(57)【要約】      （修正有）【課題】微細で径が均一な高濃度ナノバブルを得ることができるナノバブル製造装置の提供。【解決手段】ナノバブル製造装置は、上部にバブル含有液導入口２１ａを配するとともに底部にバブル含有液導出口２１ｂを配してなる液槽２と、この液槽２のバブル含有液導入口２１ａにマイクロバブルを含有するマイクロバブル含有液を供給するマイクロバブル含有液供給部３と、バブル含有液導入口２１ａを通して液槽２内に供給されたマイクロバブル含有液が下方へ向けて流れる箇所に超音波によるマイクロバブルの圧壊が集中して起こりナノバブルが生成される超音波圧壊場を形成するために液槽２内へ超音波を照射する超音波圧壊部４と、この超音波圧壊部４により生成されたナノバブルを含有するナノバブル含有液を、バブル含有液導出口２１ｂを通して液槽２外に取り出すナノバブル含有液導出部５とを具備する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部にバブル含有液導入口を配するとともに底部にバブル含有液導出口を配してなる液槽と、
この液槽の前記バブル含有液導入口にマイクロバブルを含有するマイクロバブル含有液を供給するマイクロバブル含有液供給部と、
前記バブル含有液導入口を通して前記液槽内に供給された前記マイクロバブル含有液が下方へ向けて流れる箇所に超音波によるマイクロバブルの圧壊が集中して起こりナノバブルが生成される超音波圧壊場を形成するために前記液槽内へ超音波を照射する超音波圧壊部と、
この超音波圧壊部により生成されたナノバブルを含有するナノバブル含有液を、前記バブル含有液導出口を通して前記液槽外に取り出すナノバブル含有液導出部とを具備するナノバブル製造装置。
【請求項２】
前記バブル含有液導入口が前記液槽の平面視中央に配されたものであり、
前記超音波圧壊部が前記液槽の平面視中央に前記超音波圧壊場を形成するものである請求項１記載のナノバブル製造装置。
【請求項３】
超音波の発振周波数を２０ＫＨｚ〜１．５ＭＨｚとしている請求項１又は２記載のナノバブル製造装置。
【請求項４】
前記超音波圧壊部が超音波を発振し得る超音波発振子を有し、
前記液槽が、前記超音波発振子を固定した外周タンクと、この外周タンクよりも内側に形成され前記バブル含有液及びバブル含有液導出口を配する内周タンクとを有し、これら外周タンク及び内周タンクの間に超音波を前記内周タンクへ伝搬するための伝搬液を貯留する伝搬液貯留領域を形成している請求項１、２又は３記載のナノバブル製造装置。
【請求項５】
前記超音波圧壊部が前記超音波発振子を複数有している請求項４記載のナノバブル製造装置。
【請求項６】
前記内周タンクが平面視円形状をなすものであり、複数の前記超音波発振子が前記内周タンクの中央へ向けて超音波を発振し得るように平面視放射状に配されている請求項５記載のナノバブル製造装置。
【請求項７】
複数の前記超音波発振子が、下方へ傾斜した方向に超音波を発振するように配されている請求項５又は６記載のナノバブル製造装置。
【請求項８】
前記内周タンクを、大気とは遮断された密閉構造としている請求項４、５、６又は７記載のナノバブル製造装置。
【請求項９】
前記マイクロバブル含有液供給部が、液体及び気体を混合させる気液混合器と、気液混合器により気体が混合された液体を前記マイクロバブル含有液とするマイクロバブル生成器と、前記マイクロバブル含有液が前記バブル含有液導入口へ吐出されるように作動するポンプとを有している請求項１、２、３、４、５、６、７又は８記載のナノバブル製造装置。
【請求項１０】
前記気液混合器が、前記ポンプよりも液体の流れにおける上流側に設けられている請求項９記載のナノバブル製造装置。
【請求項１１】
前記気液混合器が、前記ポンプと前記マイクロバブル生成器との間に設けられている請求項９又は１０記載のナノバブル製造装置。
【請求項１２】
前記マイクロバブル生成器が、前記気液混合器を経た前記気泡含有液を螺旋状に旋回動作させる旋回部材と、この旋回部材を経た前記気泡含有液を突起に衝突させながら通過させる突起圧壊部材と、この突起圧壊部材を経た前記気泡含有液を一定時間対流させる畜養部材と、畜養部材を経た前記気泡含有液を発泡させて前記マイクロバブル含有液とする発泡部材とを有している請求項９、１０又は１１記載のナノバブル製造装置。
【請求項１３】
前記マイクロバブル含有液供給部が、前記畜養部材内の液体を加圧する畜養加圧器を有している請求項１２記載のナノバブル製造装置。
【請求項１４】
前記マイクロバブル生成器が、交換可能にモジュール化されたものである請求項９、１０、１１、１２又は１３記載のナノバブル製造装置。
【請求項１５】
前記ナノバブル生成器が、時間当たりに通過させる液量が異なる複数のモジュールから任意の一のモジュールを選択して取り付け得るように構成している請求項１４記載のナノバブル製造装置
【請求項１６】
前記マイクロバブル含有液供給部が前記液槽の上側から前記ポンプにより前記マイクロバブル生成器へ液体を抽出する液抽出路を有している請求項９、１０、１１，１２、１３、１４又は１５記載のナノバブル製造装置。
【請求項１７】
前記液槽内の液体の温度を所定の温度範囲内に制御する液温制御部を有している請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５又は１６記載のナノバブル製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナノバブル含有液を製造するナノバブル製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、マイクロ・ナノバブルが有する様々な効果がエコ環境活用技術として洗浄・殺菌効果の活用、有機合成への活用等様々な分野に活用することが検討され始めている。このため、その発生装置に於いても様々な方式が考案されている。例えば、特許文献１に記されている旋回流方式を適用しているものや、特許文献２、特許文献３及び特許文献４に記されている、加圧剪断方式を適用しているもの等、さまざまな手法が考案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１１６３６５号公報
【特許文献２】特開２００６−２７２２３２号公報
【特許文献３】特許第３７６２２０６号公報
