(57)【要約】【課題】高濃度の気体を長期に亘って液体中に安定に保持することができ、洗浄性能の高い口腔内洗浄液を提供する。【解決手段】口腔内洗浄液は、気体がナノサイズの気泡となって該気体の飽和溶解液に存在しているものである。そして、水素結合を形成する分子からなる液体を含有し、該液体の気泡との界面に存在する分子の水素結合の距離が、該液体が常温常圧であるときの水素結合の距離よりも短い。圧力変化、温度変化、衝撃波、超音波、赤外線、振動を制御して口腔内洗浄液中の気泡を崩壊させて洗浄する。気体供給部２と、気液混合部３と、気体分離部４と、減圧部５とを備えた口腔内洗浄液製造装置により口腔内洗浄液を製造する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素結合を形成する分子からなる液体を含有し、気体がナノサイズの気泡となって該気体が前記液体に飽和溶解濃度で溶解した飽和溶解液に存在し、該液体の気泡との界面に存在する分子の水素結合の距離が、該液体が常温常圧であるときの水素結合の距離よりも短いことを特徴とする口腔内洗浄液。
【請求項２】
気泡を形成している気体の圧力が０．１２ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１に記載の口腔内洗浄液。
【請求項３】
水を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の口腔内洗浄液。
【請求項４】
気体が塩素及びオゾンから選ばれる少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の口腔内洗浄液。
【請求項５】
気体が窒素を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の口腔内洗浄液。
【請求項６】
気体が酸素、二酸化炭素、及び水素から選ばれる少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の口腔内洗浄液。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の口腔内洗浄液を用い、圧力変化、温度変化、衝撃波、超音波、振動からなる群から選ばれる少なくとも１種を制御して口腔内洗浄液中の気泡を崩壊させて洗浄することを特徴とする口腔内洗浄液の利用方法。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の口腔内洗浄液を製造する装置であって、液体に気体を供給する気体供給部と、気体が供給された液体を加圧し液体中の気体をナノサイズの気泡にして気液混合液を生成する気液混合部と、気液混合液からナノサイズを超える大きさの気泡を分離する気体分離部と、加圧状態の気液混合液をナノサイズの気泡を崩壊させることなく大気圧まで減圧する減圧部とを備えてなることを特徴とする口腔内洗浄液製造装置。
【請求項９】
気液混合部の少なくとも一部をベンチュリ管により構成することを特徴とする請求項８に記載の口腔内洗浄液製造装置。
【請求項１０】
気液混合部の少なくとも一部を電気分解部により構成することを特徴とする請求項８に記載の口腔内洗浄液製造装置。
【請求項１１】
減圧部から送られた気液混合液を吐出する口腔用ブラシを備えてなることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の口腔内洗浄液製造装置。
【請求項１２】
減圧部から送られた気液混合液を口腔内に噴射する噴射部を備えてなることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の口腔内洗浄液製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体が高濃度で液体に含有された口腔内洗浄液、口腔内洗浄液の利用方法、及び口腔内洗浄液製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液体中に気体を混合した混合液を洗浄に利用することが知られており、特に気体をナノバブルにして液体に存在させるナノバブル水が洗浄性の高い液体として開発されている。例えば、特許文献１には、微小気泡の気泡径を物理的刺激により急激に縮小させ、気泡の周囲に電解質の殻を形成して気体を保持した酸素ナノバブル水が開示されている。液体中に気体を保持できれば、その混合液の気体の作用で口腔内を洗浄することができるものである。
【０００３】
また、特許文献２には、オゾンをナノバブルの微細な気泡にして水に存在させたオゾン水が開示されている。オゾンは殺菌性能が高く、オゾンが水に溶解したオゾン水は取り扱いが容易で優れた殺菌効果が得られるものである。
【０００４】
しかし、これらの文献で開示されたナノバブル水は、安定化させた気泡周囲の殻を効率よく崩壊させることを考慮して設計されていないため、気体を液体から取り出したり気体を液体に溶解させたりして洗浄に利用するためには、自然発生的に気泡が崩壊して気体が発生することを期待するしかなく、利用したいタイミングで液体中の気体を洗浄に利用することができなかった。また、上記のナノバブル水では、液体中に保持される気体の量は多くなく、気体による洗浄性能が低いものとなっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２４６２９４号公報
【特許文献２】特開２００７−２７５０８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、高濃度の気体を長期に亘って液体中に安定に保持することができ、口腔に対して洗浄性能の高い口腔内洗浄液、口腔内洗浄液の利用方法、口腔内洗浄液製造装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、水素結合を形成する分子からなる液体を含有し、気体がナノサイズの気泡となって該気体が前記液体に飽和溶解濃度で溶解した飽和溶解液に存在し、該液体の気泡との界面に存在する分子の水素結合の距離が、該液体が常温常圧であるときの水素結合の距離よりも短いことを特徴とする口腔内洗浄液である。
【０００８】
請求項２に係る発明は、気泡を形成している気体の圧力が０．１２ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１に記載の口腔内洗浄液である。
【０００９】
請求項３に係る発明は、水を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の口腔内洗浄液である。
【００１０】
請求項４に係る発明は、気体が塩素及びオゾンから選ばれる少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の口腔内洗浄液である。
【００１１】
請求項５に係る発明は、気体が窒素を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の口腔内洗浄液である。
【００１２】
請求項６に係る発明は、気体が酸素、二酸化炭素、及び水素から選ばれる少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の口腔内洗浄液である。
【００１３】
請求項７に係る発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の口腔内洗浄液を用い、圧力変化、温度変化、衝撃波、超音波、振動からなる群から選ばれる少なくとも１種を制御して口腔内洗浄液中の気泡を崩壊させて洗浄することを特徴とする口腔内洗浄液の利用方法である。
【００１４】
請求項８に係る発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の口腔内洗浄液を製造する装置であって、液体に気体を供給する気体供給部２と、気体が供給された液体を加圧し液体中の気体をナノサイズの気泡にして気液混合液を生成する気液混合部３と、気液混合液からナノサイズを超える大きさの気泡を分離する気体分離部４と、加圧状態の気液混合液をナノサイズの気泡を崩壊させることなく大気圧まで減圧する減圧部５とを備えてなることを特徴とする口腔内洗浄液製造装置である。
【００１５】
請求項９に係る発明は、気液混合部３の少なくとも一部をベンチュリ管１３により構成することを特徴とする請求項８に記載の口腔内洗浄液製造装置である。
【００１６】
請求項１０に係る発明は、気液混合部３の少なくとも一部を電気分解部１４により構成することを特徴とする請求項８に記載の口腔内洗浄液製造装置である。
【００１７】
請求項１１に係る発明は、減圧部５から送られた気液混合液を吐出する口腔用ブラシ１５を備えてなることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の口腔用洗浄液製造装置である。
【００１８】
請求項１２に係る発明は、減圧部５から送られた気液混合液を口腔内に噴射する噴射部１６を備えてなることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の口腔内洗浄液製造装置である。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１の発明によれば、気体がナノサイズの気泡となって該気体の飽和溶解液に存在することにより、気体を高濃度で液体に長期に亘って安定に保持することができ、この高濃度の気体を利用して洗浄することができるので、洗浄性能の高い口腔内洗浄液を得ることができるものである。すなわち、気体がナノサイズの気泡となることにより消滅や合体することなく液体中に安定に存在しており、このナノサイズの気泡が口腔内に投与された際に、歯、舌、喉などの口腔内に付着した汚れを気泡で取り除いて洗浄したり、口腔内で滞留する菌や微生物を気泡で殺菌したり、ナノサイズの気泡が崩壊して生じる発泡作用で口腔内を洗浄したりといった、気泡による洗浄作用を効果的に発現して口腔内を洗浄することができるものである。また、口腔内洗浄液には大量の気体がナノサイズの気泡となって存在しているので、ナノサイズの気泡が付着物や菌に大量に接触して確実に殺菌や洗浄をすることができるものである。
