WO2016006636A1 - ナノバブル液製造貯溜装置 - Google Patents

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順一 市澤
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    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/08—Cleaning involving contact with liquid the liquid having chemical or dissolving effect

Definitions

  • the present invention relates to a nanobubble liquid production and storage device that generates and stores nanobubble liquid containing nanobubbles from liquid containing microbubbles in order to use nanobubble liquid easily and inexpensively.
  • micro / nano bubbles were a new technical field, there are many points that have not been elucidated. Currently, the following three phenomena are known for micro / nano bubbles.
  • the first is a phenomenon that removes dirt by entering the back of fibers and pores due to the small size of microbubbles.
  • the second is a phenomenon in which microbubbles discharged into water are pushed by water pressure in water and become smaller nanobubbles. Microbubbles disappear or become nanobubbles in about 30 to 60 seconds in the liquid, but the bubbles that have become nanobubbles are said to stay in the liquid for several hours to several days.
  • the third is a phenomenon called crushing, in which the nanobubbles are eventually destroyed by water pressure and the internal air pressure becomes 300 atmospheres or more. It is said that when this crushing occurs, an ultrasonic wave is generated at a speed of about 400 km / h and a high heat close to 5500 ° C. is generated.
  • Various micro / nano bubble effects such as easy removal of dirt due to the interaction of these three phenomena have been observed.
  • nanobubbles have a wider application range in liquid than microbubbles, and a method that can efficiently use nanobubbles is desired.
  • the means for generating microbubbles there are known about six types such as a high-speed shearing method, a pressure crushing method, and a cavitation method.
  • Patent Document 3 A number of patent documents 1 and 2 have been disclosed as structures for generating microbubbles. Moreover, the inventor has already developed a structure capable of generating microbubbles, although as a shower head (Patent Document 3). As shown in Patent Document 3, in order to increase the flow speed of the liquid, a twist is added to the flow of the liquid, the inlet of the flowing water channel is widened and gradually squeezed like a water bottle, the middle is cylindrical and the outlet is By passing through a water passage that spreads in a trumpet shape, fine microbubbles are generated by cavitation.
  • an object of the present invention is to provide a nanobubble liquid production and storage device that generates and stores nanobubble liquid containing nanobubbles from a microbubble-containing liquid in order to use the nanobubble liquid easily and inexpensively.
  • a nanobubble liquid production storage device for generating and storing a nanobubble liquid containing nanobubbles in a liquid, A tank for storing the liquid replenisher and the nanobubble liquid; A circulation pump for sucking and discharging the liquid and circulating it in the tank; A microbubble generator connected to a liquid discharge portion of the circulation pump to microbubble a gas contained in the liquid to make the liquid a microbubble-containing liquid; Consists of A nanobubble liquid production and storage device characterized in that a nanobubble liquid is obtained by holding the microbubble-containing liquid in the tank for a predetermined time.
  • the nanobubble liquid production storage device (2) The nanobubble liquid production storage device according to (1), wherein gas or a liquid containing gas is injected before the microbubble generator to increase the amount of microbubbles. (3) The nanobubble liquid production storage device according to (1) or (2), further comprising a liquid feed pump for feeding the nanobubble liquid to a use environment. (4) The nanobubble liquid production storage device according to any one of (1) to (3), wherein the liquid replenishment liquid is controlled to be fed by opening and closing a ball tap stopper provided in the liquid supply section. . (5) The liquid replenisher is controlled to be supplied by opening and closing an electromagnetic valve provided in the liquid supply unit based on a signal from a liquid level sensor provided in the tank (1). The nanobubble liquid production storage device according to any one of (3) to (3).
  • the nanobubble liquid production storage device according to any one of (1) to (5), wherein the liquid is water and the gas is air.
  • the nanobubble liquid production storage device according to any one of (1) to (6), wherein the liquid replenisher is a microbubble-containing liquid.
  • the nanobubble liquid production storage device according to any one of (1) to (7), wherein a gas is bubbled into the liquid stored in the tank.
  • (9) (9) The nanobubble liquid production and storage device according to any one of (1) to (8), wherein the tank is hermetically sealed and gas is sent to the tank space to increase the dissolved amount of the liquid.
  • microbubbles of the contained air contained in tap water have been confirmed with a combination of a pump with a pipe diameter of 13 mm and a lift of 8 m, which is the size of a normal water pipe.
  • the pumping capacity may be low. Conversely, if the pipe diameter is increased, it is necessary to increase the pumping capacity. Depending on the viscosity of the liquid and the amount of gas contained, the required pump capacity and the amount of microbubbles generated vary.
  • micro / nano bubbles generated varies depending on the shape of the micro bubble generator.
  • the liquid containing the gas stored in the tank is simply circulated in the tank using a pump equipped with a microbubble generator, and the liquid in the tank is microscopic. It is a simple device that bubbles.
  • the installation location of the circulation pump and microbubble generator may be inside or outside the tank.
