面積於噴嘴流路20之中心軸J2方向之各位置大致固定。於錐部24,流路面積朝向加壓液71(參照圖1)之流動方向(即,朝向下游側)逐漸減小。錐部24之內面為以噴嘴流路20之中心軸J2為中心之大致圓錐面之一部分。於包含該中心軸J2之剖面中,錐部24之內面所成之角度α較佳為10°以上90°以下。
喉部25將錐部24與加壓液噴出口22相連。喉部25之 內面為大致圓筒面,於喉部25,流路面積大致固定。喉部25之流路剖面之直徑於噴嘴流路20中最小,喉部25之流路面積於噴嘴流路20中最小。喉部25之長度較佳為喉部25之直徑之1.1倍以上10倍以下,更佳為1.5倍以上2倍以下。再者,於噴嘴流路20中,即便於流路面積在喉部25略微變化之情形下,亦將流路面積大致最小之部分整體理解為喉部25。
微細氣泡生成噴嘴2又包括:擴大部27,其與喉部25 連續地設置,且與加壓液噴出口22隔開地包圍加壓液噴出口22之周圍;及擴大部開口28,其設置於擴大部27之端部。加壓液噴出口22 與擴大部開口28之間之流路29為設置於加壓液噴出口22之外部之流路,以下將其稱為「外部流路29」。外部流路29之流路剖面及擴大部開口28為大致圓形,外部流路29之流路面積大致固定。外部流路29之直徑大於喉部25之直徑(即,加壓液噴出口22之直徑)。以下之說明中,將擴大部27之內周面之加壓液噴出口22側之邊緣與加壓液噴出口22之邊緣之間的圓環狀之面稱為「噴出口端面221」。於本實施形態中,噴嘴流路20及外部流路29之中心軸J2與噴出口端面221所成之角度約為90°。又,外部流路29之直徑為10mm~20mm,外部流路29之長度大體等於外部流路29之直徑。於微細氣泡生成噴嘴2中,可理解為於與加壓液流入口21為相反側之端部,形成有作為凹部之外部流路29,且於該凹部之底部,形成有作為較該底部小之開口之加壓液噴出口22。藉由擴大部27,而使加壓液噴出口22與貯存部5內之貯存液91之間的加壓液71之流路面積擴大。
於微細氣泡生成噴嘴2中,自加壓液流入口21流入至 噴嘴流路20之加壓液71,一面於錐部24逐漸加速一面向喉部25流動,通過喉部25而自加壓液噴出口22作為噴流噴出。加壓液71於喉部25之流速較佳為秒速10m~30m,於本實施形態中,秒速約為20m。於喉部25,加壓液71之靜壓下降,因此加壓液71中之含有電漿之氣體變得過飽和,而作為微細氣泡自液體中析出。微細氣泡與加壓液71一併通過擴大部27之外部流路29,向貯存部5中之貯存液91中擴散。於微細氣泡生成噴嘴2中,於加壓液71通過外部流路29之期間,亦產生微細氣泡之析出。於微細氣泡生成噴嘴2中生成之微細氣泡係如上所述般,包含直徑未滿1μm之所謂之超微細氣泡。
如圖1所示,貯存部5內之貯存液91、即包含超微細氣 泡之液體(以下,稱為「UFB液」)自貯存部5經由循環流路6向加壓液生成部3之泵33返回,經由加壓液生成部3及加壓液流路4向貯存部5進行循環。藉此,UFB液中之超微細氣泡之密度增大。於圖1所示之微細氣泡生成裝置1中,例如一面使UFB液以約4L(升)/分鐘循環既定時間,一面自混合噴嘴31供給約0.2L/分鐘之含有電漿之氣體,藉此生成UFB液。於UFB液之生成時間例如為30分鐘之情況下,UFB液中之超微細氣泡之密度變成約3.58×108個/cm3。UFB液中之超微細氣泡之直徑係以約100nm(奈米)為中心分佈於未滿1μm之範圍內。超微細氣泡之密度及直徑係藉由奈米科技公司(NanoSight Limited)之NS500而測定。
