(57)【要約】【課題】気泡を確実に微細化させることができる微細気泡発生具を提供すること。【解決手段】本発明の微細気泡発生具１０は、第１多孔体１１及び第２多孔体２１を有する。第１多孔体１１は、気体Ｗ２が第１細孔を介して第１上流側面１２から第１下流側面１３に向けて通過することにより、第１下流側面１３に接触する液体Ｗ１中に微細気泡Ｗ３を発生させる。第２多孔体２１は、微細気泡Ｗ３を含む液体Ｗ１が第２細孔２４を介して第２上流側面２２から第２下流側面２３に向けて通過することにより、微細気泡Ｗ３をさらに微細化する。なお、第１細孔のバブルポイント径Ａ１が相対的に大きくなっており、第２細孔２４のバブルポイント径Ａ２が相対的に小さくなっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体内に気体を供給して微細気泡を発生させる微細気泡発生具であって、
第１上流側面及び第１下流側面を連通する多数の第１細孔を有し、前記気体が前記第１細孔を介して前記第１上流側面から前記第１下流側面に向けて通過することにより、前記第１下流側面に接触する前記液体中に微細気泡を発生させる第１多孔体と、
第２上流側面及び第２下流側面を連通する多数の第２細孔を有し、前記微細気泡を含む前記液体が前記第２細孔を介して前記液体が接触する前記第２上流側面から前記第２下流側面に向けて通過することにより、前記微細気泡をさらに微細化する第２多孔体と、
前記第１多孔体の前記第１下流側面と前記第２多孔体の前記第２上流側面との間に設けられ、前記液体を溜める処理室と
を備え、
前記第１細孔のバブルポイント径が相対的に大きく、前記第２細孔のバブルポイント径が相対的に小さい
ことを特徴とする微細気泡発生具。
【請求項２】
前記微細気泡発生具は、中空状の前記第２多孔体内に前記第１多孔体が配置された構造を有することを特徴とする請求項１に記載の微細気泡発生具。
【請求項３】
前記第１多孔体及び前記第２多孔体はそれぞれ筒状を成し、前記微細気泡発生具は、前記第２多孔体内に前記第１多孔体が挿入された二重管構造を有することを特徴とする請求項２に記載の微細気泡発生具。
【請求項４】
前記液体を加圧した状態で前記処理室内に供給する加圧液体供給管と、前記気体を加圧した状態で前記第１多孔体の前記第１上流側面に向けて供給する加圧気体供給管とを備えることを特徴とする請求項３に記載の微細気泡発生具。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の微細気泡発生具を用いて微細気泡を発生させる方法であって、
前記第１多孔体が有する前記第１細孔を介して前記第１上流側面から前記第１下流側面に向けて前記気体を通過させることにより、前記第１下流側面に接触する前記液体中に前記微細気泡を発生させる第１の微細気泡発生工程と、
前記第２多孔体が有する前記第２細孔を介して前記液体が接触する前記第２上流側面から前記第２下流側面に向けて前記液体を通過させることにより、前記液体に含まれる前記微細気泡をさらに微細化する第２の微細気泡発生工程と
を含むことを特徴とする微細気泡の発生方法。
【請求項６】
前記第１の微細気泡発生工程では、前記処理室内に前記液体を加圧した状態で充填することを特徴とする請求項５に記載の微細気泡の発生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体内に気体を供給して微細気泡を発生させる微細気泡発生具、及び、微細気泡発生具を用いて微細気泡を発生させる方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、直径１μｍ〜１００μｍ程度の気泡であるマイクロバブルが知られているが、それよりもさらに細かい直径１μｍ以下の気泡に対して近年注目が集まっている。このような気泡はウルトラファインバブル（ＵＦＢ：Ultrafine-Bubble）あるいはナノバブルと呼ばれており、例えば、洗浄、農業、水産業、医療等の様々な分野で利用が拡大しつつある。
