マイクロバブルやナノバブルを発生させることができる微小気泡発生板

2022.11.04 By 東京都立大学

材料工学

技術概要

微細孔を形成するような精密な加工技術を用いなくても微細孔と同様の作用が期待できる表面形態について種々検討した結果、特定の傾斜面を有する谷部を形成することで達成しうることを知見した。

用途・応用

殺菌、洗浄、調理器具
マイクロバブル
ナノバブル

背景

 近年、マイクロバブルやナノバブルといった微小気泡は、造影剤や摩擦低減効果等種々の効果効用を有し、種々分野に応用できることから注目を集めている。
 このため、マイクロバブルやナノバブルの製造方法や製造装置は種々提案されている。

 たとえば、特許文献1には、大がかりな装置を用いることなく、簡便にナノバブルを製造できるナノバブル製造装置として、液体を通液する配管と、配管の上流側の分岐部で液体の一部を分岐させて再度配管の下流側の合流部で戻す分岐管と、分岐管の途中に設けられ 液 体 の 一 部 に 気 体 を 混 合 す る 気 液 混 合 部 と か ら な り 、 液 中 に 4 ~ 1 0 0 μ mの 範 囲 の マイクロバブルを生成するマイクロバブル製造部と、配管の下流端側に接続されたナノバブル製造部本体と、本体内に設けられた孔付き板と、孔付き板の下流側に孔付き板に近接して 設 け ら れ た 衝 突 板 と か ら な り 、 液 中 に 100nm以 下 の 範 囲 の ナ ノ バ ブ ル を 発 生 さ せ る ナ ノバ ブ ル 製 造 部 と か ら な る ナ ノ バ ブ ル 製 造 装 置 で あ っ て 、 合 流 部 と 孔 付 き 板 ま で の 距 離 Lが、 配 管 の 内 径 Dに 対 し て 5D~ 6Dの 範 囲 で あ る ナ ノ バ ブ ル 製 造 装 置 が 提 案 さ れ て い る 。
【先行技術文献】
【特許文献】
【特許文献1】特開2013—034958号公報

課題

 特許文献1に提案 さ れ て いるように従来提案されているバブル発生装置は機械的なせん断力を加えることで気泡粒径を小さくしてマイクロバブル化するものであり、せん断力を加えるための装置が必要で、この装置自体が大掛かりなものとなるという問題があった。
 このため、より小さな装置構成で実用的なレベルのマイクロバブルやナノバブルを発生させることが可能であり、簡易に微小気泡を発生させることのできる気泡発生装置の開発が要望されている。

 したがって、本発明の目的は、大がかりな装置を必要とせず、簡易にマイクロバブルやナノバブルなどの微小気泡を発生させることができる微小気泡発生板を提供することにあ
る 。

手段

 本発明者らは、上記課題を解消すべく鋭意検討した結果、従来壁面上で生成される気泡の大きさは壁面上の微細な孔の大きさに依存することが知られているが、この事実に着目して微細孔を形成するような精密な加工技術を用いなくても微細孔と同様の作用が期待できる表面形態について種々検討した結果、特定の傾斜面を有する谷部を形成することで上記目的を達成しうることを知見し、本発明を完成するに至った。
 すなわち、本発明は以下の各発明を提供するものである。
1.液体中で表面から微小気泡を発生させる気泡発生面を有する微小気泡発生板であって、上記気泡発生面は平面と該平面に窪みを設けることで形成された複数の谷部とを有してなり、該谷部は、窪みの頂点を形成する底頂部と、窪みの起点を形成する基頂部と、該底頂部及び該基頂部をつなぐ谷面とからなり、上記底頂部を挟んで対向する2つの上記基頂部間の間隔が0.1~1mmであり、対向する2つの上記谷 面 間 の角度が10~90°であることを特徴とする微小気泡発生板。

効果

 本発明の微小気泡発生板は、大がかりな装置を必要とせず、簡易にマイクロバブルやナノバブルなどの微小気泡を発生させることができるものである。

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特許情報

特許6353242

JPB 006353242-000000