[发明专利]超细气泡生成装置及其控制方法

说明书

本发明提供超细气泡生成装置及其控制方法。一种热超细气泡生成单元通过使液体进入膜沸腾而生成热超细气泡。该热超细气泡生成单元包括温度检测元件，该元件检测膜沸腾的生成。

技术领域

本发明涉及生成直径低于1.0μm的超细气泡的超细气泡生成装置及其控制方法。

背景技术

近来，已经开发出用于应用微细气泡(例如直径为微米尺寸的微气泡和直径为纳米尺寸的纳米气泡)的特征的技术。尤其是，在各个领域中，已经确认了直径小于1.0μm的超细气泡(以下也称为“UFB”)的实用性。

日本专利公开号2019-042732(以下称为文献1)公开了通过用加热器使液体进入膜沸腾而生成UFB的装置。

根据文献1公开的方法，在膜沸腾气泡消失的情况下，在加热器附近生成快速而强大的压力。这可能会缩短加热器的产品寿命。为了以低成本大量生成UFB，需要高效且有效地控制加热器的驱动。

发明内容

本发明的一个方面提供了一种超细气泡生成装置，其构成为通过使液体进入膜沸腾而生成超细气泡。在此，超细气泡生成装置包括检测膜沸腾的生成的检测单元。

通过以下参考附图对示例性实施方案的说明，本发明的其他特征将变得明显。

附图说明

图1是表示UFB生成装置的实例的图。

图2是预处理单元的示意性构成图。

图3A和图3B是溶解单元的示意性构成图和用于说明液体中溶解状态的图。

图4是T-UFB生成单元的示意性构成图。

图5A和图5B是用于说明加热元件的细节的图。

图6A和图6B是用于说明加热元件上的膜沸腾的状态的图。

图7A至图7D是表示由膜沸腾气泡的膨胀引起的UFB的生成状态的图。

图8A至图8C是表示由膜沸腾气泡的收缩引起的UFB的生成状态的图。

图9A至图9C是表示由液体的再加热引起的UFB的生成状态的图。

图10A和图10B是表示由膜沸腾生成的气泡消失而生成的冲击波引起的UFB的生成状态的图。

图11A至图11C是表示后处理单元的构成例的图。

图12A和图12B是说明元件基板的布局的图。

图13A和图13B是表示电等效电路的图。

图14A至图14C是说明减少布线电阻损耗之间的差异的实例的图。

图15A至图15D是描绘向加热器施加电压脉冲的时间与加热器附近的温度变化之间的关系的图。

图16A和图16B是表示加热器附近的截面的图。

图17A和图17B是表示元件基板12的实例的图。

图18A和图18B是表示T-UFB生成单元的构成和可应用于其的时序图的图。

图19A至图19D是表示T-UFB生成单元的更多构成的图。

图20A和图20B是说明要选择的加热器的图。

图21是说明加热器选择电路的图。

图22A和图22B是表示控制流过各加热器的电流的开关的控制电路的实例的图。

图23A和图23B是表示控制电路的构成状态的图。

图24是表示时序图的图。