TWI636736B - 飲料等含氣泡液體的製造方法及製造系統 - Google Patents

飲料等含氣泡液體的製造方法及製造系統 Download PDF

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Abstract

本發明提供之飲料等含氣泡液體的製造方法，係使用具備氣泡生成部、 氣泡破碎部以及存積部之含氣泡液體製造系統進行，並且包括：所述氣泡生成部在液體中生成微細氣泡之氣泡生成步驟，所述氣泡破碎部形成超音波破碎場、將所述液體中的所述微細氣泡破碎並生成超微細氣泡之氣泡破碎步驟，以及所述存積部存積含有超微細氣泡的所述含氣泡液體之存積步驟，其中，所述氣泡生成部在液體中生成微細氣泡，所述氣泡破碎部與所述氣泡生成部連接，使從所述氣泡生成部供給的含氣泡液體通過，對通過的含氣泡液體照射超音波並將含氣泡液體的微細氣泡破碎，所述存積部與所述氣泡破碎部連接，並將從所述氣泡破碎部供給的含氣泡液體進行存積；藉此，能夠製造含有超微細氣泡的飲料等。

Description

飲料等含氣泡液體的製造方法及製造系統
本發明係有關於飲料等含氣泡液體的製造方法及製造系統。
近年來，使液體中含有具有微米級粒徑的氣泡(微米氣泡)或具有納米級粒徑的氣泡(納米氣泡)之含氣泡液體受到關注，並被謀求應用於醫療、農業、水產業、飲食、養殖等各領域。在這種微細氣泡中也存在下述類型：亦即，也被稱為微氣泡(Fine Bubbles)且具有由於氣泡散射可見光而含氣泡液體發生白濁該一特徵之類型。
如此散射可見光之氣泡具有數十微米的粒徑，當粒徑變得更加微小並成為200nm以下的氣泡時，由於氣泡的粒徑比可見光的波長短，因此具有含氣泡液體變得透明該一特徵和40μm以下的氣泡帶負電荷該一特徵。進而，已知特別是具有200nm以下的粒徑的氣泡會進行布朗運動。而且，具有1μm以下的粒徑的氣泡被稱為超微氣泡(Ultrafine Bubbles)。
作為此般納米氣泡的生成方法，存在例如專利文獻1中所載之納米氣泡製造裝置。在該納米氣泡製造裝置中，對液槽供給含微米氣泡液體，並對被供給的含氣泡液體照射超音波，將微米氣泡破碎而生成納米氣泡，藉此製造含納米氣泡液體。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本公報、特開2015-186781號
但是，上述專利文獻中所載之納米氣泡製造裝置雖然能夠透過形成超音波破碎場而製造含有均一粒徑的超微細氣泡之含氣泡液體，但存在下述缺點：亦即，若罐的容量增加，則用以形成超音波破碎場的超音波振動子之控制變得困難。另外，也存在下述缺點：亦即，由於藉由氣泡之集中而製造高濃度的含氣泡液體，因此，至在罐內生成所需數量的氣泡為止需要一定的時間，且至供給期望濃度的含氣泡液體為止發生時間延遲。
本發明之目的係在於解決如上問題，並高效地製造呈高濃度地含有粒徑微小且均一的氣泡之飲料等含氣泡液體(以下亦簡稱為“含氣泡液體”)。
(1)一種含氣泡液體製造方法，係使用含氣泡液體製造系統進行，該含氣泡液體製造系統係包括氣泡生成部、氣泡破碎部以及存積部，所述氣泡生成部生成含氣泡液體，所述氣泡破碎部與所述氣泡生成部連接，使從所述氣泡生成部供給的含氣泡液體通過，對通過的含氣泡液體照射超音波並將含氣泡液體的微細氣泡破碎，所述存積部與所述氣泡破碎部連接，並將從所述氣泡破碎部供給的含氣泡液體進行存積；該含氣泡液體製造方法係包括：氣泡生成步驟，在該步驟中所述氣泡生成部生成液體中含有氣泡的含氣泡液體；氣泡破碎步驟，在該步驟中所述氣泡破碎部形成超音波破碎場，並將所述含氣泡液 體的所述微細氣泡破碎；以及存積步驟，在該步驟中所述存積部將含氣泡液體進行存積。
於該含氣泡液體製造方法之情況下，於氣泡破碎部中，在與罐相比直徑小的含氣泡液體通道中形成超音波破碎場，使含有氣泡生成部生成的微細氣泡的含氣泡液體通過氣泡破碎部，藉此微細氣泡被破碎而轉變成更微小的超微細氣泡。然後，含有微細氣泡的含氣泡液體被存積在存積部，越微小的氣泡越集中於下方，從而高濃度化。
因此，在氣泡破碎部中，強力的超音波破碎場形成於含氣泡液體的通道中，快速地生成粒徑均一的超微細氣泡，超微細氣泡不會發生凝集等而含氣泡液體被連續高效地供給至存積部，因此含氣泡液體在存積部中於短時間內高濃度化。
亦即，依上述含氣泡液體製造方法，透過使破碎和存積分別獨自地進行，藉此能夠產生強力的超音波破碎場並快速地生成超微細氣泡，並且，在存積部中含有超微細氣泡的含氣泡液體被快速地連續供給，因此能夠將含氣泡液體在短時間內高濃度化。
(2)在所述含氣泡液體製造方法中，較佳係所述含氣泡液體製造系統具備使存積的含氣泡液體回歸至所述氣泡生成部且由所述氣泡生成部、所述氣泡破碎部及所述存積部構成之循環路徑，所述氣泡生成步驟、所述氣泡破碎步驟以及所述存積步驟藉由所述循環路徑而被反復執行多次。
依此般含氣泡液體製造方法，含氣泡液體透過在循環路徑上循環而被高濃度化，並被存積於存積部。藉此，超微細氣泡不會發生凝集等而含氣 泡液體連續地、且一邊循環一邊高效地被存積於存積部，因此，含氣泡液體在存積部中以更短時間被高濃度化。
(3)在所述含氣泡液體製造方法中，較佳係所述含氣泡液體製造系統具備使飲料均一化之均一化部，所述氣泡生成步驟生成含氣泡飲料作為所述含氣泡液體，所述含氣泡液體製造方法進而包括導入飲料作為所述液體之飲料導入步驟，並且包括將含氣泡飲料或帶有氣泡的飲料導入至所述均一化部並進行均一化之均一化步驟。
於該含氣泡液體製造方法之情況下，在均一化部中，和飲料一起導入的氣體與飲料內的粒子一同被粉碎，而生成微細氣泡。生成的微細氣泡藉由超音波破碎而轉變成粒徑更小的超微細氣泡。因此，在均一化部中，在進行飲料的均一化的同時生成含有微細氣泡的含氣泡飲料，透過將該含氣泡飲料進行超音波破碎，藉此高效地製造含有超微細氣泡的含氣泡飲料。
(4)在所述含氣泡液體製造方法中，較佳係所述均一化部被組入所述循環路徑，在所述氣泡生成步驟之後且所述氣泡破碎步驟之前執行所述均一化步驟。
於該含氣泡液體製造方法之情況下，在均一化部將氣泡生成步驟中生成的微細氣泡與液體中的粒子一同進行粉碎，生成粒徑一致的微細氣泡。因此，粒徑一致的微細氣泡被供給至氣泡破碎步驟，故能夠進行更有效的超音波破碎，從而更高效地製造含有超微細氣泡的含氣泡液體。
(5)在含氣泡液體製造方法中，較佳係所述含氣泡液體製造系統具備將液體進行脫氣之脫氣部，該含氣泡液體製造方法包括從所述含氣泡液體 中將溶解氧脫氣之脫氣步驟，所述氣泡生成步驟包括在所述脫氣步驟之後於飲料中生成由氮氣形成的微細氣泡該一動作。
於該含氣泡液體製造方法之情況下，在將飲料內的溶解氧進行了脫氣之後，生成由氮氣形成的微細氣泡，並將該微細氣泡轉變為超微細氣泡而存積含氣泡液體。因此，透過將溶解氧脫氣並進行氮氣置換，能夠使飲料長期維持美味成分。
(6)在所述含氣泡液體製造方法中，較佳係所述脫氣步驟在所述均一化步驟之後緊接著執行。
於該含氣泡液體製造方法之情況下，在均一化步驟中對飲料施加高壓使其成為高溫的狀態下執行脫氣步驟，因此脫氣性提高，從而高效地進行脫氣。
(7)在所述含氣泡液體製造方法中，較佳係所述氣泡破碎部具備：供含氣泡液體通過之通道、覆蓋所述通道的周圍之外裝體、以及從所述通道的外側朝向內側並分別從不同方向照射超音波之多個超音波振動子；在所述通道和所述外裝體之間填充有能夠傳播超音波的傳播液；所述超音波振動子係安裝在所述外裝體的外側；所述氣泡破碎部以所述通道呈水平方向之方式被配置；該含氣泡液體製造方法包括冷卻步驟，該冷卻步驟與所述氣泡破碎步驟一同從所述外裝體的下側導入所述傳播液，且從上側導出所述傳播液。
如此進行，則傳播液的流路中不會有空氣進入，傳播液能夠可靠地傳播超音波，而且，傳播液能夠發揮冷卻水的效果而抑制因超音波破碎引起的發熱，並防止氣泡破碎部的能力下降。
(8)一種含氣泡液體製造系統，包括：氣泡生成部、氣泡破碎部、存積部以及循環路徑，所述氣泡生成部生成微細氣泡，所述氣泡破碎部與所述氣泡生成部連接，使從所述氣泡生成部供給的含氣泡液體通過，對通過的含氣泡液體照射超音波並將含氣泡液體的微細氣泡破碎，所述存積部與所述氣泡破碎部連接，並將從所述氣泡破碎部供給的含氣泡液體進行存積，所述循環路徑中組入有所述氣泡生成部、所述氣泡破碎部以及所述存積部。
於該含氣泡液體製造系統之情況下，於氣泡破碎部中，在與罐相比直徑小的含氣泡液體通道中形成超音波破碎場。因此，透過使含氣泡液體通過通道，藉此，於氣泡生成部生成的微細氣泡被破碎而轉變成更微小的超微細氣泡。然後，含有微細氣泡的含氣泡液體被存積在存積部，越微小的氣泡越集中於下方，從而高濃度化。
因此，在氣泡破碎部中，強力的超音波破碎場形成於含氣泡液體的通道中，快速地生成粒徑均一的超微細氣泡，超微細氣泡不會發生凝集等而含氣泡液體被連續地高效地供給至存積部，因此含氣泡液體在存積部中於短時間內高濃度化。
亦即，依上述之含氣泡液體製造系統，透過使破碎和存積分別獨自地進行，藉此能夠產生強力的超音波破碎場並快速地生成超微細氣泡，並且，在存積部中含有超微細氣泡的含氣泡液體被快速地連續供給，因此能夠將含氣泡液體在短時間內高濃度化。
進而，含氣泡液體透過在循環路徑上循環而被進一步高濃度化，並被存積於存積部。藉此，超微細氣泡不會發生凝集等而含氣泡液體連續地、 且一邊循環一邊高效地被存積於存積部，因此，含氣泡液體在存積部中以更短時間被高濃度化。
(9)所述含氣泡液體製造系統較佳係還包括導入飲料作為液體之液體導入部、以及將飲料內的粒子分散並使其均一化之均一化部，所述均一化部導入含氣泡液體或帶有氣泡的飲料，並且，在將粒子均一化的同時將微細氣泡或氣泡微細化。
於該含氣泡液體製造系統中，在均一化部中，與飲料一起作為微細氣泡或氣泡而被導入的氣體與飲料內的粒子一同被粉碎，而生成粒徑較一致的微細氣泡。生成的微細氣泡藉由超音波破碎而轉變成粒徑更小的超微細氣泡。因此，在均一化部中，在進行飲料的均一化的同時生成含氣泡飲料，透過將該含氣泡飲料進行超音波破碎，藉此高效地製造含有超微細氣泡的含氣泡飲料。
(10)所述含氣泡液體製造系統較佳係還包括從含氣泡液體或帶有氣泡的液體中將氣體成分分離之脫氣部。如此一來，在將飲料內的溶解氧脫氣之後能夠生成微細氣泡，從而能夠利用期望的氣體進行溶解氧的置換。
(11)所述脫氣部較佳係緊連在所述均一化部之後。如此一來，飲料以在均一化部被施加高壓而成為高溫之狀態被脫氣部進行脫氣，因此脫氣性提高。
(12)在所述含氣泡液體製造系統中，較佳係所述存積部具備減壓閥，所述存積部內的含氣泡液體被施以高壓，且經由所述減壓閥被取出。如此一來，在存積空間內被加壓的含氣泡液體經由減壓閥被減壓的同時被導出至 外部，藉此取出的含氣泡液體的氣泡高濃度化，能夠穩定且迅速地取出超高濃度的含氣泡液體。
(13)在所述含氣泡液體製造系統中，較佳係所述氣泡破碎部具備：供含氣泡液體通過之通道、覆蓋所述通道的周圍之外裝體、以及從所述通道的外側朝向內側並分別從不同方向照射超音波之多個超音波振動子；在所述通道和所述外裝體之間填充有能夠傳播超音波的傳播液；所述超音波振動子係安裝在所述外裝體的外側；所述氣泡破碎部以所述通道呈水平方向之方式被配置；所述傳播液被從所述外裝體的下側導入並被從上側導出，且呈穩定地導入或導出。
如此一來，則傳播液的流路中不會有空氣進入，傳播液能夠可靠地傳播超音波，而且，傳播液能夠發揮冷卻水的效果而抑制因超音波破碎引起的發熱，並防止氣泡破碎部的能力下降。
(14)較佳係所述氣泡生成部包括氣液混合室、液體供給孔、氣體供給孔、氣體供給路徑、以及噴出孔，所述氣液混合室具有截面呈圓形的空間且形成環流，所述液體供給孔設置在所述氣液混合室的一端側並向所述氣液混合室供給加壓後的液體，所述氣體供給孔供氣體流入，所述氣體供給路徑設置在所述氣液混合室的另一端側，並以使從所述氣體供給孔流入的氣體一邊以所述液體供給孔的中心軸為中心呈螺旋狀地旋轉一邊沿所述氣液混合室的空間的周面朝向所述氣液混合室的一端側該一方式，將從所述氣體供給孔流入的氣體供給至所述氣液混合室，所述噴出孔以與所述液體供給孔的中心軸一致之方式設置在所述氣液混合室的另一端，具有比所述液體供給孔的孔徑大的孔徑，並使在所述氣液混合室中液體和氣體混合後的含氣泡液體噴出。