  • the method of supplying and replenishing the liquid to the tank may be manual, or a ball tap or an electromagnetic valve linked with an electric sensor may be selected according to the application and automatically controlled.
  • Nano bubble liquid can be used for a wide range of industries and applications. For example, it is possible to improve fuel efficiency by installing it in a use environment where a cleaning effect is expected, for example, washing, washing hair, and other fuel tanks of automobiles and ships. It can be used as an alternative to oil-based lubricants such as coolant for cutting and cutting.
  • the concentration can be maintained for a long time.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a first embodiment of a nanobubble liquid production storage apparatus according to the present invention. It is a perspective schematic diagram of 2nd embodiment of the nano bubble liquid production storage apparatus which is this invention. It is a perspective schematic diagram of 3rd embodiment of the nano bubble liquid production storage apparatus which is this invention. It is a perspective schematic diagram of 4th embodiment of the nano bubble liquid production storage apparatus which is this invention.
  • a nanobubble liquid production storage apparatus 1 includes a tank 2, a circulation pump 3, a microbubble generator 4, a liquid feed pump 5, a manual liquid supply apparatus 6, and an automatic supply apparatus. It consists of the liquid device 7, and produces
  • the description is abbreviate
  • the tank 2 is a container for storing the replenishing liquid 8a and the nanobubble liquid 8, and the shape and capacity are appropriately selected according to the place of use, amount of use, and the like. Even if the upper part is opened as shown in FIG. 1, the upper part may be provided with a lid and sealed. Examples of the liquid include water, fuel, and other substances that can contain a gas.
  • the replenishing liquid 8a is a liquid that supplements the amount of liquid that contains nanobubbles.
  • the circulation pump 3 is placed in the tank 2, and includes a main body 3a including a pump that sucks and discharges liquid to circulate in the tank 2, a liquid suction unit 3b, a liquid discharge unit 3c, and a pump It consists of a plug 3d for supplying driving power and a cord.
  • the pump can be driven by a commercial power source or a battery.
  • the circulation pump 3 continuously supplies the microbubbles to the liquid in the tank 2 by circulating the liquid.
  • a filter or the like is attached to the circulation pump 3 to filter the impurities. When a filter is provided, it is better to attach it in front of the microbubble generator 4. It is desirable that the filter has a structure that can be easily maintained.
  • the microbubble generator 4 is connected to the discharge part 3c of the circulation pump and turns the gas contained in the liquid into microbubbles to make the liquid a microbubble-containing liquid.
  • the microbubble generator 4 Patent Documents 1-3 and the like can be used, and there is no particular limitation as long as the gas contained (dissolved) in the liquid can be made into microbubbles.
  • nanobubbles are generated simultaneously with the microbubbles in the liquid immediately after passing through the microbubble generator 4, there is no influence on the nanobubble liquid production and storage device of the present invention.
  • the microbubble-containing liquid is stored in the tank 2 until it is used.
  • the microbubbles naturally become nanobubbles, and the nanobubble liquid 8 is manufactured.
  • microbubbles of 25 microns or less change into nanobubbles.
  • about 60 seconds which is the time lag until microbubbles become nanobubbles, the nanobubbles can be efficiently used depending on the adjustment based on the capacity of the tank 2 and the linkage with the automatic automatic liquid feeder 7 and the remaining time of the nanobubbles. It does not become a hindrance to the practical application of use.
  • the liquid feed pump 5 passes the liquid in the tank 2 through the microbubble generator with the circulation pump 3, generates microbubbles in the tank, and uses the nanobubble liquid 8 as it becomes nanobubbles. To liquid.
  • positioning of the liquid feeding pump 5 which sends out the nanobubble liquid 8 from the tank 2 can select arbitrary places.
  • the manual liquid supply device 6 includes a pipe 6a for feeding the replenisher 8a into the tank 2 and a valve 6b for adjusting the amount of the replenisher 8a fed.
  • the manual liquid supply device 6 is mainly used for injecting liquid into the tank 2 at the start of production of the nanobubble liquid 8. When the amount of the nanobubble liquid 8 used is large, continuous injection can be performed.
  • the manual liquid supply device 6 may be manually supplied from a hose with a lever handle, as in the case of gasoline refueling at a gas station. Further, the microbubble generator 4 may be attached to the middle or outlet of the hose to supply liquid while making the gas into microbubbles.
  • the automatic liquid supply device 7 automatically controls the pipe 7a for supplying the replenisher 8a into the tank 2 and the injection amount of the replenisher 8a into the tank 2 to automatically adjust the liquid level of the nanobubble liquid 8, that is, the liquid level is lowered. Then, a replenishing liquid 8a is injected, and when the liquid in the tank 2 reaches a predetermined liquid level, it comprises a ball tap plug 7b for stopping the replenishing liquid 8a.
  • a replenishing liquid 8a is injected, and when the liquid in the tank 2 reaches a predetermined liquid level, it comprises a ball tap plug 7b for stopping the replenishing liquid 8a.
