特表 2022-535464 水素マイクロバブルの製造方法及びその装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-08-08

(54)【発明の名称】水素マイクロバブルの製造方法及びその装置

(51)【国際特許分類】

   C01B 3/08 20060101AFI20220801BHJP

   B01F 23/231 20220101ALI20220801BHJP

   B01F 23/2373 20220101ALI20220801BHJP

   B01F 35/71 20220101ALI20220801BHJP

【ＦＩ】

C01B3/08 B

B01F23/231

B01F23/2373

B01F35/71

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022516250

(86)(22)【出願日】2019-05-24

(85)【翻訳文提出日】2021-11-22

(86)【国際出願番号】 CN2019088239

(87)【国際公開番号】W WO2020237405

(87)【国際公開日】2020-12-03

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】521512790

【氏名又は名称】四季洋圃生物機電股▲フン▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100143720

【弁理士】

【氏名又は名称】米田 耕一郎

(72)【発明者】

【氏名】楊境界

【テーマコード（参考）】

4G035

4G037

【Ｆターム（参考）】

4G035AB06

4G035AC26

4G035AE13

4G037AA01

4G037EA01

(57)【要約】

水素マイクロバブル（Ａ１）の製造方法及びその装置（１０）であって、空気加圧アセンブリ（１）及び水タンク（２）を有し、水タンク（２）中に水（Ａ）を収容し、空気加圧アセンブリ（１）が気体を吸入して加圧し、水素発振発生ユニット（３）に進入させ、水素発振発生ユニット（３）内には、マグネシウム合金により作られた水素発振体（４）が配設され、水素発振体（４）は、気体に含まれる水分子と化学反応を起こし、酸化マグネシウム及び水素を得て、その後、水素発振発生ユニット（３）は、化学反応を起こした気体を、気体ノズル（５）を介して水（Ａ）中に噴入し、水（Ａ）中に水素を含む水素マイクロバブル（Ａ１）を生成する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

水素マイクロバブルの製造方法であって、
１つの空気加圧部材を少なくとも有するとともに、１つの水タンクを少なくとも有し、その製造方法のステップは：
ステップ（ａ）：水タンク中に水を収容し；
ステップ（ｂ）：空気加圧部材が気体を吸入して加圧し、少なくとも１つの水素発振発生ユニットに進入させ、水素発振発生ユニット内には、マグネシウム合金により作られた水素発振体が配設され、水素発振体は、気体に含まれる水分子と化学反応を起こし、酸化マグネシウム及び水素を生成し；
ステップ（ｃ）：水素発振発生ユニットは、化学反応を起こした気体を、気体ノズルを介して水中に噴入し、気体ノズルは、マイクロガス噴出孔を少なくとも有し、発振後の気体を、マイクロガス噴出孔を介して水中に噴入し、水素を含む水素マイクロバブルを生成することを含むことを特徴とする、水素マイクロバブルの製造方法。

【請求項2】

水素マイクロバブル装置であって、
水素マイクロバブル装置は、少なくとも空気加圧部材を有し、
空気加圧部材は、少なくとも吸気端子及び排気端子を有し、
吸気端子の一側には、少なくとも吸気ユニットが接続され、
吸気ユニットは、少なくとも吸気端子に貫通される吸気孔を有し、排気端子には、少なくとも水素発振発生ユニットが接続され、水素発振発生ユニット内には、排気端子と連通するチャンバが設けられ、チャンバ内には、マグネシウム合金により作られた水素発振体が配設され、かつ、水素発振発生ユニットの他側は、チャンバに連通する排気管に少なくとも接続され、排気管の左端には、気体ノズルが少なくとも接続され、気体ノズルは、排気管と連通するマイクロガス噴出孔が少なくとも穿設されることを特徴とする、水素マイクロバブル装置。

【請求項3】

吸気孔の一側には、ベンチュリ管に少なくとも接続され、ベンチュリ管には、吸気孔に連通するベンチュリ管孔が形成され、ベンチュリ管の上方には、ベンチュリ管孔の孔径を制御する流量制御弁が増設され、ベンチュリ管の一側には、濾過体接続管が接続され、濾過体接続管の一側には、ソケットスリーブ部がさらに設けられ、ソケットスリーブ部には、吸気フィルタ体が固定されることを特徴とする請求項２に記載の水素マイクロバブル装置。