如此一來，對於氣液混合室，從該氣液混合室的一側中央的液體供給孔供給液體，從該氣液混合室的另一側的側周供給呈螺旋狀流路的氣體。藉此，在氣液混合室中，氣液混合體形成螺旋狀的環流。因此，利用氣液混合室中的螺旋狀的環流，氣液混合體被充分攪拌，生成大量的微細氣泡。然後，含有微細氣泡的含氣泡液體被從噴出孔噴出。藉此，能夠高效地生成微細氣泡並供給含氣泡液體。
依本發明，能夠高效地製造呈高濃度地含有粒徑微小且均一的氣泡的含氣泡液體。
本發明之目的、特徵、形態以及優點，藉由以下的詳細說明和圖式將更加明瞭。
100、200、300‧‧‧含氣泡液體製造系統
110、210‧‧‧均一化部
111‧‧‧微細化部
120、220、320‧‧‧超微細氣泡生成部
30、130、230、330‧‧‧氣泡生成部
31、131、231、331‧‧‧氣泡發生器(氣泡生成噴嘴)
140、240、340‧‧‧氣泡破碎部
141‧‧‧通道
142‧‧‧外裝體
143‧‧‧超音波振動子
150、250、350‧‧‧存積部
153‧‧‧減圧閥門(減圧閥)
160、260‧‧‧脫氣部
r1‧‧‧第一循環路徑
r2‧‧‧第二循環路徑
r3‧‧‧第三循環路徑
r4‧‧‧第四循環路徑
圖1係本發明實施方式之第一含氣泡液體製造系統之功能框圖。
圖2係用以說明圖1之含氣泡液體製造系統之均一化部之微細化部之圖。
圖3(A)係顯示圖1之含氣泡液體製造系統之氣泡發生器之有底部件之側視圖。
圖3(B)係顯示圖1之含氣泡液體製造系統之氣泡發生器之有底部件之底視圖。
圖3(C)係顯示圖3(A)的切線3C-3C′之剖視圖。
圖3(D)係顯示圖1之含氣泡液體製造系統之氣泡發生器之有底部件之立體圖。
圖4(A)係顯示圖1之含氣泡液體製造系統之氣泡發生器之筒狀部件之側視圖。
圖4(B)係顯示圖1之含氣泡液體製造系統之氣泡發生器之筒狀部件之底視圖。
圖4(C)係顯示圖4(A)的切線4C-4C′之剖視圖。
圖4(D)係顯示圖1之含氣泡液體製造系統之氣泡發生器之筒狀部件之立體圖。
圖5係用以說明圖1之含氣泡液體製造系統之氣泡發生器之動作之圖。
圖6(A)係圖1之含氣泡液體製造系統之氣泡破碎部之側視圖。
圖6(B)係圖1之含氣泡液體製造系統之氣泡破碎部之前視圖。
圖7係圖1之含氣泡液體製造系統之氣泡破碎部之側剖視圖。
圖8係圖1之含氣泡液體製造系統之存積部之功能框圖。
圖9係顯示圖1之含氣泡液體製造系統之脫氣部之概略剖視圖。
圖10係本發明實施方式之第二含氣泡液體製造系統之功能框圖。
圖11係本發明實施方式之第三含氣泡液體製造系統之功能框圖。
圖12係本發明實施方式之第一含氣泡液體製造系統之第一變形例之功能框圖。
圖13係本發明實施方式之第一含氣泡液體製造系統之第二變形例之功能框圖。
圖14係顯示本發明實施方式之第一含氣泡液體製造系統之存積部之變形例之圖。
圖15係本發明實施方式之第一含氣泡液體製造方法之流程圖。
圖16係本發明實施方式之第二含氣泡液體製造方法之流程圖。
對於本發明實施方式之含氣泡液體的製造系統以及含氣泡液體的製造方法，參照圖式進行說明。
[第一含氣泡液體製造系統]
參照圖1~圖9，對本發明實施方式之第一含氣泡液體製造系統100進行說明。第一含氣泡液體製造系統100以利用於牛奶或果汁等所代表的飲料的製造為例子進行說明，但是亦可利用於飲料以外的含氣泡液體的製造。
第一含氣泡液體製造系統100在製造牛奶或果汁等所代表的飲料時，進行飲料內粒子的均一化、飲料內的溶解氧的去除以及飲料的殺菌等。在本實施方式中，主要對含有脂肪球等粒子的牛奶的製造進行說明。
圖1係顯示第一含氣泡液體製造系統100的功能框圖。第一含氣泡液體製造系統100主要包括：將液體均一化之均一化部110、在液體內生成氣泡之超微細氣泡生成部120、以及對液體內的溶解氧進行脫氣之脫氣部160。
另外，第一含氣泡液體製造系統100包括：將液體導入均一化部110之液體導入部101、將氣體導入均一化部110和超微細氣泡生成部120之氣體導入部102、將含氣泡液體取出至第一含氣泡液體製造系統100的外部之取出部103、向各部供給冷卻水之冷卻部104、對超微細氣泡生成部120的後述存積部150進行加壓之加壓部105、以及向第一含氣泡液體製造系統100的外部排出含氣泡液體之排出部106。
在本實施方式中，液體導入部101能夠導入從牛身上擠出並直接儲存在罐中的生乳，氣體導入部102能夠導入二氧化碳氣體或氮氣。氣體導入部與二氧化碳氣體或氮氣的貯氣罐相連接，能夠將導入的氣體進行切換。
另外，在取出部103的下游設置有加熱殺菌裝置(未圖示)。加熱殺菌裝置能夠進行利用低溫長時殺菌法(LTLT法：63℃加熱30分鐘殺菌的方法)、或高溫短時殺菌法(HTST法：72℃~78℃加熱15 秒左右殺菌的方法)、超高溫瞬間殺菌法(UHT法：135℃~150℃加熱0.5秒~15秒殺菌的方法)等的加熱殺菌處理。
第一含氣泡液體製造系統100的各部由集中管理第一含氣泡液體製造系統100的控制部199進行管理。控制部199亦可與外部的控制裝置等協作而控制第一含氣泡液體製造系統100。另外，第一含氣泡液體製造系統100的各部亦可利用其他的控制裝置等進行控制。另外，第一含氣泡液體製造系統100的各部藉由配管等連接，一部分經由閥門而連接，該閥門藉由控制部199而進行開關。
[均一化部]
均一化部110是作為所謂的高壓式閥門型均化器而被裝置化的均質化裝置(例如，參照日本特開2010-17623號公報)。均一化部110利用所謂的循環路徑柱塞泵使高壓作用於被導入的液體，並使液體從流道上所設置的均質閥(微細化部111)的細小間隙噴出(參照圖2)。
此時，液體內的粒子在該間隙中碰撞、擠裂，從而被粉碎而被微細化。藉此，液體內的粒子之中粒徑較大的粒子被微細化，而分散並均一化。即，均一化部110透過將液體內的粒子粉碎而微細化，藉此使粒徑一致而均一化。
在本實施方式中，對於均一化部110，從液體導入部101導入液體的同時，從氣體導入部102導入氣體。在本實施方式中，作為液體導入了牛奶(生乳)，作為氣體導入了二氧化碳氣體、氫氣或氮氣等。該液體和氣體經由均一化部所設置的氣液混合器(未圖示)被導入，並 且以被施加了高壓的狀態通過微細化部111，藉此將液體內的粒子或氣泡微細化。在本實施方式中，對液體施以10MPa~70MPa的高壓。
圖2係顯示作為第一含氣泡液體製造系統100的均一化部110發揮作用之高壓式閥門型均化器之微細化部111之概略側剖視圖。在均一化部110中，被施加了高壓的液體以及氣體被供給至微細化部111(圖2中的箭頭方向)。另外，微細化部111為閥門型，但只要能夠將液體內的粒子以及氣泡微細化，則亦可為其他結構。
在微細化部111中，以施加了高壓的狀態被供給的液體通過均質閥112。均質閥112設置有細小的間隙113，在通過該細小的間隙時，粒子或氣泡發生碰撞、擠裂，從而微細化並均一化。透過調節該間隙，能夠將粒子或氣泡調整為期望的粒徑。一般情況下，透過調節間隙113，將通過了均質閥的粒子以及氣泡微細化為1μm左右的大小。但是，亦可將氣泡微細化為數μm~數十μm的微米級。
在本實施方式中，均一化部110是使被施加了高壓的飲料通過微細化部111而進行微細化及均一化的高壓式閥門型均化器，但只要能夠將液體內的粒子微細化及均一化，則亦可為其他結構。例如，可以為超音波式、攪拌式等其他方式，亦可不限於閥門型而為噴嘴型等其他型式。本實施方式之均一化部110對液體施加50MPa左右的壓力。均一化部110可以為一體式的一個裝置，亦可為分離式的由幾個獨立的元件構成。
[超微細氣泡生成部]
再次參照圖1，超微細氣泡生成部120從均一化部110導入含有微細化後的氣泡的含氣泡液體，進一步生成微細氣泡，並將微細氣泡轉變為粒徑更小的超微細氣泡而存積。
超微細氣泡生成部120主要包括：在液體內生成微細氣泡並製造含有微細氣泡的含氣泡液體之氣泡生成部130、將由氣泡生成部130供給的含氣泡液體內的微細氣泡進行破碎之氣泡破碎部140、以及將由氣泡破碎部140供給的含氣泡液體進行存積之存積部150。氣泡生成部130、氣泡破碎部140以及存積部150相互連接，形成使含氣泡液體循環的第一循環路徑r1(環路)。
[氣泡生成部]
氣泡生成部130包括：與存積部150連接之氣泡發生器131、以及與氣泡發生器131連接且向氣泡破碎部140供給含氣泡液體之泵132。氣泡發生器131與氣體導入部102連接，氣泡發生器131從存積部150導入液體的同時，從氣體導入部102導入氣體。
泵132經由氣泡發生器131從存積部150抽吸含氣泡液體，並朝向氣泡破碎部140吐出含有由氣泡發生器131生成的微細氣泡的含氣泡液體。
氣泡發生器131是所謂的氣泡生成噴嘴，使用圖3~圖5進行說明。氣泡生成噴嘴具備：一端側形成有底部133a且截面呈圓形的有底管狀的有底部件133、和筒狀的筒狀部件134。透過使筒狀部件134從有底部件133的另一端側嵌入，藉此截面呈圓形的空間作為氣液混合室 131m而形成。氣液混合室131m中流入氣體和液體，且氣體和液體被混合而生成氣液混合體、亦即含氣泡液體。
圖3係顯示有底部件的簡圖，圖3(A)係顯示有底部件133的側視圖，圖3(B)係顯示有底部件133的底視圖，圖3(C)係顯示圖3(A)的3C-3C′的剖視圖，圖3(D)係顯示有底部件133的立體圖。另外，圖4係顯示筒狀部件134的簡圖，圖4(A)係顯示筒狀部件134的側視圖，圖4(B)係顯示筒狀部件134的底視圖，圖4(C)係顯示圖4(A)的4C-4C′的剖視圖，圖4(D)係顯示筒狀部件134的立體圖。進而，圖5係用以說明氣泡生成噴嘴之動作之概略側剖視圖，以實線表示氣泡生成噴嘴，以虛線表示其他結構。
如圖3所示，有底部件133係包括圓盤狀的底部133a、與底部133a相連的圓環狀的第一側壁部133b、以及與第一側壁部133b相連的圓環狀的第二側壁部133c。有底部件133具有貫通第二側壁部133c之氣體供給孔133d。有底部件133在底部133a上具有用於供給液體之液體供給孔133e。如圖3(B)所示，液體供給孔133e呈圓柱狀地設置於底部133a的中央。
如圖3(C)所示，底部133a形成截頭圓錐狀的第一截錐空間133f。另外，底部133a、第一側壁部133b以及第二側壁部133c形成圓柱狀的第一圓柱空間133g。進而，第二側壁部133c形成直徑比第一圓柱空間133g稍小的圓柱狀的第二圓柱空間133h、和直徑比第一圓柱空間133g大的第三圓柱空間133i。
第一截錐空間133f以其截頭面與液體供給孔133e相連，並且，第一截錐空間133f以其底面與第一圓柱空間133g相連。亦即，第一截錐空間133f由錐面構成，該錐面係形成為從液體供給孔133e至第一圓柱空間133g以擴徑(直徑擴大)之方式延伸、且從液體供給孔133e的內周面連續至第一側壁部133b的內周面。
如圖4所示，筒狀部件134係包括圓環狀的第一側周部134a、和第二側周部134b。第二側周部134b具備第一側周區域134c、直徑比第一側周區域134c大的第二側周區域134d、以及直徑比第二側周區域134d小的第三側周區域134e。第一側周部134a和第二側周部134b的第二側周區域134d為相同直徑，且為被收納於有底部件133的第二圓柱空間133h內之大小。
如圖4(C)所示，第一側周部134a形成從一方向朝向另一方向縮徑(直徑縮小)之截頭圓錐狀的第二截錐空間134f。第一側周部134a和第二側周部134b形成從一方向朝向另一方向延伸之圓柱狀的第四圓柱空間134g。另外，第二側周部134b形成從一方向朝向另一方向擴徑之第三截錐空間134h。