【特許文献４】特許第４０９４６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、いずれの方式ともナノバブルの微細均一化を可能とするものではなく、様々なバブル粒径が混在するため、バブルの保有電荷量やゼータ電位の違いによりバブル相互間に凝集作用が生じてバブル濃度を飛躍的に向上させることが困難であった。又、既発明考案によるナノバブル製造装置では、ほとんどの装置が加圧剪断方式のため、その圧力構造に耐えうるよう接液部にステンレス等の金属を使用せざるを得ない。一部の発明考案（旋回流方式）ではＰＶＣ等の樹脂を使用している例もあるが、その装置はマイクロ・ナノバブルを混在する発生装置であって、微細均一高濃度ナノバブル製造装置とはなっていないのが実情である。特に、ナノバブルレベルでのバブル粒径をホモジニアス（微細均一）化する技術は、既存技術では不可能であった。従って、従来技術においては、微細均一高濃度ナノバブルを発生させようとすれば必然的に高圧水環境下で剪断圧壊する必要があり、このため、酸化・還元反応の極めて高いオゾンや水素等のナノバブルがステンレスのオゾン腐食や水素脆性の発生などにより安全上や品質上からも大きな制約があった。
【０００５】
また、微細なバブルは下記のＹｏｕｎｇ−Ｌａｐｌａｃｅの式からも導かれる通りバブル内圧が高く、ナノバブルではいずれもバブルの内側に向かう力=内圧のため、より小さくなる傾向となることが判明している。
【０００６】
ΔＰ＝４σ／Ｄ
（ΔＰ：圧力上昇変化、σ:表面張力、
Ｄ：バブル直径  １００ｎｍ：３０Ａｔｏｍ、１０ｎｍ：３００Ａｔｏｍ）
そしてバブル粒径が微細均一でない場合、バブル固有の保有電荷量、ゼータ電位が異なるため大きなバブルに微細なバブルが吸着し、バブルがより大きくなる傾向にあり、粒径の異なるバブルは、凝集作用が働き、より大きなバブルとなって浮上崩壊する結果、バブル寿命も短命で、酸化還元反応やウイルス等の殺滅菌作用等の再現性も大変低くなる欠点があった。
【０００７】
本発明は、従来技術が包含している上記不具合に着目したものであり、微細で径が均一な高濃度ナノバブルを得ることができるナノバブル製造装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。
【０００９】
すなわち本発明に係るナノバブル製造装置は、上部にバブル含有液導入口を配するとともに底部にバブル含有液導出口を配してなる液槽と、この液槽の前記バブル含有液導入口にマイクロバブルを含有するマイクロバブル含有液を供給するマイクロバブル含有液供給部と、前記バブル含有液導入口を通して前記液槽内に供給された前記マイクロバブル含有液が下方へ向けて流れる箇所に超音波によるマイクロバブルの圧壊が集中して起こりナノバブルが生成される超音波圧壊場を形成するために前記液槽内へ超音波を照射する超音波圧壊部と、この超音波圧壊部により生成されたナノバブルを含有するナノバブル含有液を、前記バブル含有液導出口を通して前記液槽外に取り出すナノバブル含有液導出部とを具備することを特徴とする。
【００１０】
本発明は、本願発明者が、超音波によるマイクロバブルの圧壊が集中して起こりナノバブルが生成される超音波圧壊場を形成する点と、液槽中においてナノバブルが下方へ集中する点とにはじめて想到することにより実現し得たものである。
【００１１】
このようなものであれば、微細で径が均一な高濃度ナノバブルを得ることができるナノバブル製造装置を実現することが可能となる。
【００１２】
また、より好適な超音波圧壊場を形成するための具体的な構成として、バブル含有液導入口が液槽の平面視中央に配されたものであり、超音波圧壊部が液槽の平面視中央に超音波圧壊場を形成するという態様を挙げることができる。
【００１３】
ナノバブルをより好適に生成し得るためには、超音波の発振周波数を２０ＫＨｚ〜１．５ＭＨｚとすることが望ましい。
【００１４】
また、超音波圧壊部からナノバブル含有液をより好適に得るための構成としては、超音波圧壊部が超音波を発振し得る超音波発振子を有し、液槽が、超音波発振子を固定した外周タンクと、この外周タンクよりも内側に形成されバブル含有液及びバブル含有液導出口を配する内周タンクとを有し、これら外周タンク及び内周タンクの間に超音波を内周タンクへ伝搬するための伝搬液を貯留する伝搬液貯留領域を形成している態様を挙げることができる。
【００１５】
他方、本発明に係る液槽は勿論、上記外周タンク及び内周タンクを具備する構成に限られず、外周タンクのみの一重構造のものとし、伝搬液を使用しないものとしても良い。
【００１６】
さらに効率良く超音波圧壊場を形成するためには超音波圧壊部が超音波発振子を複数有しているものであることが望ましい。
【００１７】
また、液槽及び超音波圧壊部の具体的な構成として、内周タンクが平面視円形状をなすものであり、複数の超音波発振子が内周タンクの中央へ向けて超音波を発振し得るように平面視放射状に配されているものを挙げることができる。
【００１８】
そして均一な径を有するナノバブル含有液をより効率良く得るためには、複数の超音波発振子が、下方へ傾斜した方向に超音波を発振するように配されているようにすることが望ましい。
【００１９】
そして、ナノバブル含有液を構成する気体並びに液体の種類に依存することなく効率良くナノバブル含有液を得るためには、内周タンクを、大気とは遮断された密閉構造としておくことが望ましい。
【００２０】
そして、効率よくナノバブル含有液を得るべく、ナノバブルを生成し易いマイクロバブル含有液を液槽に効率よく供給するためには、マイクロバブル含有液供給部が、液体及び気体を混合させる気液混合器と、気液混合器により気体が混合された液体をマイクロバブル含有液とするマイクロバブル生成器と、マイクロバブル含有液がバブル含有液導入口へ吐出されるように作動するポンプとを有しているものであることが望ましい。
【００２１】
また、上述した気液気液混合器は、ポンプよりも液体の流れにおける上流側に設けられている態様であっても、ポンプとマイクロバブル生成器との間に設けられている態様であっても、効率よくナノバブル含有液を得ることができる。
【００２２】
そしてマイクロバブル生成器の具体的な構成として、気液混合器を経た気泡含有液を螺旋状に旋回動作させる旋回部材と、この旋回部材を経た気泡含有液を突起に衝突させながら通過させる突起圧壊部材と、この突起圧壊部材を経た気泡含有液を一定時間対流させる畜養部材と、畜養部材を経た気泡含有液を発泡させてマイクロバブル含有液とする発泡部材とを有しているものを挙げることができる。