【請求項4】

吸気孔の一側には、少なくとも濾過体接続管が接続され、濾過体接続管の一側には、ソケットスリーブ部がさらに設けられ、ソケットスリーブ部の外縁には、雄ねじ部が増設され、ソケットスリーブ部には、他側に向かって凹むとともに、濾過体接続管と連通したソケットが増設され、ソケットには、少なくともソケットの他側に挿入されて当接されたストップフィルタが増設されるとともに、ストップフィルタに圧接された吸気フィルタ体が増設され、吸気フィルタ体の他側の周囲には、ソケットに対応したストップフィルタを挟圧して固定する圧接リングが増設され、圧接リングの中央からは、濾過シリンダが右方に突出され、吸気フィルタ体には、左から右に向かって凹んだ濾過チャンバが凹設され、濾過チャンバ中には、メイン濾過体が充満され、メイン濾過体は、ストップフィルタによりちょうど濾過チャンバ内に位置拘束され、雄ねじ部には、濾過体圧力リングが螺設され、濾過体圧力リングには、雄ねじ部に螺接される雌ねじ部が増設され、また、濾過体圧力リングの右端には、圧接リングが圧接される圧力リング当接部が増設されることを特徴とする請求項２に記載の水素マイクロバブル装置。

【請求項5】

排気管の左端には、少なくともノズルソケットスリーブ部が接続され、ノズルソケットスリーブ部の外縁には、スリーブ部雄ねじ部が増設され、また、ノズルソケットスリーブ部には、一側に向かって凹むとともに排気管に連通したノズルソケットが増設され、ノズルソケットには、気体ノズルが挿入され、気体ノズルの一側の周囲には、ノズルソケットを挿入するノズル圧接リングが増設され、ノズル圧接リングの中央からは、左に向かってノズルシリンダが突出され、ノズルシリンダは、少なくとも排気管に連通したマイクロガス噴出孔が穿設され、また、スリーブ部雄ねじ部には、ノズルソケット圧力リングが螺着され、ノズルソケット圧力リングには、スリーブ部雄ねじ部が螺接されるノズルソケット圧力リング雌ねじ部が増設され、ノズルソケット圧力リングの左端には、ノズル圧接リングが圧接されるノズルソケット圧力リング当接部が増設されることを特徴とする請求項２に記載の水素マイクロバブル装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水素マイクロバブルの技術分野に関し、特に、水素マイクロバブルの製造方法及びその装置に関する。

【背景技術】

【0002】

現在、農業、灌漑、漁業、養殖、食品加工及び工業洗浄に使用され、水中に加えるマイクロバブルが知られている。水中のマイクロバブルの直径は、一般に約５０μｍであり、水中に乳化視覚効果が形成されるため、水中にマイクロバブルを長時間留めることができる。その後、マイクロバブルを運用すると、初めは、観賞魚の養殖に必要な溶存酸素量を水槽中で増やすのみであったが、その後、次第にその技術は、農業、灌漑、漁業、養殖、食品加工及び工業洗浄に転用されるようになったが、その使用方式は、高コストのガスボンベを利用し、水素、酸素、窒素、二酸化炭素及びオゾンなどの気体を単独で放出することが多く、各種気体の独特の性質を利用し、ターゲットに対して様々な種類を実行するが、マイクロバブルは酸素以外に、使用上最も特色を有するのは水素マイクロバブルであった。その水素マイクロバブルの特色とは、マイクロバブル内の水素が破裂・崩壊する瞬間に微範囲高温爆発が発生し、微範囲高温爆発により水中の微生物、ウィルス、バクテリア又は汚染物及び各種有機混合物が燃焼、除去及び消滅されるため、物理的に水質を浄化することにある。

【0003】

また、高コストの単独の水素ガスボンベの使用を無くすために、市場は、電解装置技術を転用し、水中の水素マイクロバブルの放出に運用し、その電解装置の使用は、電力供給放電により空気に含まれる水分子を水素と酸素に分離してから、水素及び酸素に圧力を加えて水中にマイクロバブルを生成し、水中で水素マイクロバブルを微範囲高温爆発させる。

【0004】

しかし、現有する電解装置は、水分子を水素と酸素とに分離する能力を得るためには、大量の電力供給に頼らなければならなかったため、頻繁に停機してメンテナンス及び交換を行わなければ実質稼働率を維持することはできなかった。そのため、電解装置の使用コストは依然として高いレベルにあるとともに、電解装置は使用者にとって魅力がなく、その普及率及び受入率に与える影響は大きかった。