  • the pipe 7 a penetrates the side surface of the tank 2, but the pipe 7 a may of course be drawn into the tank 2 from the upper opening of the tank 2.
  • the nanobubble liquid production and storage device 1 Since the nanobubble liquid production and storage device 1 according to the present invention has such a configuration, the nanobubble liquid 8 can be easily used in a use environment.
  • the nanobubble liquid production storage device 1a includes a tank 2, a circulation pump 3, a microbubble generator 4, a liquid feed pump 5, a manual liquid supply device 6, an automatic supply device. It consists of a liquid device 7 and an air supply tube 9.
  • the air supply tube 9 is a tube that is connected to a branch pipe before the microbubble generator 4 and injects a gas or a liquid containing gas. By supplying a gas component from the air supply tube 9, microbubbles are generated. The amount of microbubbles in the liquid that has passed through the vessel 4 can be increased, and as a result, nanobubbles can be present in the nanobubble liquid 8 at a high concentration.
  • the nanobubble liquid production storage device 11 includes a tank 12, a circulation pump 13, a microbubble generator 4, a liquid feed pump 5, and a liquid supply device 16.
  • the tank 12 has a hole in order to allow the liquid in the tank 12 to flow to the circulation pump 13 by arranging the circulation pump 13 outside the tank 12. It is of course possible to arrange the circulation pump 13 together with the liquid feed pump 5 on the base 18 or the lid placed on the upper part of the tank 12 without communicating with the tank 12.
  • the circulation pump 13 is disposed outside the tank 12, and includes a main body 13a that incorporates a pump that sucks and discharges liquid and circulates it in the tank 2, a suction pipe 13b that allows the liquid to flow from the tank 12 to the main body 13a, and a liquid tank. 12 comprises a discharge pipe 13c returning to 12, a plug 3d and a cord for supplying driving power to the pump.
  • the pump can be driven by a commercial power source or a battery.
  • the circulation pump 13 continuously supplies the microbubbles to the liquid in the tank 12 by circulating the liquid.
  • the liquid supply device 16 senses the liquid level, a pipe 6a for supplying the replenisher 8a into the tank 12, an electromagnetic valve 16b for adjusting the amount of the replenisher 8a, a controller 16c for controlling opening and closing of the electromagnetic valve 16b, and the like.
  • the upper liquid level sensor 16d and the lower liquid level sensor 16f send a liquid level signal that is a source of the opening / closing signal of the electromagnetic valve 16b to the controller 16c.
  • the upper and lower liquid level sensors 16d and 16f are provided with two electrodes 16e and 16g at the tip, and sense the liquid level by energizing or de-energizing.
  • the upper and lower liquid level sensors 16d and 16f are locked to the edge of the tank 12 by a locking tool 16h and fixed in position.
  • the electrode 16e of the upper liquid level sensor 16d When liquid is stored up to the electrode 16e of the upper liquid level sensor 16d, the electrode is energized, and a liquid level signal is generated that causes the controller 16c to close the electromagnetic valve 16b and generate a signal to stop the replenishment liquid 8a. The supply of the replenisher 8a is stopped.
  • the lower liquid level sensor 16f is turned off when the liquid level is lower than the electrode 16g, and the controller 16c generates a signal for opening the electromagnetic valve 16b in response to the interruption of the current supply. A signal is sent to the electromagnetic valve 16b to start replenishment of the replenisher 8a.
  • the liquid level in the tank 12 is automatically controlled within a predetermined range.
  • the nanobubble liquid 8 is stably manufactured and stored in the tank 12 as the circulation pump 13 is driven.
  • the nanobubble liquid production storage device 11 a includes a tank 12, a circulation pump 13, a microbubble generator 4, a liquid supply pump 5, a liquid supply device 16, and an air supply tube.
  • the air supply tube 9 is connected to the branch pipe in front of the microbubble generator 4 and is a pipe for injecting gas or a liquid containing gas, and replenishes the gas component from the air supply tube 9.
  • the amount of microbubbles in the liquid that has passed through the microbubble generator 4 can be increased, and as a result, nanobubbles can be present in the nanobubble liquid 8 at a high concentration.
  • the microbubble generator 4 is attached to the pipe 6a of the manual liquid supply device 6, the pipe 7a of the automatic liquid supply device 7, the pipe 6a of the liquid supply device 16, and the like, and the tank 2 , 12 may be injected with a liquid containing microbubbles. At that time, an air supply tube 9 may be attached in front of the microbubble generator 4 to supply gas.
  • gas may be bubbled into the liquid accumulated in the tanks 2 and 12. Also, by injecting gas into the space in the tanks 2 and 12, the gas dissolves in the stored liquid, and the amount of dissolved gas in the retained liquid in the tanks 2 and 12 increases to some extent and increases the amount of nanobubbles. Can do. In addition, the amount of dissolved gas further increases by making the gas in the space a pressurized gas.