【００２３】
さらに効率よくマイクロバブル含有液を得るためには、マイクロバブル含有液供給部が、畜養部材内の液体を加圧する畜養加圧器を有しているものであることが望ましい。
【００２４】
また、所要量のナノバブル含有液を確実に得るための構成として、マイクロバブル生成器が、交換可能にモジュール化されたものであることが望ましい。
【００２５】
特に使用者によるナノバブルの所要量の変更にも速やかに対応し得るようにするためには、ナノバブル生成器が、時間当たりに通過させる液量が異なる複数のモジュールから任意の一のモジュールを選択して取り付け得るように構成しているものであることが好ましい。
【００２６】
また、液槽に効率よくマイクロバブル含有液を供給するためには、マイクロバブル含有液供給部が、液槽の上側からポンプによりマイクロバブル生成器へ液体を抽出する液抽出路を有しているものであることが好ましい。
【００２７】
そして、継続的な使用においてもナノバブル含有液の製造効率を高く維持しておくためには、液槽内の液体の温度を所定の温度範囲内に制御する液温制御部を有しているものであることが望ましい。
【００２８】
上述した本発明は、中心ナノバブル粒径１００ｎｍ前後以下（以下ホモジニアスナノバブルと呼称する。）
機械的に生成した０．２〜２μm程度のマイクロバブルを超音波同時圧壊法によって、同時且つ連続的にナノバブル化することを特徴としているため、バブル粒径が揃っていることからバブル保有電荷量、ゼータ電位等バブルの物理的特性がほぼ同一となる。このため、バブル相互間に分散作用が働くことから、更なる高濃度化が達成でき、バブルの有する洗浄効果、殺菌効果等の再現性が極めて高くなり、高スループットを得ることが可能となる。しかも、接液部に塩化ビニル樹脂やＰＶＤＦ、ＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂を使用でき、樹脂溶接や接着構造などの採用により大気との気体接触のない完全密閉構造バブル発生システムが構築できるため、ガス種を選ばず、且つ原液の種類も選ばない安全なナノバブル発生システムが構築できる。しかも、マイクロバブルの粒径幅を０．２〜２μm程度に抑制しながら高濃度化を図り、更に超音波圧壊場によってこのバブルを同時圧壊させ、バブル粒径１００ｎｍ前後以下且つナノバブル濃度３億個/ｍｌ以上を達成できる。このため、水酸基や水素基等のラジカル反応やナノバブルとＰａｒｔｉｃｌｅ（微細なゴミ）やウイルス等との微粒子間相互作用による選択的吸着酸化脱離洗浄・殺菌効果を活用し、次亜塩素酸等の薬品を使用しない食品洗浄装置、有機合成装置、半導体洗浄装置、医療・治療器具等の殺菌・洗浄装置等への活用を可能とする高スループットを達成する。この達成により環境や人体等に優しいエコ常温殺・滅菌洗浄装置の実現が可能となる。併せて、オゾンナノバブルによる有機物分解、スケール分解や消臭効果を活用した配管・ボイラタンク等の洗浄や洗浄後の水素ナノバブルを活用した還元効果による赤錆を黒錆に転換し、皮膜によって管の寿命を延命するなどの効果も可能となる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば微細で径が均一な高濃度ナノバブルを得ることができるナノバブル製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係る正面図。
【図２】同実施形態に係る機能ブロック図。
【図３】同実施形態に係る正面側から見た構成説明図。
【図４】同平面側から見た構成説明図。
【図５】同右側面側から見た構成説明図。
【図６】同実施形態に係るマイクロバブル発生部の構成図。
【図７】図６に係る要部拡大図。
【図８】同実施形態に係る超音波圧壊部の平面図。
【図９】図８のＢ−Ｂ線断面図に基づく要部の構成説明図。
【図１０】同実施形態の変形例１に係る図２に対応した説明図。
【図１１】同実施形態の変形例２に係る構成説明図。
【図１２】同実施形態の変形例３に係る要部の模式的な平面図。
【図１３】同実施形態の変形例４に係る図２に対応した説明図。
【図１４】同変形例に係る図９に対応した説明図。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３２】
本実施形態に係るナノバブル製造装置は、例えば純水を原液として用い、バブル化対象気体をオゾンとしたものである。すなわち、純水にオゾンによるナノバブルを含有させたナノバブル含有液を製造するためのものである。図１は、当該ナノバブル製造装置の外観を示している。当該ナノバブル製造装置は上部１ａに当該装置のほぼ全ての構成要素を配置するとともに、下部１ｂにはバブル化対象気体であるオゾンを発生させるオゾン発生部６や、駆動原Ｅである電源装置を配置している。また筐体１の上部には、当該ナノバブル筐体１の外部に制御部０の操作パネル００を前面に露出させ、当該操作パネル００を介してユーザがこのナノバブル製造装置を任意に操作し得るようにしている。
【００３３】
しかして本実施形態に係るナノバブル製造装置は、上部にバブル含有液導入口たる導入口２１ａを配するとともに底部にバブル含有液導出口たる導出口２１ｂを配してなる液槽２と、この液槽２の導入口２１ａにマイクロバブルを含有するマイクロバブル含有液ＭＢを供給するマイクロバブル含有液供給部３と、導入口２１ａを通して液槽２内に供給されたマイクロバブル含有液ＭＢが下方へ向けて流れる箇所に超音波ｓｓによるマイクロバブルの圧壊が集中して起こりナノバブルが生成される超音波圧壊場Ｘを形成するために液槽２内へ超音波ｓｓを照射する超音波圧壊部４と、この超音波圧壊部４により生成されたナノバブルを含有するナノバブル含有液ＮＢを、導出口２１ｂを通して液槽２外に取り出すナノバブル含有液導出部５とを具備することを特徴としている。
【００３４】
＜構成説明＞