【０００３】
また、近年、微細気泡を発生させるための技術が種々提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。特許文献１には、多孔質セラミックからなる多孔質部材を備えた微小気泡発生具を用いて、純水中に微細気泡を発生させる技術が開示されている。また、特許文献２，３には、気液混合流体を円筒状の部材内に入れて旋回させることにより、気泡を微細に剪断する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１４０８０１号公報（図１等）
【特許文献２】特開２００８−２７２７１９号公報（図２等）
【特許文献３】特開２００８−２７２７３９号公報（図２等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
なお、本発明者らは、特許文献１に記載の微小気泡発生具を用いて微細気泡（ＵＦＢ）の発生試験を行っているが、純水中での微細気泡の発生を確認できてはいない。さらに、特許文献２，３に記載の従来技術では、気泡を剪断する（微細にする）旋回流を生じさせるための特別な部材が必要である。また、旋回流を生じさせる部材を用いて気泡を剪断したとしても、気液混合流体中に剪断されていない気泡（ミリバブル：直径が１００μｍよりも大きい気泡）が残るため、気泡を効率的に利用できないという問題がある。
【０００６】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、気泡を確実に微細化させることができる微細気泡発生具、微細気泡の発生方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための手段（手段１）としては、液体内に気体を供給して微細気泡を発生させる微細気泡発生具であって、第１上流側面及び第１下流側面を連通する多数の第１細孔を有し、前記気体が前記第１細孔を介して前記第１上流側面から前記第１下流側面に向けて通過することにより、前記第１下流側面に接触する前記液体中に微細気泡を発生させる第１多孔体と、第２上流側面及び第２下流側面を連通する多数の第２細孔を有し、前記微細気泡を含む前記液体が前記第２細孔を介して前記液体が接触する前記第２上流側面から前記第２下流側面に向けて通過することにより、前記微細気泡をさらに微細化する第２多孔体と、前記第１多孔体の前記第１下流側面と前記第２多孔体の前記第２上流側面との間に設けられ、前記液体を溜める処理室とを備え、前記第１細孔のバブルポイント径が相対的に大きく、前記第２細孔のバブルポイント径が相対的に小さいことを特徴とする微細気泡発生具がある。
【０００８】
従って、上記手段１に記載の発明では、バブルポイント径が相対的に大きい第１細孔を介して第１上流側面から第１下流側面に向けて気体が通過することにより、第１下流側面に接触する液体中に微細気泡が発生する。そして、バブルポイント径が相対的に小さい第２細孔を介して液体が接触する第２上流側面から第２下流側面に向けて液体が通過することにより、液体に含まれる微細気泡がさらに微細化される。その結果、気泡が確実に微細化される。
【０００９】
ところで、液体内に発生しうる気泡は、直径が１００μｍよりも大きい気泡であるミリバブル、直径が１００μｍ以下であるものの１μｍよりは大きい気泡であるマイクロバブル、直径が１μｍ以下の気泡であるウルトラファインバブル（ＵＦＢ）に分類される。なお、第１多孔体が液体中に発生させる「微細気泡」とは、上記の気泡のうちミリバブルやマイクロバブルをいうものとする。また、第２多孔体によってさらに微細化された「微細気泡」とは、上記の気泡のうちウルトラファインバブルをいうものとする。
【００１０】