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Abstract

【課題】ナノバブル液を簡易かつ低廉で利用するため、マイクロバブル含有液体からナノバブルを含有させたナノバブル液を生成、貯溜するナノバブル液製造貯溜装置を提供する。 【解決手段】液体にナノバブルを含有させたナノバブル液を生成、貯溜するナノバブル液製造貯溜装置であって、前記液体の補給液及び前記ナノバブル液を貯溜するタンクと、前記液体を吸引・吐出して前記タンク内で循環させる循環ポンプと、前記循環ポンプの液体の吐出部に接続され前記液体に含まれる気体をマイクロバブル化させ前記液体をマイクロバブル含有液体にするマイクロバブル生成器と、からなり、 前記マイクロバブル含有液体を前記タンク内で所定時間保持することでナノバブル液にすることを特徴とするナノバブル液製造貯溜装置とした。

Description

ナノバブル液製造貯溜装置
　本発明は、ナノバブル液を簡易かつ低廉で利用するため、マイクロバブル含有液体からナノバブルを含有させたナノバブル液を生成、貯溜するナノバブル液製造貯溜装置に関する。
　マイクロ・ナノバブルについての研究は、１９８５年頃からスタートした。マイクロ・ナノバブルは、新しい技術分野であるため、解明されていない点も多い。現在、マイクロ・ナノバブルについては以下の３つの現象が知られている。
　一つ目は、マイクロバブルのサイズが小さいことから繊維や毛穴などの奥まで入り込み、汚れを除去する現象である。二つ目は、水中に吐出されたマイクロバブルが水中で、水圧に押され、さらに小さなナノバブルとなっていく現象である。マイクロバブルは液中において、３０～６０秒程度で消滅あるいはナノバブルとなっていくが、ナノバブルとなったバブルは数時間から数日間、液中に滞留するといわれている。三つ目は、このナノバブルが、やがて水圧により、内部気圧が３００気圧以上となって破壊されていく、圧壊という現象である。この圧壊が起きる時に、時速約４００キロ前後で超音波が発生し、５５００℃近い高熱を発すると言われている。そして、この３つの現象の相互作用により、汚れなどが取れやすくなるなどの各種のマイクロ・ナノバブル効果が観察されだしている。
　以上の現象から、液中においてはナノバブルの方がマイクロバブルよりも応用範囲が広いと考えられ、ナノバブルを効率的に利用できる方法が望まれている。
ナノバブルの生成方法も各種研究されおり、直接ナノバブルを作り出す方法もあるが、装置も大きく、高額であるため、マイクロバブルを生成して、それをナノバブルへ変化させる方が効率的である。
　マイクロバブルを生成する手段としては、高速せん断方式、加圧圧壊方式、キャビテーション方式など、６種類ほどが知られている。
しかし、そのためにはナノバブルとなりやすい、２５～３０ミクロン以下の微細なマイクロバブルの生成が不可欠である。
　マイクロバブルを生成する構造として、特許文献１、２など多数公開されている。また、発明者は、既に、シャワーヘッドとしてではあるが、マイクロバブルを生成できる構造を開発している（特許文献３）。特許文献３に示すように、液体の流れる速度を早めるために、液体の流れにひねりを加え、その液体を流水路の入口が広く徐々にジョウロのように絞られ、途中が円筒状で出口がラッパ状に広がった通水路を通すことにより、キャビテーションにより、微細なマイクロバブルが生成される。
特開２０１３－１０７０４３号公報 特開２０１２－１７６３３５号公報 特許２０１１－１８３１２５号公報
　そこで、本発明は、ナノバブル液を簡易かつ低廉で利用するため、マイクロバブル含有液体からナノバブルを含有させたナノバブル液を生成、貯溜するナノバブル液製造貯溜装置を提供することを目的とするものである。
　本発明は、上記課題を解決するために、
　（１）
液体にナノバブルを含有させたナノバブル液を生成、貯溜するナノバブル液製造貯溜装置であって、
前記液体の補給液及び前記ナノバブル液を貯溜するタンクと、
前記液体を吸引・吐出して前記タンク内で循環させる循環ポンプと、
前記循環ポンプの液体の吐出部に接続され前記液体に含まれる気体をマイクロバブル化させ前記液体をマイクロバブル含有液体にするマイクロバブル生成器と、
からなり、
前記マイクロバブル含有液体を前記タンク内で所定時間保持することでナノバブル液にすることを特徴とするナノバブル液製造貯溜装置。
　（２）
前記マイクロバブル生成器の手前に、気体又は気体を含んだ液体を注入し、マイクロバブル量を増加させることを特徴とする（１）に記載のナノバブル液製造貯溜装置。
　（３）
前記ナノバブル液を使用環境に送液する送液ポンプを備えることを特徴とする（１）又は（２）に記載のナノバブル液製造貯溜装置。
　（４）
前記液体の補給液が、前記液体の給液部に設けられたボールタップ栓の開閉によって送液制御されることを特徴とする（１）～（３）のいずれかに記載のナノバブル液製造貯溜装置。
　（５）
前記液体の補給液が、前記タンク内に設けられた液位センサの信号に基づき、前記液体の給液部に設けられた電磁弁の開閉によって送液制御されることを特徴とする（１）～（３）のいずれかに記載のナノバブル液製造貯溜装置。
　（６）