【００２０】
また、気泡界面における水素結合の距離が短くなって気泡の周囲で強固な水素結合を形成した液体分子が気体をナノサイズの気泡として取り囲み、この水素結合を形成した液体分子は強固な殻となって気泡を包み込むので、気泡同士が衝突しても崩壊することがないと共に液体からの圧力に対して気泡内部からの応力で対抗でき、ナノサイズの気泡を液体中で消滅させたり合体させたりすることなく安定に存在させることができるものである。そして、水素結合の強固な殻で包み込まれ安定に液体中に保持された気泡は内圧が高くなっており、外力が与えられると気泡が崩壊して気体を発生させて液体に溶解したり液体から放出したりする。このように水素結合の強固な界面構造によって液体に大量に保持された気体を口腔内の洗浄に利用することができ、洗浄作用の高い口腔内洗浄液として使用することができるものである。
【００２１】
請求項２の発明によれば、気泡を形成している気体の圧力が高圧になることにより、気泡が高い内部圧で維持されることによってより強固な界面構造を形成することができ、高濃度の気体を気泡として液体中に閉じ込めることができるものである。また、内部圧が高いことにより、静置状態においては安定な気泡を形成すると共に、一旦、気泡を含有する口腔内洗浄液に衝撃が加えられると、内部圧の力により液体界面の殻が崩壊して気体が発生し、気体が溶解したり分離したりするため、この気泡の崩壊圧を利用して洗浄することができ、口腔内に付着した汚れを確実に除去することができるものである。
【００２２】
請求項３の発明によれば、口腔内洗浄液に含まれる水分子が、Ｏ…Ｈの水素結合、つまり、ある水分子の酸素原子と他の水分子の水素原子との間に強固な結合を形成するので、気泡界面における水素結合が強固になって気泡をより安定化させることができるものである。そして、ナノサイズの気泡を安定化させる構造を形成する液体として水を用いることにより、特別な液体を用いることなく簡単に口腔内洗浄液を得ることができるものであり、また、水は人体に対して安全な物質なので、安全性の高い口腔内洗浄液を得ることができるものである。
【００２３】
請求項４の発明によれば、気泡による洗浄作用に加えて、気体自体の殺菌作用を利用することができ、洗浄性能の高い口腔内洗浄液を得ることができるものである。すなわち、気体として塩素又はオゾンを用いた場合には、これらの気体が有する強い殺菌作用により微生物や菌を除菌・殺菌して口腔内を洗浄することができるものである。
【００２４】
請求項５の発明によれば、不活性ガスである窒素で洗浄することにより、口腔内に滞留する微生物や菌などを不活化して雑菌の増殖を抑制して洗浄することができるものである。
【００２５】
請求項６の発明によれば、気泡による洗浄作用に加えて、気体自体の生理活性作用を利用することができ、洗浄性と生理活性を兼ね備えた口腔内洗浄液を得ることができるものである。すなわち、酸素を用いた場合は、酸素を供給して組織を活性化して血行を促進することができ、二酸化炭素を用いた場合は、炭酸ガスの発泡により血行を促進することができ、水素を用いた場合は、水素の還元作用により生体中の有害酸化物を還元して無害化することができるものである。
【００２６】
請求項７の発明によれば、口腔内洗浄液の内部にあるナノサイズの気泡を破裂し一体化させて、気体として発生させたり大きな気泡にして液体中で発泡させたりすることができるので、洗浄性能を向上して口腔内を洗浄することができるものである。また、崩壊する気泡の量を制御することにより洗浄力を所望の程度に設定することができ、効率よく洗浄することができるものである。
【００２７】
請求項８の発明によれば、気体が注入された液体を加圧することにより、強固な界面構造を有する気泡を発生させて、大気圧に戻したときにも安定に存在するナノサイズの気泡を生成することができ、また、界面構造が強固になった気泡を有する気液混合液を徐々に大気圧まで減圧することにより、強固な界面構造を維持して気泡を消滅させたり合体させたりすることなくナノサイズの気泡が混合した口腔内洗浄液を安定に得ることができ、口腔内洗浄液を効率よく簡単に製造することができるものである。
【００２８】
請求項９の発明によれば、ベンチュリ管を用いることにより、簡単な構成でナノサイズの気泡を形成することができ、装置を簡単なものにすることができるものである。
【００２９】
請求項１０の発明によれば、電気分解手段を用いることにより、簡単な構成でナノサイズの気泡を形成することができ、装置を簡単なものにすることができるものである。
【００３０】
請求項１１の発明によれば、ナノサイズの気泡とブラシによるブラッシングとにより口腔内の付着物をより確実に除去することができるものである。
【００３１】
請求項１２の発明によれば、噴射によりナノサイズの気泡を口腔内の所望の部位で確実に崩壊させることができるので、口腔内の付着物をより確実に除去することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の口腔内洗浄液製造装置の実施の形態の一例を示す概略図である。
【図２】口腔内洗浄液製造装置の一部を示す概略図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、口腔内洗浄液製造装置の一部を示す概略図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ、口腔内洗浄液製造装置の一部を示す概略図である。
【図５】口腔内洗浄液製造装置の一部を示す概略図である。
【図６】本発明の口腔内洗浄液製造装置の実施の形態の他の一例を示す概略図であり、（ａ）は全体の概略図、（ｂ）は一部の概略図である。
【図７】本発明の口腔内洗浄液製造装置の実施の形態の他の一例を示す概略図であり、（ａ）は全体の概略図、（ｂ）は一部の概略図である。
【図８】本発明の口腔内洗浄液製造装置の実施の形態の他の一例を示す概略図である。
【図９】本発明の口腔内洗浄液製造装置の実施の形態の他の一例を示す概略図であり、（ａ）は全体の概略図、（ｂ）は一部の概略図である。
【図１０】本発明の口腔内洗浄液製造装置の実施の形態の他の一例を示す概略図であり、（ａ）は全体の概略図、（ｂ）は一部の概略図である。
【図１１】口腔内洗浄液（気液混合液）における気泡の気液界面の概念説明図である。
【図１２】気液混合液と窒素飽和水との赤外吸収スペクトルの差分を示すグラフである。
【図１３】気液混合液中に含まれる気体容量を示すグラフである。
【図１４】走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による気液混合液の写真である。
【図１５】気液混合液の安定性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、発明を実施するための形態について説明する。
【００３４】
本発明の口腔内洗浄液は、気体がナノサイズの気泡となって、この気体が飽和溶解濃度で溶解した溶解液に存在しているものである。すなわち、本発明の口腔内洗浄液は、気体がナノサイズの気泡となって液体に混合された気液混合液として構成されている。本発明において洗浄とは、汚れを落とす意味の洗浄とともに、菌や微生物を殺菌・除菌することを含む概念である。すなわち、口腔内洗浄液は、口腔内殺菌液や口腔内除菌液としても機能する。
【００３５】
一般に、気体が液体に溶解する現象は知られているが、その飽和溶解濃度は水に二酸化炭素が溶解する場合などを除いて多くない。そして、多量の気体を液体の中に存在させることはできず、気体が液中に存在する上限の量は飽和溶解濃度である。しかしながら、本発明の口腔内洗浄液においては、気体が液体に飽和溶解濃度で溶解し、さらに飽和溶解濃度を超えた気体はナノサイズの気泡となって液体中に安定に存在して気液混合液となっている。つまり、気体は飽和溶解濃度で液体に溶解すると共にナノサイズの気泡となって存在している。したがって、飽和溶解濃度以上の気体が液体中に存在しており、長期に亘って大量の気体を液体中に安定に保持することができ、洗浄作用の高い口腔内洗浄液を得ることができるものである。すなわち、気体はナノサイズの気泡となることにより消滅や合体することなく液体中に安定に存在しており、この安定な微細気泡を口腔内の洗浄に用いるのである。
【００３６】
そして、通常、液中に存在する気泡は液体からの圧力により崩壊して液体に溶解してしまうが、上記のような気液混合液では液体には飽和溶解濃度で気体が溶解しているので、気体がそれ以上溶解することができず、気泡が崩壊して気泡中の気体が溶解することがない。崩壊しないナノサイズの気泡は液体からの圧力に応じるようにその内圧が高くなっており、内圧が高くなることで液体圧力との均衡が保たれ、ナノサイズの大きさを維持したまま気泡が安定に液体中に存在する。また、ナノサイズの気泡は極めて微細なサイズになっているため浮力を受けることがなく、気泡が上昇して液体から外部に分離することがない。よって、ナノサイズの気泡が長期に亘って安定に液体中に存在するのである。そして、このナノサイズの気泡に外力を与えて液体から気体を発生させ、この気体を液体に溶解したり分離したりすることができ、大量の気体を口腔内の洗浄や殺菌に利用することができるものである。