【0005】

（発明の内容）

【0006】

そのため、本発明の主な目的は、マグネシウム合金により製作した水素発振体を利用し、気体に含まれる水分子に化学反応を起こして水素を分離し、水素を取出すコストを減らすことができる、水素マイクロバブルの製造方法及びその装置を提供することにある。

【0007】

本願の水素マイクロバブルの製造方法は、１つの空気加圧部材を少なくとも有するとともに、１つの水タンクを少なくとも有し、その製造方法のステップは：

【0008】

ステップ（ａ）：水タンク中に水を収容し；

【0009】

ステップ（ｂ）：空気加圧部材が気体を吸入して加圧し、少なくとも１つの水素発振発生ユニットに進入させ、水素発振発生ユニット内には、マグネシウム合金により作られた水素発振体が配設され、水素発振体は、気体に含まれる水分子と化学反応を起こし、酸化マグネシウム及び水素を生成し；

【0010】

ステップ（ｃ）：水素発振発生ユニットは、化学反応を起こした気体を、気体ノズルを介して水中に噴入し、気体ノズルは、マイクロガス噴出孔を少なくとも有し、発振後の気体を、マイクロガス噴出孔を介して水中に噴入し、水素を含む水素マイクロバブルを生成する。本願の水素マイクロバブル装置は、少なくとも空気加圧部材を有し、空気加圧部材は、少なくとも吸気端子及び少なくとも１つの排気端子を有し、吸気端子の一側には、少なくとも吸気ユニットが接続され、吸気ユニットは、少なくとも吸気端子に貫通される吸気孔を有し、排気端子には、少なくとも水素発振発生ユニットが接続され、水素発振発生ユニット内には、排気端子と連通するチャンバが設けられ、チャンバ内には、マグネシウム合金により作られた水素発振体が配設され、かつ、水素発振発生ユニットの他側は、チャンバに連通する排気管に少なくとも接続され、排気管の左端には、気体ノズルが少なくとも接続され、気体ノズルは、排気管と連通するマイクロガス噴出孔が少なくとも穿設される。

【0011】

本願の吸気孔の一側には、ベンチュリ管に少なくとも接続され、ベンチュリ管には、吸気孔に連通するベンチュリ管孔が形成され、ベンチュリ管の上方には、ベンチュリ管孔の孔径を制御する流量制御弁が増設され、ベンチュリ管の一側には、濾過体接続管が接続され、濾過体接続管の一側には、ソケットスリーブ部がさらに設けられ、ソケットスリーブ部には、吸気フィルタ体が固定される。

【0012】

本願の吸気孔の一側には、少なくとも濾過体接続管が接続され、濾過体接続管の一側には、ソケットスリーブ部がさらに設けられ、ソケットスリーブ部の外縁には、雄ねじ部が増設され、ソケットスリーブ部には、他側に向かって凹むとともに、濾過体接続管と連通したソケットが増設され、ソケットには、少なくともソケットの他側に挿入されて当接されたストップフィルタが増設されるとともに、ストップフィルタに圧接された吸気フィルタ体が増設され、吸気フィルタ体の他側の周囲には、ソケットに対応したストップフィルタを挟圧して固定する圧接リングが増設され、圧接リングの中央からは、濾過シリンダが右方に突出され、吸気フィルタ体には、左から右に向かって凹んだ濾過チャンバが凹設され、濾過チャンバ中には、メイン濾過体が充満され、メイン濾過体は、ストップフィルタによりちょうど濾過チャンバ内に位置拘束され、雄ねじ部には、濾過体圧力リングが螺設され、濾過体圧力リングには、雄ねじ部に螺接される雌ねじ部が増設され、また、濾過体圧力リングの右端には、圧接リングが圧接される圧力リング当接部が増設される。

【0013】

本願の排気管の左端には、少なくともノズルソケットスリーブ部が接続され、ノズルソケットスリーブ部の外縁には、スリーブ部雄ねじ部が増設され、また、ノズルソケットスリーブ部には、一側に向かって凹むとともに排気管に連通したノズルソケットが増設され、ノズルソケットには、気体ノズルが挿入され、気体ノズルの一側の周囲には、ノズルソケットを挿入するノズル圧接リングが増設され、ノズル圧接リングの中央からは、左に向かってノズルシリンダが突出され、ノズルシリンダは、少なくとも排気管に連通したマイクロガス噴出孔が穿設され、また、スリーブ部雄ねじ部には、ノズルソケット圧力リングが螺着され、ノズルソケット圧力リングには、スリーブ部雄ねじ部が螺接されるノズルソケット圧力リング雌ねじ部が増設され、ノズルソケット圧力リングの左端には、ノズル圧接リングが圧接されるノズルソケット圧力リング当接部が増設される。