第二截錐空間134f、第四圓柱空間134g以及第三截錐空間134h依次相連，第二截錐空間134f的截頭面、第四圓柱空間134g的底面和頂面、以及第三截錐空間134h的截頭面，使孔徑相同而分別相互連接，第二截錐空間134f、第四圓柱空間134g以及第三截錐空間134h的中心軸相同。
在筒狀部件134的第一側周部134a的外周上，呈螺旋狀地形成有四個凹部134i。各凹部134i相互之間以均等的間隔而形成，一邊扭轉一邊從一方向朝向另一方向延伸。凹部較佳係形成為多個，且較佳係分別呈等間隔地形成。
有底部件133和筒狀部件134透過以SUS316不銹鋼為材料進行切削加工而形成。但是，有底部件133和筒狀部件134亦可以其他金屬作為材料。另外，此外亦可為玻璃、陶瓷、樹脂、陶瓷器等其他材料，不限於切削加工，亦可採用與其他材料相適應之注射模塑成形加工、衝壓成形加工等加工。
氣泡生成噴嘴如圖5所示，筒狀部件134以第一側周部134a為內側之方式進行壓入而嵌入有底部件133中，藉此，在有底部件133的第二圓柱空間133h中，筒狀部件134的第二側周部134b的第二側周區域134d以及第一側周部134a與第一側壁部133b的內面在整個圓周上相接觸。
筒狀部件134的第二側周部134b的第一側周區域134c與有底部件133的第二側壁部133c共同形成與有底部件133的氣體供給孔133d連通之環狀空間131s。凹部134i成為從環狀空間131s向氣液混合室131m連通且呈螺旋狀延伸之氣體供給路徑131t。
另外，第一截錐空間133f、第一圓柱空間133g以及第二截錐空間134f形成氣液混合室131m。氣液混合室131m形成為如下的形狀：亦即，第一截錐空間133f以底面與第一圓柱空間133g相連，第二截錐空間134f從第一截錐空間133f的相反側以底面與第一圓柱空間133g相 連，藉此形成從圓柱的兩側縮徑的大致橄欖球那樣的形狀。因此，氣液混合室131m整體具有圓形的截面空間。
第一截錐空間133f、第一圓柱空間133g、第二截錐空間134f、第四圓柱空間134g以及第三截錐空間134h的中心軸相同。相比液體供給孔133e，第二截錐空間134f的截頭面的孔徑大，第一截錐空間133f和第二截錐空間134f的底面以及第一圓柱空間133g的頂面和底面，為大致相同的孔徑。在此，第四圓柱空間134g以及第三截錐空間134h作為噴出氣液混合體的噴出孔131u發揮功能。
氣體供給路徑131t從上述第二截錐空間134f的底面的成為側周之位置向第一圓柱空間133g供給下述氣體、亦即形成沿著氣液混合室131m的側周的螺旋狀流路之氣體，被供給的氣體形成以與第二截錐空間134f相同的中心軸呈螺旋狀旋轉的流路。藉此，從第二截錐空間134f的側周沿著第一圓柱空間133g的側周供給形成螺旋狀流路的氣體。
另外，在氣液混合室131m的內壁上形成有凹凸形狀(例如，所謂的魚鱗皮、與陶瓷的噴塗表面相同的形狀、或突起形狀等)。不需要對整個內壁形成該等形狀，僅對內壁的一部分形成該等形狀即可。
接著，對氣泡生成噴嘴的動作進行說明。圖5是除了以實線表示的氣泡生成噴嘴之外，還以虛線表示與氣泡生成噴嘴的有底部件133一端側連接的液體導入管135、與氣泡生成噴嘴的筒狀部件134的另一端側連接的氣液混合體導出管136、以及與氣泡生成噴嘴的有底部件133的氣體供給孔133d連接的氣體導入管137之圖。
液體導入管135削有內螺紋，該內螺紋與有底部件133的底部133a上所削有的外螺紋螺合。另外，氣液混合體導出管136削有外螺紋，該外螺紋與有底部件133的第三圓柱空間133i上所削有的內螺紋螺合。另外，有底部件133為了在與該等其他的管螺合時能夠用扳手保持，而在外周設有水平面。
另外，液體導入管135與存積部150連接，存積部150中存積的液體被泵132抽吸而導入。另外，氣液混合體導出管136與氣泡破碎部140連接，並形成經由氣泡生成噴嘴的第一循環路徑r1。
另外，氣體導入管137經由節流閥(未圖示)與氣體導入部102連接，在氣體導入管137的內部設置有單向閥138，以使氣泡能夠穩定地生成。
首先，加壓液體從液體導入管135經由液體供給孔133e被供給至氣液混合室131m。此時，加壓液體沿著液體供給孔133e、第一截錐空間133f以及噴出孔131u連成的線路流動之後，其一部分由噴出孔131u邊擴散邊噴出。
在此，氣體從氣體導入管137經由環狀空間131s和氣體供給路徑131t流入氣液混合室131m內。從液體供給孔133e供給的液體和從氣體供給路徑131t供給至氣液混合室131m內的氣體，形成以下述方式進行循環的液體和氣體的環流(loop-flow)，亦即，在氣液混合室131m內於中心軸上流動，在氣液混合室131m的另一端側向四周擴散，以與中心軸的流動呈反向之流動狀態在氣液混合室131m的側周流動，並且在氣液混合室131m的一端側再次返回中心軸该一方式。另外，由於氣液混合 室131m為大致圓柱型的空間，因此能夠容易地形成高速環流，能夠容易地實現上述動作。
進而，從氣體供給孔133d流來的氣體在環狀空間131s內以中心軸為中心進行旋轉，同時從氣體供給路徑朝向氣液混合室131m的第一截錐空間133f而被供給至氣液混合室131m內。
藉此，由於氣液混合室131m內的真空度提高，因此能夠使從氣體供給孔133d流來的氣體的量進一步增加，從而促進氣泡的生成。透過如此的一系列動作，而連續地生成微米氣泡等微氣泡。
進而，由於氣體供給路徑131t以第二截錐空間134f的中心軸為中心而呈螺旋狀地形成，因此，從氣體供給路徑131t供給的氣體呈螺旋狀地旋轉的同時，形成沿著具有圓形截面形狀的氣液混合室131m的空間的周面之流路。藉此，在氣液混合室131m中形成沿圓周方向旋轉的螺旋狀的環流。
而且，由於在氣液混合室131m的內壁形成有凹凸形狀，因此，透過進行高速環流的液體和氣體的混合流體、亦即氣液混合體與凹凸形狀發生碰撞，藉此能夠使氣液混合室131m內的氣體進一步細分化(分成細小部分)，同時能夠使高速環流加速從而提高氣液混合室131m內的真空度。
另外，從氣體供給路徑131t供給的氣體藉由在氣體供給路徑131t和氣液混合室131m的邊界處產生之湍流而被細分化，在藉由第一截錐空間133f以及第二截錐空間134f而被加速之環流中被攪拌、擠裂，與氣液混合室131m內壁的凹凸形狀發生碰撞，且藉由途中一部分與由液體供給孔133e供給的加壓液體發生碰撞時所產生之湍流而被進一步細分化，並且在噴出孔131u中與流來的 外部氣體和/或外部液體發生碰撞而被進一步細分化，從而作為含有微米氣泡等微氣泡的氣液混合體、亦即含氣泡液體而從第二截錐空間134f中噴出。
氣泡發生器不限於這種噴嘴型，亦可為其他結構，例如亦可為具有旋轉、破碎、蓄養、發泡(加壓減壓)的結構以及功能之類型(例如，參照日本特開2015-186781號公報)。
[氣泡破碎部]
圖6係顯示超微細氣泡生成部120之氣泡破碎部140之簡圖，圖6(A)係顯示氣泡破碎部140的側視圖，圖6(B)係顯示氣泡破碎部140的前視圖。另外，圖7係顯示氣泡破碎部140的側剖視圖。
氣泡破碎部140具備呈直線狀延伸之通道141和覆蓋在通道141周圍之外裝體142，並且由通道141和外裝體142構成具有中間空間140s之二層結構，其中，通道141的一端與氣泡生成部130連接，另一端與存積部150連接。氣泡破碎部140以通道141沿水平方向延伸之方式被配置。通道141使由氣泡生成部130製造的含氣泡液體通向存積部150。
外裝體142上設置有多個超音波振動子143，各超音波振動子143向通道141照射超音波。通道141和外裝體142之間的中間空間140s內填充有傳播液，從超音波振動子143照射的超音波經由傳播液傳播至通道141的內部，從而將在通道141的內側流動之含氣泡液體的氣泡進行超音波破碎。
傳播液為由冷卻部104供給的冷卻水，被從設置於外裝體142上的傳播液導入口144導入中間空間140s，並從傳播液導出口145導出(參照圖7)。在此，傳播液導入口144設置在外裝體142的下側，傳播液導出口145設置在外裝體142的上側，因此，傳播液從外裝體142的下側導入且從外裝體142的上側導 出。藉此，冷卻水以從中間空間趕出空氣之方式被供給。在氣泡破碎部140中，利用經由傳播液傳播的超音波對通過的含氣泡液體進行加熱。但是，傳播液也具有冷卻氣泡破碎部140之作用，能夠根據冷卻液的流量調整通過氣泡破碎部的含氣泡液體之溫度。
在本實施方式中，氣泡破碎部140的通道141是以PFA(四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物)的氟樹脂為材料的管子，但亦可由以PVC(聚氯乙烯)等為材料的管子形成，還可以其他的樹脂作為材料，以衛生方面沒有問題的金屬為材料亦可。
藉此，通道141具有圓形的截面且以同一直徑呈圓柱狀地延伸，並形成與罐相比截面非常小的流路。通道141以介於氣泡生成部130和存積部150之間之方式與該二者連接，從氣泡生成部130供給的含氣泡液體以充滿於通道141內部之狀態流至存積部150。
外裝體142以不銹鋼作為材料，並且，由具有正六邊形截面且呈六角柱狀延伸之側周部件146和從延伸方向的兩側挾持側周部件146之一對圓板狀平面部件147構成。使通道141嵌入兩個平面部件147的中央，並以通道141在側周部件146的六邊形的中心軸上延伸之方式將通道141固定。藉此，在通道141的外側和外裝體142的側周部件146之間形成中間空間140s，通道141的外周和六邊形的側周部件146的各面分別形成同樣的空間。
外裝體142的六角柱的各面上安裝有超音波振動子143。超音波振動子143在通道141的延伸方向上分成兩段而設置，將氣泡生成部130側作為前段超音波振動子群、存積部150側作為後段超音波振動子群。各段的超音波振動子群由從通道141的中心軸呈放射狀設置的六個超音波振動子143組成。
相對的兩個超音波振動子143成為一對振動子對，六個超音波振動子143成為三對振動子對。各超音波振動子的頻率以及輸出功率能夠藉由控制部199進行調整。在本實施方式中，十二個超音波振動子143分別以同一頻率、同一輸出功率照射超音波。
該六個超音波振動子143分別向通道141的中央的一點照射超音波。因此，各超音波振動子143以分別從不同的位置朝向徑向不同的方向且對著通道中心之方式朝向徑向的內側照射超音波。
藉此，在通道141內形成均一的破碎場，抑制了通道141內流動的含氣泡液體被超音波阻礙了流動之情形。尤其是，各對振動子對從相對的位置朝向相對的方向發出超音波。藉此，從通道141的中央形成超音波破碎場，通過通道141的含氣泡液體被破碎，均勻地生成粒徑均一的超微細氣泡。
在氣泡破碎部140中，從多個方向照射超音波，在超音波集中的場所形成超音波破碎場。因此，在本實施方式中，各超音波振動子群分別在通道141內形成超音波破碎場。
即使在由前段超音波振動子群形成的超音波破碎場中沒有將微細氣泡全部破碎，由後段的超音波振動子群形成的超音波破碎場也會將剩餘的微細氣泡破碎，因此，本實施方式之氣泡破碎部140能夠可靠地破碎微細氣泡並生成均一的超微細氣泡。在本實施方式中，作為超微細氣泡，氣泡破碎部140生成超微氣泡(Ultrafine Bubbles)。
本發明實施方式之氣泡破碎部140形成超音波破碎場，將液體內的微細氣泡破碎並轉變成超微細氣泡。超音波破碎場係被連續地照射超音波而 形成，在超音波破碎場中產生紫外線。藉此，經過超音波破碎場的液體，能夠獲得利用紫外線進行的殺菌效果。
進而，在氣泡破碎部140中，透過對液體照射形成超音波破碎場的超音波，藉此，在液體中利用空穴效應(cavitation)生成無數的真空氣泡。在該真空氣泡反復進行壓縮和膨脹而破裂時，形成超高溫高壓的反應場。在該反應場中，藉由真空氣泡破裂而將細菌的細胞壁破壞，能夠獲得不僅可殺死一般活菌、軍團桿菌或大腸桿菌等而且可殺死金黄色葡萄球菌、蠟樣芽孢桿菌等耐熱芽孢菌該一殺菌效果。