【００３７】
ナノサイズの気泡は、口腔内に投与された際、歯、舌、喉などの口腔内に付着した汚れを気泡で取り除いて洗浄したり、口腔内で滞留する菌や微生物を気泡で殺菌したり、崩壊して生じる発泡作用で口腔内を洗浄したりする。このとき、口腔内洗浄液には大量の気体がナノサイズの気泡となって存在しているので、ナノサイズの気泡が付着物や菌に大量に接触して確実に殺菌や洗浄をすることができるものである。
【００３８】
口腔内洗浄液に含まれる気泡はナノサイズの気泡であり、具体的には１０００ｎｍ以下の気泡（いわゆるナノバブル）である。気泡がナノサイズとなり微細なものになることで強固な気泡界面の構造を形成することができ、高濃度の気体を液体中に保持することができるものである。また、ナノオーダーサイズの気泡には浮力が働かないため、気泡が上昇して液体から分離することがないので気泡を長期に亘って安定に存在させることができるものである。気泡のサイズがナノサイズよりも大きくなると気泡を安定化させることができなくなるおそれがある。なお、気泡の大きさは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により測定することができ、気泡の平均粒径は、測定によって得た気泡の粒径を平均して求めることができる。ところで、マイクロバブルが混合された液体は白濁するため目視により判別可能であるが、ナノバブルが混合された液体は無色透明（あるいは液体が有色の場合は液体の色）になり目視では判別することができない。よって、気液混合液の判別はＳＥＭや密度測定などによって行うこととなる。なお、ナノサイズの気泡の下限は１ｎｍである。
【００３９】
本発明の口腔内洗浄液にあっては、水素結合を形成する分子からなる液体を含有し、気泡との界面に存在する液体分子の水素結合の距離が、この液体が常温常圧であるときの水素結合の距離よりも短い。水素結合とは、電気陰性度の大きい原子と水素原子とを有している分子において、水素原子が他の分子の電気陰性度の大きい原子に接近し、系が安定化する結合のことである。そして、口腔内洗浄液に存在するナノサイズの気泡の周囲、すなわち気泡との界面に存在する液体分子においては、液体分子の水素結合の距離が、この液体分子が常温常圧（２５℃、１気圧（０．１０１３ＭＰａ））であるときの水素結合の距離よりも短いものとなっているのである。このように、口腔内洗浄液が常温常圧の条件で存在する場合において、気泡界面における水素結合の距離が常温常圧での通常の水素結合の距離よりも短くなることにより、気泡の周囲を強固な水素結合を形成した液体分子で取り囲むことになる。そして、この水素結合を形成した液体分子は強固な殻となって気泡を包み込む。それによって、気泡同士が衝突しても崩壊することがなくなり、また、液体からの圧力に対して気泡内部からの応力で対抗できるので、気泡を液体中で消滅させたり合体させたりすることなく保持することができるものである。つまり、従来の表面張力で安定している気泡とは異なるものである。そして、この水素結合は長期間に亘って安定であるので、気泡が安定に存在した口腔内洗浄液を長期間に亘って利用可能となる。また、ナノオーダーサイズの気泡を、従来レベルより遙かに超えた密度で生成し液体に安定して存在させることが可能となるものである。
【００４０】
口腔内洗浄液の液体として好ましく用いられる成分の一つは水である。すなわち、口腔内洗浄液である気液混合液を形成する液体として水が含まれていることが好ましい。水分子は、Ｏ…Ｈの水素結合、つまり、ある水分子の酸素原子と他の水分子の水素原子との間に水素結合を形成するものであり、気液混合液の液体として水が用いられた場合には、気泡界面において液体中のこの水素結合が強固になって気泡をより安定化させるのである。そして、水を用いることにより、特別な液体を用いることなく簡単に気液混合液を生成して、口腔内洗浄液を得ることができる。また、水は入手が容易であり、安価であるので低コストで簡単に気液混合液を生成することができる。さらに、水は人体に安全であるので安全性の高い口腔内洗浄液を得ることができるものである。ここで、液体に水が含まれていればよく、液体が水のみからなっていてもよいし、水が他の成分を溶解させて水溶液の状態になっていてもよい。なお、水としては純度の高い水に限られることはなく、水道水、井戸水、地下水、河川や池の水などをはじめ、口腔内の洗浄に用いることが可能なあらゆる水を使用することができる。さらに、界面活性剤などの洗浄作用のある物質が配合され、液体として水を含んだ洗浄剤を用い、この洗浄剤にナノサイズの気泡を混合させて気液混合液を生成して口腔内洗浄液を得ることもできる。その場合、ナノサイズの気泡の作用に加えて洗浄剤自体の洗浄作用を発揮させて効果をより向上することができる。
【００４１】
また、液体が、Ｏ−Ｈ結合、Ｎ−Ｈ結合、Ｆ−Ｈ結合やＣｌ−Ｈ結合などの（ハロゲン）−Ｈ結合、Ｓ−Ｈ結合のいずれか一種以上を有する分子からなる液体であることも好ましい。これらの結合は、水素原子に対して電気陰性度が十分に大きい原子と水素原子との結合であり、Ｏ−Ｈ…Ｏ、Ｎ−Ｈ…Ｎ、Ｆ−Ｈ…ＦやＣｌ−Ｈ…Ｃｌなどの（ハロゲン）−Ｈ…（ハロゲン）、Ｓ−Ｈ…Ｓといった強い水素結合を形成し、この水素結合により気泡を取り囲んで気泡を安定化させることができるものである。Ｏ−Ｈ結合を有する代表的な液体は水であるが、その他、過酸化水素やメタノール、エタノールなどのアルコール、グリセリンなどを例示することができる。また、Ｎ−Ｈ結合を有する液体としては、アンモニアなどを例示することができる。また、（ハロゲン）−Ｈ結合を有するものとしては、Ｆ−Ｈ結合を有するＨＦ（フッ化水素）、Ｃｌ−Ｈ結合を有するＨＣｌ（塩化水素）を挙げることができる。また、Ｓ−Ｈ結合を有するものとしてはＨ２Ｓ（硫化水素）を挙げることができる。
【００４２】
液体がカルボキシル基を有する分子からなる液体であることも好ましい。カルボキシル基には、電気陰性度が大きいカルボニルの酸素原子が存在しており、あるカルボキシル基中のカルボニルの酸素原子と他のカルボキシル基中の水素原子とが強い水素結合を形成して気泡を取り囲むので、安定に気泡が存在した気液混合液を得ることができるものである。カルボキシル基を有する分子からなる液体としては、ギ酸、酢酸などのカルボン酸などを例示することができる。
【００４３】
気泡との界面における液体分子の水素結合の距離としては、常温常圧での水素結合の距離を１００％とした場合に、９９％以下となるように口腔内洗浄液を生成することが好ましい。水素結合の距離がこの範囲になることにより、気泡を水素結合の硬い殻で取り囲んで安定化させることができるものである。水素結合の距離がこれより長いと気泡を安定化させて存在させることができなくなるおそれがある。原子間距離を考慮すると、水素結合の距離の下限は９５％である。気液混合液中の気泡界面における水素結合の距離は、後述するように、気液混合液の赤外吸収スペクトル（ＩＲ）を解析することにより算出することができる。
【００４４】
ところで、水素結合の距離が上記の距離にある液体は、通常、氷のように固体やハイドレート結晶構造になるものであるが、上記のような気液混合液においては、気泡界面において局所的に上記のような距離の短い水素結合を形成し、それ以外の液体中は通常の水素結合を形成している。すなわち、気泡界面では距離の短い水素結合により液体分子の硬い殻を形成して、気泡同士が合体することや消滅することを防止すると共に、気泡界面以外では通常の状態で液体が存在して常温常圧では流動性を確保しており、安定な気泡が存在して口腔内洗浄液を利用しやすくするものである。
【００４５】
口腔内洗浄液にあっては、気泡を形成している気体の圧力、すなわち気泡の内圧が、０．１２ＭＰａ以上になることが好ましく、さらにヤングラプラスの式（次式）で与えられる気泡の内圧より高い圧力であることが好ましい。
【００４６】
ヤングラプラスの式
ΔＰ＝２σ／ｒ
［ΔＰ：気泡内部の上昇圧力、  σ：表面張力、  ｒ：気泡半径］
気泡の内圧がこのような圧力になると気泡が高い内部圧で維持されることになり、より強固な界面構造を形成することができるので、静置状態において安定な気泡を形成することができ、気体を高濃度で液体中に保持することができる。一方、一旦、気液混合液に衝撃が加えられると、内部圧の力により気泡の界面構造が崩壊して、気泡が崩壊して大量の気体が液体に溶解したり液体から放散したりするため、この発生した大量の気体を用いて口腔内を洗浄することができるものである。また気泡の崩壊圧により口腔内の付着物を除去することができるものである。口腔内洗浄液を構成する気液混合液中の気泡の内圧は、後述するように気液混合液中の気体総量と密度から計算した気体容量とを気体の状態方程式に当てはめることにより算出することができる。
【００４７】
また、気泡の界面におけるゼータ電位がマイナスであることが好ましい。気泡界面でのゼータ電位がマイナスになると汚れを吸着することが可能になり、口腔内洗浄液の作用を向上することができる。
【００４８】
気体としては、特に限定されるものではなく、種々の気体を用いることが可能である。例えば、オゾン、塩素、二酸化塩素などの殺菌性の気体や、水素などの還元力のある気体を始め、二酸化炭素、空気、酸素、窒素、アルゴン、ヘリウム、メタン、プロパン、ブタンなどの気体を単一で又は混合して用いることができる。
【００４９】
気体として好ましいものの一つは、殺菌性のある気体であり、特に塩素、オゾンが好ましい。殺菌性の気体を液体中に長期に保持することにより、気泡自体の洗浄・殺菌作用に加えて、殺菌性の気体で菌を殺菌することができるので、殺菌性が高くかつ持続した口腔内洗浄液にすることができる。また、液体が殺菌性の気体を含んでいるので、液体が菌によって汚染したり腐食したりすることが抑制され、長期に亘って品質の劣化が生じない保存安定性の優れた口腔内洗浄液を得ることができる。このように、殺菌性の薬剤を用いなくても殺菌性を高めた口腔内洗浄液を簡単に得ることができるものである。