上記微細気泡発生具は、第１上流側面及び第１下流側面を連通する多数の第１細孔を有する第１多孔体と、第２上流側面及び第２下流側面を連通する多数の第２細孔を有する第２多孔体とを備える。なお、第１多孔体及び第２多孔体を構成するセラミック材料の好適例としては、例えば、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化ホウ素、ジルコニア、チタニア、ムライト、マグネシア、セリア、ドープセリア及びこれらの混合物などを挙げることができる。また、第１多孔体及び第２多孔体の形成材料としては、上記のようなセラミックのほか、例えばガラスや金属（ステンレス等）などを用いてもよく、導電性の有無を問わず材料を選択することができる。なお、これらのような無機材料だけではなく、例えば合成樹脂のような有機材料を用いることもできる。
【００１１】
なお、微細気泡発生具は、中空状の第２多孔体内に第１多孔体が配置された構造を有していてもよいし、中空状の第１多孔体内に第２多孔体が配置された構造を有していてもよいが、特には、中空状の第２多孔体内に第１多孔体が配置された構造を有することが好ましい。このようにすれば、第２多孔体の表面積（第２上流側面及び第２下流側面の面積）が第１多孔体の表面積（第１上流側面及び第１下流側面の面積）よりも大きくなり、微細気泡の微細化に用いられる第２細孔の数も多くなるため、微細化された微細気泡を第２多孔体によって大量に取り出すことができる。また、一方の多孔体がもう一方の多孔体の収容物となるため、例えば、第１多孔体を収容する中空状の第１収容体と第２多孔体を収容する中空状の第２収容体とを並べて配置する場合に比べて、微細気泡発生具を小型化することができる。
【００１２】
さらに、微細気泡発生具が、中空状の第２多孔体内に第１多孔体が配置された構造を有する場合、第１多孔体及び第２多孔体はそれぞれ筒状を成し、微細気泡発生具は、第２多孔体内に第１多孔体が挿入された二重管構造を有することが好ましい。この場合、互いに相似形状を成す第１多孔体と第２多孔体とを同心状に配置すれば、液体が接触する第１多孔体の第１下流側面と、同じく液体が接触する第２多孔体の第２上流側面との距離を近付けることができるため、液体中に発生した微細気泡を効率良く微細化することができる。また、第１下流側面と第２上流側面との距離を近付けることにより、第２多孔体の小径化、ひいては、微細気泡発生具の小型化を図ることができる。
【００１３】
また、上記微細気泡発生具は、液体を加圧した状態で処理室内に供給する加圧液体供給管と、気体を加圧した状態で第１多孔体の第１上流側面に向けて供給する加圧気体供給管とを備えることが好ましい。このようにすれば、液体が加圧した状態で処理室内に供給されるため、液体が第２多孔体の第２細孔を詰まることなく通過する。しかも、気体が加圧した状態で第１多孔体の第１上流側面に向けて供給されるため、液体が第１多孔体の第１細孔を詰まることなく通過する。従って、液体中に微細気泡を効率良く発生させることができるとともに、液体中に発生した微細気泡を効率良く微細化することができる。
【００１４】
なお、上記微細気泡発生具では、第１細孔のバブルポイント径が相対的に大きく、第２細孔のバブルポイント径が相対的に小さくなっている。バブルポイント径の大きさは特に限定されないが、例えば、第１細孔のバブルポイント径が１μｍ以上である場合には、第２細孔のバブルポイント径は１μｍ未満であることが好ましい。このようにすれば、微細気泡を含む液体が第２細孔を通過した際に、直径１μｍ以下のウルトラファインバブルが発生しやすくなる。
【００１５】
また、上記課題を解決するための別の手段（手段２）としては、上記手段１に記載の微細気泡発生具を用いて微細気泡を発生させる方法であって、前記第１多孔体が有する前記第１細孔を介して前記第１上流側面から前記第１下流側面に向けて前記気体を通過させることにより、前記第１下流側面に接触する前記液体中に前記微細気泡を発生させる第１の微細気泡発生工程と、前記第２多孔体が有する前記第２細孔を介して前記液体が接触する前記第２上流側面から前記第２下流側面に向けて前記液体を通過させることにより、前記液体に含まれる前記微細気泡をさらに微細化する第２の微細気泡発生工程とを含むことを特徴とする微細気泡の発生方法がある。
