[发明专利]使用弹性表面波的雾或者微小气泡的产生方法以及雾或者微小气泡产生装置

说明书

技术领域

本发明涉及产生微米或者纳米级的雾或者微小气泡的方法以及装置。

背景技术

以往，为了产生气泡的直径为微米以下的纳米级这样的微小气泡，进行了使气液混合流体引起旋流，通过液中产生的剪应力将液体中包含的气体细分化的处理。例如，公知有一种将来自涡流泵的气液混合流体从圆筒的内圆周切线方向对该圆筒供给，在圆筒内的旋转中使气泡微细化的装置(例如参照日本专利第4118939号)。

而且，公知有一种若向正在传播弹性表面波的由压电材料等构成的基板的表面供给液体，则液体接受弹性表面波的能量而流动或振动，成为微小粒子而飞翔的现象。提出了各种利用该现象对液体进行雾化的装置，公知有一种将从喷墨单元排出的液滴向弹性表面波的传播面供给来进行雾化的方法(例如参照日本特开平11-114467号公报)。

但是，在上述的日本专利第4118939号所示那样的微小气泡的产生方法中，需要用于使液体高压化的泵等，设备的小型化很困难。另外，在日本特开平11-114467号公报所示那样的雾的产生方法中，需要高精度稳定地供给用于进行雾化的液滴，使得构成变得复杂。而且，能够实现小型化且同时产生纳米级的雾和微小气泡、或者仅产生所希望的一方的方法或装置并未被人知晓。

发明内容

本发明为了解决上述课题而提出，其目的在于，提供一种以简单且小型的设备构成，能够应用于种类繁多的液体，且能够使雾或者微小气泡的一方或者两方稳定地产生的雾或者微小气泡的产生方法以及雾或者微小气泡产生装置。

本发明的一个方式涉及雾或者微小气泡的产生方法，将在表面具备用于激发弹性表面波的由多个电极构成的激发单元的压电基板，以其表面与气体和液体彼此的界面交叉的方式配置成将压电基板的一部分放入到液体中，通过激发单元在表面激发弹性表面波，按照激发出的弹性表面波存在于界面的上下的方式使弹性表面波沿着表面传播，弹性表面波在界面的上侧即气体侧产生雾，或者在界面的下侧即液体侧产生微小气泡。

根据这样的构成，无论进行产生旋流等的机械方式动作与否，由于通过由一个压电基板形成的弹性表面波进行雾的产生和微小气泡的产生这两方，所以可通过简单并且小型的设备构成，节省空间并且低成本地产生雾或者微小气泡。而且，由于构成简单，所以能够用于种类繁多的液体。

本发明的一个方式涉及微小气泡产生装置，是在气液界面或者液体中使用弹性表面波产生雾或者微小气泡的雾或者微小气泡产生装置，具有：压电基板，其在表面设有用于激发弹性表面波的由多个电极构成的激发单元；和基板保持部，其保持压电基板，以便将压电基板的一部分放入到液体中，使其表面与气体和液体彼此的界面交叉，在压电基板的表面激发的弹性表面波存在于界面的上下，沿着表面在气体侧以及液体侧传播。

根据这样的构成，由于只要按照与气液界面交叉的方式设置压电基板即可，所以能够提供简单且小型的设备构成的雾或者微小气泡产生装置。另外，由于构成、原理简单，所以液体选择的限制少，能够用于种类繁多的液体。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的雾或者微小气泡的产生方法的雾或者微小气泡产生装置的剖视图。

图2是该装置的立体图。

图3是表示该方法的步骤的流程图。

图4是表示该装置的变形例的立体图。

图5(a)是表示该装置的其他变形例的立体图，图5(b)是其侧视图。

图6(a)、(b)是表示第一实施方式的其他变形例所涉及的微小气泡的产生方法的装置剖视图。

图7是表示第一实施方式的另一变形例所涉及的微小气泡的产生方法的装置剖视图。

图8是表示第一实施方式的另一变形例所涉及的雾的产生方法的装置剖视图。

图9是表示第一实施方式的另一变形例所涉及的雾和微小气泡的产生方法的装置剖视图。

图10(a)、(b)是表示第一实施方式的另一变形例所涉及的雾和微小气泡的产生方法的装置剖视图。

图11是表示第一实施方式的另一变形例所涉及的雾和微小气泡的产生方法的装置剖视图。

图12是表示该方法的变形例的装置剖视图。

图13是表示该方法的其他变形例的装置剖视图。

图14是表示第一实施方式的另一变形例所涉及的雾和微小气泡的产生方法的装置剖视图。

图15是表示第一实施方式的另一变形例所涉及的雾和微小气泡的产生方法的装置立体图。

图16是该装置的俯视图。