【００５０】
また、気体として窒素を用いることも好ましい。不活性ガスである窒素を気体として用いて洗浄することにより、口腔内の微生物などを不活化して洗浄することができる。すなわち、不活性ガスにより菌などを窒息させて菌の活性を抑制するので雑菌の繁殖を防止できるものである。
【００５１】
また、気体として酸素を用いることも好ましい。その場合、気泡中に含まれる多量の酸素で洗浄することができると共に、多量の酸素を生体組織に接触させることができるので、洗浄性と生理活性を兼ね備えた口腔内洗浄液を得ることができるものである。すなわち、口腔内に適用した際に、多量の酸素が生体内に供給されて組織を賦活化することができるものである。また、気体として空気を用いることもでき、その場合、ボンベなどの特殊な機器を用いることなく酸素を含んだ口腔内洗浄液を簡単で安価に得ることができるものである。
【００５２】
また、気体として二酸化炭素を用いることも好ましい。それにより、二酸化炭素の強い発泡作用を洗浄に利用して高い洗浄性能を得ることが可能になるとともに二酸化炭素の発泡作用で血行促進効果が得られるものである。二酸化炭素を含んだ液体、例えば炭酸水は、炭酸ガスの発泡作用で洗浄することが知られている。通常の炭酸水は飽和溶解濃度以上の二酸化炭素は泡となって液体からすぐに分離してしまい、発泡による洗浄性能が長期間持続しない。しかし、上記の気液混合液によれば、通常の炭酸水の二酸化炭素の量をはるかに超える多量の二酸化炭素をナノサイズの気泡にして安定に存在させることができるものである。そして、口腔内組織に接触した際に気泡が崩壊して大量の二酸化炭素の発泡が生じるので、血行促進作用を発揮することができる。また、口腔内に適用する前に外力を与えて通常の炭酸水の気体量を超える気体量で発泡させることもでき、その場合、多量の気体を発泡させた口腔内洗浄液にすることで血行促進作用を高めることができるものである。
【００５３】
また、気体として水素を用いることも好ましい。その場合、還元力のある多量の水素が生体組織にある有害酸化物を還元して除去することができるので、生理活性の高い口腔内洗浄液を得ることができるものである。すなわち、口腔内に適用した際に、還元力のある水素が有害な酸化物質を還元して無害化するため、生体活性の高い口腔内洗浄液することができるものである。
【００５４】
上記のような口腔内洗浄液は、液体として純水を用いた場合、体積１ｃｍ３中に存在する気泡界面の面積は１．２ｍ２程度となる。
【００５５】
口腔内洗浄液は、そのまま口腔内に用いてもよいし、外力を与えて気体を発生し発泡させて発泡液のような状態にして口腔内に用いてもよい。また口腔内洗浄液を他の成分と混合するなどして、洗浄性の化学物質を含む洗浄剤を調製したりすることもできる。
【００５６】
口腔内洗浄液としては、具体的には、洗口液、液体歯磨、うがい液などの使用者が適宜に利用するものであってもよく、歯科用や口腔外科用の洗浄液など、医師や歯科医が施術の際に用いるものであってもよい。また、口腔内洗浄液は口腔内で使用されるものを洗浄するために用いてもよく、歯ブラシや歯間ブラシ、入れ歯などの個人向けの口腔用製品の洗浄液や、マウスピースや歯科矯正金具などの医師向けの歯科用器具の洗浄液としても用いることができる。
【００５７】
本発明の口腔内洗浄液の利用方法は、上記のような口腔内洗浄液を用い、圧力変化、温度変化、衝撃波、超音波、振動を制御して口腔内洗浄液に外力を与えて液体中の気泡を崩壊させて、洗浄液中の気体を利用して洗浄するものである。上述のように、洗浄液には多量の気体が気泡となって液体中に存在しており、この気泡は外力により崩壊したり合体したりする。そこで、口腔内洗浄液に外力を与えて発生する気体を利用し気泡の崩壊圧により洗浄するものである。例えば、殺菌性のある気体を用いると気泡を崩壊して気体を溶解させることにより殺菌力を高めることができる。また、二酸化炭素などの気体を用いて、口腔内に投与する直前に外力を与えれば、通常の炭酸水をはるかに超える多量の気体を発泡させて洗浄することができる。また、水素や酸素や空気などの気体を用いて、外力を与えて発泡させて口腔内に投与すれば、生体を効率よく活性化することができる。このように外力を与えることによって得たいタイミングで口腔内洗浄液の作用を高めて利用することができるものである。
【００５８】
気泡を崩壊させる外力としては、圧力変化、温度変化、衝撃波、超音波及び振動からなる群から選ばれる少なくとも1種のものを制御して用いることが好ましい。それにより効率よく気体を発生させて気体を利用したり、気体を液体から分離したりすることができるものである。
【００５９】
圧力変化により外力を与える場合、加圧装置又は減圧装置に口腔内洗浄液を入れることにより口腔内洗浄液にかかる圧力を常圧よりも高くしたり低くしたりして衝撃を与えることができる。すなわち、圧力が変化された気液混合液は内部エネルギーの増加によって界面構造が崩れて気泡が崩壊したり、気泡が激しく衝突して気泡が合体して大きなマイクロサイズ以上の気泡になったりして、気体が発生する。そしてこの気体が液体に溶解し、また気体が液体から放出するのである。圧力変化としては、液体の圧力を＋０．０１ＭＰａ以上の圧力にすること、又は−０．０１ＭＰａ以下の圧力にすること、つまり液体圧力と気泡内圧との圧力差を絶対値で０．０１以上にすることが好ましい。圧力変化がこの条件を満たさないと気体の発生量が少なくなるおそれがある。また、これらの圧力を交互に変動させたりして外力を与えてもよい。
【００６０】
温度変化により外力を与える場合、口腔内洗浄液を加温してもよいし冷却してもよい。また、加温と冷却を交互に繰り返し行って外力を与えてもよい。
【００６１】
加温により外力を与える場合、ヒーターなどの加温手段をオンにして常温常圧で製造された口腔内洗浄液、すなわち気液混合液の温度を上昇させる。温度が上昇された気液混合液は内部エネルギーの増加によって界面構造が崩れて気泡が崩壊したり、気泡が激しく衝突して気泡が合体して大きなマイクロサイズ以上の気泡になったりして、気体が発生する。そしてこの気体が液体に溶解し、また気体が液体から放出するものである。加温する温度としては、気体発生の速度に合わせて適宜に設定し得るものであるが、例えば、急激に気泡を崩壊させて気体を発生させる場合は、気液混合液を１０〜３０℃程度以上に上昇するように加温し、徐々に気泡を崩壊させて気体を発生させる場合は、気液混合液を１〜１０℃程度以上に上昇するように加温する。
【００６２】
また、冷却により外力を与える場合、冷却熱交換器をオンにして常温常圧で製造された気液混合液の温度を低下させる。温度が低下された気液混合液は、冷却により気体の飽和溶解濃度が上がり気泡が崩壊して液体に気体がより多く溶解するようになる。冷却する温度としては、例えば、気液混合液の温度が１〜３０℃程度で温度が低下するように冷却する。
【００６３】
また、衝撃波により外力を与えることもできる。衝撃波としては、電波、マイクロ波などを用いることができ、例えば衝撃波としてマイクロ波を用いる場合、マイクロ波発生装置を用い、マイクロ波発振子から口腔内洗浄液にマイクロ波の振動を与えることができる。このとき、振動波を与えられた気液混合液の内部エネルギーが増加して界面構造が崩れて気泡が崩壊したり、気泡が激しく衝突して気泡が合体して大きなマイクロサイズ以上の気泡になったりして、気体が発生する。そしてこの気体が液体に溶解し、また、気体が液体から放出するものである。マイクロ波の周波数としては、周波数９１５ＫＨｚ、２．４〜２．５ＧＨｚ、５．７〜５．９ＧＨｚのいずれかであることが好ましい。周波数の範囲がこの範囲を外れると気泡を崩壊する効果が低下するおそれがある。
【００６４】
また、超音波により外力を与える場合、超音波発生装置を用い、超音波振動子から口腔内洗浄液に超音波振動が与えることができる。このとき、振動された気液混合液の内部エネルギーが増加して界面構造が崩れて気泡が崩壊したり、気泡が激しく衝突して気泡が合体して大きなマイクロサイズ以上の気泡になったりして、気体が発生する。そしてこの気体が液体に溶解し、また、気体が液体から放出するものである。超音波の周波数としては、周波数１６ＫＨｚ以上２．４ＧＨｚ未満であることが好ましい。周波数の範囲がこれより大きくても小さくても気泡を崩壊する効果が低下するおそれがある。
【００６５】
また、撹拌により圧力を変化させてもよい。撹拌により外力を与える場合、撹拌装置を用い、口腔内洗浄液を撹拌装置に入れて撹拌させることができる。また、口腔内洗浄液を送りながら連続的に撹拌により外力を加えるようにしてもよい。このとき、撹拌された気液混合液の内部エネルギーが増加して界面構造が崩れて気泡が崩壊したり、気泡が激しく衝突して気泡が合体して大きなマイクロサイズ以上の気泡になったりして、気体が発生する。そしてこの気体が液体に溶解し、また、気体が液体から放出するものである。気体を液体から放出させたい場合の撹拌条件としては、液体が回転中心からの距離rに反比例する円周速度v=C(const)/rで回転してつくる渦運動である自由渦運動の撹拌の場合、圧力p=const−ρ÷2×C^2÷r^2および2×π×C=constの２式から圧力上昇値pが求められるが、渦運動している全域において絶対圧でpが-0.1MPa以下の領域があることが好ましい。また、撹拌条件としては、液体が回転中心からの距離rに比例する円周速度v=rω (ω：一定角速度)で回転してつくる渦運動である強制渦運動の撹拌の場合、圧力p=ρ÷2×ω^2×r^2+constの式から圧力上昇値pが求められるが、渦運動している全域において絶対圧でpが-0.1MPa以下の領域があることが好ましい。撹拌による外力がこれより強くても弱くても気泡を崩壊する効果が低下するおそれがある。撹拌の場合、気液混合液に振動を与えることができる。