以下、当該ナノバブル製造装置の構成について説明する。図２〜図９に示して説明する。図３〜図５は主に、筐体１内における液槽２、マイクロバブル含有液供給部３及び超音波圧壊部４の配置を図示している。ナノバブル製造装置は、筐体１内においては図２に示すように、例えば純水といった原液を導入する原液導入部７と、この原液導入部７からの原液を貯留する液槽２と、液循環機構９を介して液槽２に接続しているマイクロバブル含有液供給部３と、このマイクロバブル含有液供給部３に接続しているオゾン発生部６と、液槽２に設けられた超音波圧壊部４と、液槽２内にて生成されたナノバブル含有液ＮＢを取り出すためのナノバブル含有液導出部５と、原液とは別異に液槽２へ導入或いは液槽２から導出される伝搬液を案内するための伝搬液流路８とを具備している。そして当該ナノバブル製造装置内には各所にバルブＶ１〜Ｖ４、Ｖ６、Ｖ７及びスイッチＶ５が配置されるとともに、これらバルブＶ１〜Ｖ４、Ｖ６、Ｖ７及びスイッチＶ５は制御部０によりコントロールされる。また本実施形態では、マイクロバブル含有液供給部３が液槽２の上側からポンプ３９によりマイクロバブル生成器へ液体を抽出する液抽出路９１が設けられている。そして当該液抽出路９１と、マイクロバブル含有液供給部３と液槽２との間に介在する供給流路９２とともに液体を循環させ得る液循環機構９を構成している。
【００３５】
原液導入部７は、装置外にて生成された原液の一例としての純水を液槽２内に導入するためのものである。この原液導入部７には制御部０により開閉制御されるバルブＶ１が設けられている。
【００３６】
ナノバブル含有液導出部５は、超音波圧壊部４により生成されたナノバブル含有液ＮＢを、導出口２１ｂを通して液槽２外、ひいては装置外部に取り出すためのものである。このナノバブル含有液導出部５には制御部０により開閉制御されるバルブＶ４が設けられている。
【００３７】
オゾン発生部６は、オゾンを発生させるオゾン発生機６１と、このオゾン発生機６１からマイクロバブル含有液供給部３に至る流路上に設けられた圧力計６２と流量計６３と逆止弁６４とを有している。オゾン発生機６１は、バブル化対象であるオゾンを発生させるための既存装置を適用している。また当該ナノバブル製造装置は勿論、このオゾン発生機６１に代えて既存の別異の機材を搭載することで、酸素、窒素、アンモニア、水素、或いは二酸化炭素といった他の気体を含有するナノバブル含有液ＮＢを製造することも可能である。そしてこのオゾン発生部６には制御部０により開閉制御されるバルブＶ７が設けられている。
【００３８】
液槽２は、図２、図８及び図９に示すように、外周タンク２２及び内周タンク２１を主体とした二層構造をなす。内周タンク２１は平面視円形状をなし、大気とは遮断された密閉構造としている。この内周タンク２１の上部にバブル含有液導入口たる導入口２１ａ、原液供給部から原液が供給される原液供給口２１ｃ及び内周タンク２１の上層（タンクの深さ方向に対して底面から３／４以上の上方部）にある液体を抜き出すための液抜出口２１ｄが設けられている。内周タンク２１の下部すなわち底面にはナノバブル含有液導出部５により装置外部へナノバブル含有液ＮＢを導出する導出口２１ｂが設けられている。外周タンク２２は、例えばステンレスといった超音波ｓｓを反射できる材質で構成された平面視六角形状をなす。外周タンク２２は、上部に伝搬液を供給するための伝搬液供給口２２ａを有するとともに下部に伝搬液を排出するための伝搬液排出口２２ｂを有している。そして外周タンク２２及び内周タンク２１の間に超音波ｓｓを内周タンク２１へ伝搬するための伝搬液を貯留する伝搬液貯留領域２２ｃが形成される。
【００３９】
ここで内周タンク２１の材質について詳述する。内周タンク２１は塩化ビニル樹脂かＰＶＤＦ等のフッ素系樹脂など樹脂材料又は、石英で構成されることが望ましい。樹脂材料の場合には上部を樹脂溶接や接着などで完全密閉構造とする。石英の場合には、ＰＴＦＥ、バイトン等のシール材を介して密閉構造を採るものとする。その理由は、マイクロバブルの超音波圧壊時に発生する微量ガスを大気と接触させないための処置である。オゾンナノバブル発生時にはオゾンリークによる人体危険を防止するためであり、水素ナノバブルでは、水素と酸素の接触による爆発危険を防止するためである。しかも、この処置によってバブルによる有機合成反応対応でも、気中ガス成分の混入がないため、安定した有機合成反応を得ることが可能となる。
【００４０】
伝搬液流路８は、外周タンク２２内に設けられた温度センサＴＳ１とともに液槽２内の液体の温度を所定の温度範囲内に制御する液温制御部として機能する。この伝搬液流路８は装置外部から外周タンク２２の伝搬液供給口２２ａへと伝搬液を供給する伝搬液供給部８１と、外周タンク２２の伝搬液排出口２２ｂから装置外部へ伝搬液を排出する伝搬液排出部８２とを有している。伝搬液供給部８１にはバルブＶ２が、伝搬液排出部８２にはバルブＶ３が設けられ、これらバルブＶ２、Ｖ３はともに制御部０により制御される。
【００４１】
マイクロバブル含有液供給部３は、図２、図６及び図７に示すように、液槽２のバブル含有液導入口に供給流路９２を介してマイクロバブルを含有するマイクロバブル含有液ＭＢを供給するためのものである。マイクロバブル含有液供給部３は、液体及び気体を混合させる気液混合器３１と、気液混合器３１により気体が混合された気泡含有液をマイクロバブル含有液ＭＢとするマイクロバブル生成器と、マイクロバブル含有液ＭＢが導入口２１ａへ吐出されるように作動するポンプ３９とを有している。ポンプ３９については既存のものを使用しているため、その詳細な説明を省略するが、ポンプ３９として、例えばエアー駆動型容積式ポンプを適用するが、マグネットポンプや軸流ポンプ等非容積式ポンプを適用しても良く、ポンプの種類を選ばない。
【００４２】
気液混合器３１は、本実施形態では気液混合器３１が、ポンプ３９よりも液体の流れにおける上流側に設けられているポンプ３９の液体取り入れ口近傍に気体取り入れ口を設け、ポンプ３９の吸引力を利用して液体と同時に気体も吸引させポンプ３９内で気液混合体たる気泡含有液を生じさせるようにしている。斯かる構成を適用している理由は、液体側の流れ方向に添うことで、気液混合を円滑にできるようにすることを目的としているからである。この位置が液体の流れ方向と逆らう場合には、液体の圧力変動を直接受けるため、気体の導入流量が一定せず、気液混合を円滑に行うことができないため、多量の気体が導入されポンプ３９が空運転する場合や気体がほとんど入らずバブル発生が定量化しない現象が発生する。これに対して、本実施形態によれば、気体導入圧力が一定圧力で供給することのみで気体導入量が一定となり、安定した気体導入量を維持することが可能となる。
【００４３】
