(57)【要約】【課題】これまでに比べて飛躍的に良好な洗浄効果を発揮する洗浄液を提供する。【解決手段】洗浄液は、液体３３と、液体３３に含有されて、第１温度の気体で形成され第１径の平均気泡径を有する第１微細気泡群３９ａと、液体３３に含有されて、第１温度より低い第２温度の気体で形成され第１径から相違する第２径の平均気泡径を有する第２微細気泡群３９ｂとを有する。【選択図】図４
2019094392.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体と、
前記液体に含有されて、第１温度の気体で形成され第１径の平均気泡径を有する第１微細気泡群と、
前記液体に含有されて、前記第１温度より低い第２温度の気体で形成され前記第１径から相違する第２径の平均気泡径を有する第２微細気泡群と
を有することを特徴とする洗浄液。
【請求項２】
請求項１に記載の洗浄液において、第１微細気泡群および第２微細気泡群のうち一方の平均気泡径は１００ｎｍ未満であって、他方の平均気泡径は１００ｎｍ以上５０μｍ以下であることを特徴とする洗浄液。
【請求項３】
請求項１または２に記載の洗浄液において、単位体積あたりで第１微細気泡群の気泡数は全気泡数の５０％を超えることを特徴とする洗浄液。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体中に微細気泡群を含有する洗浄液に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は洗浄液を開示する。洗浄液は、液体に飽和溶解濃度で溶解したナノサイズの気泡を含有する。特許文献１は洗浄効果の向上にあたって液体分子の水素結合の距離に着目する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−８８９７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１は、その他、気泡を崩壊させる外力に着目する。そうした外力には、圧力変化や温度変化、衝撃波、超音波、赤外線、振動が含まれる。気泡の崩壊は洗浄力の向上に貢献すると考えられる。
【０００５】
本発明は、これまでに比べて飛躍的に良好な洗浄効果を発揮する洗浄液を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１側面によれば、液体と、前記液体に含有されて、第１温度の気体で形成され第１径の平均気泡径を有する第１微細気泡群と、前記液体に含有されて、前記第１温度よりも低い第２温度の気体で形成され前記第１径から相違する第２径の平均気泡径を有する第２微細気泡群とを有する洗浄液が提供される。
【０００７】
第２側面によれば、第１微細気泡群および第２微細気泡群のうち一方の平均気泡径は１００ｎｍ未満であればよく、他方の平均気泡径は１００ｎｍ以上５０μｍ以下であればよい。
【０００８】
第３側面によれば、単位体積あたりで第１微細気泡群の気泡数は全気泡数の５０％を超えればよい。
【発明の効果】
【０００９】
第１側面によれば、物体が洗浄液に触れると、物体の表面に固着する物質（例えば汚染体）と物体の表面との境界（界面の輪郭）に第１微細気泡群と第２微細気泡群とが次々に作用する。第１温度の気体と第２温度の気体とが同一箇所に作用することで、界面の輪郭で温度変化の繰り返し（温度の振動）が生じる。温度の振動は界面で剥離を引き起こす。剥離の進行に伴って輪郭から内側に気体は進入していく。こうして物質は物体の表面から剥離する。物質は物体から分離される。こうした温度の振動の働きで、洗浄液は、気泡の崩壊のエネルギーを必ずしも利用しなくとも、これまでに比べて飛躍的に良好な洗浄効果を発揮する。特に、大きい平均気泡径の微細気泡群が物体の表面に接触すると、微細気泡に含まれる気体の熱エネルギーは広い範囲で物体の表面に作用する。小さい平均気泡径の微細気泡群が物体の表面に接触すると、微細気泡に含まれる熱エネルギーは狭い範囲で集中的に物体の表面に作用する。