【0014】

本願は、マグネシウム合金により作られた水素発振体の価格が高くなく、大量に運用するのに適するとともに、気体に含まれる水分子もコストの問題が無いため、発振を行うのに使用して酸素と水素に分離するコストも水素発振体の交換のみに限定されるため、水素マイクロバブル装置の稼働費用が極めて低い。
（実施方式）

【0015】

本分野の技術者が本願を良く理解して実施できるように、以下では、添付図面と具体的に実施例を組み合わせて本願をさらに説明するが、挙げる実施例によって本願が限定されるものではない。

【0016】

本願が提供する水素マイクロバブルの製造方法は、少なくとも空気加圧アセンブリ１を有するとともに、少なくとも水タンク２を有する。

【0017】

その製造方法のステップは：

【0018】

ステップａ：水タンク２中に水Ａを収容する。

【0019】

ステップｂ：空気加圧アセンブリ１は、気体を吸入して加圧し、水素発振発生ユニット３に進入させ、水素発振発生ユニット３内には、活性が極めて高いマグネシウム合金により作られた水素発振体４が配設される。水素発振体４は、気体に含まれる水分子と化学反応を起こし、酸化マグネシウム及び水素を生成する。水分子中の酸素は、マグネシウム合金と化学反応を起こし、酸化マグネシウムを生成し、水素を放出する。

【0020】

ステップｃ：水素発振発生ユニット３は、気体ノズル５を介して化学反応を起こした気体を水Ａ中に噴入し、気体ノズル５は、少なくともマイクロガス噴出孔５１を有する。発振後の気体は、マイクロガス噴出孔５１を通って水Ａ中に噴入して水素を含ませ、水素量が多めの水素マイクロバブルＡ１を生成する（図１を参照する）。

【0021】

本願の水素マイクロバブル装置１０は、少なくとも空気加圧アセンブリ１を有する。空気加圧アセンブリ１は、少なくとも吸気端子１１及び排気端子１２を有する。吸気端子１１の一側には、少なくとも吸気ユニット１３が接続される。吸気ユニット１３は、少なくとも吸気端子１１に貫通される吸気孔１３１を有する。その後、排気端子１２には、少なくとも水素発振発生ユニット３が接続される。水素発振発生ユニット３内には、排気端子１２と連通するチャンバ３１が設けられる。チャンバ３１内には、マグネシウム合金により作られた水素発振体４が配設され、かつ、水素発振発生ユニット３の他側は、チャンバ３１に連通する排気管３２に少なくとも接続される。排気管３２の左端には、気体ノズル５が少なくとも接続される。気体ノズル５には、排気管３２と連通するマイクロガス噴出孔５１が少なくとも穿設される（図１を参照する）。

【0022】

本願の吸気孔１３１の一側には、先行振動気体の中に含まれる水分子のベンチュリ管１４が少なくとも接続される。ベンチュリ管１４には、吸気孔１３１と連通するベンチュリ管孔１４１がさらに形成されている。さらに、ベンチュリ管１４の上方には、ベンチュリ管孔１４１の孔径を制御する流量制御弁１５が増設される。また、ベンチュリ管１４の一側には、濾過体接続管１６が接続される。濾過体接続管１６の一側には、ソケットスリーブ部１６１がさらに設けられる。ソケットスリーブ部１６１の外縁には、雄ねじ部１６２が増設される。ソケットスリーブ部１６１には、他側に向かって凹み、濾過体接続管１６と連通したソケット１６３が増設される。ソケット１６３には、ソケット１６３の他側に挿入されて当接されたストップフィルタ１６４が増設されるとともに、ストップフィルタ１６４に圧接された吸気フィルタ体１６５が増設される。吸気フィルタ体１６４の他側の周囲には、ソケット１６３に対応するストップフィルタ１６４を挟圧して固定した圧接リング１６６が増設される。圧接リング１６６の中央からは、濾過シリンダ１６７が右方に突出される。吸気フィルタ体１６７には、左から右に向かって凹んだ濾過チャンバ１６８が凹設されている。濾過チャンバ１６８中には、メイン濾過体１６９が充満される。メイン濾過体１６９は、ストップフィルタ１６４によりちょうど濾過チャンバ１６８内に位置拘束される。その後、雄ねじ部１６２には、濾過体圧力リング１７が螺着される。濾過体圧力リング１７には、雄ねじ部１６２に螺接される雌ねじ部１７１が増設され、また、濾過体圧力リング１７の右端には、圧接リング１６６が圧接される圧力リング当接部１７２が増設される（図２を参照する）。