前記液体が水であり、前記気体が空気であることを特徴とする（１）～（５）のいずれかに記載のナノバブル液製造貯溜装置。
　（７）
前記液体の補給液が、マイクロバブル含有液体であることを特徴とする（１）～（６）のいずれかに記載のナノバブル液製造貯溜装置。
　（８）
前記タンクに貯溜された液体に、気体をバブリングすることを特徴とする（１）～（７）のいずれかに記載のナノバブル液製造貯溜装置。
　（９）
前記タンクが密閉式で、前記タンクの空間に気体を送り、前記液体の溶存量を高めることを特徴とする（１）～（８）のいずれかに記載のナノバブル液製造貯溜装置。
　（１０）
タンク内に貯溜されている気体を含んだ液体を、マイクロバブル生成器を装着したポンプを利用して前記タンク内で循環させつつ、３０秒以上前記タンク内に滞留させることにより、
マイクロバブルをナノバブルへと変化させ、ナノバブルを含有したナノバブル液とした上で、前記ナノバブル液を使用環境に送液し、使用することを特徴とするナノバブル液の使用方法。
とした。
　以前から、ベルヌーイの法則にあるように絞り込んだ流水路を徐々に開放していくことでキャビテーションが起こることは分かっていた。しかし、そのような現象をタンク内で起こし、その生成したマイクロ・ナノバブルを利用するような装置は製品化されていなかった。
　実験では、通常の水道配管のサイズである管径１３ｍｍ、揚程８ｍのポンプの組み合わせで、水道水に含まれている含有空気のマイクロバブル化は確認できている。
　管径に関しては、細くすれば、ポンプ能力は低くてもよいし、逆に管径を太くするとポンプ能力を高くする必要がある。液体の粘性や含有気体の量により、必要とされるポンプの能力やマイクロバブルの発生量は異なる。
　当然、マイクロバブル生成器の形状によってもマイクロ・ナノバブルの発生量は異なる。
　本発明は、上記構成であるので、タンク内に貯留されている気体を含んだ液体を、マイクロバブル生成器を装着したポンプを利用してタンク内で循環させるだけで、タンク内の液体はマイクロバブル化するシンプルな装置である。
　タンク内の液体に溶存気体がないか、又は溶存している気体が少ない場合は、循環ポンプとマイクロバブル生成器との間へ外部から気体又は気体を含んだ液体を注入、混合させることで、期待するマイクロ・ナノバブルの発生量を確保することもできる。
　循環ポンプやマイクロバブル生成器の装着場所はタンク内でも、タンク外でもよい。液体のタンクへの供給、補給方法は、手動でもよいし、ボールタップや電気センサと連動した電磁弁などを用途に応じて選択し、自動制御することもできる。
　ナノバブル液は、広範な産業、用途に利用できる。例えば、洗浄効果を期待する使用環境、例えば、洗濯、洗髪、その他、自動車や船舶などの燃料タンクに装着することで、燃費効率の向上につながる。切断や切削加工などで、クーラントなど油性の潤滑剤の代替として利用できる。
空気のみならず、炭酸ガスやオゾンガスを気体ではなく、ナノバブル化した液体などとすることで、長時間の濃度維持が可能となる。
本発明であるナノバブル液製造貯溜装置の第一の実施形態の斜視模式図である。 本発明であるナノバブル液製造貯溜装置の第二の実施形態の斜視模式図である。 本発明であるナノバブル液製造貯溜装置の第三の実施形態の斜視模式図である。 本発明であるナノバブル液製造貯溜装置の第四の実施形態の斜視模式図である。
　以下、添付図面に基づき本発明について詳細に説明する。なお、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
　図１に示すように、本発明であるナノバブル液製造貯溜装置１は、タンク２と、循環ポンプ３と、マイクロバブル生成器４と、送液ポンプ５と、手動給液装置６と、自動給液装置７とからなり、液体にナノバブルを含有させたナノバブル液８を生成、貯溜する。なお、実施例２以後について、実施例１と同じ符号、名称の説明は実施例１と同様であるので、その説明を省略する。
　タンク２は、補給液８ａ及びナノバブル液８を貯溜する容器で、形状、容量は、使用場所、使用量等に応じて適宜選択する。図１のように上部が開口していても、上部に蓋を備えていて、密閉されていてもよい。液体としては、水、燃料、その他、気体を含有させることができるものを含む。補給液８ａは、ナノバブルを含有させる液体の使用量分を補う液体である。
　循環ポンプ３は、タンク２内に載置され、液体を吸引・吐出してタンク２内で循環させるポンプを内蔵した本体３ａと、液体の吸引部３ｂと、液体の吐出部３ｃと、ポンプの駆動電源を供給するプラグ３ｄ及びコードからなる。ポンプは商用電源、バッテリーで駆動することができる。循環ポンプ３は、液体を循環させることでマイクロバブルを継続的に、タンク２内の液体に供給しつづける。不純物のある液体の場合は、循環ポンプ３にフィルターなどを取り付けて不純物を濾過して使用する。フィルターを備える場合には、マイクロバブル生成器４の手前に取り付ける方が良い。また、フィルターは容易にメンテナンスできる構造としておくことが望ましい。
　マイクロバブル生成器４は、循環ポンプの吐出部３ｃに接続され液体に含まれる気体をマイクロバブル化させ液体をマイクロバブル含有液体にする。マイクロバブル生成器４としては、特許文献１－３等が使用でき、液体に含有（溶存）された気体をマイクロバブル化させることができれば特に限定されない。