マイクロバブル生成器３２は、気液混合器３１を経た気泡含有液を螺旋状に旋回動作させる旋回部材３４と、この旋回部材３４を経た気泡含有液を突起３５ａに衝突させながら通過させる突起圧壊部材３５と、この突起圧壊部材３５を経た気泡含有液を一定時間対流させる畜養部材３６と、畜養部材３６を経た気泡含有液を発泡させてマイクロバブル含有液ＭＢとする発泡部材３７とを有している。また本実施形態では、このマイクロバブル生成器３２が、交換可能にモジュール化された構造をなす。詳述すれば、マイクロバブル生成器３２は、時間当たりに通過させる通過液量が異なる複数のモジュールから任意の一のモジュールを選択して取り付け得るように構成しているが、通過液量が異なる構成をなすマイクロバブル生成器３２については後述する変形例において詳述する。
【００４４】
旋回部材３４は、内部に螺旋状に形成された旋回面３４ａに沿って液体を流すものである。この旋回面３４ａは、少なくとも円軸方向に対して１．５回転以上の円軸回転が得られることが望ましい。気液混合器３１によって液中に混入された気泡含有液に、ポンプ３９の吐出圧力を利用して旋回流作用を加えることで、流速を加速することができる。円軸方向に対する回転数を上げれば流速は増大するが、その分圧力損失が増大するため、ポンプ３９の揚程能力と必要とするバブル濃度から最適回転数は決定される。なお、当該旋回部材３４は、特許文献１に示されているような液体のみを旋回させる旋回流ではなく、あくまでも気泡含有液の流速を加速する手段として用いることを特徴としている。このため、この部分でマイクロバブルを発生させるのではない。
【００４５】
突起圧壊部材３５は、旋回部材３４の後段に配置されるものである。突起圧壊部材３５は、旋回部材３４を通過した気泡含有液を突起３５ａにより剪断圧壊することによりバブル濃度を向上させる役割を有する。この突起圧壊部材３５は円柱構造をなし、円筒方向に対して垂直方向に多段の突起３５ａを設け、突起３５ａの先端がそれぞれ対向する方向に配置されたものであって、中心部分に突起３５ａが存在しない空洞である液流路になるようにしている。また突起３５ａは少なくとも６段以上の段数になっており、長手方向に３６度以上の角度で交互に配置される。さらにこの突起圧壊部材３５は旋回部材３４と連続し一体的に構成されるものとしている。旋回部材３４によって加速された気泡含有液はこの突起３５ａに当たりながら粉砕され気体がさらに微細化する。本実施形態では、樹脂溶接を用いた構成であるが、突起３５ａはねじ込み式で構成しても差し支えなく、突起３５ａの配置は同図の態様の他、９０度の角度位相をもって４方向に配置する態様、６０度の角度位相をもって６方向に配置する態様でも差し支えはない。また、本実施形態において各突起３５ａ間で３６度角度位相を異ならせている理由は、突起３５ａが並行連続すると先端の突起３５ａでは気泡含有液を剪断圧壊できるが、後段の突起３５ａでは先端部分の陰に隠れてその機能を果たすことができないからである。このため、前後の突起３５ａの角度位相を異ならせることで、後段に位置付けた突起３５ａも均等に剪断圧壊させることができる。この配列構成により突起３５ａ後方に空間が得られることで、突起３５ａ後方に発生するカルマン流と流れ方向の流体衝突による剪断圧壊効果も得られる（突起３５ａ後方に発生するカルマン流については流体の力学  須藤  浩三他著  コロナ社版  Ｐ１９６に説明されている。）。
【００４６】
畜養部材３６は、突起圧壊部材３５を通過した液体である気泡含有液を一時的に貯留するためのものである。この畜養部材３６は、例えばポンプ３９の１分間当たりの吐出流量の１／２０ＫＨｚ〜１／５の貯留が可能な容器である。この畜養部材３６は、突起圧壊部材３５の下流側端部及び発泡部材３７の上流側端部が収納されている。
【００４７】
発泡部材３７は、特に図７に示すように、発泡部材３７は、例えば複数のオフセット孔３７ａ１を有するスリット板３７ａと、液体を加圧する円筒形状をなす再加圧部３７ｂと、テーパ円錐構造をなすテーパ部３７ｃとを有している。スリット板３７ａは、中心からオフセットさせた位置に、例えば正三角形状をなすように３つのオフセット孔３７ａ１を有している。またこのオフセット孔３７ａ１は、液体の流路に対し所定角度傾斜し、拡散する方向に延出するよう穿たれている。再加圧部３７ｂはオフセット孔３７ａ１を通過した液体である気泡含有液を内部で加圧するためにオフセット孔３７ａ１の開口面積よりも小さい開口面積で液体を流出させる流出口３７ｂ２と、この流出口３７ｂ２の周囲並びにスリット板３７ａの裏面側に位置する衝突壁３７ｂ１とを有している。テーパ部３７ｃは、流出口３７ｂ２から例えば１５度よりも小さい角度で円錐状に拡散するテーパ面３７ｃ１を有している。斯かる構成により、オフセット孔３７ａ１を通過した液体は加圧されながら傾斜方向に流れて且つ前後の衝突壁３７ｂ１に衝突することにより気体がさらに圧壊される。そして流出口３７ｂ２を経た液体がテーパ部３７ｃに至ると急速に減圧されることで、気泡含有液がマイクロバブル含有液ＭＢになる。具体的に説明すると、再加圧部３７ｂ内の圧力は３ＭＰａ前後となっているがテーパ部３７ｃでは１ＭＰａとなり、急激に減圧されることから、発泡部材３７を経た液体は均一なマイクロバブルを含有するマイクロバブル含有液ＭＢとなる。
【００４８】
とくにこの発泡部材３７の急速な減圧により、既知技術では不可能とされたステンレス等を使用しないＰＶＤＦ、ＰＴＦＥ、ＰＶＣ等の樹脂でも微細且つ均一なマイクロバブルを得ることが可能となる。なお、既知ベンチュリー構造管では上述のような再加圧機能は得られない。
【００４９】
しかして本実施形態では、マイクロバブル含有液供給部３は、上記の気液混合器３１、マイクロバブル生成器３２及びポンプ３９に加え、畜養部材３６内の圧力を一定圧力（０．８ＭＰａ〜２ＭＰａ）程度に高めることで、バブル濃度を向上させる機能を担保するための畜養加圧器３３を有している。この畜養加圧器３３は、本発明に係るマイクロバブルを微細均一化するための最重要機能の一つであり、剪断圧壊したバブル核内の保有電荷量、ゼータ電位を均一にするため、一定時間滞留をさせること及び余剰気体による加圧圧縮効果を活用して、畜養部材３６内の圧力を一定圧力（０．８ＭＰａ〜２ＭＰａ）程度に高めることで、バブル濃度を向上させる機能を有する。これらの機能によって、ポンプ３９が例えば低揚程能力である容積移送型ポンプ（エヤー駆動型ベローズポンプ、同式ダイヤフラムポンプ等）でも微細均一化超高濃度マイクロバブルを発生させることが可能となり、しかも、非容積移送型ポンプ（マグネットポンプや軸流ポンプ等）では、揚程圧が高くなるため、さらなる濃度向上が可能となる。このため、この機能により、ポンプ３９の種類を選ばないマイクロバブル含有液供給部３が実現される。なお当該畜養加圧器３３により畜養部材３６内で加圧された気泡含有液は発泡部材３７の再加圧部３７ｂにて再び加圧されている。