【００１６】
従って、手段２に記載の発明によると、第１の微細気泡発生工程において、第１多孔体が有する第１細孔を介して第１上流側面から第１下流側面に向けて気体を通過させることにより、第１下流側面に接触する液体中に微細気泡が発生する。そして、第２の微細気泡発生工程において、第２多孔体が有する第２細孔を介して液体が接触する第２上流側面から第２下流側面に向けて液体を通過させることにより、液体に含まれる微細気泡がさらに微細化される。その結果、気泡が確実に微細化される。
【００１７】
なお、第１の微細気泡発生工程では、処理室内に液体を加圧した状態で充填することが好ましい。この場合、第２の微細気泡発生工程において、液体が第２細孔を詰まることなく通過する。その結果、液体に含まれる微細気泡を効率良く微細化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態における微細気泡発生具を示す概略断面図。
【図２】第１多孔体を示す拡大断面図。
【図３】図１のＡ部を示す要部拡大断面図。
【図４】第２多孔体を示す拡大断面図。
【図５】バブルポイント径を説明するための断面図。
【図６】実施例、比較例１，２におけるＵＦＢ濃度の値を示すグラフ。
【図７】他の実施形態における微細気泡発生具を示す概略断面図。
【図８】他の実施形態における微細気泡発生具を示す概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００２０】
図１に示されるように、本実施形態の微細気泡発生具１０は、純水Ｗ１（液体）内に気体Ｗ２（本実施形態では窒素ガス）を供給して直径１μｍ以下の微細気泡Ｗ３であるＵＦＢを発生させることにより、純水Ｗ１内に収容された半導体を洗浄する部材である。微細気泡発生具１０は、それぞれ中空円筒状を成す第１多孔体１１及び第２多孔体２１を備えている。また、微細気泡発生具１０は、第２多孔体２１内に第１多孔体１１が挿入された二重管構造を有し、かつ第１多孔体１１と第２多孔体２１とが同心状に配置された構造を有している。
【００２１】
図１，図２に示されるように、第１多孔体１１は、第１端（図１では左端）及び第２端（図１では右端）のうち第２端のみにおいて開口し、長さ１００ｍｍ、外径６ｍｍの部材である。また、第１多孔体１１は、第１上流側面１２（内側面）と、第１上流側面１２の反対側に位置する第１下流側面１３（外側面）とを有している。そして、第１多孔体１１は、気体Ｗ２が第１細孔１４を介して第１上流側面１２から第１下流側面１３に向けて通過することにより、第１下流側面１３に接触する純水Ｗ１中に微細気泡Ｗ３を発生させるようになっている。なお、第１多孔体１１は、第１上流側面１２と第１下流側面１３との間で気体Ｗ２を透過しうる性質を有する多孔質のセラミック材料（本実施形態ではアルミナ（Ａｌ２Ｏ３））を用いて形成されている。
【００２２】
図２に示されるように、第１多孔体１１は、第１上流側面１２及び第１下流側面１３を連通する多数の第１細孔１４を内部に有することから、好適な気体透過性を有している。なお、第１多孔体１１は、アルミナによって形成された微粒子１５を含む部材である。また、本実施形態では、第１細孔１４のバブルポイント径Ａ１が、１μｍ以下（本実施形態では６８０ｎｍ）となっている。
【００２３】
図１に示されるように、第２多孔体２１は、第１端（図１では左端）及び第２端（図１では右端）の両方において開口し、長さ１５０ｍｍ、内径９ｍｍの部材である。つまり、第２多孔体２１の長さは第１多孔体１１の長さよりも大きく、第２多孔体２１の内径は第１多孔体１１の外径よりも大きくなっている。また、第２多孔体２１は、純水Ｗ１が接触する第２上流側面２２（内側面）と、第２上流側面２２の反対側に位置する第２下流側面２３（外側面）とを有している。なお、第１多孔体１１の第１下流側面１３と第２多孔体２１の第２上流側面２２との距離は１．５ｍｍとなっている。そして、第２多孔体２１は、純水Ｗ１が第２細孔２４を介して第２上流側面２２から第２下流側面２３に向けて通過することにより、純水Ｗ１中に含まれている微細気泡Ｗ３をさらに微細化するようになっている。なお、第２多孔体２１は、第２上流側面２２と第２下流側面２３との間で純水Ｗ１を透過しうる性質を有する多孔質のセラミック材料（本実施形態ではアルミナ（Ａｌ２Ｏ３））を用いて形成されている。