藉由微細氣泡生成裝置1生成之UFB液,若液體中之 超微細氣泡之密度為1.0×108個/cm3以上,則顯示高殺菌力。於以下之說明中,亦將超微細氣泡之密度為1.0×108個/cm3以上之上述UFB液稱為「殺菌液」。即,微細氣泡生成裝置1為生成具有高殺菌力之殺菌液之殺菌液生成裝置。
圖4係顯示藉由微細氣泡生成裝置1生成之UFB液之殺菌力之實驗結果。於實驗中,對含有大腸桿菌(E.Coli)之菌液10μL(微升),加入藉由微細氣泡生成裝置1剛生成後之UFB液990μL,測定菌數之減少。圖4中之橫軸表示UFB液之生成時間。生成UFB液時之加壓液71之循環流量及含有電漿之氣體之供給流量與上述相同。UFB液之生成中所利用之液體及氣體為純水及氧氣,UFB液中,使氧氣中產生電漿而成之含有電漿之氣體的超微細氣泡存在於純水中。圖4中之縱軸表示菌數(CFU(colony forming unit,菌落形成單位)/mL)。
於圖4中,生成時間為0分鐘之標繪點(plot)表示對菌液 10μL加入有純水990μL之情況下之菌數。該情況下之菌數約為1.0×106CFU/mL。生成時間為1分鐘、5分鐘、10分鐘、30分鐘之情況下的UFB液中之超微細氣泡之密度分別為0.62×108個/cm3、1.71×108個/cm3、1.31×108個/cm3、3.58×108個/cm3
如圖4所示,於UFB液之生成時間為1分鐘之情況下 (即,超微細氣泡之密度為0.62×108個/cm3之情況下),菌數減少至約0.5×106CFU/mL。與此相對,於UFB液之生成時間為5分鐘以上之情況下,菌數減少至約0CFU/mL。由此可知,如上所述般,液體中之超微細氣泡之密度為1.0×108個/cm3以上之UFB液為具有高殺菌力之殺菌液。
於微細氣泡生成裝置1中,UFB液之生成中所利用之液 體及氣體為純水及空氣之情況亦同樣地,藉由實驗可確認液體中之超微細氣泡之密度為1.0×108個/cm3以上之UFB液為具有高殺菌力之殺菌液。
針對在UFB液之生成中利用氧氣之情況,測定UFB液 中之OH自由基、單線態氧、臭氧、過氧化氫之量,結果單線態氧及臭氧僅檢測出微量。又,針對在UFB液之生成中利用空氣之情況,測定UFB液中之OH自由基、單線態氧、臭氧、過氧化氫之量,結果OH自由基、單線態氧、臭氧僅檢測出微量。
圖5係表示於將藉由微細氣泡生成裝置1生成之UFB 液放置既定時間之後,將其加入至菌液中之情況下的菌數之減少實驗之結果的圖。實驗條件除於生成UFB液後進行放置之點以外,均與圖4所示之實驗相同。又,UFB液之生成時間為30分鐘。UFB液之生成中所利用之液體及氣體為純水及氧氣。圖5中之橫軸表示UFB液之放 置時間,縱軸表示菌數。如圖5所示,生成後之放置時間為20分鐘以下之UFB液與剛生成後之UFB液同樣地,顯示高殺菌力。又,於放置時間為30分鐘以上之UFB液中,殺菌力伴隨時間經過而下降。