【００５０】
超音波圧壊部４は、外周タンク２２に取り付けられた複数の超音波発振子４１を有する。本実施形態では、平面視六角形状をなす外周タンク２２にそれぞれ放射状に６つの超音波発振子４１を取り付けている。すなわちこの超音波発振子４１は内周タンク２１の中央へ向けて超音波ｓｓを発振し得るように配置されている。そしてこの超音波圧壊部４による超音波ｓｓの発振周波数を２０ＫＨｚ〜１．５ＭＨｚとしている。具体的には、２８ＫＨｚ〜１．５ＭＨｚの範囲としている。そしてこれら６つの超音波発振子４１は、例えば１５度程度下方へ傾斜した方向に超音波ｓｓを発振するように配されている。
【００５１】
＜作用説明＞
しかして本実施形態に係るナノバブル製造装置では、超音波圧壊部４の作動により内周タンク２１の平面視中央において、バブル含有液導入口を通して液槽２内に供給されたマイクロバブル含有液ＭＢが下方へ向けて流れる箇所に超音波ｓｓによるマイクロバブルの圧壊が集中して起こりナノバブルが生成される超音波圧壊場Ｘが形成される。具体的に説明すると、超音波発振子４１から伝搬された超音波エネルギーは外周タンク２２のステンレス板等の壁面で反射し、その反射エネルギーも相まって内周タンク２１内で超音波圧壊場Ｘを形成する構成となっている。換言すれば、超音波圧壊部４によって液槽２内の超音波ｓｓは、角柱又は円柱状をなす中心部分すなわち超音波圧壊場Ｘ内に超音波ｓｓを集中させてマイクロバブルの逃げ場をなくしながら圧壊する。これにより、ナノバブルを形成することを特徴とする。このため、超音波ｓｓのエネルギーと周波数を適宜選択することで、中心粒径１００ｎｍ前後以下且つバブル濃度３億個／ｍｌ以上の望ましいナノバブル含有液ＮＢを得ることが可能となる。
【００５２】
他方、従来も超音波で新たなナノバブルを得る技術としてはナノバブルの発生と機能に関する研究等があるが、濃度が低くナノバブルの寿命が短命で高濃度できないものであった（筑波大学大学院博士課程  システム情報工学研究科修士論文ナノバブルの発生と機能に関する研究  後藤  瑞希  ２００４年１月）。また、マイクロバブルから圧壊法でナノバブルを得る方法は特開２００５−２４６２９３号公報、特開２０１１−２１８３０８号公報記載の技術が考案されている。しかしながら、前者では、単に超音波を当てることやオリフィス構造多孔板を用いて物理的刺激を与えること。電圧印加による物理的刺激を加えることのみであり、５００ｎｍ以下のナノバブルはそれ以上微細化できないことをＹｏｕｎｇ−Ｌａｐｌａｃｅの式を用いて説明をしている。さらに、特開２０１１−２１８３０８号公報等では、収容室の底面から上部に向かって超音波を印加する手法が考案されているが、この手法では超音波を印加する反対側方向にマイクロバブルやナノバブルがその振動エネルギーで移動するため、高濃度ナノバブルを生成することはできなかった。
【００５３】
＜動作説明＞
以下、本実施形態に係るナノバブル製造装置の動作フローについて説明する。
【００５４】
まず、筐体１に露出している操作パネル００によりユーザが動作開始指令を入力すると、バルブＶ２が開かれ、外周タンク２２に伝搬液が供給される。そして図示しない水位センサが外周タンク２２における伝搬液貯留領域２２ｃ内で伝搬液が一定量に至ることを検知するまで外周タンク２２に伝搬液が供給され続ける。続いて伝搬液が一定量に至ること検知すると、制御部０よりバルブＶ２閉の指令を出し、バルブＶ２が閉となって伝搬液の供給を停止する。そして内周タンク２１内の図示しない水位センサにより内周タンク２１内の液体が十分量に至っていないことを制御部０が確認すると、バルブＶ１を開にして、原液導入部７からの原液供給を開始する。内周タンク２１内の液量が上限であると水位センサがセンシングするまで、この動作は継続する。つまり水位センサが内周タンク２１に十分原液が貯留された旨を検知すると制御部０がバルブＶ１に対し閉指令を出し、原液供給は停止となる。
【００５５】
しかる後、制御部０よりスイッチＶ５へ開指令を出され、ポンプ３９が動作を開始する。なお本実施形態ではポンプ３９として、例えばエアー駆動式ポンプを適用するが、軸流式、マグネットポンプを適用する場合には、リレー等で電源をＯＮにして電気ポンプへの電源供給が開始されるようにすれば良い。この時、バルブＶ６は、閉のまま一定時間維持される。このときバブル化対象気体たるオゾンは気液混合器３１へは供給されずアイドリング運転が実行される。アイドリング時間の設定は、制御部０に予め適宜の時間に設定されている。そして設定されたアイドリング時間終了後、制御部０よりバルブＶ６へ開指令を出し、これによりオゾンが気液混合器３１に供給される。供給されたオゾンは気液混合器３１を経てポンプ３９へ供給され、マイクロバブル生成器３２を経て、マイクロバブル含有液ＭＢを生成し、液槽２内において超音波圧壊部４によりナノバブル含有液ＮＢに変換される。
【００５６】
液槽２内では、内周タンク２１の上部はマイクロバブル含有液ＭＢ、中層部はマイクロバブル・ナノバブル混在液ＭＮ、下層部分はナノバブル含有液ＮＢの支配域となる。この動作の繰り返しにより、ナノバブルを下層域より高濃度化していくことが可能となる。すなわち運転中、液循環機構９により液体が内周タンク２１とマイクロバブル含有液供給部３との間を循環していくことにより、内周タンク２１内下層部分に生成されるナノバブル含有液ＮＢのナノバブル濃度は逓増していく。
【００５７】
そして内周タンク２１下層部分に生成されたナノバブル含有液ＮＢはユーザが操作パネル００を操作することによりバルブＶ４を開とすれば、ナノバブル含有液導出部５から所要量のナノバブル含有液ＮＢを得ることができる。
【００５８】
ここで、継続運転中、伝搬液貯留領域２２ｃでは、伝搬液に対し連続的に超音波ｓｓが印加され続けると、徐々に伝搬液温が上昇する。この液温を温度センサＴＳ１がセンシングするようにしている。つまり、温度センサＴＳ１により伝搬液温がその設定温度に達した場合、制御部０がバルブＶ３を開にして、一部の伝搬液を排出するとともにバルブＶ２を開にして、伝搬液の一部を入れ替え、伝搬液温の温度上昇を抑制する。ここで供給される伝搬液は使用に適した温度範囲内にあることはいうまでもない。