大きい平均気泡径の微細気泡群と小さい平均気泡径の微細気泡群とは温度差を有することから、大きい微細気泡で影響を受けた物体の表面に小さい微細気泡が接触すると温度変化が生じる。大きい微細気泡は広い領域で温度を拘束するので、小さい微細気泡でも、大きい微細気泡で拘束される温度の領域に接触する。小さい平均気泡径の微細気泡群同士で温度差を有する場合よりも、より高い確率で温度変化は生じる。微細気泡は小さいほど物質と物体の表面との境界に入り込みやすく剥離を促進するものの、温度差を有する微細気泡の気泡径が相違することでさらなる洗浄効果の向上が実現されると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る洗浄液製造装置の全体像を示す概念図である。
【図２】気泡径ごとに気泡数の分布を示すグラフである。
【図３】第２実施形態に係る洗浄装置の全体像を示す概念図である。
【図４】第３実施形態に係る洗浄装置の全体像を示す概念図である。
【図５】気泡の温度と、残留する切粉の重量との関係を示すグラフである。
【図６】気泡の温度と、溶剤中に回収された油の濃度との関係を示すグラフである。
【図７】気泡の平均径および温度差と、残留する切粉の重量との関係を示すグラフである。
【図８】気泡の平均径および温度差と、残留する切粉の重量との関係を示すグラフである。
【図９】気泡の平均径および温度差と、溶剤中に回収された油の濃度との関係を示すグラフである。
【図１０】気泡の平均径および温度差と、溶剤中に回収された油の濃度との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。
【００１２】
（１）第１実施形態に係る洗浄液製造装置
図１は本発明の第１実施形態に係る洗浄液製造装置１１の全体像を示す。洗浄液製造装置１１は液槽１２を備える。液槽１２には液体１３が湛えられる。液体１３には、純水のほか、水や有機溶剤を溶媒として電解質、界面活性剤、気体などが溶解している液体が用いられることができる。液槽１２には第１気泡発生装置１４および第２気泡発生装置１５が接続される。
【００１３】
第１気泡発生装置１４は液体１３中に開口する供給口１４ａを有する。第１気泡発生装置１４は供給口１４ａから液体１３中に微細気泡を吹き込む。微細気泡はナノバブル（＝ウルトラファインバブル）を含む。微細気泡は規定値以下の平均径の気泡の集合体であればよい。気泡の径は供給口１４ａに設置される微細孔の直径に基づき設定されることができる。微細孔の直径は１００ｎｍ未満に設定される。好ましくは、気泡の径は５０ｎｍ以下であるとよい。ここでは、第１気泡発生装置１４は、第１温度の気体で形成され１００ｎｍ未満の平均気泡径を有する第１微細気泡群を吹き出す。直径１００ｎｍ未満の気泡濃度は１ミリリットル当たり１ｘ１０６個以上であることが望まれる。
【００１４】
第１気泡発生装置１４には気体源１６ａが接続される。気体源１６ａは第１気泡発生装置１４に気体を供給する。気体は空気や窒素、水素などに限られずいかなる種類の気体であってもよい。気体源１６ａには温度調整装置１７ａが接続される。温度調整装置１７ａは気体源１６ａの気体の温度を調整する。こうした温度の調整にあたって気体には温度調整装置１７ａから熱エネルギーが加えられる（あるいは奪われる）。熱エネルギー（プラスであってもマイナスであっても）はいかなる方法で気体に伝達されてもよい。ここでは、気体源１６ａから第１気泡発生装置１４に第１温度の気体が供給される。
【００１５】
同様に、第２気泡発生装置１５は液体１３中に開口する供給口１５ａを有する。第２気泡発生装置１５は供給口１５ａから液体１３中に微細気泡を吹き込む。微細気泡はマイクロバブルおよびナノバブルを含む。微細気泡は規定値以下の平均径の気泡の集合体であればよい。気泡の径は供給口１５ａに設置される微細孔の直径に基づき設定されることができる。微細孔の直径は１００ｎｍ以上５０μｍ以下に設定される。好ましくは、気泡の径は１０００ｎｍ（＝１μｍ）以下であるとよい。ここでは、第２気泡発生装置１５は、第１温度より低い第２温度の気体で形成される第２微細気泡群を吹き出す。直径１００ｎｍ以上５０μｍ以下の気泡濃度は１ミリリットル当たり１ｘ１０６個以上であることが望まれる。