【００６６】
なお、赤外線により外力を与えることもできる。その場合、赤外線照射器を用い、赤外線照射器の照射口から口腔内洗浄液に赤外線を与えることができる。このとき、赤外線が照射された気液混合液の内部エネルギーが増加して界面構造が崩れて気泡が崩壊したり、気泡が激しく衝突して気泡が合体して大きなマイクロサイズ以上の気泡になったりして、気体が発生する。そしてこの気体が液体に溶解し、また、気体が液体から放出するものである。赤外線の波長としては、波長３〜１０００μｍであることが好ましい。波長の範囲がこれより大きくても小さくても気泡を崩壊する効果が低下するおそれがある。
【００６７】
このように、圧力変化、温度変化、衝撃波、超音波、振動といった外力を制御して口腔内洗浄液中の気泡を崩壊させることによって、気泡として存在している大量の気体をこれらの手段で瞬時に多量に液体に溶解させたり、液体から放出させたりすることができ、簡単に効率よく気体を発生させて口腔内の洗浄に利用することができるものである。
【００６８】
次に、上記のような口腔内洗浄液を製造する口腔内洗浄液製造装置について説明する。
【００６９】
図１は、口腔内洗浄液製造装置の実施の形態の一例を示す概略図である。口腔内洗浄液製造装置としては、液体中に気体がナノサイズの気泡になって存在する気液混合液を生成する気液混合液製造装置を用いる。
【００７０】
図１の気液混合液製造装置は、液体を圧送して連続的に気液混合液を製造するものであり、水道配管や液体貯留槽などの液体供給源から液体を取り入れる入液部１と、入液部１から入った液体に気体を供給する気体供給部２と、気体が供給された液体を加圧し液体中の気体をナノサイズの気泡にして気液混合液を生成する気液混合部３と、気液混合液からナノサイズを超える大きさの気泡を分離する気体分離部４と、加圧状態の気液混合液をナノサイズの気泡を崩壊させることなく大気圧まで減圧する減圧部５と、減圧された気液混合液を吐出する吐出部７と備えており、各部は流路６に接続して設けられている。
【００７１】
流路６は、口腔内洗浄液製造装置の各部同士や各部と外部とを接続し、液体を上流から下流に流すものであり、例えばパイプやホースなどの管体で構成される。流路６は、気液混合部３より上流側の流路６ａ、減圧部４より下流側の流路６ｃ、その間の各部を結ぶ流路６ｂにて構成されている。
【００７２】
入液部１は、気液混合液生成装置の外部にある液体供給源から装置の内部に液体を入れるためのものであり、図示の形態では、水道配管などの液体供給源に接続された外部流路１９と接続される流路６ａの入口として構成されている。この入液部１には、開閉して液体の流入量や圧力を調節できる調節弁などを設けてもよい。入液部１の上流側に液体を浄化する浄化ユニット、例えば液体が水であれば浄水フィルターなどを設けてもよい。浄化した液体により気液混合液を生成すれば気体の混合量が増加し高濃度の気液混合液を得ることができる。なお、浄化ユニットは入液部１と気液混合液３との間の流路６ａに設けてもよい。
【００７３】
気体供給部２は、液体が流れる流路６などに接続されることにより液体に気体を供給して注入するものであり、図示の形態では気液混合部３に接続される管体などにより構成されている。そして、例えば気体として空気を注入する場合には、一端を大気中に開放させた管体の他端を気液混合部３に接続して気体供給部２を形成することができる。あるいは気体として、オゾン、塩素、二酸化塩素、水素、二酸化炭素、酸素、窒素、アルゴン等を供給する場合には、これらの気体を封入したボンベなどを気液混合部３に接続して気体供給部２を形成することができる。また、オゾンを供給する場合は、気体供給部２をオゾン発生機に接続し、空気から生成したオゾンを供給するようにしてもよい。気体供給部２の接続位置は、図示のように気液混合部３に接続してもよく、気液混合部３よりも上流側の流路６に接続してもよい。
【００７４】
気液混合部３は、入液部１から送られてきた液体を圧送するとともにこの液体に注入された気体と液体を混合し、加圧により気体を微細な気泡にして液体中に分散・混合させるものである。気液混合部３としては、流路の断面積変化などで撹拌力を与えるもので構成することもできるし、また液体が撹拌された状態で流路６を流れているのであれば単に流路６で構成することもできる。図示の形態では、気液混合部３はポンプ１１で構成して設けてある。気液の加圧及び混合をポンプ１１により行った場合、液体を急激に加圧・混合することができるので、気泡界面の構造が強固な気液混合液を確実に生成することができる。気液混合部３内においては液体と気体が高圧条件で混合される。それにより、気泡の周囲に強固な界面構造が形成され、この強固な界面構造の殻で気泡を覆うことができ、気体を微細な気泡として安定化することができるものである。
【００７５】
上記のような気液混合部３を構成するポンプ１１により、気体が注入された液体に急激に強力な圧力が加わって、液体中に存在している気泡は微細なナノサイズの気泡へと細分されて液体に分散される。また、急激な圧力変化により高圧になった気泡の界面には液体分子により強固な界面構造が形成される。その際、加圧速度ΔＰ１／ｔ（ΔＰ１：圧力増加量、ｔ：時間）が０．１７ＭＰａ／ｓｅｃ以上になることにより、気泡を細分化させて微細なナノサイズの気泡を生成することができ、気液混合部３から気体分離部４に送り出される際の気液混合液の圧力が０．１５ＭＰａ以上になることにより、気泡の界面が強固な構造となったナノサイズの気泡を生成することができるものである。実質的な加圧条件を考慮すると、加圧速度ΔＰ１／ｔの上限は１６７ＭＰａ／ｓｅｃであり、加圧された気液混合液の圧力の上限は５０ＭＰａである。
【００７６】
図２は、ポンプ１１の具体的な形態の一例を示す要部の概略図である。このポンプ１１ａは回転体２１の回転により液体を加圧するものであり、回転体２１に取り付けられた回転翼２２が連続的に回転してポンプ入口２６からポンプ流路室２３を介してポンプ出口２７への流れ方向へ液体を送り出し加圧するものである。図２において白抜き矢印は液体の流れ方向を示し、実線矢印は回転体２１の回転方向を示している。このポンプ１１ａでは４枚の回転翼２２が備えられている。また回転体２１の回転軸２５は、円筒状に形成されたポンプ壁２４の円筒中心よりもポンプ出口２７側に偏って配置され、偏心軸となって設けられている。そして、回転軸２１の偏心によりポンプ流路室２３の第二流路室２３ｂの容積は、第一流路室２３ａの容積よりも小さく形成されており、液体の流れ方向に沿ってポンプ流路室２３の容積が順次小さくなっている。
【００７７】
そして、ポンプ流路室２３に送り出された液体は、回転翼２２で送り出され加圧され、急激な圧力変化により大きな気泡ＢＢが細分化されて微細なナノサイズの気泡ＢＮが生成される。すなわち、回転体２１の回転と共に第一流路室２３ａから第二流路室２３ｂに送られた液体は、ポンプ流路室２３の容積が小さくなることにより急速に圧縮されて加圧され、この加圧力によりナノサイズの気泡ＢＮが生成される。また、図示のポンプ１１ａでは、ポンプ壁２４の内面と回転翼２２の先端部との間を液体が通過するときに剪断力が与えられて、液体をクリアランスで剪断しながら加圧する。このとき、液体に混合されている気体（大きな気泡ＢＢ）は液体に与えられた剪断力によって剪断されて、より微細なナノサイズの気泡（ＢＮ）になる。ここで、ポンプ壁２４の内面と回転翼２２の先端部との間の最も狭くなる部分の距離、すなわちクリアランス距離ＬＣは、５μｍ〜２ｍｍであることが好ましい。このように、回転体２１を用いたポンプ１１ａによれば、回転体２１で急激に強い力で加圧すると共に液体に注入された気体を剪断してナノサイズの気泡を形成することができるので、気泡界面の構造が強固な気液混合液をより確実に生成することができるものである。
【００７８】
ポンプ１１の回転体２１の回転数は１００ｒｐｍ以上であることが好ましい。このとき、０．３秒に１／２回転以上となる。このような回転数となることにより、飽和溶解濃度以上の気体を液体に注入させて水素結合距離が短縮したナノサイズの気泡を確実に生成することができるものである。
【００７９】
気液混合部３による加圧は、気液混合部３を複数設けて、複数回加圧してもよい。液体を送りながら複数回加圧することにより、液体を強力に加圧して、気泡界面の構造が強固な気液混合液を生成することができるものである。具体的には、気液混合部３を二つ以上のポンプ１１やベンチュリ管で構成することができるものである。
【００８０】
気体分離部４は上記のようにして気体が混合された液体から、ナノサイズを超える気泡、すなわち直径１μｍを超える気泡（マイクロサイズ以上の気泡）を取り除くものである。上記のようにしてナノサイズの気泡が形成された液体にはマイクロサイズ以上の気体も一緒に混合して存在している。しかし、マイクロサイズ以上の気泡は安定に液体中に存在することができないのに加え、液体中に存在しているとナノサイズの気泡を合体させたり崩壊させたりしてナノサイズの気泡をも不安定にしてしまう。そこで、マイクロサイズ以上の気泡を気液混合液から取り除いて気泡をナノサイズのものだけにしてナノサイズの気泡を安定化させるものである。
【００８１】
気体分離部４は、気泡をそれ自身の浮力で上昇させて取り除くようにした管体などで構成することができる。取り除かれた気泡は気体となって上部に集積するので、この除去された気体を気体除去部８により取り除くことができる。直径１μｍを超えるサイズの気泡（マイクロサイズの気泡）は、浮力により上昇するので、このような比較的大きい気泡が取り除かれて微細な気泡であるナノサイズの気泡が液体中に存在することにより、界面構造が強固で安定な気液混合液を得ることができるものである。