マイクロバブル生成器４を通過した直後の液体にも、マイクロバブルと同時にナノバブルも幾分かは発生するが、本発明であるナノバブル液製造貯溜装置への影響はない。
そして、マイクロバブル含有液体は、タンク２に使用時まで貯溜される。マイクロバブル含有液体をタンク２内で所定時間保持することでマイクロバブルは自然にナノバブルとなり、ナノバブル液８が製造される。主に、２５ミクロン以下のマイクロバブルがナノバブルへと変化していく。なお、マイクロバブルがナノバブルとなるまでのタイムラグである約６０秒間は、タンク２容量や、定期的な自動給液装置７などとの連動や、ナノバブルの残存時間から、調整次第でナノバブルを効率的に利用することの実用化の阻害要因とはならない。
送液ポンプ５は、タンク２内の液体を循環ポンプ３でマイクロバブル生成器を通し、タンク内にマイクロバブルを発生させ、それがナノバブルとなっていくのに合わせて、ナノバブル液８を使用環境に送液する。なお、タンク２から、ナノバブル液８を送り出す送液ポンプ５の圧力や配置は、任意の場所を選択することができる。
　手動給液装置６は、タンク２内に補給液８ａを送るパイプ６ａと、補給液８ａの送液量を調節するバルブ６ｂとからなる。手動給液装置６は、主に、ナノバブル液８の製造開始時に、タンク２に液体を注入するために用いる。ナノバブル液８の使用量が多いときに、連続注液することもできる。
　手動給液装置６はガソリンスタンドのガソリン給油のように、レバーハンドルの付いたホースなどから、手動で給液してもよい。また、そのホースの途中や出口などにマイクロバブル生成器４を取り付け、気体をマイクロバブル化させながら給液させてもよい。
　自動給液装置７は、タンク２内に補給液８ａを送るパイプ７ａと、補給液８ａのタンク２への注入量を自動制御し、ナノバブル液８の液位を自動調節、すなわち液位が低下すると補給液８ａを注入し、タンク２内の液体が所定の液位まで到達したら補給液８ａを止液するボールタップ栓７ｂとからなる。液位を所定の位置に保持することで、ナノバブルを安定的に高効率で液体内に供給することができ、使用されるナノバブル液８の品質も常に高い。なお、ここでは、タンク２の側面にパイプ７ａが貫通しているが、タンク２の上部開口からパイプ７ａをタンク２内に引き込んでも、勿論よい。
　本発明であるナノバブル液製造貯溜装置１は、このような構成であるので、ナノバブル液８を使用環境で簡易に使用することができることとなる。
　図２に示すように、本発明であるナノバブル液製造貯溜装置１ａは、タンク２と、循環ポンプ３と、マイクロバブル生成器４と、送液ポンプ５と、手動給液装置６と、自動給液装置７、送気チューブ９とからなる。
　送気チューブ９は、マイクロバブル生成器４の手前の分岐管に接続し、気体又は気体を含んだ液体を注入する管であり、送気チューブ９から気体成分を補充することで、マイクロバブル生成器４を通過した液体中のマイクロバブル量を増加させることができ、結果的にナノバブル液８中にナノバブルを高濃度で存在させることができる。
　図３に示すように、本発明であるナノバブル液製造貯溜装置１１は、タンク１２と、循環ポンプ１３と、マイクロバブル生成器４と、送液ポンプ５と、給液装置１６とからなる。
　タンク１２は、循環ポンプ１３をタンク１２外に配置したことにより、タンク１２内の液体を循環ポンプ１３に流すため、穴が穿設されている。送液ポンプ５とともに、循環ポンプ１３はタンク１２に連通することなく、タンク１２上部に置かれた台１８或いは蓋に配置することも、勿論可能である。
　循環ポンプ１３は、タンク１２外に配置され、液体を吸引・吐出してタンク２内で循環させるポンプを内蔵した本体１３ａと、タンク１２から液体を本体１３ａに流す吸引管１３ｂと、液体をタンク１２に戻す吐出管１３ｃと、ポンプの駆動電源を供給するプラグ３ｄ及びコードからなる。ポンプは商用電源、バッテリーで駆動することができる。循環ポンプ１３は、液体を循環させることでマイクロバブルを継続的に、タンク１２内の液体に供給しつづける。
　給液装置１６は、タンク１２内に補給液８ａを送るパイプ６ａと、補給液８ａの送液量を調節する電磁弁１６ｂと、電磁弁１６ｂの開閉を制御するコントローラ１６ｃと、液位を感知し、コントローラ１６ｃに電磁弁１６ｂの開閉信号の元となる液位信号を送る上液位センサ１６ｄと、下液位センサ１６ｆとからなる。
　上下液位センサ１６ｄ、１６ｆは、例えば、液体が水等の導電体であれば、先端に２つの電極１６ｅ、１６ｇを備え、通電又は通電遮断することで液位を感知する。上下液位センサ１６ｄ、１６ｆは、例えば、図３に示すように、タンク１２の縁に係止具１６ｈで係止され、位置固定される。
　上液位センサ１６ｄの電極１６ｅまで液体が貯溜された場合には、電極が通電状態になり、コントローラ１６ｃに電磁弁１６ｂを閉にして補給液８ａを止液する信号を生成させる液位信号を送り、補給液８ａの補給を留める。他方、下液位センサ１６ｆは、電極１６ｇより液位が下回った場合に通電がオフになり、この通電が遮断させることを受けて、コントローラ１６ｃは電磁弁１６ｂを開にする信号を生成し、電磁弁１６ｂに信号を送り、補給液８ａの補給を開始する。