[存積部]
圖8係顯示存積部150的功能框圖。如圖8所示，存積部150主要由罐容器151和覆蓋罐容器151的外裝容器152構成。罐容器151形成用於存積含氣泡液體且具有規定量容積的存積空間150s。另外，在罐容器151和外裝容器152之間形成從冷卻部104供給冷卻水之冷卻空間150t。
罐容器151以PVC為材料形成為圓柱狀，且形成為完全封閉之結構。藉此，氣泡破碎部140進行超音波破碎時產生的微量氣體即使流入存積部150也不會與大氣接觸。另外，由於罐容器151形成為封閉結構，因而藉此能夠進行存積部150內的壓力控制。
罐容器151中存積有含氣泡液體，含氣泡液體具有粒徑越小的氣泡越向下方擴散之傾向。因此，在本實施方式中，在罐容器151的存積空間150s的下方形成具有納米級粒徑的所謂納米氣泡的存在占主導之NB區域，在NB區域的上側形成納米氣泡和微米氣泡混合存在之MN區域，進而在MN區域的上側形 成微米氣泡的存在占主導之MB區域。各區域在罐容器151內的位置根據液體的存積量而變動。
存積部150進而還具備：與液體導入部101連接之液體導入口150a、與氣泡破碎部140連接之含氣泡液體導入口150b、與氣泡生成部130連接之回歸導出口150c、與取出部103連接之含氣泡液體導出口150d、與排出部106連接之排出口150e、與加壓部105連接之加壓口150f、與後述脫氣部160的流入通道166連接之脫氣用導出口150g、以及與脫氣部160的流出通道167連接之脫氣用導入口150h，該等單元係為了作為罐容器151的液體或氣體的通道而設置。
液體導入口150a主要由圓筒管構成，從罐容器151的上面連通至罐容器151內部，將原液從液體導入部101導入罐容器151。藉此，從存積空間150s的上方供給液體。另外，加壓口150f主要由圓筒管構成，從罐容器151的上面延伸至罐容器151內的頂面，將來自加壓部105的壓力施加至罐容器151的存積空間150s內。
含氣泡液體導入口150b主要由圓筒管構成，從罐容器151的上面延伸至距離罐容器151內的底面部為二分之一之高度位置，並從罐容器151的上側供給含氣泡液體。
含氣泡液體導入口150b的管子沿上下方向延伸，且將下部朝向水平方向彎曲而形成為L字形狀，並在水平方向上吐出含氣泡液體。藉此，含氣泡液體在水平方向上受到吐出壓，在存積空間150s內被攪拌。但是，由於含氣泡液體在上下方向上不會受到吐出壓，因此不妨礙粒徑小的氣泡在存積空間的下方變得高濃度化。
回歸導出口150c主要由圓筒管構成，從罐容器151的底部延伸至距離罐容器151內的底部為四分之一之高度位置，將距離罐容器151的底部為四分之一之高度位置的含氣泡液體導出至第一循環路徑r1，使含氣泡液體回歸至氣泡發生器131。
回歸導出口150c的管子沿上下方向延伸，且將上部朝向水平方向彎曲而形成逆L字形狀，並在水平方向上抽吸含氣泡液體。藉此，含氣泡液體在水平方向上受到抽吸壓，在存積空間150s內被攪拌。但是，由於含氣泡液體在上下方向上不會受到抽吸壓，因此不妨礙粒徑小的氣泡在存積空間的下方變得高濃度化。
含氣泡液體導出口150d主要由圓筒管構成，在罐容器151的底部作為底閥而設置，將含氣泡液體從罐容器151的底部取出。含氣泡液體導出口150d經由減壓閥門(減壓閥)153與取出部103連接。
藉此，在存積空間150s內被加壓的含氣泡液體經由減壓閥門153被減壓，同時被導出至取出部103，因此，能夠從存積空間150s取出被進一步高濃度化的含氣泡液體。另外，減壓閥門153可利用目前習知的直動式減壓閥、先導式減壓閥等減壓閥。
排出口150e主要由圓筒管構成，在罐容器151內的底面作為底閥而設置，將含氣泡液體從罐容器151的底部排出。排出口150e與排出部106連接。
脫氣用導出口150g主要由圓筒管構成，在罐容器151的底部作為底閥而設置，將含氣泡液體從罐容器151的底部導出至第二循環路徑r2，並從存積空間150s向脫氣部160的流入通道166進行供給。
脫氣用導入口150h主要由圓筒管構成，從罐容器151的上面延伸至距離罐容器151內的底面部為二分之一之高度位置，將被脫氣部160脫氣後的含氣泡液體從脫氣部160的流出通道167導入至存積空間150s。
進而，存積部150中還設置有三個水位感測器154、155、156。第一水位感測器154設置在距離罐容器151的底部為三分之一之高度位置處，感知液體已充滿至存積空間150s內的三分之一。第二水位感測器155設置在距離罐容器151的底部為十分之七之高度位置處，感知液體已充滿至存積空間150s內的十分之七。第三水位感測器156設置在距離罐容器151的底部為五分之四之高度位置處，感知液體已充滿至存積空間150s內的十分之八。如後文所述，控制部199根據該等水位感測器的感知或非感知的狀態，對存積部150內所設置的各導入口、導出口的流量進行控制，調整存積空間150s內的含氣泡液體量。
進而，存積部150中還設置有測定壓力之壓力變送器157和將罐容器內的存積空間150s敞開於大氣壓中之通氣過濾器(vent filter)158。壓力變送器157設置在罐容器151上，與控制部199電連接，能夠測定存積空間150s的壓力。通氣過濾器158設置在罐容器151上，與控制部199電連接，能夠在確保來自存積空間150s的通氣道的同時進行存積空間150s內的壓力調節。
在本實施方式中，罐容器151以PVC(聚氯乙烯)為材料而形成，且利用樹脂熔接或黏合等而將上部形成完全封閉之結構。由於罐容器151、亦即存積部150為封閉結構，因此存積空間150s與大氣隔離，從而能夠利用加壓部105對存積空間150s加壓。
另外，也能夠利用通氣過濾器158對加壓後的存積空間150s進行壓力調節。控制部199利用壓力變送器157測定存積空間150s內的壓力，並利用加壓 部105和通氣過濾器158將存積空間150s的壓力調整為規定的值。在本實施方式中，加壓部105能夠將存積空間150s加壓至0.4MPa~0.6MPa程度。
在本實施方式之第一含氣泡液體製造系統100中，氣泡生成部130以及氣泡破碎部140與存積部150是分離的。藉此，氣泡生成部130以及氣泡破碎部140不受存積部150的容量的影響，而連續地供給一定量的粒徑均一的含氣泡液體，含氣泡液體在存積部150中被存積，因此抑制了存積部150中氣泡凝集之情形。
亦即，由於粒徑不同的超微細氣泡會因存積而發生凝集，先前的藉由超音波破碎生成的具有超微細粒徑的氣泡，其粒徑並不均一，難以存積，但是，依本實施方式之第一含氣泡液體製造系統100，能夠生成粒徑均一的氣泡，且不會發生凝集地進行存積。
另外，超微細粒徑的氣泡根據粒徑而Zeta電位等不同，存在發生凝集作用之情形。但是，在本實施方式之第一含氣泡液體製造系統100中，粒徑相近的氣泡停留在存積空間150s內的相同區域內，因此能夠不發生凝集地進行存積。
[脫氣部]
圖9係構成脫氣部160的脫氣裝置的簡圖，且係誘導輪型脫氣裝置(inducer type degassing device)的側剖視圖。脫氣部160被組入第二循環路徑r2中，從存積部150導入液體並將該液體脫氣後，使該液體再次回歸至存積部150。亦即，脫氣部160被組入使存積部150內存積的液體循環的第二循環路徑r2內並被連接。
脫氣部160被組入第二循環路徑r2內並被連接，流入通道166與存積部150的脫氣用導出口150g連接，流出通道167與存積部的脫氣用導入口150h連接。另外，後述的排出通道168與真空泵(未圖示)連接。
另外，分離葉輪163、誘導輪(inducer)164、主葉輪165分別透過設置有規定片數的旋轉軸部件162上所安裝的規定形狀的葉片部件而形成，透過旋轉軸部件162進行旋轉，藉此作為利用離心力將液體和氣體分離之葉輪發揮作用。
在後述之脫氣步驟中，存積部150中存積的液體首先在旋轉軸部件162旋轉之狀態下經由第二循環路徑r2流入脫氣部160的流入通道166。在此，流入通道166為節流(頸縮)結構，將流入的液體暫時集中聚攏後再釋放。藉此，流入殼體161內的液體被減壓，溶解於液體中的氣體藉由減壓作用而析出，成為氣液混合體而被導至誘導輪164。
關於被導至誘導輪164的氣液混合體，在利用旋轉軸部件162的旋轉之誘導輪164的葉輪之作用下，液體成分被推至殼體161內的外周側，另一方面，氣體成分集聚在殼體161內的中央側(旋轉軸部件162側)，從而液體成分和氣體成分被分離。進而，由於利用上述真空泵將殼體161內部進行了減壓，因此，在液體和氣體的邊界部，殘留於液體中的氣體作為氣泡析出而被分離。
分離了氣體成分後的液體被導向主葉輪165，透過主葉輪165的旋轉進一步受到外側方向的力，形成朝向設置於殼體161外側的流出通道167之流路。另一方面，被從液體中分離的氣體透過真空泵的抽吸，而形成朝向排出通道168之流路。此時，一部分液體由於真空泵的抽吸力而被引向真空泵側，但在 分離葉輪163的葉輪之作用下，被移退至殼體161的外側。被移退的液體通過殼體161的外側而被再次導向誘導輪164的方向。
如此，在脫氣部160中，從流入通道166流入的液體被分離成液體成分和氣體成分，氣體被從排出通道168排出，分離了氣體成分後的液體被從流出通道167取出。藉此，脫氣部160能夠將液體脫氣。
脫氣部160是能夠利用在殼體內旋轉的旋轉軸部件上所安裝的葉輪之離心力將氣體和液體分離之所謂誘導輪型氣液分離裝置(脫氣裝置)(例如，參照日本特表2004/058380號公報)。如此的葉輪式脫氣裝置能夠連續地進行脫氣，因此不需要如利用加熱或減壓的脫氣裝置那樣的批量處理。另外，如其他離心分離式裝置那樣也解決了因壓力環境產生的問題。
因此，葉輪式脫氣裝置適合與如本實施方式之超微細氣泡生成部120那樣能夠進行液體的壓力調節且需要進行連續的處理之裝置協同工作。但是，只要能夠將液體中所含的氣體、尤其是溶解氧進行脫氣，脫氣部160亦可為其他的加壓式裝置、減壓式裝置、離心分離式裝置等之類的其他裝置。脫氣裝置作為將溶解於液體中的氣體或氣泡脫氣之脫氣部發揮作用。另外，脫氣部160也作為脫泡部發揮作用。
如上所述，在第一含氣泡液體製造系統100中，液體導入部101經由均一化部110與存積部150相連接。氣體導入部102與均一化部110以及氣泡生成部130相連接。
氣泡生成部130、氣泡破碎部140以及存積部150被組入第一循環路徑r1，存積部150與氣泡生成部130連接，氣泡生成部130與氣泡破碎部140連接，氣泡破碎部140與存積部150連接。即，第一循環路徑r1以存積部150中存積 的液體經由氣泡生成部130以及氣泡破碎部140而再次回歸至存積部150該一方式形成。
另外，存積部150被組入第二循環路徑r2，並與脫氣部160相連接。因此，第二循環路徑r2以從液體導入部101導入的液體被導入存積部150並經由脫氣部160進行循環該一方式形成。
[第二含氣泡液體製造系統]
利用圖10對本發明實施方式之第二含氣泡液體製造系統200進行說明。圖10係顯示第二含氣泡液體製造系統200的功能框圖。第二含氣泡液體製造系統200與第一含氣泡液體製造系統100相同，以利用於牛奶或果汁等所代表的飲料的製造為例子進行說明，但亦可利用於飲料以外的含氣泡液體的製造。
第二含氣泡液體製造系統200主要包括：將液體均一化之均一化部210、製造含氣泡液體之氣泡生成部230、將含氣泡液體的微細氣泡破碎之氣泡破碎部240、存積含氣泡液體之存積部250、以及將液體進行脫氣之脫氣部260。氣泡生成部230、氣泡破碎部240以及存積部250構成了超微細氣泡生成部220。
在本實施方式中，超微細氣泡生成部220與第一含氣泡液體製造系統100的超微細氣泡生成部120相同，可以為由氣泡生成部230、氣泡破碎部240以及存積部250等呈一體地裝置化而成，只要能夠在液體中生成超微細氣泡，則氣泡生成部230、氣泡破碎部240、存積部250等亦可在第二含氣泡液體製造系統200中分別獨立地設置而不進行裝置化。