【００８２】
気体分離部４としては、具体的には、図３のような構成にすることができる。（ａ）は、気液混合部３と連続して地表面に略水平（重力方向に対して略垂直な平面上）になるように形成し、液体Ｌｑ中の気泡Ｂをその浮力によって液面まで上昇させて気泡Ｂを取り除くようにした管体の例を示している。また、（ｂ）は、気液混合部３と連続すると共に気液混合部３と合わせた形状が正面視逆Ｌ字型になるように形成し、液体Ｌｑの流れ方向を下方向（重力方向と略同方向）にして液体Ｌｑ中の気泡Ｂをその浮力によって液面まで上昇させて気泡Ｂを取り除くようにした管体の例を示している。また、（ｃ）は、気液混合部３とは別体にし、液体Ｌｑの流れ方向を下方向（重力方向と略同方向）にして液体Ｌｑ中の気泡Ｂをその浮力によって液面まで上昇させて気泡Ｂを取り除くようにした管体の例を示している。
【００８３】
減圧部５は気体が混合された液体の圧力を、大きな気泡を発生させることなく徐々に大気圧まで減圧させるものである。上記のようにして加圧により気体と混合された液体は、高圧な状態にありそのまま大気圧下にある外部に排出されると、急激な圧力低下によって、気液混合液中の気泡が合体して気体になって液体から排出されるおそれがあり、またキャビテーションが発生することがある。そこで、減圧部５を設け、加圧された状態の気液混合液を送り出す際に、減圧部５で大気圧まで徐々に減圧をした後に吐出するようにしているものである。減圧部５は、気体が混合された液体を送りながら配管全域での減圧速度ΔＰ２／ｔ（ΔＰ２：減圧量、ｔ：時間）の上限を２０００ＭＰａ／ｓｅｃ以下にして減圧するように構成されている。それにより、強固な気泡界面の構造を維持させたまま、ナノサイズの気泡を消滅させたり合体させたりすることなく気液混合液を取り出すことができるものである。
【００８４】
減圧部５としては、図４のような構成にすることができ、具体的には、（ａ）のように流路断面積が段階的に徐々に小さくなる流路６や、（ｂ）のように流路断面積が連続的に徐々に小さくなる流路６や、（ｃ）のように加圧された液体が流路６内を流れる圧力損失により高圧状態（Ｐ１）の気液混合液の圧力を徐々に低下させて（Ｐ２、Ｐ３、・・・）大気圧（Ｐｎ）まで減圧するように流路長さ（Ｌ）が調整された流路６や、（ｄ）のように流路６に設けられた複数の圧力調整弁９などにより構成することができる。
【００８５】
例えば図４（ａ）又は（ｂ）のような減圧部５を用いた場合、減圧部５よりも上流側の流路６を内径２０ｍｍにし、減圧部５を、流路長さが約１ｃｍ〜１０ｍで、内径が２０ｍｍから４ｍｍにまで徐々に小さくなることにより流路断面積が小さくなる管体により構成することができる。なお、減圧部５は、入口内径／出口内径＝２〜１０程度に設定したり、１ｃｍあたりの内径減少値を１〜２０ｍｍ程度に設定したりすることができる。このとき、減圧部５に気液混合液を流速４×１０−６ｍ／ｓ以上で送ると、減圧速度２０００ＭＰａ／ｓｅｃ以下で、ナノサイズの気泡を消滅させることなく１．０ＭＰａ減圧することができ、気液混合液を大気圧にまで減圧することができるものである。
【００８６】
減圧された液体は流路６ｃを通って吐出部７に送られる。なお、その際、図５のように、吐出部７と減圧部５との間に、流路６に加えて、気液混合部３における液体の押し込み圧を十分に確保するために延長流路１０を設けることもできる。すなわち、減圧部５を含めた全体の圧力損失を算出し、気液混合部３からの押し込み圧によって気液混合部３内で液体と気体を加圧するのに必要な圧力と、全体の圧力損失との差を算出し、さらにこの差の圧力損失が生じるように流路長さを調整した延長流路１０を流路６に付加するようにしてもよい。押し込み圧の確保には絞り部などを設けることも考えられるが、絞り部などで押し込み圧を調整すると急激な圧力変化により気泡が崩壊するおそれがある。しかし、このように延長流路１０を設ければ気泡を安定化させたまま気液混合液を吐出することができるものである。
【００８７】
上記のように構成された気液混合液製造装置にあっては、入液部１から入った液体に、気体供給部２により気体を供給して注入する。そして、気体が注入された液体を、ポンプ１１で構成された気液混合部３によって０．１７ＭＰａ／ｓｅｃ以上の加圧速度ΔＰ１／ｔ（ΔＰ１：圧力増加量、ｔ：時間）で加圧し、液体の圧力を０．１５ＭＰａ以上にする。すなわち、気液混合部３から気体分離部４へ送り出される際の液体の圧力は０．１５ＭＰａ以上になっている。その後、気体分離部４で気液混合液中のナノサイズを超える気泡を取り除いた後、該液体を減圧部５及び下流側の流路６に送りながら最高減圧速度２０００ＭＰａ／ｓｅｃ以下の減圧速度ΔＰ２／ｔ（ΔＰ２：減圧量、ｔ：時間）で徐々に大気圧まで減圧する。それにより、ナノサイズの気泡が安定に存在した気液混合液を連続的に生成することができ、この気液混合液を口腔内洗浄液として利用することができるものである。
【００８８】
なお、気液混合部３よりも下流側の流路６（６ｂ及び６ｃ）は内径２〜５０ｍｍ程度の管体などに形成することができる。それにより、比較的太い流路断面積で気液混合液を吐出することができ、細路により流路６を構成する場合のような配管の詰まりを防止して、気液混合液を利用しやすくして、口腔内洗浄液を簡単に得ることができる。
【００８９】
そして、吐出部７から吐出された口腔内洗浄液は、口腔内に向けて噴射したり、容器に入れて貯留させたりして口腔内の洗浄に利用することができる。また、この口腔内洗浄液に他の洗浄成分を添加して洗浄剤を調製してもよい。その場合、気液混合液は口腔内洗浄液基剤として用いられることとなる。
【００９０】
なお、口腔内洗浄液製造装置によって製造された口腔内洗浄液を口腔内に直接適用する場合は、口腔内洗浄液製造装置は口腔内の洗浄を行う口腔内洗浄装置として機能するものである。
【００９１】
図６は、口腔内洗浄液製造装置の実施の形態の他の一例を示す概略図である。この装置は、図１の装置における気液混合部３がベンチュリ管１３により構成されている。その他の構成は図１の装置と同じである。
【００９２】
図６（ｂ）に示すように、ベンチュリ管１３は、ベンチュリ管１３の側管を気体供給部２として機能させ、ベンチュリ管１３の本体を気液混合部３として機能させてあり、これにより気体を液体に供給した直後に気体が混入した液体を急激に加圧することができる。このようにベンチュリ管１３を用いることにより、簡単な構成でナノサイズの気泡を形成することができ、装置を簡単なものにすることができる。ナノサイズの気泡の量としては、図１の装置には劣るものの口腔内の洗浄を十分行うことができる気液混合液を生成できる。図示のベンチュリ管１３は、流入側から流出側に向かって断面積が徐々に小さくなる流入側管部１３ａと、ベンチュリ管１３内において断面積が最も小さくなる絞り管部１３ｂと、流入側から流出側に向かって断面積が徐々に大きくなる流出側管部１３ｃとから構成されている。絞り管部１３ｂに気体供給部２の一端が接続してあり、この気体供給部２から供給された気体は、絞り管部１３ｂ内において液体に注入されるようになっている。
【００９３】
図７は、口腔内洗浄液製造装置の実施の形態の他の一例を示す概略図である。この装置は、図１の装置における気液混合部３が電気分解部１４により構成されている。その他の構成は図１の装置と同じである。
【００９４】
電気分解部１４は、高圧条件（加圧条件）で液体の電気分解を行うものである。図示の形態では、電気分解部１４は気体供給部２と気液混合部３とが兼用して構成され、電気分解して発生する気体を水に供給しナノサイズの気泡にして混合するようにしてある。図７（ｂ）に示すように、この電気分解部１４は隔膜式電気分解方式のものであり、流路６ａから送られた液体が隔膜１４ａを有する電気分解槽１４ｂに送られ、陽極（＋）と陰極（−）とによって電圧が印加されて液体が電気分解するようになっている。電気分解により気体が供給された液体は流路６を通り下流側に送られる。なお、無隔膜式電気分解方式の場合も同様に実現できる。
【００９５】
電気分解による気液混合では、液体として水を用いた場合、液体に注入される気体は水の電気分解により発生する水素と酸素になる。この電気分解により発生した気泡はナノサイズの気泡となり液体中に存在する。このように電気分解手段を用いることにより、簡単な構成でナノサイズの気泡を形成することができ、装置を簡単なものにすることができるものである。ナノサイズの気泡の量としては、図１の装置には劣るものの口腔内の洗浄を十分行うことができる気液混合液を生成できる。また、電気分解部１４の下流側にさらにポンプ１１を設けてもよく、その場合、電気分解部１４によって気体が発生し供給された液体は、ポンプ１１の作用によって確実にナノサイズの気泡を発生させることができる。
【００９６】
電気分解部１４と気体分離部４における高圧条件（加圧条件）としては０．３ＭＰａ以上であることが好ましい。すなわち、０．３ＭＰａ以上の圧力条件の下で電気分解を行い、加圧された気液混合液から加圧状態を維持したままナノサイズを超える気泡を気体分離部４で取り除き、その後、減圧部３で大気圧（０．１ＭＰａ）まで減圧する。図７（ａ）に、高圧条件が維持される範囲を破線ｈｐで図示している。このように高圧条件下で電気分解を行うことによりナノサイズの気泡を確実に生成することができるものである。また、液体として食塩水を用いた場合には発生する気体は，塩素および水素となり、電気分解をする水溶液の種類に応じてナノサイズの気泡内部の気体の種類を変えることができ、その気体独自の効果（塩素なら除菌・殺菌など）を得ることもできる．