【００５９】
以上のようなものとすることにより、本実施形態に係るナノバブル製造装置は、微細で径が均一であり且つ高濃度のナノバブル含有液ＮＢを得ることができる。具体的にはマイクロバブル含有液供給部３により２００ｎｍ〜２μｍ前後のマイクロバブル含有液ＭＢを生成するとともに、このマイクロバブル含有液ＭＢに対し図９に示した超音波圧壊場Ｘを形成しさらに圧壊することで、中心粒径１００ｎｍ前後以下且つバブル濃度３億個／ｍｌ以上の達成ができるホモジニアスナノバブル製造装置を実現するものである。
【００６０】
また、より好適な超音波圧壊場Ｘを形成するための具体的な構成として本実施形態では、導入口２１ａが液槽２の平面視中央に配し、超音波圧壊部４が液槽２の平面視中央に超音波圧壊場Ｘを形成する構成を適用している。
【００６１】
そしてナノバブルをより好適に生成し得るために本実施形態では、超音波の発振周波数を２０ＫＨｚ〜１．５ＭＨｚとしている。
【００６２】
また、超音波圧壊部４からナノバブル含有液ＮＢをより好適に得るための構成として本実施形態では、超音波圧壊部４が超音波を発振し得る超音波発振子４１を有し、液槽２が、超音波発振子４１を固定した外周タンク２２と、この外周タンク２２よりも内側に形成されバブル含有液及び導出口２１ｂを配する内周タンク２１とを有し、これら外周タンク２２及び内周タンク２１の間に超音波を内周タンク２１へ伝搬するための伝搬液を貯留する伝搬液貯留領域２２ｃを形成している態様を適用している。
【００６３】
さらに効率良く超音波圧壊場Ｘを形成するために本実施形態では超音波圧壊部４が超音波発振子４１を複数有しているものとしている。
【００６４】
また、液槽２及び超音波圧壊部４の具体的な構成として本実施形態では、内周タンク２１が平面視円形状をなすものであり、複数の超音波発振子４１が内周タンク２１の中央へ向けて超音波を発振し得るように平面視放射状に配されている構成を適用している。
【００６５】
そして均一な径を有するナノバブル含有液ＮＢをより効率良く得るために本実施形態では、複数の超音波発振子４１を、下方へ傾斜した方向に超音波を発振するように配している。
【００６６】
そして、ナノバブル含有液ＮＢを構成する気体並びに液体の種類に依存することなく効率良くナノバブル含有液ＮＢを得るために本実施形態では、内周タンク２１を、大気とは遮断された密閉構造としている。
【００６７】
そして、効率よくナノバブル含有液ＮＢを得るべく、ナノバブルを生成し易いマイクロバブル含有液ＭＢを液槽２に効率よく供給するために本実施形態では、マイクロバブル含有液供給部３が、液体及び気体を混合させる気液混合器３１と、気液混合器３１により気体が混合された液体をマイクロバブル含有液ＭＢとするマイクロバブル生成器３２と、マイクロバブル含有液ＭＢが導入口２１ａへ吐出されるように作動するポンプ３９とを有している態様を採用している。
【００６８】
そしてより性能が高いマイクロバブル生成器３２を実現するための具体的な構成として本実施形態では、マイクロバブル生成器３２が、気液混合器３１を経た気泡含有液を螺旋状に旋回動作させる旋回部材３４と、この旋回部材３４を経た気泡含有液を突起３５ａに衝突させながら通過させる突起圧壊部材３５と、この突起圧壊部材３５を経た気泡含有液を一定時間対流させる畜養部材３６と、畜養部材３６を経た気泡含有液を発泡させてマイクロバブル含有液ＭＢとする発泡部材３７とを有している構成を適用している。
【００６９】
特に本実施形態では、効率よくマイクロバブル含有液ＭＢを得るために、マイクロバブル含有液供給部３が、畜養部材３６内の液体を加圧する畜養加圧器３３を設けている。
【００７０】
また、液槽２に効率よくマイクロバブル含有液ＭＢを供給するために本実施形態では、マイクロバブル含有液供給部３が、液槽２の上側からポンプ３９によりマイクロバブル生成器３２へ液体を抽出する液抽出路９１を設けて液循環機構９を構成し、内周タンク２１の下部に高濃度ナノバブル含有液ＮＢを生成し得るものとしている。内周タンク２１の実液残量の深さ方向で、底面より３／４以上であれば、マイクロバブル支配域となるため、ナノバブルをポンプ３９側へ排出することもなく、ナノバブルを高濃度化できる。つまり本実施形態では、マイクロバブル支配域である内周タンク２１上部から液体を抜き出してポンプ３９側へ環流させることで既に内周タンク２１内に存在するナノバブルをポンプ３９側へ排出させることなく、マイクロバブルのみをポンプ３９側へ排出させるため、ナノバブルの有する分散効果によって更なるナノバブルの高濃度化が実現されている。
【００７１】
これら本実施形態に係る各構成による相乗効果により、結果として粒径１００ｎｍ前後以下であり、且つ３億個／ｍｌ以上に高濃度化されたナノバブル含有液ＮＢをユーザは安定して得ることができる。
【００７２】
そして、継続的な使用においてもナノバブル含有液ＮＢの製造効率を高く維持しておくために本実施形態では、伝搬液を適宜入れ替えることにより液槽２内の液体の温度を所定の温度範囲内に制御するようにしている。
【００７３】
なお本発明とは異なり、タンクを用いてナノバブルの高濃度化を図る場合、特開２００５−２４６２９３等では、循環ポンプとオリフィス等の多孔板を用いて、循環させ物理的刺激を与える手法や超音波圧壊を使用しながらナノバブルを微細気泡発生装置に環流させ高濃度化を図る手法が考案されている。しかしながら、これらの手法では、マイクロバブルを一定限度ナノバブル化はできるものの、粒径１００ｎｍ以下のナノバブルを高濃度に生成することはできないことが明細書中に記述されており、特に、ナノバブルを微細気泡発生装置側に環流させるとバブル粒径の違いによる保有電荷量とゼータ電位の違いによりバブル凝集現象が生じること及びタンク内のナノバブルを排出するため、更なる高濃度化を得ることができない。特許第３７６２２０６号公報、同４０９４６３３号公報についても上記同様である。
【００７４】
＜変形例１＞
以下、本実施形態の各変形例について説明する。以下の各変形例について、上記実施形態の構成要素に相当するものに対しては同じ符号を付すとともに、その詳細な説明を省略する。
【００７５】