同樣地，均一化部210只要具有將液體內的粒子分散並均一化之功能，則既可以呈一體地裝置化而成，亦可不進行裝置化。另外，脫氣部260只 要能夠將液體內的氣體成分進行脫氣，則既可以進行裝置化，亦可不進行裝置化。亦即，第二含氣泡液體製造系統200的各部只要具有規定的功能，則既可以呈一體地裝置化，亦可不進行裝置化。
另外，第二含氣泡液體製造系統200包括：將液體導入存積部250之液體導入部201、將氣體導入氣泡生成部230之氣體導入部202、將液體從存積部250取出至外部之取出部203、向規定的各部供給冷卻水之冷卻部204、對存積部250進行加壓之加壓部205、以及從存積部250向外部排出液體之排出部206。
在本實施方式中，液體導入部201能夠導入飲料(生乳)作為液體，氣體導入部202能夠導入二氧化碳氣體或氮氣。但是，被導入的液體和氣體亦可為其他的液體和氣體。另外，各部由集中管理第二含氣泡液體製造系統200的控制部299進行管理。控制部299亦可與外部的控制裝置協作而對含氣泡液體製造系統進行控制。
第二含氣泡液體製造系統200與第一含氣泡液體製造系統100相比，各部的結構相同，但各部的連接關係不同。因此，在本實施方式之說明中，對於與其他實施方式相同的部分省略了說明，對不同的部分詳細地進行說明。
在第二含氣泡液體製造系統200中，液體導入部201不經由均一化部210而與存積部250連接，氣體導入部202不與均一化部210連接，而僅與氣泡生成部230連接。進而，均一化部210設置在氣泡破碎部240的後段。
另外，脫氣部260未被組入單獨的循環路徑中，而是設置在均一化部210和存積部250之間，且被組入使存積部250中存積的液體進行循環的第三循環路徑r3中並被連接。
亦即，第三循環路徑r3以存積部250中存積的液體經由氣泡生成部230、氣泡破碎部240、均一化部210以及脫氣部260再次回歸至存積部250之方式形成。第三循環路徑r3的氣泡生成部230、氣泡破碎部240、均一化部210以及脫氣部260分別被控制進行工作，在不工作時，作為液體的路徑發揮功能。
亦即，第三循環路徑r3以存積部250中存積的液體經由氣泡生成部230、氣泡破碎部240、均一化部210以及脫氣部260再次回歸至存積部250之方式形成。第三循環路徑r3的氣泡生成部230、氣泡破碎部240、均一化部210以及脫氣部260分別被控制進行工作，在不工作時，作為液體的路徑發揮功能。
[第三含氣泡液體製造系統]
利用圖11對本發明實施方式之第三含氣泡液體製造系統300進行說明。圖11係顯示第三含氣泡液體製造系統300的功能框圖。與第一以及第二含氣泡液體製造系統100、200不同，第三含氣泡液體製造系統300以利用於含有臭氧的純水的製造為例子進行說明，但亦可利用於純水以外的含氣泡液體的製造。
第三含氣泡液體製造系統300主要包括：製造含氣泡液體之氣泡生成部330、將含氣泡液體的微細氣泡破碎之氣泡破碎部340、以及存積含氣泡液體之存積部350。氣泡生成部330、氣泡破碎部340以及存積部350構成了超微細氣泡生成部320。在本實施方式中，第三含氣泡液體製造系統300與第一以及第二含氣泡液體製造系統100、200不同，不具備均一化部和脫氣部。
在本實施方式中，超微細氣泡生成部320與第一以及第二含氣泡液體製造系統100、200的超微細氣泡生成部120、220同樣地，可以為由氣泡生成部330、氣泡破碎部340以及存積部350等呈一體地裝置化而成，只要能夠在液 體中生成超微細氣泡，則氣泡生成部330、氣泡破碎部340、存積部350等亦可在第三含氣泡液體製造系統300中分別獨立地設置而不進行裝置化。
另外，第三含氣泡液體製造系統300還包括：將液體導入存積部350之液體導入部301、將氣體導入氣泡生成部330之氣體導入部302、將液體從存積部350取出至外部之取出部303、向規定的各部供給冷卻水之冷卻部304、對存積部350進行加壓之加壓部305、以及從存積部350向外部排出液體之排出部306。在第三含氣泡液體製造系統300中，液體導入部301直接與存積部350連接，氣體導入部302僅與氣泡生成部330連接。
在本實施方式中，液體導入部301能夠導入純水作為液體，氣體導入部302能夠導入臭氧。但是，被導入的液體和氣體亦可為其他的液體和氣體，例如亦可導入氫氣而能夠製造富氫水。另外，各部由集中管理第三含氣泡液體製造系統300的控制部399進行管理。控制部399亦可與外部的控制裝置協作而對含氣泡液體製造系統進行控制。
第三含氣泡液體製造系統300與第一以及第二含氣泡液體製造系統100、200相比，不同點係在於不具備均一化部和脫氣部。因此，在本實施方式之說明中，對於與其他實施方式相同的部分省略了說明，對不同的部分詳細地進行說明。
另外，在本實施方式中，以存積部350中存積的液體經由氣泡生成部330、氣泡破碎部340而再次回歸至存積部350之方式形成了第四循環路徑r4。因此，第四循環路徑r4以存積部350中存積的液體經由氣泡生成部330以及氣泡破碎部340而再次回歸至存積部350之方式形成，為與第一含氣泡液體製造系統100的第一循環路徑相同的結構。
[氣泡生成部之變形例]
利用圖12，對作為本發明實施方式之第一~第三含氣泡液體製造系統100、200、300之氣泡生成部之變形例之氣泡生成部30進行說明。圖12係顯示使用了變形例之氣泡生成部30之含氣泡液體製造系統100B之功能框圖。
在本變形例中，含氣泡液體製造系統100B具備氣泡生成部30來代替氣泡生成部130，與氣泡生成部130相比，氣泡生成部30在氣泡發生器31和泵32的連接關係上存在不同。
在氣泡生成部30中，泵32配置在氣泡發生器31的上游，存積部150與泵32連接，氣泡破碎部140與氣泡發生器31連接。另外，氣體導入部102與氣泡發生器31連接。
詳細而言，氣泡發生器31是與氣泡發生器131相同的氣泡生成噴嘴，泵32與氣泡生成噴嘴的液體供給孔相連接，氣體導入部102與氣泡生成噴嘴的氣體供給孔相連接，氣泡破碎部140與噴出孔相連接。
因此，在本變形例中，從存積部150向泵32供給含氣泡液體，含氣泡液體被泵32加壓並被導入氣泡發生器31。接著，在氣泡發生器31中，含氣泡液體與由氣體導入部102供給的氣體混合，形成環流的同時生成微細氣泡。然後，生成有微細氣泡的含氣泡液體被供給至氣泡破碎部140。
[存積部之變形例]
利用圖13及圖14，對作為本發明實施方式之第一~第三含氣泡液體製造系統100、200、300之存積部之變形例之存積部50進行說明。圖13係顯示使用了變形例之存積部50之含氣泡液體製造系統100C之功能框圖。
與第一~第三含氣泡液體製造系統100、200、300的存積部150、250、350不同，存積部50具備能夠對存積的含氣泡液體照射超音波之多個超音波振動子53。因此，存積部50作為第二氣泡破碎部發揮作用。
圖14係顯示存積部50的功能框圖。如圖14所示，存積部50主要由內容器51和覆蓋內容器51之外容器52構成，且形成為二層結構。另外，存積部具備對內容器51照射超音波之多個超音波振動子53。內容器51形成用於存積含氣泡液體且具有規定量容積之存積空間50s。
內容器51形成為六角柱狀且為完全封閉之結構。藉此，氣泡破碎部140進行超音波破碎時產生的微量氣體即使流入存積部50也不會與大氣接觸。另外，由於內容器51形成為封閉結構，因此能夠進行存積部50內的壓力控制。
與第一含氣泡液體製造系統100的存積部150同樣地，存積部50進而還具備與液體導入部101連接之液體導入口50a、與氣泡破碎部140連接之含氣泡液體導入口50b、與氣泡生成部130連接之回歸導出口50c、與取出部103連接之含氣泡液體導出口50d、與排出部106連接之排出口50e、與加壓部105連接之加壓口50f、與脫氣部160的流入通道166連接之脫氣用導出口50g、以及與脫氣部160的流出通道167連接之脫氣用導入口50h，該等單元是為了作為內容器51的液體的通道而設置。
液體導入口50a主要由圓筒管構成，從內容器51的上面連通至內容器51內部，將原液從液體導入部101導入至內容器51的頂面位置。藉此，從存積空間50s的上方供給液體。另外，加壓口50f主要由圓筒管構成，從內容器51 的上面延伸至內容器51內部，將來自加壓部105的壓力施加至內容器51的存積空間50s內。
含氣泡液體導入口50b主要由圓筒管構成，從內容器51的上面延伸至距離內容器51內的底面部為二分之一之高度位置，並從內容器51的上側供給含氣泡液體。
含氣泡液體導入口50b的管子沿上下方向延伸，且將下部朝向水平方向彎曲而形成為L字形狀，並在水平方向上吐出含氣泡液體。藉此，含氣泡液體在水平方向上受到吐出壓，在存積空間50s內被攪拌。但是，由於含氣泡液體在上下方向上不會受到吐出壓，因此不妨礙粒徑小的氣泡在存積空間的下方變得高濃度化。
回歸導出口50c主要由圓筒管構成，從內容器51的底部延伸至距離內容器51內的底部為四分之一之高度位置，將距離內容器51內的底部為四分之一之高度位置的含氣泡液體導出至第一循環路徑r1，使含氣泡液體回歸至氣泡發生器131。
回歸導出口50c的管子沿上下方向延伸，且將上部朝向水平方向彎曲而形成逆L字形狀，並在水平方向上抽吸含氣泡液體。藉此，含氣泡液體在水平方向上受到抽吸壓，在存積空間50s內被攪拌。但是，由於含氣泡液體在上下方向上不會受到抽吸壓，因此不妨礙粒徑小的氣泡在存積空間的下方變得高濃度化。
含氣泡液體導出口50d主要由圓筒管構成，在內容器51的底部作為底閥而設置，將含氣泡液體從內容器51的底部取出。含氣泡液體導出口50d經由減壓閥門(減壓閥)59與取出部103連接。
藉此，在存積空間50s內被加壓的含氣泡液體經由減壓閥門59被減壓，同時被導出至取出部103，因此，能夠從存積空間50s取出被進一步高濃度化的含氣泡液體。另外，減壓閥門59可以利用目前習知的直動式減壓閥、先導式減壓閥等減壓閥。
排出口50e主要由圓筒管構成，在內容器51內的底面作為底閥而設置，將含氣泡液體從內容器51的底部排出。排出口50e與排出部106連接。
脫氣用導出口50g主要由圓筒管構成，在內容器51的底部作為底閥而設置，將含氣泡液體從內容器51的底部導出至第二循環路徑r2，並從存積空間50s向脫氣部160的流入通道166進行供給。
脫氣用導入口50h主要由圓筒管構成，從內容器51的上面延伸至距離內容器51內的底面部為二分之一之高度位置，將被脫氣部160脫氣後的含氣泡液體從脫氣部160的流出通道167導入至存積空間50s。
進而，存積部50中還設置有三個水位感測器54、55、56。第一水位感測器54設置在距離內容器51的底部為三分之一之高度位置處，感知液體已充滿至存積空間50s內的三分之一。第二水位感測器55設置在距離內容器51的底部為十分之七之高度位置處，感知液體已充滿至存積空間50s內的十分之七。第三水位感測器56設置在距離內容器51的底部為五分之四之高度位置處，感知液體已充滿至存積空間50s內的十分之八。如後文所述，控制部199根據該等水位感測器的感知或非感知的狀態，對存積部50內所設置的各導入口、導出口的流量進行控制，調整存積空間50s內的含氣泡液體量。
進而，存積部50中還設置有測定壓力之壓力變送器57和將內容器51內的存積空間50s敞開於大氣壓中之通氣過濾器58。壓力變送器57設置在內容 器51上，與控制部199電連接，能夠測定存積空間50s的壓力。通氣過濾器158設置在內容器51上，與控制部199電連接，能夠在確保來自存積空間50s的通氣道的同時進行存積空間50s內的壓力調節。
另外，也能夠利用通氣過濾器58對加壓後的存積空間50s進行壓力調節。控制部199利用壓力變送器57測定存積空間50s內的壓力，並利用加壓部105和通氣過濾器58將存積空間50s的壓力調整為規定的值。在本實施方式中，加壓部105能夠將存積空間50s加壓至0.4MPa~0.6MPa程度。