図８は、口腔内洗浄液製造装置の実施の形態の他の一例を示す概略図である。この装置は図１の装置の構成に加えて、吐出部７と減圧部５との間の流路６に気液混合液に外力を与える外力制御部１２が設けられてある。その他の構成は図１の装置と同じである。
【００９７】
外力制御部１２は、温度変化を制御する温度制御部、圧力変化を制御する圧力制御部、衝撃波を照射する衝撃波制御部、超音波を照射する超音波制御部、又は振動を制御する振動制御部などによって構成され、減圧部から送られてくる口腔内洗浄液にスイッチをオンして外力を与えて、口腔内洗浄液に含まれているナノサイズの気泡を崩壊させて、気体を液体に溶解したり、気体を液体から分離したりするものである。
【００９８】
例えば、外力制御部１２として振動を付与する振動制御部を用いた場合は、常温で生成した口腔内洗浄液に振動制御部をオンすることにより振動を与え、口腔内洗浄液中のナノサイズの気泡を崩壊して、気体を液体に溶解したり、気体を発泡させたり、気体を分離したりする。気体を液体に溶解させれば、気体の溶解による洗浄性を発揮して洗浄することができ、また、気体を発泡させれば発泡作用で洗浄することができる。
【００９９】
そして、外力が与えられてナノサイズの気泡が崩壊した口腔内洗浄液は吐出部７から吐出され、洗浄対象物に噴射されたり容器に溜められたりする。吐出部７から吐出された口腔内洗浄液は、ナノサイズの気泡の崩壊によって洗浄性能が高められている。上記では、外力制御部１２として振動を制御したものを説明したが、温度制御、圧力制御、衝撃波、超音波などを制御してもよく、外力の条件としては、上記で説明した口腔内洗浄液の利用方法の外力条件と同様の条件にすることができる。
【０１００】
この装置にあっては、気液混合液である口腔内洗浄液を製造した後、すぐにナノサイズの気泡を崩壊させて口腔内の洗浄に利用することができ、また、任意の量でナノサイズの気泡を破裂し一体化させて放散することができるので、発泡による洗浄力を制御して効率よく洗浄性を発揮させることができるものである。
【０１０１】
図９は、口腔内洗浄液製造装置の実施の形態の他の一例を示す概略図である。この装置は図１の装置の構成に加えて、口腔用ブラシ１５を流路６の吐出側の先端に設けてあり、吐出部７は口腔用ブラシ１５に組み込まれている。その他の構成は図１の装置と同じである。
【０１０２】
口腔用ブラシ１５は、口腔用途に利用されるブラシであり、図９（ｂ）に示すように、この形態では歯ブラシ３１で構成しているが、歯間ブラシ、舌用ブラシなどであってもよく、この口腔用ブラシ１５を用いて口腔内に洗浄液を吐出しながらブラッシングを行うことにより口腔内の付着物を確実に除去することができ、高い洗浄性を発揮することができる。吐出部７は口腔用ブラシ１５に設けられていればよいが、吐出部７をブラシ毛部１５ｂの内部（毛と毛の間）に複数設けたりブラシ毛部１５ｂに隣接して設けたりして、ブラシ柄部１５ａに組み込まれた流路６を通る口腔内洗浄液をこの吐出部７から吐出すれば、確実にブラシ毛部１５ｂに口腔内洗浄液を吐出して洗浄性を高めることができる。また、ブラシ部自体を振動させ、液に振動を加え洗浄能力を高めることもできる。
【０１０３】
図１０は、口腔内洗浄液製造装置の実施の形態の他の一例を示す概略図である。この装置は図１の装置の構成に加えて、流路断面積が先端に向かって徐々に小さくなる噴射部１６により吐出部７が構成されている。その他の構成は図１の装置と同じである。
【０１０４】
図１０（ｂ）に示すように、噴射部１６としては先端がテーパー状となった噴射ノズルなどを用いることができる。流路６のうち、噴射ノズルに接続される部位の流路６ｄはホースなど変形性のある流路６で構成してある。それにより口腔内の所望の部位に口腔内洗浄液を噴射することができる。噴射ノズルの噴射口１６ａは円形の場合、内径φが１ｍｍ以下であることが好ましい。それにより口腔内洗浄液を流速を速めて噴射することができ、噴射力を高めることができる。ノズル本体１６ｂの内径は流路６の流路断面積と同程度にすることができ、例えば、２〜５０ｍｍ程度にすることができる。
【０１０５】
この装置にあっては、口腔内洗浄液を口腔内の適用したい部位に直接噴射することにより物理的な作用で洗浄を行うことができるとともに、噴射によってナノサイズの気泡を口腔内の所望の部位で確実に崩壊させることができるので、口腔内の付着物をより確実に除去することができるものである。
【０１０６】
図１１は、口腔内洗浄液として製造された気液混合液が、安定化されるメカニズムを説明する概念説明図である。図示のように、気泡Ｂと液体Ｌｑの界面には水素結合距離が通常よりも短い氷やハイドレートのような強固な液体分子の結合で境膜構造（結晶構造体）の保護膜Ｍが形成されており、気液相互の物質移動が阻止されて気泡が安定な状態になったものと考えられる。そして、気液混合液内の気泡（ナノバブル）の内圧は、ヤングラプラスの式から求められる圧力以上となっている。このように気泡界面の水素結合距離が短く、気泡の内圧が高くなることによって、気泡が安定した気液混合液となるものである。そして、気泡の内圧が高いためにより多くの気体を気泡中に入れることが可能となり、高濃度の気体が混合した気液混合液を口腔内洗浄液として得ることができるものである。
【実施例】
【０１０７】
以下、本発明を実施例により説明する。
【０１０８】
［口腔内洗浄液の製造］
図１の口腔内洗浄液製造装置を用い、気体として後述の各種の気体を用い、液体として純水を用いてナノサイズの気泡を含有する口腔内洗浄液（気液混合液）を生成した。
【０１０９】
口腔内洗浄液製造装置としては、気液混合部３がポンプ１１で構成された、図１の構成のものを用いた。ポンプ１１としては回転体２１により加圧する図２のようなポンプ１１ａを用いた。
【０１１０】
気体と液体の比（液体に対する気体の注入量）は、容量比（体積比）で１：１に設定した。また、ポンプ１１の回転体２１の回転数は１７００ｒｐｍに設定した。この条件により大気圧（０．１ＭＰａ）の水に気体が注入された後、加圧速度ΔＰ１／ｔ＝２８．３ＭＰａ／ｓｅｃで加圧されて、気液混合部３から脱気泡部４に送り出される際の気液混合液の圧力が０．６ＭＰａになった。なお、このような条件により、飽和溶解濃度を超えて気体が液体に注入されて水素結合距離が短くなり強固な気泡界面の構造が形成されるものと考えられる。この条件（加圧条件）は現時点における最良の条件であると考えられる。
【０１１１】
また、減圧部５よりも上流側の流路６を内径２０ｍｍのものにした。減圧部５としては図４（ａ）のような、３段階で内径が徐々に小さくなるものを用い、具体的には、内径が１４ｍｍ、８ｍｍ、４ｍｍで長さが各約３．３ｍｍ（減圧部５の全長として約１ｃｍ）の三つの流路管部からなるものを用いた。また、減圧部５よりも下流側の流路６及び延長流路１０として、内径４ｍｍ（外径６ｍｍ）のホースを用い、下流側の流路６と延長流路１０とを合わせた長さが２ｍとなるように設定した。この条件により、減圧部５において、最高減圧速度６０ＭＰａ／ｓｅｃ、時間０．００２５秒で気液混合液を減圧し、さらに、下流側の流路６及び延長流路１０において、１ＭＰａ／ｓｅｃ、時間０．５秒で気液混合液を減圧し、ホース先端部から、大気圧（０．１ＭＰａ）まで減圧された気液混合液が得られた。なお、このような条件により、飽和溶解濃度を超えて気体が液体に注入されると共に水素結合距離が短くなり気泡界面の構造が強固になった気液混合液を安定して生成することができるものと考えられる。この条件（減圧条件）は現時点における最良の条件であると考えられる。
【０１１２】
［水素結合の距離］
図１２は、気体として窒素を用い、液体として純水を用いた口腔内洗浄液（気液混合液）と、窒素が純水に飽和溶解濃度で溶解した窒素飽和水との赤外吸収スペクトルとの差分を示すグラフである。水のＯＨ収縮振動による赤外吸収帯としては通常３４００ｃｍ−１付近に吸収極大があることが知られているが、グラフに示されるように気液混合液はＯＨ収縮振動の吸収極大が３２００ｃｍ−１付近にずれている。吸収極大が３４００ｃｍ−１にある場合、水素結合の距離は０．２８５ｎｍである。一方、吸収極大が３２００ｃｍ−１にある場合、水素結合の距離は０．２７７ｎｍであることが知られており、常温常圧下における通常の水素結合の距離よりも短くなり構造化された氷またはハイドレートに近い水と結論づけられた。
【０１１３】
［気体量］
液体として純水を、気体として各種の気体を用い、口腔内洗浄液（気液混合液）中に気泡として存在する気体量を次の方法により測定した。
（１）２５℃、導電率０．１μＳ／ｃｍの純水に、各種の気体を混合させ気液混合液を得た。
（２）直径１μｍ以上の大きな気泡を水から分離するために、気液混合液を２５℃で１日静置した。なお、静置時間について、ストークスの法則から
気泡上昇速度：  Ｖ＝ｄ２×ｇ／（１８×γ）
（ｄ：気泡直径、ｇ：重力加速度、γ：動粘性係数）
の式が成立し、この式より１μｍの気泡の上昇速度は約２．４×１０−４ｍ／ｓであるので、例えば静置時の容器の水深が５０ｍｍの場合、１日静置すれば気泡を除去することができる。
（３）最小測定値１ｍｇの分析天秤で気液混合液の質量を測定した。
（４）ガス透過度及び透湿度の低いＰＥ＋ナイロン樹脂製のビニル袋に気液混合液とスタラーの撹拌子を入れ、空気を追い出して袋に空気が無い状態でシーラーにてビニル袋を密封した。
（５）密封直後に、分析天秤で気液混合液が封入されたビニル袋の質量を測定した。
（６）ホットスタラーにより２５℃の気液混合液が密封されたビニル袋を４５℃に昇温して気液混合液を約５時間撹拌した。この昇温と撹拌により、微細気泡や、４５℃の飽和溶解濃度以上で溶解していた気体が気液混合液から分離されビニル袋の上部に集まった。