【００２４】
図３，図４に示されるように、第２多孔体２１は、第２上流側面２２及び第２下流側面２３を連通する多数の第２細孔２４を内部に有することから、好適な液体透過性を有している。なお、第２多孔体２１は、第１多孔体１１を形成する微粒子１５よりも平均粒径が小さい微粒子２５を含む部材である。また、本実施形態では、第２細孔２４のバブルポイント径Ａ２が、１μｍ未満（本実施形態では５３０ｎｍ）となっている。即ち、本実施形態では、上記した第１細孔１４のバブルポイント径Ａ１（６８０ｎｍ）が相対的に大きく、第２細孔２４のバブルポイント径Ａ２が相対的に小さくなっている。
【００２５】
なお、図５に示されるように、多孔体３１が有する細孔３２を介して上流側面３３から下流側面３４に向けて気体３５を通過させることにより、下流側面３４に接触する試験液３６中に微細気泡３７を発生させる場合、バブルポイント径Ａ１，Ａ２（ｍ）は、「Ａ１，Ａ２＝４γｃｏｓθ／Ｐ」の式を用いて算出される。ここで、γ（Ｎ／ｍ）は試験液３６の表面張力を示し、θ（ｒａｄ）は下流側面３４に対する試験液３６の接触角を示し、Ｐ（Ｐａ）はバブルポイント圧（気泡の発生に必要な圧力）を示すものとする。なお、上記の式は、バブルポイント径Ａ１，Ａ２が小さくなるとバブルポイント圧Ｐが大きくなり、微細気泡３７の発生が困難になることを示している。
【００２６】
そして、図１に示されるように、第１多孔体１１の第１下流側面１３（外側面）と第２多孔体２１の第２上流側面２２（内側面）との間には処理室４１が設けられ、処理室４１内には純水Ｗ１が充填されている。
【００２７】
また、微細気泡発生具１０は、処理室４１に連通する加圧液体供給管５１を備えている。加圧液体供給管５１は、純水Ｗ１を加圧した状態で処理室４１内に供給するためのものである。詳述すると、第２多孔体２１の第１端側開口は、円板状の蓋部５２によって塞がれており、蓋部５２の中央部には加圧液体供給管５１が接続されている。蓋部５２は、接着剤（図示略）を介して第２多孔体２１の第１端面２６に取り付けられている。また、加圧液体供給管５１及び蓋部５２は、ステンレスなどの金属材料を用いて一体形成されている。加圧液体供給管５１における蓋部５２との接続部分は、第１多孔体１１及び第２多孔体２１と同心状に配置されている。また、加圧液体供給管５１の内端（図１では右端）は、蓋部５２を貫通し、処理室４１内にて開口している。
【００２８】
図１に示されるように、微細気泡発生具１０は、第１多孔体１１の内部に連通する加圧気体供給管６１を備えている。加圧気体供給管６１は、気体Ｗ２を加圧した状態で第１多孔体１１の第１上流側面１２に向けて供給するためのものである。詳述すると、第１多孔体２１の第２端側開口及び第２多孔体２１の第２端側開口は、円板状の蓋部６２によって塞がれており、蓋部６２の中央部には加圧気体供給管６１が接続されている。蓋部６２は、接着剤（図示略）を介して第１多孔体１１の第２端面１６及び第２多孔体２１の第２端面２７に取り付けられている。また、加圧気体供給管６１及び蓋部６２は、ステンレスなどの金属材料を用いて一体形成されている。加圧気体供給管６１における蓋部６２との接続部分は、第１多孔体１１及び第２多孔体２１と同心状に配置されている。また、加圧気体供給管６１の内端（図１では左端）は、蓋部６２を貫通し、第１多孔体１１内にて開口している。
【００２９】
次に、微細気泡Ｗ３の発生方法を説明する。
【００３０】