在本實施方式之含氣泡液體製造系統100C中，氣泡生成部130及氣泡破碎部140與存積部50是分離的。藉此，氣泡生成部130及氣泡破碎部140不受存積部50的容量的影響，而連續地供給一定量的粒徑均一的含氣泡液體，含氣泡液體在存積部50中被存積，因此抑制了存積部50中氣泡凝集之情形。
即，由於粒徑不同的超微細氣泡會因存積而發生凝集，藉由先前的超音波破碎而生成的具有超微細粒徑的氣泡，其粒徑並不均一，難以存積，但是，依本實施方式之含氣泡液體製造系統100C，能夠生成粒徑均一的氣泡，且不會發生凝集地進行存積。
另外，超微細粒徑的氣泡根據粒徑而Zeta電位等不同，存在發生凝集作用之情形。但是，在本實施方式之含氣泡液體製造系統100C中，粒徑相近的氣泡停留在存積空間50s內的相同區域內，因此能夠不發生凝集地進行存積。
進而，內容器51存積從氣泡破碎部140供給的含氣泡液體，含氣泡液體具有粒徑越小的氣泡越向下方擴散之傾向。因此，在本實施方式中，在內容器51的存積空間50s的下方形成具有納米級粒徑的所謂納米氣泡的存在占主 導之NB區域，在NB區域的上側形成納米氣泡和微米氣泡混合存在之MN區域，進而在MN區域的上側形成微米氣泡的存在占主導之MB區域。各區域在內容器51內的位置根據液體的存積量而變動。
本變形例之存積部50的該等功能與第一含氣泡液體製造系統100的存積部150相同。但是，存積部50在具備多個超音波振動子53以作為第二氣泡破碎部發揮功能該一點上，與第一含氣泡液體製造系統100的存積部150不同。
各超音波振動子53安裝在六角柱狀的內容器51的各側面上，朝向存積空間50s的中央照射超音波。從超音波振動子53照射的超音波被傳播至內容器51的內部，將內容器51內存積的含氣泡液體的氣泡進行超音波破碎。在此，六個超音波振動子53設置在距離內容器51的底部為三分之一之高度位置處。含氣泡液體導入口50b和回歸導出口50c等的配管不延伸到此位置，超音波振動子53透過設置在該位置，能夠無阻礙地形成超音波破碎場。
尤其是，在本實施方式中，相對的兩個超音波振動子53形成一個振動子對，六個超音波振動子53形成三個振動子對。該六個超音波振動子53分別向存積空間50s的中央的一點照射超音波。因此，各超音波振動子53以分別從不同的側面位置朝向徑向不同的方向且對著存積空間50s的中心之方式朝向徑向的內側照射超音波。
藉此，在含氣泡液體中粒徑越小的氣泡越向下方移動之場所、亦即存積空間50s的中央形成超音波破碎場。另外，內容器51以不銹鋼作為材料，以能夠反射來自超音波振動子53的超音波。藉此，由超音波的反射產生的能量也共同起作用，而形成了更強的超音波破碎場。
各超音波振動子的頻率以及輸出功率能夠藉由控制部199進行調整。在本實施方式中，六個超音波振動子53分別以同一頻率、同一輸出功率照射超音波。
在此，設置在存積部50上的超音波振動子53係設定為比氣泡破碎部140上所設置的超音波振動子143的頻率低。藉此，對於較之氣泡破碎部140的通道141而截面大的存積部50的存積空間50s，也能夠可靠地傳播超音波。
上述變形例之存積部50形成超音波破碎場，將液體內的微細氣泡破碎並轉變成超微細氣泡。超音波破碎場係被連續地照射超音波而形成，在超音波破碎場中產生紫外線。藉此，經過超音波破碎場的液體，能夠獲得利用紫外線進行的殺菌效果。
進而，在存積部50中，透過對液體照射形成超音波破碎場的超音波，藉此，在液體中利用空穴效應生成無數的真空氣泡。在該真空氣泡反復進行壓縮和膨脹而破裂時，形成超高溫高壓的反應場。在該反應場中，藉由真空氣泡破裂而將細菌的細胞壁破壞，能夠獲得不僅可殺死一般活菌、軍團桿菌或大腸桿菌等而且可殺死金黄色葡萄球菌、蠟樣芽孢桿菌等耐熱芽孢菌該一殺菌效果。
該等殺菌效果是如之前所說明的在氣泡破碎部140中所得到的效果。但是，透過由設置在氣泡破碎部140下游的存積部50能夠得到同樣的殺菌效果，藉此，即使在氣泡破碎部殺菌不充分之情況下，存積部50也能夠可靠地進行殺菌。亦即，在本變形例之含氣泡液體製造系統100C中，能夠最大限度地發揮超音波殺菌之效果。
[第一含氣泡液體製造方法]
接下來，參照圖15對本發明實施方式之第一含氣泡液體製造方法S1進行說明。圖15係顯示第一含氣泡液體製造方法S1的流程圖。於第一含氣泡液體製造方法S1之情況下，利用第一含氣泡液體製造系統100對含氣泡液體製造方法進行說明。
首先，液體被均一化(均一化步驟：S1-1)。經由液體導入部101向第一含氣泡液體製造系統100中導入飲料作為液體，被導入至第一含氣泡液體製造系統100的液體經由均一化部110而暫時存積在存積部150。
在該步驟中，飲料內的粒子被微細化且均一化。此時，在均一化部110中，亦可將來自氣體導入部102的二氧化碳氣體與液體一同作為氣泡而導入，並與粒子一同被微細化，作為含有二氧化碳的微細氣泡的含氣泡液體被供給至存積部150。
接著，從存積部存積的含氣泡液體中將溶解氧進行脫氣(第一脫氣步驟：S1-2)。具體為，存積部150中所存積的飲料在組入有脫氣部160的第二循環路徑r2中被循環，並被脫氣部160進行脫氣。
在該步驟中，從液體中將溶解氧進行脫氣，使液體的溶解氧濃度降低。當於第二循環路徑r2中循環的時間達到一定時間以上時，氧濃度則呈穩定。亦可並行均一化步驟和第一脫氣步驟。
接著，在液體中生成由二氧化碳氣體形成的微細氣泡(第一氣泡生成步驟：S1-3)。具體為，存積部150中存積的液體經由組入有氣泡生成部130的第一循環路徑r1被供給至氣泡生成部130，利用氣泡生成部130的氣泡發生器131生成微細氣泡。
在該步驟中，在氣泡發生器131中，從存積部150導入液體的同時，從氣體導入部102導入二氧化碳氣體，生成由二氧化碳氣體形成的微細氣泡。此時，液體的氣體濃度透過第一脫氣步驟而降低，二氧化碳氣體容易地溶解於液體中。
接著，將由二氧化碳氣體形成的微細氣泡破碎(第一氣泡破碎步驟：S1-4)。具體為，含有氣泡生成部130中生成的由二氧化碳氣體形成的微細氣泡的含氣泡液體被供給至氣泡破碎部140，含氣泡液體在通過氣泡破碎部140的通道141時被照射超音波，微細氣泡在超音波的作用下被破碎，轉變為粒徑更小的超微細氣泡。
在該步驟中，在通道141內形成超音波破碎場，透過經過該超音波破碎場，微細氣泡被均勻地破碎。而且，通過了氣泡破碎部140的含氣泡液體回歸至存積部150。
接著，存積含有超微細氣泡的含氣泡液體(第一存積步驟：S1-5)。具體為，從氣泡破碎部140供給含有超微細氣泡的含氣泡液體並存積到存積部150，同時，該含氣泡液體的一部分被再次供給至氣泡生成部130。
因此，第一氣泡生成步驟(S1-3)、第一氣泡破碎步驟(S1-4)以及第一存積步驟(S1-5)藉由第一循環路徑r1而被反復執行多次。在由第一氣泡生成步驟(S1-3)、第一氣泡破碎步驟(S1-4)以及第一存積步驟(S1-5)構成的第一超微細氣泡生成步驟中，當於第一循環路徑r1中循環的時間達到一定時間以上時，由二氧化碳氣體形成的超微細氣泡的量呈穩定。
在第一存積步驟(S1-5)中，在存積部150的存積空間150s的含氣泡液體中，粒徑越小的氣泡越集中於下方，在罐容器151的下方形成具有納米級 粒徑的所謂納米氣泡的存在占主導之NB區域，在NB區域的上側形成納米氣泡和微米氣泡混合存在之MN區域，進而在MN區域的上側形成微米氣泡的存在占主導之MB區域
接著，從存積部150存積的含氣泡液體中將二氧化碳氣體進行脫氣(第二脫氣步驟：S1-6)。具體為，存積部150中所存積的含氣泡液體在組入有脫氣部160的第二循環路徑r2中被循環，並被脫氣部160進行脫氣(S1-6)。
在該步驟中，從液體中將二氧化碳氣體進行脫氣，使液體中的二氧化碳濃度降低。當於第二循環路徑r2中循環的時間達到一定時間以上時，二氧化碳濃度則呈穩定。
接著，在液體中生成由氮氣形成的微細氣泡(第二氣泡生成步驟：S1-7)。具體為，二氧化碳氣體被脫氣後，存積部150中存積的液體經由組入有氣泡生成部130的第一循環路徑r1被供給至氣泡生成部130，利用氣泡生成部130的氣泡發生器131生成微細氣泡。
在該步驟中，在氣泡發生器131中，從存積部150導入液體的同時，從氣體導入部102導入氮氣，生成由氮氣形成的微細氣泡。此時，液體的氣體濃度透過第二脫氣步驟而降低，氮氣容易地溶解於液體中。
接著，將由氮氣形成的微細氣泡破碎(第二氣泡破碎步驟：S1-8)。具體為，含有氣泡生成部130中生成的由氮氣形成的微細氣泡的含氣泡液體被供給至氣泡破碎部140，含氣泡液體在通過氣泡破碎部140的通道141時被照射超音波，微細氣泡在超音波的作用下被破碎，轉變為粒徑更小的超微細氣泡。
在該步驟中，在通道141內形成超音波破碎場，透過經過該超音波破碎場，微細氣泡被均勻地破碎。而且，通過了氣泡破碎部140的含氣泡液體回歸至存積部150。
接著，將含有由氮氣形成的超微細氣泡的含氣泡液體進行存積(第二存積步驟：S1-9)。具體為，從氣泡破碎部140供給含有超微細氣泡的含氣泡液體並存積到存積部150，同時，該含氣泡液體的一部分被再次供給至氣泡生成部130。
因此，第二氣泡生成步驟(S1-7)、第二氣泡破碎步驟(S1-8)以及第二存積步驟(S1-9)藉由第一循環路徑r1而被反復執行多次。在由第二氣泡生成步驟(S1-7)、第二氣泡破碎步驟(S1-8)以及第二存積步驟(S1-9)構成的第二超微細氣泡生成步驟中，當於第一循環路徑r1中循環的時間達到一定時間以上時，由氮氣形成的超微細氣泡的量呈穩定。
在第二存積步驟(S1-9)中，在存積部150的存積空間150s的含氣泡液體中，粒徑越小的氣泡越集中於下方，在罐容器151的下方形成具有納米級粒徑的所謂納米氣泡的存在占主導之NB區域，在NB區域的上側形成納米氣泡和微米氣泡混合存在之MN區域，進而在MN區域的上側形成微米氣泡的存在占主導之MB區域。
然後，存積部150中存積的含氣泡液體被從取出部103取出。液體的二氧化碳成分透過脫氣部160的作用和向由氮氣氣泡形成的超微細氣泡的置換，在被從存積部150取出之前已經基本完全被從液體中排除。
在以上的第一含氣泡液體製造方法S1之說明中，對利用了第一含氣泡液體製造系統100的含氣泡液體製造方法進行了說明。但是，第一含氣泡液 體製造方法S1也可以利用其他系統等執行，例如亦可利用第二含氣泡液體製造系統200執行。
於利用第二含氣泡液體製造系統200執行第一含氣泡液體製造方法S1之情況下，在第三循環路徑r3中，均一化部210設置在脫氣部260的前段。因此，在即將利用脫氣部260進行脫氣之前，能夠對液體施以高壓而進行均一化。
在均一化部210中，液體被施以高壓且通過均質閥的微小間隙而噴出時，會伴隨出現溫度上昇。藉此，高溫的液體被供給至脫氣部260，由均一化部210實施的均一化步驟也作為加熱步驟發揮作用。高溫的液體遵循亨利定律，由於溶解氣體濃度降低，因此脫氣性能提高。
在第一含氣泡液體製造方法S1中，在加熱殺菌步驟之前的氮氣氣泡生成步驟中進行氮氣置換。藉此，液體內的溶解氧被置換成穩定的氮氣，在後續步驟中，液體即使被進行加熱殺菌，也抑制了焦糊味之類的破壞味道的反應。
在第一含氣泡液體製造方法S1中，在第一脫氣步驟和第二氣泡生成步驟之間包含有第一氣泡生成步驟和第二脫氣步驟。但是，含氣泡液體製造方法亦可不包含第一氣泡生成步驟和第二脫氣步驟，而在第一脫氣步驟後緊接著執行氮氣氣泡生成步驟。另外，脫氣步驟和氣泡生成步驟基本不同時執行。
在第一含氣泡液體製造方法S1中，在液體中生成由二氧化碳氣體形成的超微細氣泡。在此，已知二氧化碳氣體透過與水的結合而具有殺菌效果，含有由二氧化碳氣體形成的微細氣泡或超微細氣泡的液體能夠得到殺死加熱殺菌中難以殺滅的耐熱細菌的效果。
