(57)【要約】【課題】  極めて少ないエネルギーで、簡便で容易にウルトラファインバブルの気泡径をコントロールできる方法を提供する。【解決手段】  水に溶け込ませるガスは、どんなガスの種類においても、カロリー吸熱及び放熱のスピードを調整することにより、ウルトラファインバブルの気泡径をコントロールできる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
時間当たりのカロリー量を吸熱又は放熱により変化させることでウルトラファインバブルの気泡径をナノレベルでコントロールすることを特徴とし、前記時間当たりのカロリー量を大きくすることによりウルトラファインバブルの気泡径を大きくできて、時間当たりのカロリー量を小さくすることにより気泡径を小さくすることができることを特徴とするウルトラファインバブルの制御方法。
【請求項２】
気液が封入されている容器に対し、容器の面積当たりのエネルギーである面負荷を適切な範囲において変化させることでウルトラファインバブルの気泡径をナノレベルでコントロールすることを特徴とし、前記容器の面積当たりのエネルギーを大きくすることによりウルトラファインバブルの気泡径を大きくできて、容器の面積当たりのエネルギーを小さくすることにより気泡径を小さくすることができることを特徴とするウルトラファインバブルの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明はウルトラファインバブルの気泡径制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  近年、直径が１μｍ以下の微小気泡のウルトラファインバブルは、医療、健康、化粧品、植物、半導体、水質改善などの様々な分野での応用が期待されている。【０００３】  例えば、特許文献１では、微小気泡発生部の下流に配設され、前記微小気泡含有水中の溶存気体濃度または飽和溶存気体濃度を変更自在な濃度変更部とを備えた微小気泡含有水中の気泡径の制御が可能な微小気泡発生装置、前記濃度変更部は、以下の（１）〜（４）、（１）溶存気体濃度の上昇による気泡径の拡大、（２）溶存気体濃度の低下による気泡径の縮小、（３）飽和溶存気体濃度の上昇による気泡径の縮小、（４）飽和溶存気体濃度の低下による気泡径の拡大、のうちの少なくともいずれかの制御が可能とされていることを特徴としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−８０７５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  しかしながら、特許文献１の方法は、あらかじめ微小気泡を発生してからの気泡径の制御になっており、その溶存気体濃度の変化方法も水温の低下と上昇、もしくは圧力の低下と上昇による制御をすることだけにとどまっている。【０００６】  本発明は、どんなガスの種類においても、カロリー吸熱及び放熱のスピードを調整することにより、ウルトラファインバブルの気泡径のコントロールできることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  上記の課題を解決するために、本発明の請求項１は、時間当たりのカロリー量を吸熱又は放熱により変化させることでウルトラファインバブルの気泡径をナノレベルでコントロールすることを特徴とし、前記時間当たりのカロリー量を大きくすることによりウルトラファインバブルの気泡径を大きくできて、時間当たりのカロリー量を小さくすることにより気泡径を小さくすることができることを特徴とするウルトラファインバブルの制御方法であり、時間当たりのカロリー量の変化で、簡便に気泡径をコントロールできるようにした。【０００８】  また、本発明の請求項２は、気液が封入されている一定の容器に対し、容器の面積当たりのエネルギーを適切な範囲において変化させることでウルトラファインバブルの気泡径をナノレベルでコントロールすることを特徴とし、前記容器の面積当たりのエネルギーを大きくすることによりウルトラファインバブルの気泡径を大きくできて、容器の面積当たりのエネルギーを小さくすることにより気泡径を小さくすることができることを特徴とするウルトラファインバブルの制御方法であり、容器の面積当たりのエネルギー量の変化で、簡便に気泡径をコントロールできるようにした。
【発明の効果】