【００１６】
第２気泡発生装置１５には気体源１６ｂが接続される。気体源１６ｂは第２気泡発生装置１５に気体を供給する。気体は空気や窒素、水素などに限られずいかなる種類の気体であってもよい。気体の種類は第１気泡発生装置１４のそれと同じでもよく相違してもよい。気体源１６ｂには温度調整装置１７ｂが接続される。温度調整装置１７ｂは気体源１６ｂの気体の温度を調整する。こうした温度の調整にあたって気体には温度調整装置１７ｂから熱エネルギーが加えられる（あるいは奪われる）。熱エネルギー（プラスであってもマイナスであっても）はいかなる方法で気体に伝達されてもよい。ここでは、気体源１６ｂから第２気泡発生装置１５に第１温度とは相違する第２温度の気体が供給される。第２温度は第１温度よりも低い。
【００１７】
こうした洗浄液製造装置１１が作動すると、液槽１２中の液体１３に、第１温度の気体で形成される第１微細気泡群１８ａと、第２温度の気体で形成される第２微細気泡群１８ｂとが吹き込まれる。図２に示されるように、第１微細気泡群１８ａは第１径Ｄ１（＝１００ｎｍ未満）の平均気泡径を有する。第１気泡発生装置１４は最大数［個］で第１径Ｄ１の微細気泡を噴き出す。気泡径が第１径Ｄ１から増大し、あるいは減少するにつれて、気泡の数量［個］は減少する。すなわち、数量分布は第１径Ｄ１（＝８０ｎｍ程度）でピークを示す。その一方で、第２微細気泡群１８ｂは第２径Ｄ２（＝１００ｎｍ以上５０μｍ以下）の平均気泡径を有する。第２気泡発生装置１５は最大数で第２径Ｄ２の微細気泡を噴き出す。気泡径が第２径Ｄ２から増大し、あるいは減少するにつれて、気泡の数量は減少する。すなわち、数量分布は第２径Ｄ２（＝２００ｎｍ程度）でピークを示す。単位体積当たりで第１微細気泡群１８ａの気泡数［個］は全気泡数の５０％を超える。単位体積当たりで第２微細気泡群１８ｂの気泡数［個］は全気泡数の５０％未満である。
【００１８】
洗浄液製造装置１１では、単一の液体１３中に、第１温度の気体で形成され第１径Ｄ１の平均気泡径を有する第１微細気泡群１８ａと、第２温度の気体で形成され第２径Ｄ２の平均気泡径を有する第２微細気泡群１８ｂとを含有する洗浄液は生成される。液体１３の温度は第２温度以上であって第１温度以下で任意に設定されればよい。液体１３が例えば純水または水溶液の場合には、液体１３の温度は摂氏８０度以下に設定されることが望まれる。水または水溶液の温度が摂氏８０度を超えると、気泡は安定的に高い個数密度を維持できない。その他、洗浄液製造装置１１では、第１微細気泡群１８ａの第１温度は第２微細気泡群１８ｂの第２温度に比べて低く設定されてもよい。
【００１９】
（２）第２実施形態に係る洗浄装置
図３は本発明の第２実施形態に係る洗浄装置２１の全体像を示す。洗浄装置２１は洗浄槽２２を備える。洗浄槽２２には第１実施形態に係る洗浄液２３が湛えられる。洗浄液２３は、液体と、液体に含有されて、第１温度の気体で形成され第１径Ｄ１（＝１００ｎｍ未満）の平均気泡径を有する第１微細気泡群２４ａと、液体に含有されて、第１温度より低い第２温度の気体で形成され第１径Ｄ１よりも大きい第２径Ｄ２（＝１００ｎｍ以上５０μｍ以下）の平均気泡径を有する第２微細気泡群２４ｂとを有する。いずれの液体にも、純水のほか、水や有機溶剤を溶媒として電解質、界面活性剤、気体などが溶解している液体が用いられることができる。第１微細気泡群２４ａの気泡濃度は１ミリリットル当たり１ｘ１０６個以上であることが望まれる。第２微細気泡群２４ｂの気泡濃度は１ミリリットル当たり１ｘ１０６個以上であることが望まれる。単位体積当たりで第１微細気泡群２４ａの気泡数［個］は全気泡数の５０％を超える。単位体積当たりで第２微細気泡群２４ｂの気泡数［個］は全気泡数の５０％未満である。液体の温度は第２温度以上であって第１温度以下で任意に設定されることが望まれる。液体が例えば純水または水溶液の場合には、液体の温度は摂氏８０度以下に設定されることが望まれる。純水または水溶液の温度が摂氏８０度を超えると、気泡は安定的に高い個数密度を維持できない。