另外，在第一含氣泡液體製造方法S1中，藉由超音波照射生成由二氧化碳氣體或氮氣形成的超微細氣泡。在此，已知當對液體照射超音波時生成被稱為空化泡(cavitation bubbles)的氣泡，在該氣泡反復進行壓縮和膨脹而破裂時，產生衝擊波而將細菌的細胞壁破壞，從而獲得殺菌效果。藉此，液體能夠得到殺死加熱殺菌中難以殺滅的耐熱細菌的效果。
另外，在第一含氣泡液體製造方法S1中，藉由超音波照射生成由二氧化碳氣體或氮氣形成的超微細氣泡。在此，已知當對液體照射超音波時產生紫外線發光，利用紫外線的殺菌效果，從而液體具有能夠殺死加熱殺菌中難以殺滅的耐熱細菌的效果。
另外，在第一含氣泡液體製造方法S1中，對液體施以高壓而進行均一化。在此，已知壓力的急劇變化能夠得到殺菌效果，利用該殺菌效果，從而液體具有能夠殺死加熱殺菌中難以殺滅的耐熱細菌的效果。
如上所述，依第一含氣泡液體製造方法S1，利用加熱殺菌以外的殺菌效果，能夠殺滅以蠟樣芽孢桿菌等為代表的耐熱細菌，從而能夠大幅改善液體的保存期限。
[第二含氣泡液體製造方法]
接著，參照圖16對本發明實施方式之第二含氣泡液體製造方法S2進行說明。圖16係顯示第二含氣泡液體製造方法S2的流程圖。於第二含氣泡液體製造方法S2之情況下，利用第三含氣泡液體製造系統300對含氣泡液體製造方法進行說明。但是，第二含氣泡液體製造方法S2亦可利用其他系統等執行。
首先，將純水作為液體導入存積部350(液體導入步驟：S2-1)。具體為，經由液體導入部301將液體導入第三含氣泡液體製造系統300，並暫時存積於存積部350。
接著，在存積部350所存積的純水中生成由臭氧形成的微細氣泡(氣泡生成步驟：S2-2)。具體為，存積部350中存積的液體經由組入有氣泡生成部330的第四循環路徑r4被供給至氣泡生成部330，利用氣泡生成部330的氣泡發生器331生成微細氣泡。
在該步驟中，在氣泡發生器331中，從存積部350導入液體的同時，從氣體導入部302導入臭氧，生成由臭氧形成的微細氣泡。
接著，將由臭氧形成的微細氣泡破碎(氣泡破碎步驟：S2-3)。具體為，含有氣泡生成部330中生成的由臭氧形成的微細氣泡的含氣泡液體被供給至氣泡破碎部340，含氣泡液體在通過氣泡破碎部340的通道時被照射超音波，微細氣泡在超音波的作用下被破碎，轉變為粒徑更小的超微細氣泡。
在該步驟中，在通道內形成超音波破碎場，透過經過該超音波破碎場，微細氣泡被均勻地破碎。而且，通過了氣泡破碎部340的含氣泡液體回歸至存積部350。
接著，存積含有超微細氣泡的含氣泡液體(存積步驟：S2-4)。具體為，從氣泡破碎部340供給含有超微細氣泡的含氣泡液體並存積到存積部350，同時，該含氣泡液體的一部分被再次供給至氣泡生成部330。
因此，氣泡生成步驟(S2-2)、氣泡破碎步驟(S2-3)以及存積步驟(S2-4)藉由第四循環路徑r4而被反復執行多次。在由氣泡生成步驟(S2-2)、氣泡破碎步驟(S2-3)以及存積步驟(S2-4)構成的超微細氣泡生成步驟中，當 於第四循環路徑r4中循環的時間達到一定時間以上時，由臭氧形成的超微細氣泡的量呈穩定。
在存積步驟(S2-4)中，在存積部350的存積空間的含氣泡液體中，粒徑越小的氣泡越集中於下方，在存積空間的下方形成具有納米級粒徑的所謂納米氣泡的存在占主導之NB區域，在NB區域的上側形成納米氣泡和微米氣泡混合存在之MN區域，進而在MN區域的上側形成微米氣泡的存在占主導之MB區域。
然後，存積部350中存積的含氣泡液體被從取出部303取出。
利用本發明實施方式之第二含氣泡液體製造方法S2製造的液體含有超微細氣泡。超微細氣泡能夠在液體內長期存留，例如存留數月。因此，關於利用本發明實施方式之第二含氣泡液體製造方法S2製造的液體，由殺菌性強的臭氧形成的超微細氣泡殘留在液體內，能夠長期獲得洗滌殺菌作用。
[結構、作用以及效果]
根據以上所示之本發明之實施方式，本發明具有以下的結構、作用以及效果。
本發明之含氣泡液體製造系統包括氣泡生成部、氣泡破碎部以及存積部，其中，氣泡生成部在液體中生成第一氣泡並供給含有該第一氣泡的第一含氣泡液體，氣泡破碎部與所述氣泡生成部連接，使從所述氣泡生成部供給的所述第一含氣泡液體通過，對通過的所述第一含氣泡液體照射超音波，將所述第一含氣泡液體的微細氣泡破碎而生成第二氣泡，並供給含有該第二氣泡的第二含氣泡液體，存積部與所述氣泡破碎部連接，並存積從所述氣泡破碎部供給的第二含氣泡液體。所述氣泡破碎部包括供含氣泡液體通過的通道以及多個 超音波振動子，多個超音波振動子從所述通道的外側朝向徑向內側分別從不同的方向照射超音波。
依該含氣泡液體製造系統，由於氣泡破碎部和存積部是分離的，在通道中利用超音波破碎場生成均一的微細氣泡並連續地供給至存積部，在存積部中將超微細氣泡高濃度化。尤其是，氣泡破碎部透過從不同的方向生成超音波，從而能夠在不阻礙含氣泡液體的流動之情況下向存積部高效地供給粒徑均一的超微細氣泡。另外，由於在存積部中高效地連續被供給超微細氣泡，因此能夠使含氣泡液體在短時間內高濃度化。
另外，亦可為：所述多個超音波振動子至少形成一個振動子群，各振動子群的超音波振動子向所述通道的中央照射超音波。透過如此構成，由於超音波被向通道的中央照射，因此雖然形成超音波破碎場，但是能夠可靠地抑制阻礙含氣泡液體的流動該一情況。藉此，超微細氣泡不會在通道中發生滯留而被高效地供給。
另外，亦可為：在所述多個超音波振動子中，多個振動子對從相對的方向朝向所述通道的中央照射超音波。透過如此進行，能夠在整個通道中形成均勻的超音波破碎場，能夠可靠地生成粒徑均一的氣泡。
亦可為：所述氣泡破碎部具備覆蓋所述通道的周圍之外裝體，所述通道和所述外裝體之間填充有能夠傳播超音波的傳播液，所述超音波振動子安裝在所述外裝體的外側。如此一來，超音波振動子的安裝變容易，而且傳播液能夠可靠地在通道中傳播超音波，從而穩定地製造含氣泡液體。
本發明之含氣泡液體製造系統包括：用於存積含氣泡液體之存積空間、對所述存積空間進行加壓之加壓部、以及將所述存積空間存積的含氣泡 液體導出至外部之含氣泡液體導出部，所述存積空間與大氣隔絕，所述含氣泡液體導出部經由減壓閥門將含氣泡液體導出至外部。
在該含氣泡液體製造系統中，在存積空間內被加壓的含氣泡液體經由減壓閥門被減壓，同時被向外部導出。本申請發明人發現了透過將以加壓狀態置於存積空間中的含氣泡液體一邊減壓一邊導出，藉此取出的含氣泡液體的氣泡會高濃度化。
因此，於該含氣泡液體製造系統之情況下，能夠以較短的時間進行超高濃度化，並能夠穩定迅速地取出超高濃度的含氣泡液體。
所述含氣泡液體製造系統亦可為：進而還包括供給含氣泡液體之含氣泡液體供給部、將從所述含氣泡液體供給部供給的含氣泡液體導入所述存積空間之含氣泡液體導入口、將含氣泡液體導出至所述含氣泡液體導出部之含氣泡液體導出口、以及使所述存積空間中存積的含氣泡液體回歸至所述含氣泡液體供給部之回歸導出口，所述存積空間具有規定的高度，所述含氣泡液體導入口從所述存積空間的上側導入含氣泡液體，所述回歸導出口使所述存積空間的高度中央附近的含氣泡液體回歸，所述含氣泡液體導出口將所述存積空間的下側區域的含氣泡液體導出至外部。
依該含氣泡液體製造系統，形成如下的循環路徑：亦即，存積於存積空間的高度中央附近的含氣泡液體經由回歸導出口而被返回至含氣泡液體供給部，在含氣泡液體供給部中進一步生成氣泡，然後再次經由含氣泡液體導入口被導入至存積空間該一循環路徑。利用該循環路徑，含氣泡液體被循環並被高濃度化。
因此，在該含氣泡液體製造系統中，透過含氣泡液體的加壓減壓，能夠迅速地導出高濃度的含氣泡液體，同時並行地使存積空間的氣泡高濃度化，因此能夠連續不斷地穩定地取出高濃度的含氣泡液體。
所述含氣泡液體導入口亦可在水平方向上吐出含氣泡液體。當存積部中存積的含氣泡液體受到向下的壓力時，粒徑大的氣泡也會向下方移動，從而無法僅使粒徑小的氣泡高濃度化。但是，當在水平方向上吐出含氣泡液體時，由於含氣泡液體在上下方向上不會受到吐出壓，因此不妨礙粒徑小的氣泡在存積空間的下方變得高濃度化。
另外，所述回歸導出口亦可從水平方向抽吸含氣泡液體。如此一來，由於含氣泡液體在上下方向上不會受到抽吸壓，因此不妨礙粒徑小的氣泡在存積空間的下方變得高濃度化。
本發明之一個飲料製造系統包括：導入飲料並將飲料內的粒子粉碎而進行均一化之均一化裝置、以及能夠在飲料中生成超微細氣泡之超微細氣泡生成裝置。所述均一化裝置具備將粒子粉碎並微細化之微細化部，氣體與飲料一同被導入所述微細化部，所述微細化部使氣體與飲料一同通過，藉此將液體中的氣體粉碎而生成微細氣泡，所述超微細氣泡生成裝置從所述微細化部生成的微細氣泡中生成超微細氣泡。
在該飲料製造系統中，與飲料一同被導入均一化裝置的氣體利用微細化部而與飲料內的粒子一同被粉碎，從而生成微細氣泡。生成的微細氣泡利用超微細氣泡生成裝置而被轉變成粒徑更小的超微細氣泡。因此，在本發明之飲料製造系統中，利用均一化裝置生成微細氣泡並將其轉變成超微細氣泡， 藉此，藉由透過生成超微細氣泡的能量的有效利用而產生之殺菌效果，能夠高效地且抑制品質降低地對飲料進行殺菌。
本發明之其他飲料製造方法包括：將飲料脫氣並使溶解氣體濃度降低之第一脫氣步驟、在脫氣後的飲料中生成由氮氣形成的超微細氣泡之氮氣氣泡生成步驟、以及對含有由氮氣形成的超微細氣泡的飲料進行加熱殺菌之加熱殺菌步驟。
依該飲料製造方法，在第一脫氣步驟中使飲料的溶解氧濃度降低後，利用由氮氣形成的超微細氣泡對飲料進行氮氣置換，藉此，不但能夠防止因之後的加熱殺菌引起的味道變差，而且由於由氮氣形成的超微細氣泡持續存留於飲料內，因此能夠使飲料保持抗菌作用。
所述之其他飲料製造方法亦可在所述脫氣步驟和所述氮氣氣泡生成步驟之間包含：在脫氣後的飲料中生成由二氧化碳氣體形成的超微細氣泡之二氧化碳氣泡生成步驟，和將飲料脫氣並使溶解氣體濃度降低之第二脫氣步驟。
依此般飲料製造方法，對於透過第一脫氣步驟而溶解氧濃度降低了的飲料，生成由二氧化碳形成的超微細氣泡，藉此，利用二氧化碳的殺菌效果，能夠將在後續步驟的加熱殺菌步驟中難以殺死的耐熱細菌也殺滅。進而，透過將由二氧化碳形成的超微細氣泡置換為由氮氣形成的超微細氣泡，藉此能夠防止在之後的加熱殺菌步驟中味道變差之情形。
在所述氮氣氣泡生成步驟或所述二氧化碳氣泡生成步驟中，亦可包括生成微細氣泡以及對微細氣泡照射超音波並使其轉變為超微細氣泡。依此般飲料製造方法，透過對飲料照射超音波，從而利用超音波的殺菌效果對飲料 進行殺菌。超音波殺菌能夠殺滅在加熱殺菌中無法殺死的耐熱細菌，從而能夠提高飲料的安全性。
所述飲料製造方法亦可在所述第一脫氣步驟之前包含將飲料加熱之加熱步驟。依此般飲料製造方法，透過在第一脫氣步驟之前將飲料加熱，藉此飲料內的溶解氧濃度降低，從而在第一脫氣步驟中能夠高效地進行脫氣。
進而，所述加熱步驟亦可透過對飲料施以高壓而將飲料加熱。依此般飲料製造方法，能夠獲得由施加高壓帶來的物理殺菌效果，同時能夠提高脫氣步驟的脫氣性。
本發明之飲料製造系統包括使飲料內的氣體濃度降低之脫氣部、和在飲料內生成超微細氣泡之超微細氣泡生成部，所述超微細氣泡生成部具備存積飲料之存積部。
依該飲料製造系統，利用脫氣部使飲料內的氣體濃度降低，利用超微細氣泡生成部在飲料內生成超微細氣泡，藉此能夠將飲料內的溶解氧置換為期望的氣體。另外，含有超微細氣泡的飲料被存積在存積部。藉此，能夠使飲料保持抗菌作用。
所述脫氣部亦可被組入使存積部存積的飲料循環之循環路徑中。於此般飲料製造系統之情況下，能夠通過循環路徑使存積在存積部的飲料多次通過脫氣部，並使飲料的氣體濃度下降至期望的值為止。
所述飲料製造系統亦可為：進一步具備對飲料施以高壓而將飲料內的粒子均一化之均一化部，所述脫氣部設置在均一化部的下游。於此般飲料製造系統之情況下，在均一化部中飲料內的粒子被粉碎並被均一化，並且透過 施以高壓而飲料變得高溫，飲料內的氣體濃度降低，能夠高效地進行利用設置於下游的脫氣部進行之脫氣。
所述超微細氣泡生成部亦可對含有微細氣泡的含氣泡飲料照射超音波，並將微細氣泡生成為超微細氣泡。於此般飲料製造系統之情況下，透過對飲料照射超音波，利用由超音波產生的物理殺菌效果對飲料進行殺菌。物理殺菌能夠殺滅加熱殺菌中無法殺死的耐熱細菌，從而能夠提高飲料的安全性。