まず、第１の微細気泡発生工程を行い、加圧液体供給管５１から処理室４１内に対して、純水Ｗ１を加圧（本実施形態では２ｂａｒ（０．２ＭＰａ）に加圧）した状態で充填する。次に、加圧気体供給管６１から第１多孔体１１の第１上流側面１２に向けて気体Ｗ２を供給し、気体Ｗ２を加圧（本実施形態では０．５５ＭＰａＧに加圧）した状態で第１上流側面１２に接触させる。このとき、第１多孔体１１が有する第１細孔１４を介して第１上流側面１２から第１下流側面１３に向けて気体Ｗ２が通過する。その結果、気体Ｗ２が、第１細孔１４の第１下流側面１３側開口から第１下流側面１３に接触する純水Ｗ１内（即ち、処理室４１に充填された純水Ｗ１内）に放出されて微細気泡Ｗ３となる。なお、この時点で発生する微細気泡Ｗ３は、直径が１００μｍよりも大きい気泡であるミリバブルや、直径が１００μｍ以下であるものの１μｍよりも大きい気泡であるマイクロバブルとなる。
【００３１】
続く第２の微細気泡発生工程では、処理室４１内に充填する純水Ｗ１の圧力により、微細気泡Ｗ３を含む純水Ｗ１を、第２多孔体２１が有する第２細孔２４を介して第２上流側面２２から第２下流側面２３に向けて通過させる。その結果、純水Ｗ１に含まれる微細気泡Ｗ３がさらに微細化される。なお、この時点で発生する微細気泡Ｗ３は、直径が１μｍ以下の気泡であるウルトラファインバブル（ＵＦＢ）となる。
【００３２】
次に、微細気泡発生具１０の製造方法を説明する。
【００３３】
まず、第１多孔体１１を押出成形により作製する。具体的には、平均粒径が３μｍのアルミナ粉末に対して有機バインダーや水等を添加した後、ミキサーで混合、混錬することにより、粘土状の押出成形用秤土を得る。次に、押出成形機を用いて押出成形用秤土の成形を行い、第１多孔体１１の前駆体を得る。そして、成形した前駆体を乾燥することにより、第１多孔体１１の形状（即ち円筒状）と同じ形状の成形体を得る。その後、成形体を脱脂し、大気雰囲気下にて１４５０℃で焼成することにより、第１多孔体１１を得る。
【００３４】
また、第２多孔体２１を押出成形により作製する。具体的には、平均粒径が１．５μｍのアルミナ粉末に対して有機バインダーや水等を添加した後、ミキサーで混合、混錬することにより、粘土状の押出成形用秤土を得る。次に、押出成形機を用いて押出成形用秤土の成形を行い、第２多孔体２１の前駆体を得る。そして、成形した前駆体を乾燥することにより、第２多孔体２１の形状（即ち円筒状）と同じ形状の成形体を得る。その後、成形体を脱脂し、大気雰囲気下にて１４００℃で焼成することにより、第２多孔体２１を得る。
【００３５】
そして、第２多孔体２１の内部に第１多孔体１１を挿入した後、蓋部６２（及び加圧気体供給管６１）を、接着剤を用いて第１多孔体１１の第２端面１６及び第２多孔体２１の第２端面２７に取り付ける。また、蓋部５２（及び加圧液体供給管５１）を、接着剤を用いて第２多孔体２１の第１端面２６に取り付ける。なお、この時点で、微細気泡発生具１０が完成する。
【００３６】
次に、微細気泡発生具の評価方法及びその結果を説明する。
【００３７】
まず、測定用サンプルを次のように準備した。本実施形態の微細気泡発生具１０と同じ微細気泡発生具を準備し、これを実施例とした。一方、特許文献２，３に記載の微細気泡発生装置を準備し、これを比較例１とした。また、第２細孔のバブルポイント径（孔径）が１μｍ以上（ここでは３０００ｎｍ（＝３μｍ））となる第２多孔体内に対して、本実施形態の第１多孔体１１と同じ第１多孔体が挿入された二重管構造を有する微細気泡発生具を準備し、これを比較例２とした。
【００３８】
次に、各測定用サンプル（実施例、比較例２）に対する気泡発生試験を行った。具体的には、まず、第２多孔体内（処理室内）に純水を所定の圧力（１ｂａｒ（０．１ＭＰａ）以上４ｂａｒ（０．４ＭＰａ）以下）で供給する工程と、第１多孔体内に気体（ここでは窒素ガス）を所定の圧力（０．４５ＭＰａＧ以上０．７５ＭＰａＧ以下）で供給する工程とを行い、処理室内の純水中に微細気泡を発生させた。次に、処理室内の純水を第２多孔体外に通過させ、通過した純水を採水した。そして、Malvern Panalytical 社製  商品名  ナノサイト（ＮＳ−３００）を用いて、ＵＦＢ濃度（ｐｃ／ｍｌ：ここでは、直径が１００ｎｍ程度の気泡の濃度）を測定した。なお、比較例１については、微細気泡発生装置を３０分間稼動することによって得られた気液混合流体のＵＦＢを測定し、測定して得られた値から、装置への通水１回当りのＵＦＢの発生量を算出した。以上の結果を図６に示す。