【００２０】
洗浄装置２１は撹拌機構２５を備える。撹拌機構２５は、洗浄対象物Ｗを保持する保持具２５ａを有する。保持具２５ａは洗浄液２３中に浸される。撹拌機構２５は保持具２５ａを駆動して洗浄槽２２の洗浄液２３中で洗浄対象物Ｗを移動させる。こうして洗浄対象物Ｗは洗浄液２３に曝される。移動に伴って洗浄液２３は撹拌される。撹拌に応じて第１微細気泡群２４ａと第２微細気泡群２４ｂとは混ざり合う。洗浄対象物Ｗの表面には第１微細気泡群２４ａおよび第２微細気泡群２４ｂが衝突する。洗浄対象物Ｗの表面と汚染物との境界（界面の輪郭）に温度の異なる微細気泡が次々に接触する。温度の異なる微細気泡が同一箇所に作用することで、界面の輪郭で温度変化の繰り返し(温度の振動)が生じる。温度の振動は界面で剥離を引き起こす。剥離の進行に伴って輪郭から内側に微細気泡は進入していく。こうして汚染物は洗浄対象物Ｗの表面から剥離する。汚染物は洗浄対象物Ｗから分離される。こうした温度の振動の働きで、洗浄液２３は、気泡の崩壊のエネルギーを必ずしも利用しなくとも、これまでに比べて飛躍的に良好な洗浄効果を発揮する。特に、大きい平均気泡径の第２微細気泡群２４ｂが洗浄対象物Ｗの表面に接触すると、微細気泡に含まれる気体の熱エネルギーは広い範囲で洗浄対象物Ｗの表面に作用する。小さい平均気泡径の第１微細気泡群２４ａが洗浄対象物Ｗの表面に接触すると、微細気泡に含まれる熱エネルギーは狭い範囲で集中的に洗浄対象物Ｗの表面に作用する。第１微細気泡群２４ａと第２微細気泡群２４ｂとは温度差を有することから、第２微細気泡群２４ｂの微細気泡で影響を受けた洗浄対象物Ｗの表面に第１微細気泡群２４ａの微細気泡が接触すると温度変化が生じる。第２微細気泡群２４ｂの微細気泡は広い領域で温度を拘束するので、小さい第１微細気泡群２４ａの微細気泡でも、第２微細気泡群２４ｂの微細気泡で拘束される温度の領域に接触する。小さい平均気泡径の微細気泡群同士で温度差を有する場合よりも、より高い確率で温度変化は生じる。微細気泡は小さいほど汚染物と洗浄対象物Ｗの表面との境界に入り込みやすく剥離を促進するものの、温度差を有する微細気泡の気泡径が相違することでさらなる洗浄効果の向上が実現されると考えられる。本実施形態では、第２温度は第１温度よりも低く設定されるものの、第２温度は第１温度に等しくてもよく第１温度より高くてもよい。
【００２１】
（３）第３実施形態に係る洗浄装置
図４は第３実施形態に係る洗浄装置３１の全体像を示す。洗浄装置３１は洗浄槽３２を備える。洗浄槽３２には液体３３が湛えられる。液体３３には、純水のほか、水や有機溶剤を溶媒として電解質、界面活性剤、気体などが溶解している液体が用いられることができる。洗浄槽３２には第１気泡発生装置３４および第２気泡発生装置３５が接続される。
【００２２】
第１気泡発生装置３４は液体３３中に開口する供給口３４ａを有する。第１気泡発生装置３４は供給口３４ａから液体３３中に微細気泡を吹き込む。微細気泡はマイクロバブルおよびナノバブルを含む。微細気泡は規定値以下の平均径の気泡の集合体であればよい。気泡の径は供給口３４ａに設置される微細孔の直径に基づき設定されることができる。微細孔の直径は１００ｎｍ未満に設定される。好ましくは、気泡の径は５０ｎｍ以下であるとよい。ここでは、第１気泡発生装置３４は、第１温度の気体で形成され１００ｎｍ未満の平均気泡径を有する第１微細気泡群を吹き出す。直径１００ｎｍ未満の気泡濃度は１ミリリットル当たり１ｘ１０６個以上であることが望まれる。
【００２３】
第１気泡発生装置３４には気体源３６ａが接続される。気体源３６ａは第１気泡発生装置３４に気体を供給する。気体は空気や窒素、水素などに限られずいかなる種類の気体であってもよい。気体源３６ａには温度調整装置３７ａが接続される。温度調整装置３７ａは気体源３６ａの気体の温度を調整する。こうした温度の調整にあたって気体には温度調整装置３７ａから熱エネルギーが加えられる（あるいは奪われる）。熱エネルギー（プラスであってもマイナスであっても）はいかなる方法で気体に伝達されてもよい。ここでは、気体源３６ａから第１気泡発生装置３４に第１温度の気体が供給される。