【０００９】  今回の発明により、極めて少ないエネルギーで、簡便にウルトラファインバブルの気泡径のコントロールを行うことができる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】  本発明の実施形態の一つである図１は、各ガス種におけるウルトラファインバブルの気泡径と時間当たりのカロリー量を図示した一例である。
【００１１】  上記図１に示したように、ガスａの場合で、上昇速度が遅い、例えば５０ｋｃａｌ／時間程度の上昇速度では１００ｎｍ程度の気泡径の泡を生成し、上昇速度を速める、例えば２００ｋｃａｌ／時間程度の上昇速度では１０００ｎｍ程度の気泡径の泡を生成することができる。また、ガスｂでもガスｃでも一定の関係であり、溶存ガスの種類に関係なく上昇速度によって気泡径のコントロールをすることができる。
【００１２】  上記で、どのガスでも、上昇速度と気泡径との間に一定の関係があり、また、その勾配もほぼ似通ったものとなるが、わずかながら勾配が異なっているのは、各溶存ガスは、温度と溶解度の関係が異なっているためである（図２）。したがって、使用用途により範囲を限定した気泡径を生成したい場合は、図１のようにガス種による勾配のグラフをよく理解し、開始温度の変更、終了温度の変更、あるいはその温度の幅を変更すれば、カロリーの上昇速度をコントロールすることにより、自在な気泡径を得ることができる。
【００１３】  本発明の実施形態の一つである図３は、各ガス種におけるウルトラファインバブルの気泡径と容器の面積当たりのエネルギーとの関係を図示した一例である。
【００１４】  上記図３に示したように、ガスａの場合で、面積（ｍ２）当たりのエネルギー（Ｗ）が低い場合、例えば図３の面負荷（１２Ｗ／ｍ２程度）の場合は１００ｎｍ程度の気泡径の泡を生成し、面積（ｍ２）当たりのエネルギー（Ｗ）が高い場合、例えば図３の面負荷（３２Ｗ／ｍ２程度）の場合、１０００ｎｍ程度の気泡径の泡を生成することができる。また、ガスｂでもガスｃでも一定の関係が成立し、溶存ガスの種類に関係なく面積当たりのエネルギー量によって気泡径のコントロールをすることができる。
【実施例】
【００１５】  図４は、本発明の実施例の一例を例示したもので、ウルトラファインバブル容器１には、気液が混合されており、ウルトラファインバブルが生成されていて、温度調整用容器２は、温度を上昇又は下降できうるもの（未図示）を備えていて、温度調整用媒体３は、水またはガスのどちらかを備えている。
【実施例１】
【００１６】  本発明の実施例の一例は、図４に図示したように、まず、水の中にガスとして空気を溶け込ませてウルトラファインバブル容器１に入れ、次に、そのウルトラファインバブル容器１を温度調整用容器２に入れて、あらかじめ冷却しておく。【００１７】  次に、気泡径をコントロールするために、開始時刻と開始温度を記録し、温度調整用容器２内の温度調整用媒体３を加温させることで、ウルトラファインバブル容器１内の温度を上昇させる。【００１８】  次に、温度上昇が完了すれば、その時の時刻と温度を記録することで、温度上昇に要した時間と上昇した温度差が分かり、そこから時間当たりのカロリー量を算出することができるので、この時間当たりのカロリー量を図１に示したグラフを元に調整することで、自在な気泡径を得ることができる。
【実施例２】
【００１９】  本発明のもう一つの実施例として、温度上昇に関する方法と手順は、上記実施例１と同じだが、ウルトラファインバブル容器１の容器の大きさを変更し面負荷を変えることで、自在な気泡径を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のウルトラファインバブル気泡径と時間当たりのカロリー量との関係をグラフ化し、その一例を例示したものである。
【図２】各気体の水に対する溶解度のグラフを例示したものである。
【図３】本発明のウルトラファインバブル気泡径と容器の面積当たりのエネルギー（面負荷）との関係をグラフ化し、一例を例示したものである。
【図４】本発明の実施例の一例を例示したものである。
【符号の説明】
【００２１】  １．ウルトラファインバブル容器
２．温度調整用容器
３．温度調整用媒体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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