（７）室温２５℃の条件でホットスタラーの設定温度を２５℃にし、２５℃の飽和溶解度の液体になるよう数時間撹拌を行った。
（８）分析天秤で、気体と液体が封入されたビニル袋の質量を測定した。
（９）計３回の質量測定から気液混合液の質量と、昇温および撹拌によって気液混合液から分離された気体による浮力によって生じる液体の質量変化量とを得た。質量変化量は、気液混合液から分離された気体容積と同容積の空気の質量と同じであり、この値から分離された気体の容量と質量を算出することができる。
【０１１４】
図１３は、このようにして測定された気体容量を示すグラフである。各棒グラフの下部領域は、測定された気泡として存在していた気体の量であり、上部領域はヘンリー則に従う気体の飽和溶解量である。グラフに示すように、例えば水素と水を用いた気液混合液の場合、２５℃の純水１Ｌに水素が、飽和溶解量として１７．６ｍＬ溶解し、５２８ｍＬの気体が微細な気泡として存在することが確認された。すなわち、気液混合液に含有する気体量は過飽和溶解量の３０倍であった。また同様に、過飽和溶解量に対して気液混合液に含有する気体量は、窒素では３６倍、メタンでは１７倍、アルゴンでは１６倍、二酸化炭素では１．９倍であった。このように、気液混合液は飽和溶解濃度以上の高濃度で気体を液体中に保持することが可能であり、この高濃度の気体を口腔内の洗浄に利用することができるものである。
【０１１５】
［気泡のサイズ］
上記と同様にして製造した口腔内洗浄液（気液混合液）を瞬間凍結し、真空中においてカッターで割断し、その割断面にメタン・エチレンを流し放電させ、凹凸を転写した炭化水素膜（レプリカ膜）を作製した。このレプリカ膜に導電性オスミウム薄膜を張り、十分乾燥させて、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観測した。
【０１１６】
図１４は、窒素と純水の気液混合液について、ＳＥＭにより観測された写真の一例である。同様に写真観察することにより、気体として窒素、水素、メタン、アルゴン、二酸化炭素を用いた場合、いずれも気液混合液の気泡サイズは、直径の分布ピークが１００ｎｍであることが確認された。なお、上記の気体と純水の気液混合液の気泡はレーザーを用いた動的散乱法等の粒子径分布測定装置では正確な検知ができなかった。
【０１１７】
［気泡の内圧］
口腔内洗浄液（気液混合液）中の気体総量から気泡内部の圧力を算出した。表１は、窒素、メタン、又はアルゴンと２５℃の純水との気液混合液における、気体総量と、気体総量から算出した気泡の内圧を示している。
【０１１８】
気泡における気体の内部圧力は次の方法で算出される。
気体の状態方程式は、
ＰＶ／Ｔ＝（ｃｏｎｓｔ）
（Ｐ：内部圧力、Ｖ：容積、Ｔ：内部温度）
で表され、Ｔが一定の場合、特に
ＰＶ＝（ｃｏｎｓｔ）
で表される。
【０１１９】
そして、気液混合液の密度から気液混合液中の気泡の容積が計算でき、上式から、
大気圧  ×  気体総体積量  ＝  気泡の内圧  ×  液中の気体総体積量
の関係が成立し、この関係式に上記で測定した気体量を当てはめて気泡における気体の内圧が計算され、表１のような圧力値となる。
【０１２０】
例えば気体が窒素の場合、
気液混合液１リットル中における、水体積がw1リットル、水中での気体体積がw2リットルであると仮定すると、
体積については次の関係式が成り立つ。
【０１２１】
w1  ＋  w2  ＝１リットル      （式Ａ）
また、質量については次の関係式が成り立つ。
【０１２２】
w1  ×  水の密度  ＋  w2÷22.4（リットル）×28（窒素分子量）＝測定質量    （式Ｂ）
水の密度        ：常温常圧の純水では997.1g/L
22.4リットル    ：気体1モルの体積
測定質量        ：表１の値で988.3
上記の２式（式Ａ，Ｂ）の方程式を解くと、
w2=8.84×10^(-3)    が算出されるので、
気体の内圧＝大気圧  ×  気体総体積量  ÷  液中の気体総体積量
＝0.1×（表１の値）÷w2
＝0.1×0.56÷(8.84×10^(-3))
＝６．３ＭＰａ
となる。
【０１２３】
なお、上記の計算では、気泡の内部温度が一定（常温）であるとして考えたが、実際の気泡の内部温度は大気の温度（常温）よりも高いことも予想され、その場合、気泡の内部圧は上記算出結果より更に高いことが気体の状態方程式から予測できる。
【０１２４】
ところで、一般には、気泡の内圧は次のようにして算出される。気泡は気液相界面間の界面張力により加圧され、この界面張力はヤングラプラスの式（下記式）で導かれる。
【０１２５】
ΔＰ＝２σ／ｒ
（ΔＰ：上昇圧力、σ：表面張力、ｒ：気泡半径）
この式によれば、例えば、直径１００ｎｍのサイズの気泡の場合、気泡内部圧力は３ＭＰａになる。
【０１２６】
一方、気液混合液中の内部圧力は、表１の通り、例えば窒素の場合６．３ＭＰａであり、この気液混合液はＳＥＭ写真にて示されるように直径１００ｎｍサイズの気泡が分散しているものであることから、気液混合液の気泡は、ヤングラプラスの式から算出される値の約２倍以上の内部圧力を有していることが確認された。したがって、より強固な界面構造が気泡界面において形成されていると結論づけられた。
【０１２７】
【表１】
2011088842.tif 000003
［気泡の分布量］
気泡の分布量（個数）は表１から算出した。
【０１２８】
気体が窒素の場合、大気中（0.1MPa)に戻した気泡総量が0.56Lであり、気泡の内圧が6.3MPaであるので、水中での気泡総体積量V１は、等温変化と仮定し、ＰＶ=constより
V１=0.56×0.1÷6.3
となる。
【０１２９】
また、気泡は半径ｒ＝50nmの球体であるから、気泡１個当たりの体積V2は
V2=4/3×π×ｒ^3
となる。
【０１３０】
以上より、水１Ｌ当たりの気泡の個数n=V1÷V2=1.7×10^16個と算出される。
【０１３１】
同じように水１Ｌ当たりの気泡の個数は、気体の主成分がメタンの場合は1.8×10^16個、アルゴンの場合は1.7×10^16個と算出される。
【０１３２】
［口腔内洗浄液の安定性］
図１５は、空気と水とを混合して生成した口腔内洗浄液（気液混合液）について、ガラスビンに密封し一定温度で保管した場合の、飽和溶解濃度に対する気液混合液中の気体存在量比を過飽和度として表示するグラフである。グラフから、過飽和度は４００時間経過してもほぼ一定であり、ほとんど変化していないことが分かる。よって、口腔内洗浄液が安定であることが確認された。
【０１３３】
［加温による外力］
上記のように製造した口腔内洗浄液（気液混合液）をヒーターにより加温し、気液混合液の温度を２５℃から４０℃に昇温すると、温度の上昇に伴ってナノサイズの気泡が崩壊して目視で確認できるマイクロサイズ以上となった気泡が発生した。そして、液体がマイクロオーダーの気泡で白濁し、液体表面から気体が放出されるのが確認された。
【０１３４】
［超音波による外力］
上記のように製造した口腔内洗浄液（気液混合液）に、４０ｋＨｚランジュバン型振動子を用い出力１００Ｗで超音波を照射した。時間０．０５秒程度の瞬間照射で、ナノサイズの気泡が崩壊して目視で確認できるマイクロサイズ以上となった気泡が瞬間的に発生した。数秒間（０．５〜３０秒程度）超音波を照射することにより、ほぼ全てのナノサイズの気泡が崩壊して目視で確認できるマイクロサイズ以上となった気泡が急激に発生した。そして、液体がマイクロオーダーの気泡で白濁し、液体表面から気体が放出されるのが確認された。
【０１３５】
同様に１００、２００、４００、８００ｋＨｚの超音波発生器で超音波を照射した場合も液体表面から気体が放出されるのが確認できた。一方、２．４ＧＨｚの超音波照射では気体の放出が確認できなかった。
【０１３６】
［マイクロ波による外力］
2450MHz帯の出力300W〜300kWのマイクロ波電力応用装置を使用し、数秒間（０．１〜２０秒程度）照射したところ出力全域で液体表面から気体が放出されるのが確認された。
【０１３７】
マグネトロンによるマイクロ波の照射では、液体分子の分子間の振動子が振動エネルギーを吸収し振動するためにエネルギー準位が上がり、水素結合が切れる状態が発生し、気体が放出されると考えられる。周波数９１５ＫＨｚまたは５．７〜５．９ＧＨｚのマイクロ波においても気泡の界面の水素結合が不安定になり気泡が崩壊し、液体表面から気体が放出されると考えられる。
【符号の説明】
【０１３８】
１    入液部
２    気体供給部
３    気液混合部
４    気体分離部
５    減圧部
６    流路
７    吐出部
８    気体除去部
１１  ポンプ
１２  外力制御部
２１  回転体
１３  ベンチュリ管
１４  電気分解部
１５  口腔用ブラシ
１６  噴射部
【図１】
2011088842.tif 000004
【図２】
2011088842.tif 000005
【図３】
2011088842.tif 000006
【図４】
2011088842.tif 000007
【図５】
2011088842.tif 000008
【図６】
2011088842.tif 000009
【図７】
2011088842.tif 000010
【図８】
2011088842.tif 000011
【図９】
2011088842.tif 000012
【図１０】
2011088842.tif 000013
【図１１】
2011088842.tif 000014
【図１２】
2011088842.tif 000015
【図１３】
2011088842.tif 000016
【図１５】
2011088842.tif 000017
【図１４】
2011088842.tif 000018