　これにより、タンク１２内の液体の液位は所定の範囲で自動制御されることとなる。その結果、循環ポンプ１３駆動に伴い、安定してナノバブル液８がタンク１２内に製造、貯溜されることとなる。
　図４に示すように、本発明であるナノバブル液製造貯溜装置１１ａは、タンク１２と、循環ポンプ１３と、マイクロバブル生成器４と、送液ポンプ５と、給液装置１６と、送気チューブ９とからなる。
　送気チューブ９は、実施例２と同様に、マイクロバブル生成器４の手前の分岐管に接続し、気体又は気体を含んだ液体を注入する管であり、送気チューブ９から気体成分を補充することで、マイクロバブル生成器４を通過した液体中のマイクロバブル量を増加させることができ、結果的にナノバブル液８中にナノバブルを高濃度で存在させることができる。
　実施例１～4で、手動給液装置６のパイプ６ａ、自動給液装置７のパイプ７ａ、給液装置１６のパイプ６ａの先端や中間部などへマイクロバブル生成器４を取り付けて、タンク２、１２への給液時にマイクロバブルを含有する液を注入してもよい。また、その時に、マイクロバブル生成器４の手前に、送気チューブ９を取り付けて気体を補給してもよい。
タンク２又はタンク１２に滞留する液体の気体含有量を増やすために、送気チューブ９をマイクロバブル生成器４の手前に取り付けることが望ましい。さらに、タンク２、１２内に溜まっている液体中に気体をバブリングしてもよい。また、タンク２、１２内の空間へ気体を注入することでも、気体が貯溜液体に溶け込み、幾分かはタンク２、１２内の滞留液体の溶存気体量は上昇し、ナノバブル量を増加させることができる。加えて、前記空間の気体を加圧気体とすることで、一層、溶存気体量は増加する。
１　　　ナノバブル液製造貯溜装置
１ａ　　ナノバブル液製造貯溜装置
２　　　タンク
３　　　循環ポンプ
３ａ　　本体
３ｂ　　吸引部
３ｃ　　吐出部
３ｄ　　プラグ
４　　　マイクロバブル生成器
５　　　送液ポンプ
６　　　手動給液装置
６ａ　　パイプ
６ｂ　　バルブ
７　　　自動給液装置
７ａ　　パイプ
８　　　ナノバブル液
８ａ　　補給液
９　　　送気チューブ
１１　　ナノバブル液製造貯溜装置
１１ａ　ナノバブル液製造貯溜装置
１２　　タンク
１３　　循環ポンプ
１３ａ　本体
１３ｂ　吸引管
１３ｃ　吐出管
１６　　給液装置
１６ｂ　電磁弁
１６ｃ　コントローラ
１６ｄ　上液位センサ
１６ｅ　電極
１６ｆ　下液位センサ
１６ｇ　電極
１６ｈ　係止具
１８　　台　

Claims (10)

  1. 液体にナノバブルを含有させたナノバブル液を生成、貯溜するナノバブル液製造貯溜装置であって、
    前記液体の補給液及び前記ナノバブル液を貯溜するタンクと、
    前記液体を吸引・吐出して前記タンク内で循環させる循環ポンプと、
    前記循環ポンプの液体の吐出部に接続され前記液体に含まれる気体をマイクロバブル化させ前記液体をマイクロバブル含有液体にするマイクロバブル生成器と、
    からなり、
    前記マイクロバブル含有液体を前記タンク内で所定時間保持することでナノバブル液にすることを特徴とするナノバブル液製造貯溜装置。
  2. 前記マイクロバブル生成器の手前に、気体又は気体を含んだ液体を注入し、マイクロバブル量を増加させることを特徴とする請求項１に記載のナノバブル液製造貯溜装置。
  3. 前記ナノバブル液を使用環境に送液する送液ポンプを備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のナノバブル液製造貯溜装置。
  4. 前記液体の補給液が、前記液体の給液部に設けられたボールタップ栓の開閉によって送液制御されることを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか１項に記載のナノバブル液製造貯溜装置。
  5. 前記液体の補給液が、前記タンク内に設けられた液位センサの信号に基づき、前記液体の給液部に設けられた電磁弁の開閉によって送液制御されることを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか１項に記載のナノバブル液製造貯溜装置。
  6. 前記液体が水であり、前記気体が空気であることを特徴とする請求項１～請求項５のいずれか１項に記載のナノバブル液製造貯溜装置。
  7. 前記液体の補給液が、マイクロバブル含有液体であることを特徴とする請求項１～請求項６のいずれか１項に記載のナノバブル液製造貯溜装置。
  8. 前記タンクに貯溜された液体に、気体をバブリングすることを特徴とする請求項１～請求項７のいずれか１項に記載のナノバブル液製造貯溜装置。
  9. 前記タンクが密閉式で、前記タンクの空間に気体を送り、前記液体の溶存量を高めることを特徴とする請求項１～請求項８のいずれか１項に記載のナノバブル液製造貯溜装置。
  10. タンク内に貯溜されている気体を含んだ液体を、マイクロバブル生成器を装着したポンプを利用して前記タンク内で循環させつつ、３０秒以上前記タンク内に滞留させることにより、