当該変形例１は上記実施形態の図２におけるＡ部の構成を、図１０の如く変更したものである。つまり、本変形例は、ポンプ３９の吐出部後段側に気液混合器３１を配置して気泡含有液を形成し、この気泡含有液をマイクロバブル生成器３２の旋回部材３４へ導入することでマイクロバブル含有液ＭＢを生成するものである。当該図１０に示すように、気液混合器３１が、ポンプ３９とマイクロバブル生成器３２との間に設けられているものであっても上記実施形態同様の効果を得ることができる。
【００７６】
なお図示しないが、旋回部材３４の構成を変更し、旋回部材３４の中段部分から気体を導入する態様としても良い。つまり旋回部材３４が気液混合器３１の構成を兼ねる態様としても、同様の効果を奏し得る。
【００７７】
＜変形例２＞
上記実施形態においてはマイクロバブル生成器３２を、交換可能にモジュール化されたものである態様、具体的にはナノバブル生成器が、時間当たりに通過させる液量が異なる複数のモジュールから任意の一のモジュールを選択して取り付け得る構成を開示したが、上記図６に示したマイクロバブル生成器３２に代えて、図１１に示すようなマイクロバブル生成器３２を適用することができる。
【００７８】
すなわち同図に示すマイクロバブル生成器３２は、上記実施形態のものよりも単位時間当たりのマイクロバブル含有液ＭＢの生成量を増大させたい場合に使用する。このように、上記実施形態のものよりも容量が大きな共通の畜養部材３６に対し、旋回部材３４、突起圧壊部材３５及び発泡部材３７を複数組接続するとともに、上流側及び下流側で流路を合流させる形状とすることで、図６に示したものと選択的に交換し得るようにしたものである。また図１１では複数の旋回部材３４、突起圧壊部材３５及び発泡部材３７を直線状に並列させて図示したが勿論、筐体１内のスペースの有効利用に資するべく束状に配置しても良い。
【００７９】
＜変形例３＞
上記実施形態では平面視六角形状をなす外周タンク２２を有する液槽２及び当該液槽２に対し６つの超音波発振子４１を適用した超音波圧壊部４を適用した態様を開示したが、図１２に示す態様のものであっても良い。
【００８０】
図１２に示すように、液槽２は上記実施形態同様２重構造であるものの外周タンク２２、内周タンク２１ともに平面視矩形状をなしている。そして外周タンク２２の対抗軸２軸に配置された対をなす超音波発振子４１を有する超音波圧壊部４を有する。斯かる構成のものは超音波ｓｓによる振動エネルギーを、伝搬液を介して内周タンク２１内へ伝搬し、内周タンク２１内で超音波圧壊場Ｘを形成する構造である点は上記実施形態同様である。
【００８１】
同図では超音波発振子４１から伝搬された超音波ｓｓは外周タンク２２部の壁面で反射し、その反射超音波ｒｗと超音波ｓｓとの波形の重なりにより内周タンク２１内で超音波圧壊場Ｘを形成する構成となっている。すなわちこの構成は少なくともＸ軸、Ｙ軸の２軸に超音波発振子４１を配置したことを特徴とするものである。斯かる構成であっても上記実施形態同様、超音波の反射や照射により、角柱又は円柱形状をなす超音波圧壊場Ｘを形成できる。
【００８２】
なお上記構成に対し、既知技術である特開２００５−２４６２９３号公報、特開２０１１−２１８３０８号公報による超音波印加によるマイクロバブル状態はいずれも超音波エネルギーの印加によって印加方向にマイクロバブルが移動する結果、気液界面に浮上して崩壊するため、ナノバブル濃度が飛躍的に向上することはない。
【００８３】
＜変形例４＞
さらに、上記実施形態では液循環機構９を設ける事により、液槽２・マイクロバブル含有液供給部３間で液体を循環させる、所謂循環タイプのナノバブル製造装置を開示したが、本変形例の通り、原液供給部７からナノバブル含有液導出部５までを単一の通路上に順に、マイクロバブル含有液供給部９、供給流路９２、液槽２、超音波圧壊部４を設けた、所謂ワンパス式のナノバブル製造装置を構成しても良い。
【００８４】
同変形例に示すナノバブル製造装置は図１３に示す通り、原液導入部７が液槽には接続せず、マイクロバブル含有液供給部３の気液混合器３１へ、バルブＶ１を設けながら直接接続している。そして図１４に示すように、液槽２には上記実施形態とは異なり、内周タンク２１側に原液導入口２１ｃ及び液抜出口２１ｄを設けず、導入口２１ａ及び導出口２１ｂのみを設けた構成としている。
【００８５】
このようなものであっても、上記実施形態同様の効果、すなわち所要の濃度のナノバブルを含むナノバブル含有液ＮＢを安定して得ることができる。
【００８６】
以上、本発明の実施形態及び各変形例について説明したが、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【００８７】
例えば、上記実施形態では内周タンクから直接的にナノバブル含有液を取り出す態様を開示したが、勿論、内周タンクよりも下流側に、ナノバブル含有液のみを貯留しておくための別異のタンクを設けたしたものであってもよい。また上記実施形態では液槽は、外周タンク及び内周タンクを具備する二重構造としたが勿論、斯かる構成に限られず、外周タンクのみの一重構造のものとして外周タンク内で直接超音波圧壊場を生成する態様、換言すれば伝搬液を使用しない態様としても良い。またポンプや超音波発振子の具体的な態様は上記実施形態のものに限定されることはなく、既存のものを含め、種々の態様のものを適用することができる。
【００８８】
その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明はナノバブル含有液を製造するナノバブル製造装置として利用することができる。
【符号の説明】
【００９０】
２…液槽
２１…内周タンク
２１ａ…バブル含有液導入口（導入口）
２１ｂ…バブル含有液導出口（導出口）
２２…外周タンク
２２ｃ…伝搬液貯留領域
３…マイクロバブル含有液供給部
３１…気液混合器
３２…マイクロバブル生成器
３３…畜養加圧器
３４旋回部材
３５…突起圧壊部材
３６…畜養部材
３７…発泡部材
３９…ポンプ
４…超音波圧壊部
４１…超音波発振子
５…ナノバブル含有液導出部
ＭＢ…マイクロバブル含有液
ＮＢ…ナノバブル含有液
Ｘ…超音波圧壊場
【図１】
2015186781.tif 000003
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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