【００３９】
その結果、比較例２では、ＵＦＢ濃度が極めて低いため、液体（純水）中にＵＦＢが殆ど発生していないことが確認された。なお、比較例１では、ＵＦＢ濃度が０．８Ｅ＋０６（ｐｃ／ｍｌ）程度であり、ＵＦＢの発生は一応確認されたものの、ＵＦＢの量は十分ではないことが確認された。
【００４０】
一方、実施例では、ＵＦＢ濃度が１．０Ｅ＋０７（ｐｃ／ｍｌ）であり、比較例１よりも高い数値であったため、十分なＵＦＢの発生が確認された。以上のことから、第２細孔のバブルポイント径が１μｍ未満（ここでは５３０ｎｍ）となる第２多孔体内に対して第１多孔体を挿入した微細気泡発生具を用いれば、ＵＦＢが効率良く発生することが証明された。
【００４１】
従って、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
【００４２】
（１）本実施形態の微細気泡発生具１０では、バブルポイント径Ａ１が相対的に大きい第１多孔体１１の第１細孔１４を介して第１上流側面１２から第１下流側面１３に向けて気体Ｗ２が通過することにより、第１下流側面１３に接触する純水Ｗ１中（即ち、処理室４１に充填された純水Ｗ１中）に微細気泡Ｗ３が発生する。そして、バブルポイント径Ａ２が相対的に小さい第２多孔体２１の第２細孔２４を介して第２上流側面２２から第２下流側面２３に向けて処理室４１内の純水Ｗ１が通過することにより、純水Ｗ１に含まれる微細気泡Ｗ３がさらに微細化される。その結果、微細化された微細気泡Ｗ３を確実に得ることができる。
【００４３】
（２）本実施形態では、純水Ｗ１が加圧した状態で処理室４１内に供給されるため、純水Ｗ１が第２多孔体２１の第２細孔２４を詰まることなく通過する。しかも、気体Ｗ２が加圧した状態で第１多孔体１１内に供給されるため、純水Ｗ１が第１多孔体１１の第１細孔１４を詰まることなく通過する。従って、純水Ｗ１中に微細気泡Ｗ３を効率良く発生させることができるとともに、純水Ｗ１中に発生した微細気泡Ｗ３を効率良く微細化することができる。また、第１多孔体１１内は、気体Ｗ２によって加圧された状態にあるため、処理室４１内の純水Ｗ１が第１細孔１４を通過して第１多孔体１１内に浸入する等の問題を解消することができる。換言すると、処理室４１内の純水Ｗ１が確実に第２細孔２４内に導かれるようになるため、微細気泡Ｗ３のさらなる微細化をより効率良く行うことができる。
【００４４】
なお、上記実施形態を以下のように変更してもよい。
【００４５】
・上記実施形態の微細気泡発生具１０は、第２多孔体２１内に第１多孔体１１が挿入された二重管構造を有していた。しかし、図７に示されるように、微細気泡発生具７０は、第１多孔体７１内に第２多孔体７２が挿入された二重管構造を有していてもよい。この場合、気体Ｗ４は、第１多孔体７１の第１上流側面７３を覆う円筒状の容器７８内に進入した後、第１多孔体７１の第１上流側面７３（外側面）から第１下流側面７４（内側面）に向けて通過する。その結果、処理室７５に充填された純水Ｗ５（液体）中に微細気泡Ｗ６が発生する。そして、第２多孔体７２の第２上流側面７６（外側面）から第２下流側面７７（内側面）に向けて純水Ｗ５が通過することにより、第２多孔体７２内の純水Ｗ５に含まれる微細気泡Ｗ６がさらに微細化される。
【００４６】