【００２４】
同様に、第２気泡発生装置３５は液体３３中に開口する供給口３５ａを有する。第２気泡発生装置３５は供給口３５ａから液体３３中に微細気泡を吹き込む。微細気泡はマイクロバブルおよびナノバブルを含む。微細気泡は規定値以下の平均径の気泡の集合体であればよい。気泡の径は供給口３５ａに設置される微細孔の直径に基づき設定されることができる。微細孔の直径は１００ｎｍ以上５０μｍ以下に設定される。好ましくは、気泡の径は１０００ｎｍ（＝１μｍ）以下であるとよい。ここでは、第２気泡発生装置３５は、第１温度より低い第２温度の気体で形成される第２微細気泡群を吹き出す。直径１００ｎｍ以上５０μｍ以下の気泡濃度は１ミリリットル当たり１ｘ１０６個以上であることが望まれる。
【００２５】
第２気泡発生装置３５には気体源３６ｂが接続される。気体源３６ｂは第２気泡発生装置３５に気体を供給する。気体は空気や窒素、水素などに限られずいかなる種類の気体であってもよい。気体の種類は第１気泡発生装置３４のそれと同じでもよく相違してもよい。気体源３６ｂには温度調整装置３７ｂが接続される。温度調整装置３７ｂは気体源３６ｂの気体の温度を調整する。こうした温度の調整にあたって気体には温度調整装置３７ｂから熱エネルギーが加えられる（あるいは奪われる）。熱エネルギー（プラスであってもマイナスであっても）はいかなる方法で気体に伝達されてもよい。ここでは、気体源３６ｂから第２気泡発生装置３５に第１温度とは相違する第２温度の気体が供給される。第２温度は第１温度よりも低い。
【００２６】
洗浄装置３１は保持機構３８を備える。保持機構３８は、洗浄槽３２内の洗浄液に浸される保持具３８ａを有する。保持具３８ａは洗浄対象物Ｗを保持する。保持機構３８は、洗浄液中で保持具３８ａを駆動して洗浄液中で洗浄対象物Ｗを移動させてもよく、静止状態で洗浄液中に洗浄対象物Ｗを保持してもよい。こうして洗浄対象物Ｗは洗浄液に曝される。
【００２７】
洗浄装置３１が作動すると、第１微細気泡群３９ａおよび第２微細気泡群３９ｂはそれぞれ洗浄対象物Ｗに向かって吹き出される。図２に示されるように、第１微細気泡群３９ａは第１径Ｄ１（＝１００ｎｍ未満）の平均気泡径を有する。第１気泡発生装置３４は最大数［個］で第１径Ｄ１の微細気泡を噴き出す。気泡径が第１径Ｄ１から増大し、あるいは減少するにつれて、気泡の数量［個］は減少する。すなわち、数量分布は第１径Ｄ１でピークを示す。その一方で、第２微細気泡群３９ｂは第２径Ｄ２（＝１００ｎｍ以上５０μｍ以下）の平均気泡径を有する。第２気泡発生装置３５は最大数で第２径Ｄ２の微細気泡を噴き出す。気泡径が第２径Ｄ２から増大し、あるいは減少するにつれて、気泡の数量は減少する。すなわち、数量分布は第２径Ｄ２でピークを示す。単位体積当たりで第１微細気泡群３９ａの気泡数［個］は全気泡数の５０％を超える。単位体積当たりで第２微細気泡群３９ｂの気泡数［個］は全気泡数の５０％未満である。
【００２８】
洗浄装置３１では、液体３３中に、第１温度の気体で形成され第１径Ｄ１の平均気泡径を有する第１微細気泡群３９ａと、第２温度の気体で形成され第２径Ｄ２の平均気泡径を有する第２微細気泡群３９ｂとを含有する洗浄液は生成される。吹き出された第１微細気泡群３９ａおよび第２微細気泡群３９ｂは洗浄対象物Ｗに衝突する。洗浄対象物Ｗの表面と汚染物との境界（界面の輪郭）に温度の異なる微細気泡が次々に接触する。温度の異なる微細気泡が同一箇所に作用することで、界面の輪郭で温度変化の繰り返し(温度の振動)が生じる。温度の振動は界面で剥離を引き起こす。剥離の進行に伴って輪郭から内側に微細気泡は進入していく。こうして汚染物は洗浄対象物Ｗの表面から剥離する。汚染物は洗浄対象物Ｗから分離される。こうした温度の振動の働きで、洗浄液は、気泡の崩壊のエネルギーを必ずしも利用しなくとも、これまでに比べて飛躍的に良好な洗浄効果を発揮する。