【0023】

本願の排気管３２の左端には、少なくともノズルソケットスリーブ部３３が接続される。ノズルソケットスリーブ部３３の外縁には、スリーブ部雄ねじ部３３１が増設される。また、ノズルソケットスリーブ部３３には、一側に向かって凹んで排気管３２に連通したノズルソケット３３２が増設される。ノズルソケット３３２には、気体ノズル５が挿入される。気体ノズル５の一側の周囲には、ノズルソケット３３２を挿入するノズル圧接リング５２が増設される。ノズル圧接リング５２の中央からは、左に向かってノズルシリンダ５３が突出される。ノズルシリンダ５３は、少なくとも排気管３２に連通したマイクロガス噴出孔５１が穿設される。また、スリーブ部雄ねじ部３３１には、ノズルソケット圧力リング３４が螺着される。ノズルソケット圧力リング３４には、スリーブ部雄ねじ部３３１が螺接されたノズルソケット圧力リング雌ねじ部３４１が増設される。ノズルソケット圧力リング３４の左端には、ノズル圧接リング５２が圧接されるノズルソケット圧力リング当接部３４２が増設される（図３を参照する）。

【0024】

本願は、水素発振発生ユニット３内のマグネシウム合金により作られた水素発振体４である。水素発振体４は、気体に含まれる水分子と化学反応を起こして酸化マグネシウム及び水素を作った後、水素発振発生ユニット３が化学反応を起こした後に気体が気体ノズル５を通って水Ａ中に噴入され、水Ａは水素含有量が高めの水素マイクロバブルＡ１を含む。マグネシウム合金により作られた水素発振体４の価格は高くなく、大量に運用するのに適するとともに、気体に含まれる水分子もコストの問題が無いため、化学反応により酸化マグネシウム及び水素のコストも水素発振体４の交換のみに限定されるため、水素マイクロバブル装置１０の稼働費用が極めて低いという非常に優れた特徴と言える。

【0025】

上述した実施例は、本願を十分に説明するためだけに挙げた好適な実施例であり、本願の保護範囲はこれだけに限定されない。本技術分野の技術者が、本願を基礎として行う等価の置換又は変化もともに本願の保護範囲内に含まれる。本願の保護範囲は、特許請求の範囲を基準とする。
（工業実用性）

【0026】

本願の実施例が提供する水素マイクロバブルの製造方法及びその装置は、マグネシウム合金により作られた水素発振体の価格は高くなく、大量に運用するのに適する上、気体に含まれる水分子にもコストの問題が無いため、発振により酸素及び水素に分離するコストも水素発振体の交換のみに限られるため、水素マイクロバブル装置の稼働費用が極めて低い。そのため、工業実用性を有する。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】図１は、本願の水素マイクロバブル装置を示す図である。

【図2】図２は、本願の吸気フィルタ体を示す拡大図である。

【図3】図３は、本願の気体ノズルを示す拡大図である。

【符号の説明】

【0028】

Ａ 水
Ａ１ 水素マイクロバブル
１０ 水素マイクロバブル装置
１ 空気加圧アセンブリ
１１ 吸気端子
１２ 排気端子
１３ 吸気ユニット
１３１ 吸気孔
１４ ベンチュリ管
１４１ ベンチュリ管孔
１５ 流量制御弁
１６ 濾過体接続管
１６１ ソケットスリーブ部
１６２ 雄ねじ部
１６３ ソケット
１６４ ストップフィルタ
１６５ 吸気フィルタ体
１６６ 圧接リング
１６７ 濾過シリンダ
１６８ 濾過チャンバ
１６９ メイン濾過体
１７ 濾過体圧力リング
１７１ 雌ねじ部
１７２ 圧力リング当接部
２ 水タンク
３ 水素発振発生ユニット
３１ チャンバ
３２ 排気管
３３ ノズルソケットスリーブ部
３３１ スリーブ部雄ねじ部
３３２ ノズルソケット
４ 水素発振体
３４ ノズルソケット圧力リング
３４１ ノズルソケット圧力リング雌ねじ部
３４２ ノズルソケット圧力リング当接部
４ 水素発振体
５ 気体ノズル
５１ マイクロガス噴出孔
５２ ノズル圧接リング
５３ ノズルシリンダ

【図1】

【図2】

【図3】

【国際調査報告】