・上記実施形態の微細気泡発生具１０は、中空筒状の第２多孔体２１内に同じく中空筒状の第１多孔体１１が挿入された構造を有していた。しかし、第１多孔体及び第２多孔体は、筒状以外の他の中空状を成していてもよい。例えば、微細気泡発生具は、中空箱状の第２多孔体内に同じく中空箱状の第１多孔体が挿入された構造を有していてもよい。また、第１多孔体及び第２多孔体は中空状を成していなくてもよい。例えば、図８に示されるように、微細気泡発生具８０は、容器８１内に板状の第１多孔体８２と板状の第２多孔体８３とを上流側から順番に配置した構造を有していてもよい。この場合、第１多孔体８２の第１上流側面８４（上面）から第１下流側面８５（下面）に向けて気体Ｗ７が通過することにより、処理室８６に充填された純水Ｗ８（液体）中に微細気泡Ｗ９が発生する。そして、第２多孔体８３の第２上流側面８７（上面）から第２下流側面８８（下面）に向けて純水Ｗ８が通過することにより、第２多孔体８３内の純水Ｗ８に含まれる微細気泡Ｗ９がさらに微細化される。
【００４７】
・上記実施形態の微細気泡発生具１０は、第２多孔体２１内に第１多孔体１１が挿入された構造を有していた。しかし、第１多孔体１１を収容する中空状の第１収容体（図示略）と第２多孔体２１を収容する中空状の第２収容体（図示略）とを並べて配置することにより、微細気泡発生具を構成してもよい。
【００４８】
・上記実施形態の第１多孔体１１及び第２多孔体２１は、それぞれ円筒状を成していたが、矩形筒状、楕円筒状、三角筒状等の他の筒状を成していてもよい。また、第１多孔体及び第２多孔体は、筒状に限定される訳ではなく、円板状や平板状等の他の形状を成していてもよい。
【００４９】
・上記実施形態では、第１多孔体１１を透過して純水Ｗ１に導入される気体Ｗ２として窒素を用いたが、例えば、空気、酸素、アルゴン等の他の気体を用いてもよい。
【００５０】
・上記実施形態では、第１多孔体１１の第１下流側面１３や第２多孔体２１の第２上流側面２２に接触する液体として純水Ｗ１を用いたが、これに限定される訳ではなく、純度がそれほど高くない水、例えば水道水などを用いても勿論よい。
【００５１】
・上記実施形態の微細気泡発生具１０は、半導体の洗浄に用いられていたが、例えば、食品や医療器具等の洗浄に用いてもよい。また、微細気泡発生具１０は、微細気泡Ｗ３を発生させるものであればよく、洗浄を行うものでなくてもよい。例えば、微細気泡発生具１０は、農作物の成長促進に用いられるものであってもよい。
【００５２】
次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。
【００５３】
（１）上記手段１において、前記第１多孔体及び前記第２多孔体がセラミック材料からなることを特徴とする微細気泡発生具。
【００５４】
（２）上記手段１において、前記第１多孔体及び前記第２多孔体はそれぞれ筒状をなし、前記微細気泡発生具は、前記第２多孔体内に前記第１多孔体が挿入されかつ同心状に配置された構造を有することを特徴とする微細気泡発生具。
【００５５】
（３）上記手段１において、前記微細気泡発生具は、前記第１多孔体内に前記第２多孔体が配置された構造を有することを特徴とする微細気泡発生具。
【００５６】
（４）技術的思想（３）において、前記第１多孔体及び前記第２多孔体はそれぞれ筒状を成し、前記微細気泡発生具は、前記第１多孔体内に前記第２多孔体が挿入された二重管構造を有することを特徴とする微細気泡発生具。
【００５７】
（５）上記手段２において、前記第１の微細気泡発生工程では、前記第１多孔体の前記第１上流側面に前記気体を加圧した状態で接触させることを特徴とする微細気泡の発生方法。
【符号の説明】
【００５８】
１０，７０，８０…微細気泡発生具
１１，７１，８２…第１多孔体
１２，７３，８４…第１上流側面
１３，７４，８５…第１下流側面
１４…第１細孔
２１，７２，８３…第２多孔体
２２，７６，８７…第２上流側面
２３，７７，８８…第２下流側面
２４…第２細孔
４１，７５，８６…処理室
５１…加圧液体供給管
６１…加圧気体供給管
Ａ１…第１細孔のバブルポイント径
Ａ２…第２細孔のバブルポイント径
Ｗ１，Ｗ５，Ｗ８…液体としての純水
Ｗ２，Ｗ４，Ｗ７…気体
Ｗ３，Ｗ６，Ｗ９…微細気泡
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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