圖6係顯示藉由微細氣泡生成裝置1生成之UFB液對 於各種細菌之殺菌力的實驗結果。於圖6中,表示該UFB液對於上述大腸桿菌、綠膿桿菌、腸球菌及金黃色葡萄球菌各者之殺菌力。於該實驗中,對分別含有大腸桿菌、綠膿桿菌、腸球菌及金黃色葡萄球菌之菌液10μL,加入藉由微細氣泡生成裝置1剛生成後之UFB液990μL,測定菌數之減少結果。添加UFB液前之菌液10μL中所含之細菌數約為1.0×106個。
生成UFB液時之加壓液71之循環流量及含有電漿之氣 體之供給流量與上述相同。UFB液之生成中所利用之液體及氣體為純水及氧氣,於UFB液中,使氧氣中產生電漿而成之含有電漿之氣體的超微細氣泡存在於純水中。UFB液之生成時間為5分鐘,UFB液中之超微細氣泡之密度為1.0×108個/cm3以上。又,UFB液係於藉由微細氣泡生成裝置1剛生成之後而添加至各菌液中。即,上述放置時間為0分鐘之UFB液被添加至各菌液中。
圖6之橫軸表示成為對象之細菌,縱軸表示於添加UFB 液之後殘留之菌數(CFU/mL)。於圖6中,為進行比較,亦一併表示對上述各細菌之菌液10μL分別加入有純水990μL之情況下之殘留菌數。如圖6所示,於上述任一細菌之情況下,當添加有純水時,結果均僅為菌數自1.0×106CFU/mL增加、或略微減少。另一方面,當添加有UFB液時,菌數減少至約0~1.0×101CFU/mL。由此可知,如上所述般,液體中之超微細氣泡之密度為1.0×108個/cm3以上之UFB液, 係對於大腸桿菌、綠膿桿菌、腸球菌及金黃色葡萄球菌等各種細菌具有高殺菌力之殺菌液。
如以上所說明般,於微細氣泡生成裝置1中,可容易地 生成並提供藉由含有電漿之氣體而形成之超微細氣泡之密度為1.0×108個/cm3以上的殺菌液。又,藉由微細氣泡生成裝置1而生成之殺菌液,僅於既定時間內對於各種細菌具有高殺菌力,經過既定時間之後,殺菌液之殺菌力伴隨時間經過而下降。因此,於將該殺菌液塗抹於皮膚之情況等,殺菌液發揮所期望之殺菌效果,並且於較短時間之後變成無殺菌力(或殺菌力下降)之狀態,因此可防止(或抑制)對皮膚造成長時間刺激。
於微細氣泡生成裝置1中,可進行各種變更,除如本實 施形態之加壓溶解方式以外,亦可為細孔吹出攪拌方式、剪切方式、旋轉液流式等。
於微細氣泡生成裝置1中,可將氧氣及空氣以外之各種 氣體用於殺菌液之生成。又,於微細氣泡生成裝置1中,只要可生成藉由含有電漿之氣體而形成之超微細氣泡之密度為1.0×108個/cm3以上的殺菌液,則亦可設置其他各種構造代替加壓液生成部3及微細氣泡生成噴嘴2。
上述實施形態及各變形例中之構成只要不相互矛盾,便可適當組合。
已詳細地對發明進行了描寫及說明,已敍述之說明為例示而非限定性者。因此,可謂於不脫離本發明之範圍之狀況下可實現數種變形或態樣。
1‧‧‧微細氣泡生成裝置
2‧‧‧微細氣泡生成噴嘴
3‧‧‧加壓液生成部
4‧‧‧加壓液流路
5‧‧‧貯存部
6‧‧‧循環流路
31‧‧‧混合噴嘴
32‧‧‧溶解流路部
33‧‧‧泵
34‧‧‧電漿生成部
51‧‧‧側壁部
61‧‧‧調整閥
62‧‧‧壓力感測器
63‧‧‧閥控制部
64‧‧‧排氣閥
71‧‧‧加壓液
72‧‧‧混合流體
91‧‧‧貯存液
321‧‧‧第1水平流路
321a、322a、323a、324a‧‧‧開口
322‧‧‧第2水平流路
323‧‧‧第3水平流路
324‧‧‧第4水平流路
325‧‧‧第5水平流路
326‧‧‧剩餘氣體分離部
327‧‧‧節流部