特に、大きい平均気泡径の第２微細気泡群３９ｂが洗浄対象物Ｗの表面に接触すると、微細気泡に含まれる気体の熱エネルギーは広い範囲で洗浄対象物Ｗの表面に作用する。小さい平均気泡径の第１微細気泡群３９ａが洗浄対象物Ｗの表面に接触すると、微細気泡に含まれる熱エネルギーは狭い範囲で集中的に洗浄対象物Ｗの表面に作用する。第１微細気泡群３９ａと第２微細気泡群３９ｂとは温度差を有することから、第２微細気泡群３９ｂの微細気泡で影響を受けた洗浄対象物Ｗの表面に第１微細気泡群３９ａの微細気泡が接触すると温度変化が生じる。第２微細気泡群３９ｂの微細気泡は広い領域で温度を拘束するので、小さい第１微細気泡群３９ａの微細気泡でも、第２微細気泡群３９ｂの微細気泡で拘束される温度の領域に接触する。小さい平均気泡径の微細気泡群同士で温度差を有する場合よりも、より高い確率で温度変化は生じる。微細気泡は小さいほど物質と物体の表面との境界に入り込みやすく剥離を促進するものの、温度差を有する微細気泡の気泡径が相違することでさらなる洗浄効果の向上が実現されると考えられる。本実施形態では、第２温度は第１温度よりも低く設定されるものの、第２温度は第１温度に等しくてもよく第１温度より高くてもよい。
【００２９】
液体３３の温度は第２温度以上であって第１温度以下で任意に設定されればよい。液体３３が例えば純水または水溶液の場合には、液体３３の温度は摂氏８０度以下に設定されることが望まれる。純水または水溶液の温度が摂氏８０度を超えると、気泡は安定的に高い個数密度を維持できない。
【００３０】
（４）検証
本発明者は前述の第３実施形態に係る洗浄装置３１に倣って検証を実施した。検証では気泡の平均径（大きさ）と洗浄効果との関係が観察された。液体３３には純水が用いられた。観察にあたって洗浄槽３２には５０リットルの純水が溜められた。純水の温度（＝ＴＬ）は調整された。第１気泡発生装置３４には気体源３６ａから大気（空気）が供給された。空気の温度（第１温度Ｔ１）は純水の温度に等しく設定された。微細気泡の量は１ミリリットル当たり１ｘ１０６個程度に設定された。微細気泡の平均径は５０ｎｍに設定された。微細気泡の形成にあたってフィルムに穿たれた貫通孔の直径は調整された。１０分間にわたって継続的に第１微細気泡群３９ａは吹き込まれた。
【００３１】
第２気泡発生装置３５には気体源３６ｂから大気（空気）が供給された。空気の温度（第２温度Ｔ２）は純水の温度に等しく設定された。微細気泡の量は１ミリリットル当たり１ｘ１０６個程度に設定された。したがって、第１温度Ｔ１の微細気泡と第２温度Ｔ２の微細気泡との間で気泡数の比率は５０％：５０％に設定された。微細気泡の平均径は２００ｎｍに設定された。微細気泡の形成にあたってフィルムに穿たれた貫通孔の直径は調整された。１０分間にわたって継続的に第２微細気泡群３９ｂは吹き込まれた。
【００３２】
保持具３８ａにはカゴが用いられた。カゴ上に機械部品が洗浄対象物Ｗとして搭載された。機械部品の表面には切削加工時の切粉が油とともに付着していた。１０分間の洗浄後、機械部品の表面に残留した切粉の量および油の量を測定した。切粉の量の測定にあたって洗浄後の機械部品には高圧洗浄が施された。そうして洗い流された切粉を濾紙で採取した。電子天秤を用いて、採取した切粉の重量［ミリグラム］を測定した。一方で、油の量の測定にあたって洗浄後の機械部品は溶剤中に浸漬された。溶剤中に溶解した油の濃度［ｐｐｍ］が測定された。
【００３３】
観察にあたって、以下のとおり、２通りの条件が設定された。条件１では純水の温度ＴＬ、微細気泡の第１温度Ｔ１および微細気泡の第２温度Ｔ２は摂氏３０度に設定された。条件２では純水の温度ＴＬ、微細気泡の第１温度Ｔ１および微細気泡の第２温度Ｔ２は摂氏５０度に設定された。本発明者は比較条件１を設定した。比較条件１では、第１気泡発生装置３４から生成される微細気泡の平均径は５００ｎｍに設定された。同様に、第２気泡発生装置３５から生成される微細気泡の平均径は５００ｎｍに設定された。いずれも微細気泡の量は１ミリリットル当たり１ｘ１０６個程度に設定された。純水の温度ＴＬ、微細気泡の第１温度Ｔ１および微細気泡の第２温度Ｔ２は摂氏３０度に設定された。