    マイクロバブルをナノバブルへと変化させ、ナノバブルを含有したナノバブル液とした上で、前記ナノバブル液を使用環境に送液し、使用することを特徴とするナノバブル液の使用方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210106957A1 (en) * 2018-05-30 2021-04-15 Aquasolution Corporation Liquid supply apparatus
WO2021229398A3 (en) * 2020-05-12 2021-12-23 Nir Oz Micro/nano bubble generator and/or system
US20220152665A1 (en) * 2019-03-08 2022-05-19 En Solución, Inc. Systems and Methods of Controlling a Concentration of Microbubbles and Nanobubbles of a Solution for Treatment of a Product

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018171020A (ja) * 2017-03-31 2018-11-08 株式会社フジタ ナノバブル含有水供給装置、植物栽培システム、培養液供給装置及び水耕栽培システム
JP7433840B2 (ja) 2019-10-31 2024-02-20 キヤノン株式会社 ウルトラファインバブル含有液の作製装置、及びウルトラファインバブル含有液の作製方法
JP7462205B2 (ja) 2020-01-24 2024-04-05 大平研究所株式会社 洗浄水供給装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007136333A (ja) * 2005-11-17 2007-06-07 Sharp Corp 生ゴミ処理機
JP2007253132A (ja) * 2006-03-27 2007-10-04 Sharp Corp 排水処理方法および排水処理装置
JP2009000687A (ja) * 2008-10-07 2009-01-08 Regal Joint Co Ltd 流体混合装置
JP2012125688A (ja) * 2010-12-15 2012-07-05 Sanso Electric Co Ltd 気液溶解タンク
JP2013106565A (ja) * 2011-11-21 2013-06-06 Acurusu:Kk オゾン除菌装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007136333A (ja) * 2005-11-17 2007-06-07 Sharp Corp 生ゴミ処理機
JP2007253132A (ja) * 2006-03-27 2007-10-04 Sharp Corp 排水処理方法および排水処理装置
JP2009000687A (ja) * 2008-10-07 2009-01-08 Regal Joint Co Ltd 流体混合装置
JP2012125688A (ja) * 2010-12-15 2012-07-05 Sanso Electric Co Ltd 気液溶解タンク
JP2013106565A (ja) * 2011-11-21 2013-06-06 Acurusu:Kk オゾン除菌装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210106957A1 (en) * 2018-05-30 2021-04-15 Aquasolution Corporation Liquid supply apparatus
US11980854B2 (en) * 2018-05-30 2024-05-14 Aquasolution Corporation Liquid supply apparatus
US20220152665A1 (en) * 2019-03-08 2022-05-19 En Solución, Inc. Systems and Methods of Controlling a Concentration of Microbubbles and Nanobubbles of a Solution for Treatment of a Product
US11904366B2 (en) * 2019-03-08 2024-02-20 En Solución, Inc. Systems and methods of controlling a concentration of microbubbles and nanobubbles of a solution for treatment of a product
WO2021229398A3 (en) * 2020-05-12 2021-12-23 Nir Oz Micro/nano bubble generator and/or system

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