本發明之第一氣泡生成噴嘴包括以第一方向作為軸向的大致圓環狀的有底部件、以及從該軸向嵌入所述有底部件中的大致圓環狀的筒狀部件；所述有底部件具備形成圓柱狀的圓柱空間之圓環狀側壁部、以及與所述側壁部相連且形成截頭圓錐狀的第一截錐空間之底部；所述有底部件的所述底部具有與所述第一截錐空間相連的圓柱狀的液體供給孔；所述第一截錐空間以截頭圓錐的底面與所述圓柱空間相連，並以截頭面與所述液體供給孔相連；所述筒狀部件具備形成截頭圓錐狀的第二截錐空間之圓環狀第一側周部、以及形成比所述底部的所述液體供給孔直徑大的圓柱狀噴出孔之圓環狀第二側周部；所述圓筒部件的第一側周部具有朝向徑向的外側敞開並向第一方向呈螺旋狀延伸之多個凹部；所述筒狀部件的所述第二截錐空間以其截頭面與所述噴出孔相連；透過使所述筒狀部件嵌入所述有底部件中，所述第一截錐空間、所述圓柱空間以及所述第二截錐空間形成氣液混合室，並且，所述凹部與所述氣液混合室連通，經由所述液體供給孔向所述氣液混合室供給液體，經由所述凹部向所述氣液混合室供給氣體。
如此一來，氣液混合室由第一截錐空間、圓柱空間以及第二截錐空間形成從圓柱的兩側縮徑的大致橄欖球那樣的形狀，且在整個第一方向上具 有圓形的截面空間。對於氣液混合室，從該氣液混合室的一側中央的液體供給孔供給液體，從該氣液混合室的另一側的側周供給呈螺旋狀流路的氣體。藉此，在氣液混合室中，氣液混合體形成螺旋狀的環流。因此，氣液混合室中的環流的路徑實際地進行延伸，氣液混合體被充分攪拌，生成大量的微細氣泡。而且，含有微細氣泡的含氣泡液體被從噴出孔噴出。藉此，能夠高效地生成微細氣泡並供給含氣泡液體。
亦可為：所述筒狀部件的第二側周部進一步形成截頭圓錐狀的第三截錐空間，所述第三截錐空間從所述第二截錐空間的相反側以所述第三截錐空間的截頭面與所述第二側周部的所述噴出孔相連。如此一來，從噴出口噴出的氣液混合體被減壓，從而能夠高效地生成微細氣泡。
所述第一側周部上所設置的多個凹部亦可在圓周方向上以均等的間隔形成。如此一來，能夠形成均勻的螺旋狀的環流，從而能夠高效地生成微細氣泡。
本發明之第二氣泡生成噴嘴具備由截頭圓錐狀的第一截錐空間、圓柱狀的圓柱空間、以及截頭圓錐狀的第二截錐空間構成之氣液混合室，其中，圓柱空間以底面與所述第一截錐空間相連，第二截錐空間從所述第一截錐空間的相反側以底面與所述圓柱空間相連；所述第一截錐空間、所述圓柱空間以及所述第二截錐空間具有相同的中心軸，所述第二截錐空間的截頭面比所述第一截錐空間的截頭面大，從所述第一截錐空間的截頭面向所述氣液混合室供給液體，形成沿著所述圓柱空間的側周的螺旋狀流路之氣體被從所述第二截錐空間的底面的側周進行供給，在所述氣液混合室中，混合了液體和氣體的氣液混合體被從所述第二截錐空間的截頭面噴出。
如此一來，氣液混合室由第一截錐空間、圓柱空間以及第二截錐空間形成從圓柱的兩側縮徑的大致橄欖球那樣的形狀，且在整個第一方向上具有圓形的截面空間。對於氣液混合室，從該氣液混合室的一側中央的液體供給孔供給液體，從該氣液混合室的另一側的側周供給呈螺旋狀流路的氣體。藉此，在氣液混合室中，氣液混合體形成螺旋狀的環流。因此，氣液混合室中的環流的路徑實際地進行延伸，氣液混合體被充分攪拌，生成大量的微細氣泡。然後，含有微細氣泡的含氣泡液體被從噴出孔噴出。藉此，能夠高效地生成微細氣泡並供給含氣泡液體。另外，由於氣體導入部是斜向延伸的，因此液體的壓力不會直接施加在氣體上，因而即使是低氣壓也能夠毫無問題地氣泡化。
亦可為：在所述第二截錐空間的側面的外側形成多個氣體供給路徑，該多個氣體供給路徑以與所述第二截錐空間相同的中心軸進行旋轉、且以均等的間隔呈螺旋狀地設置，經由所述氣體供給路徑，供給從所述第二截錐空間的外周沿所述圓柱空間的外周形成螺旋狀流路之氣體。如此一來，氣體供給路徑能夠可靠地供給形成螺旋狀流路的氣體，從而高效地生成微細氣泡並供給含氣泡液體。
進而，亦可為：具備與所述第二截錐空間以該截頭圓錐的截頭面相連的圓柱狀的噴出孔、以及從所述第二截錐空間的相反側以底面與所述噴出孔相連的第三截錐空間；從所述第二截錐空間的截頭面噴出的含氣泡液體經由所述噴出孔，從所述第三截錐空間的截頭面向底面噴出。如此一來，從噴出口噴出的氣液混合體被減壓，從而能夠高效地生成微細氣泡。
本申請基於2014年3月26日由本申請人於日本申請的特願2014-64892號、2016年10月19日由本申請人於日本申請的特願2016-205588號、 2016年10月28日由本申請人於日本申請的特願2016-212335號、2016年11月30日由本申請人於日本申請的特願2016-233081號、2016年12月22日由本申請人於日本申請的特願2016-248819號、2017年1月13日由本申請人於日本申請的特願2017-4694號、2017年2月3日由本申請人於日本申請的特願2017-19136號而成，其全部內容藉由參照被引入本申請。
關於本發明之特定實施方式之上述說明，是以例示為目的而提出之內容。該等內容並非意指窮舉性的或將本發明限定於所載之實施方式不變。對於本領域技術人員而言，毋庸置疑參照上述記載內容能夠進行多種變形和變更。
(工業上之可利用性)
本發明之含氣泡液體製造系統以及含氣泡液體製造方法，能夠高效地製造呈高濃度地含有粒徑微小且均一的氣泡的含超微細氣泡液體，故在工業上是實用的。

Claims (14)

  1. 一種含氣泡液體製造方法，係使用含氣泡液體製造系統進行，該含氣泡液體製造系統包括氣泡生成部、氣泡破碎部以及存積部，所述氣泡生成部在液體中生成微細氣泡，所述氣泡破碎部與所述氣泡生成部連接，使從所述氣泡生成部供給的含氣泡液體通過，對通過的含氣泡液體照射超音波並將含氣泡液體的微細氣泡破碎，所述存積部與所述氣泡破碎部連接，並將從所述氣泡破碎部供給的含氣泡液體進行存積，所述氣泡破碎部具備：供含氣泡液體通過之通道、以及從所述通道的外側朝向徑向內側並分別從不同的方向照射超音波之多個超音波振動子，所述超音波振動子從相對的方向朝向所述通道的中央照射超音波；所述含氣泡液體製造方法之特徵在於，包括：氣泡生成步驟，在該步驟中所述氣泡生成部在液體中生成微細氣泡，氣泡破碎步驟，在該步驟中所述氣泡破碎部透過從相對的方向朝向所述通道的中央照射超音波而形成超音波破碎場，將所述液體中的所述微細氣泡破碎並生成超微細氣泡，以及存積步驟，在該步驟中所述存積部將含有超微細氣泡的所述含氣泡液體進行存積。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之含氣泡液體製造方法，其中，所述氣泡破碎部以所述通道呈水平方向之方式被配置，在所述氣泡破碎步驟中，透過從相對的方向朝向沿水平方向延伸之所述通道的中央照射超音波，在所述通道的中央形成超音波破碎場。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之含氣泡液體製造方法，其中，所述含氣泡液體製造系統具備將所述氣泡生成部、所述氣泡破碎部以及所述存積部連接之循環路徑，所述氣泡生成步驟、所述氣泡破碎步驟以及所述存積步驟藉由所述循環路徑而被反復執行多次。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之含氣泡液體製造方法，其中，所述含氣泡液體製造系統具備使飲料均一化之均一化部，所述氣泡生成步驟生成含氣泡飲料作為所述含氣泡液體，所述含氣泡液體製造方法進而包括均一化步驟，在該均一化步驟中，導入飲料作為所述液體，將帶有氣泡的飲料或含氣泡液體導入至所述均一化部並進行均一化。
  5. 如申請專利範圍第1或2項所述之含氣泡液體製造方法，其中，所述含氣泡液體製造系統具備將液體進行脫氣之脫氣部，所述含氣泡液體製造方法包括從所述含氣泡液體中將溶解氧脫氣之脫氣步驟，所述氣泡生成步驟包括在所述脫氣步驟之後在飲料中生成由氮氣形成的微細氣泡該一動作。
  6. 如申請專利範圍第1或2項所述之含氣泡液體製造方法，其中，所述氣泡破碎部具備：供含氣泡液體通過之通道、覆蓋所述通道的周圍之外裝體、以及從所述通道的外側朝向內側並分別從不同的方向照射超音波之多個超音波振動子；在所述通道和所述外裝體之間填充有能夠傳播超音波的傳播液；所述超音波振動子係安裝在所述外裝體的外側。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之含氣泡液體製造方法，其中，所述氣泡破碎部以所述通道呈水平方向之方式被配置；所述含氣泡液體製造方法包括冷卻步驟，該冷卻步驟與所述氣泡破碎步驟一同從所述外裝體的下側導入所述傳播液，且從上側導出所述傳播液。
  8. 一種含氣泡液體製造系統，其特徵在於，包括：氣泡生成部、氣泡破碎部以及存積部，所述氣泡生成部在液體中生成微細氣泡，所述氣泡破碎部與所述氣泡生成部連接，使從所述氣泡生成部供給的含氣泡液體通過，對通過的含氣泡液體照射超音波並將含氣泡液體的微細氣泡破碎，所述存積部與所述氣泡破碎部連接，並將從所述氣泡破碎部供給的含氣泡液體進行存積；所述氣泡破碎部具備：供含氣泡液體通過之通道、以及從所述通道的外側朝向徑向內側並分別從不同的方向照射超音波之多個超音波振動子，所述超音波振動子從相對的方向朝向所述通道的中央照射超音波。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之含氣泡液體製造系統，其中，所述氣泡破碎部以所述通道呈水平方向之方式被配置，所述氣泡破碎部透過從相對的方向朝向沿水平方向延伸之所述通道的中央照射超音波，在所述通道的中央形成超音波破碎場。
  10. 如申請專利範圍第8或9項所述之含氣泡液體製造系統，其中，所述含氣泡液體製造系統具備：組入有所述氣泡生成部、所述氣泡破碎部以及所述存積部之循環路徑。
  11. 如申請專利範圍第8或9項所述之含氣泡液體製造系統，其中，所述含氣泡液體製造系統還包括：導入飲料作為液體之液體導入部、以及將飲料內的粒子分散並使其均一化之均一化部；所述均一化部導入帶有微細氣泡或氣泡的飲料，並且，在將粒子均一化的同時將微細氣泡或氣泡微細化。
  12. 如申請專利範圍第8或9項所述之含氣泡液體製造系統，其中，所述含氣泡液體製造系統還包括從含氣泡液體或帶有氣泡的液體中將氣體成分分離之脫氣部。
  13. 如申請專利範圍第8或9項所述之含氣泡液體製造系統，其中，所述氣泡破碎部具備：供含氣泡液體通過之通道、覆蓋所述通道的周圍之外裝體、以及從所述通道的外側朝向內側並分別從不同的方向照射超音波之多個超音波振動子；在所述通道和所述外裝體之間填充有能夠傳播超音波的傳播液；所述超音波振動子係安裝在所述外裝體的外側；所述氣泡破碎部以所述通道呈水平方向之方式被配置；所述傳播液被從所述外裝體的下側導入並被從上側導出，且呈穩定地導入或導出。
  14. 如申請專利範圍第8或9項所述之含氣泡液體製造系統，其中，所述氣泡生成部具備：氣液混合室、液體供給孔、氣體供給孔、氣體供給路徑以及噴出孔，所述氣液混合室具有截面呈圓形的空間，且形成環流，所述液體供給孔設置在所述氣液混合室的一端側，並向所述氣液混合室供給加壓後的液體，所述氣體供給孔供氣體流入，所述氣體供給路徑設置在所述氣液混合室的另一端側，並將從所述氣體供給孔流入的氣體以下述方式供給至所述氣液混合室，該方式是指：使從所述氣體供給孔流入的氣體一邊以所述液體供給孔的中心軸為中心呈螺旋狀地旋轉一邊沿所述氣液混合室的空間的周面朝向所述氣液混合室的一端側該一方式，所述噴出孔以與所述液體供給孔的中心軸一致之方式設置在所述氣液混合室的另一端，具有比所述液體供給孔的孔徑大的孔徑，並使在所述氣液混合室中液體和氣體混合後的含氣泡液體噴出。
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