【００３４】
観察の結果、図５に示されるように、条件１および２では比較条件１に比べて切粉の除去は大幅に促進されることが確認された。特に、条件１および２から明らかなように、純水の温度ＴＬ、第１温度Ｔ１および第２温度Ｔ２が高いほど、切粉の洗浄効果は高まることが確認された。同様に、図６に示されるように、条件１および２では比較条件１に比べて油の除去は大幅に促進されることが確認された。特に、条件１および２から明らかなように、純水の温度ＴＬ、第１温度Ｔ１および第２温度Ｔ２が高いほど、油の洗浄効果は高まることが確認された。
【００３５】
続いて本発明者は気泡の平均径（大きさ）と温度差との関係を観察した。液体３３には純水が用いられた。観察にあたって洗浄槽３２には５０リットルの純水が溜められた。純水の温度（＝ＴＬ）は摂氏４０度に設定された。第１気泡発生装置３４には気体源３６ａから大気（空気）が供給された。空気の温度（第１温度Ｔ１）は摂氏４５度に設定された。微細気泡の量は調整された。微細気泡の平均径は調整された。１０分間にわたって継続的に第１微細気泡群３９ａは吹き込まれた。
【００３６】
第２気泡発生装置３５には気体源３６ｂから大気（空気）が供給された。空気の温度（第２温度Ｔ２）は摂氏３５度に設定された。微細気泡の量は調整された。微細気泡の平均径は調整された。微細気泡の形成にあたってフィルムに穿たれた貫通孔の直径は調整された。１０分間にわたって継続的に第２微細気泡群３９ｂは吹き込まれた。
【００３７】
平均径および温度差の観察にあたって、以下の通り、５通りの条件が設定された。
【表１】
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【表２】
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本発明者は比較条件２を設定した。比較条件２では、第１気泡発生装置３４から生成される微細気泡の平均径は５００ｎｍに設定された。同様に、第２気泡発生装置３５から生成される微細気泡の平均径は５００ｎｍに設定された。いずれも微細気泡の量は１ミリリットル当たり１ｘ１０６個程度に設定された。
【００３８】
観察の結果、図７に示されるように、条件３〜７では比較条件１および２に比べて切粉の除去は大幅に促進されることが確認された。特に、図８に示されるように、単位体積あたりで第１温度Ｔ１の微細気泡の気泡数が全気泡数の５０％を超えると、切粉の洗浄効果は高まることが確認された。条件５〜７の比較から明らかなように、大きい平均気泡径の微細気泡群に比べて小さい平均気泡径の微細気泡群で温度が高いと、切粉の洗浄効果は高まることが確認された。同様に、図９に示されるように、条件３〜７では比較条件１および２に比べて油の除去は大幅に促進されることが確認された。特に、図１０に示されるように、単位体積あたりで第１温度Ｔ１の微細気泡の気泡数が全気泡数の５０％を超えると、油の洗浄効果は高まることが確認された。条件５〜７の比較から明らかなように、大きい平均気泡径の微細気泡群に比べて小さい平均気泡径の微細気泡群で温度が高いと、油の洗浄効果は高まることが確認された。
【符号の説明】
【００３９】
１３…液体、１８ａ…第１微細気泡群、１８ｂ…第２微細気泡群、２４ａ…第１微細気泡群、２４ｂ…第２微細気泡群、３９ａ…第１微細気泡群、３９ｂ…第２微細気泡群。
【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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【図９】
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【図１０】
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