Claims (2)

  1. 一種殺菌液生成裝置,其包括:電漿生成部,其自氣體生成作為包含電漿之氣體的含有電漿之氣體;混合部,其將來自上述電漿生成部之上述含有電漿之氣體與液體混合而生成混合流體;及超微細氣泡生成部,其基於來自上述混合部之上述混合流體,生成包含1.0×108個/cm3以上藉由上述含有電漿之氣體而形成之超微細氣泡的殺菌液。
  2. 如申請專利範圍第1項之殺菌液生成裝置,其中,上述氣體為氧氣或空氣。
TW103139886A 2013-11-18 2014-11-18 殺菌液生成裝置 TW201605538A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013238206 2013-11-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201605538A true TW201605538A (zh) 2016-02-16

Family

ID=53057395

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103139886A TW201605538A (zh) 2013-11-18 2014-11-18 殺菌液生成裝置

Country Status (2)

Country Link
TW (1) TW201605538A (zh)
WO (1) WO2015072461A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114904410A (zh) * 2021-02-07 2022-08-16 佛山市顺德区美的洗涤电器制造有限公司 一种微气泡产生装置及烟机
US11492274B2 (en) 2020-05-28 2022-11-08 National Chiao Tung University Liquid treatment apparatus

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7100849B2 (ja) * 2018-08-29 2022-07-14 学校法人 名城大学 酸素ラジカル活性化水溶液および農作物の生産方法
JP2021069984A (ja) * 2019-10-31 2021-05-06 キヤノン株式会社 ウルトラファインバブル生成装置および素子基板の製造方法
US11877378B2 (en) 2021-10-08 2024-01-16 National Yang Ming Chiao Tung University Plasma fine bubble liquid generating apparatus

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5000855B2 (ja) * 2005-04-08 2012-08-15 内田 照捷 プラズマ放電処理水生成装置、並びにプラズマ放電水、植物成長促進液、化粧用水、工業用オゾン洗浄水、医療用オゾン殺菌水及び医療用オゾン治療水
JP5390285B2 (ja) * 2009-07-13 2014-01-15 株式会社大日工業 ナノバブル発生装置
JP2011025203A (ja) * 2009-07-28 2011-02-10 Panasonic Electric Works Co Ltd 機能ミスト生成装置
JP5099612B2 (ja) * 2011-04-26 2012-12-19 独立行政法人国立高等専門学校機構 液体処理装置
JP5762210B2 (ja) * 2011-08-11 2015-08-12 Idec株式会社 気体溶解装置および微細気泡生成装置
JP2013107060A (ja) * 2011-11-24 2013-06-06 Junji Yugawa ナノバブル発生装置
JP6030429B2 (ja) * 2012-01-05 2016-11-24 Idec株式会社 香り付与液生成装置および香り付与液生成方法
JP2013146714A (ja) * 2012-01-23 2013-08-01 Idec Corp 微細気泡生成装置
CN106861477B (zh) * 2013-01-17 2020-06-30 Idec株式会社 高密度微细气泡液生成方法及高密度微细气泡液生成装置
JP2014171463A (ja) * 2013-03-12 2014-09-22 Idec Corp 植物処理方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11492274B2 (en) 2020-05-28 2022-11-08 National Chiao Tung University Liquid treatment apparatus
CN114904410A (zh) * 2021-02-07 2022-08-16 佛山市顺德区美的洗涤电器制造有限公司 一种微气泡产生装置及烟机
CN114904410B (zh) * 2021-02-07 2023-07-28 佛山市顺德区美的洗涤电器制造有限公司 一种微气泡产生装置及烟机

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015072461A1 (ja) 2015-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201605538A (zh) 殺菌液生成裝置
US10596528B2 (en) Nanobubble-producing apparatus
JP6384765B2 (ja) マイクロバブル形成方法及びマイクロバブル形成装置
JP5660510B2 (ja) マイクロナノバブルの生成方法、マイクロナノバブル生成器及びマイクロナノバブル生成装置
US20100010422A1 (en) Nanofluid Production Apparatus and Method
KR101192809B1 (ko) 극미세 버블수 발생장치
KR101969772B1 (ko) 기체 용존수 생성장치
JP4150533B2 (ja) 殺菌水の製造装置
JP2016036775A (ja) 微細気泡発生装置とその発生方法
JP2008086868A (ja) マイクロバブル発生装置
JP2012139646A (ja) マイクロ・ナノバブル生成装置及びマイクロ・ナノバブル水の生成装置
JP6157688B1 (ja) ファインバブル液製造装置
US11772057B2 (en) Fine bubble generating device
KR20120029262A (ko) 극미세 버블 함유 농업용수의 공급장치
JP7193826B2 (ja) 微細気泡発生装置
JP6449531B2 (ja) 微細気泡発生装置
JP2008023435A (ja) マイクロバブル発生器
CN101557869B (zh) 气体溶解装置
JP4206676B2 (ja) オゾン混合装置及びオゾン混合方法
KR101863769B1 (ko) 미세기포 발생기
JP5006273B2 (ja) マイクロバブル発生装置
TWI619546B (zh) Microbubble generator and microbubble water generator having the microbubble generator
JP2016002533A (ja) 原水に含まれる溶存酸素を原料としてオゾン水を製造するオゾン水の製造装置及びオゾン水の製造方法
JP2010115586A (ja) 微細気泡発生装置
WO2013065355A1 (ja) オゾン液生成器及びオゾン液生成方法