(57)【要約】【課題】従来から高濃度酸素溶解水の製造は種々の方法で行われてきたが、いずれも得られる濃度が不十分であったり、コスト的に実現が難しかったりした。本発明は、高濃度酸素溶解水を簡単かつ安価で製造できる方法や装置を提供する。【解決手段】酸素含有気泡を有する２以上の水流３４を衝突させることにより前記気泡をより微細化するとともに、気泡中の酸素を前記水流中に大量に溶解させる。両水流は両水流の流速の和に等しい速度で衝突するが、その衝撃は単独の水流が静止面に衝突する際の数倍から十数倍に達し、各水流に最大限の衝撃が与えられ、水流中の気泡が破壊されて微細化し、気泡中の酸素の水流中への溶解が促進される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気泡を有する２以上の水流を衝突させることにより前記気泡中のガスを前記水流中に溶解させることを特徴とする高濃度ガス溶解水の製造方法。
【請求項２】
気泡を有する２以上の水流を、円筒状の旋回内筒の内面を螺旋状に旋回させ、前記気泡を前記水流中に巻き込んだ後、前記旋回内筒の先端に形成した小孔から噴出衝突させて前記気泡を衝突した水流中に溶解させることを特徴とする高濃度ガス溶解水の製造方法。
【請求項３】
２つの水流を１８０°の角度で衝突させる請求項１又は２記載の高濃度ガス溶解水の製造方法。
【請求項４】
気泡中のガスが、酸素含有ガス、酸素ガス、水素ガス、窒素ガス及びオゾンガスから選択される請求項１から３までのいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項５】
太陽エネルギー及び／又は風力エネルギーを利用して生成させた水流を使用する請求項１から４までのいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項６】
ガスを溶解させた水流を、高温高圧のタンクレスラインを通過させるようにした請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
円筒体の先端側を半球状に成形しその中央に小孔を形成し、前記２個の小孔を対向させて直線状に配置した２本の供給管と、当該前記２本の供給管のそれぞれの基端側に形成された、接線方向から気泡を有する水流を供給する水流供給口、及び水流取出口を含んで成ることを特徴とする高濃度ガス溶解水の製造装置。
【請求項８】
水流供給口及び高濃度ガス溶解水の取出口を有する筒形本体内に、先端側を半球状に成形しその中央に小孔を形成した円筒形の２本の供給管を、前記２個の小孔を対向させて配置し、当該２本の供給管のそれぞれの基端側の筒形本体縁部に、２個の蓋体を設置し、前記水流供給口からの気泡を溶解した水流を前記２個の蓋体を介して前記２本の供給管内に供給し旋回流を形成させた後、前記２個の小孔から噴出させ相互に衝突させて前記気泡を溶解させ、生成した高濃度ガス溶解水を前記取出口から取り出すことを特徴とする高濃度ガス溶解水の製造装置。
【請求項９】
高濃度ガス溶解水の取出口を有する筒形本体内に、先端側を半球状に成形しその中央に小孔を形成した円筒形の２本の供給管を、前記２個の小孔を対向させて配置し、当該２本の供給管のそれぞれの基端側の筒形本体縁部に、水流供給口を有する２個の蓋体を設置し、前記水流供給口からの気泡溶解水流を前記２個の蓋体を介して前記２本の供給管内に供給し旋回流を形成させた後、前記２個の小孔から噴出させて相互に衝突させて前記気泡を溶解させ、生成した高濃度ガス溶解水を前記取出口から取り出すことを特徴とする高濃度ガス溶解水の製造装置。
【請求項１０】
円筒体の内壁が基端側から先端側に向けて内向き傾斜した請求項７から９までのいずれか１項に記載の高濃度ガス溶解水の製造装置。
【請求項１１】
水流取出口に通孔を有する邪魔板を設置した請求項７から９までのいずれか１項に記載の高濃度ガス溶解水の製造装置。
【請求項１２】
前記蓋体の外端面から前記供給管内に向けて、ガス注入管を設置した請求項７から９までのいずれか１項に記載の高濃度ガス溶解水の製造装置。
【請求項１３】
酸素含有気泡を有する２以上の水流を衝突させることにより前記気泡中の酸素を前記水流中に溶解させて製造した高濃度酸素溶解水を、活性汚泥法による排水処理、湖沼水の水質改善、河川水の水質改善、養魚場水の酸素富化、海水を使用する設備の配管中の海洋生物の生育及び付着防止、水槽内の酸素富化、プール水の浄化、浄水場貯留水の浄化、下水の浄化及びし尿の浄化から選択される１又は２以上の用途に使用することを特徴とする高濃度酸素溶解水による被処理対象水の処理方法。
【請求項１４】
酸素含有気泡を有する２以上の水流を衝突させることにより前記気泡中の酸素を前記水流中に溶解させて製造した高濃度酸素溶解水を、水耕栽培水、カップ式自動販売機用貯水、薬剤希釈水、染料やインクや塗料の希釈水、飲料希釈水、医薬品用水、磁気記録用ハードディスク洗浄用水及び半導体洗浄用水から選択される１又は２以上の前処理に使用することを特徴とする高濃度酸素溶解水による被処理対象水の処理方法。
【請求項１５】
酸素含有気泡を有する２以上の水流を衝突させることにより前記気泡中の酸素を前記水流中に溶解させることにより製造した高濃度酸素溶解水を、浴場水、熱交換器冷却水、ボイラー水及び製紙洗浄水から選択される１又は２以上の循環水の浄化に使用することを特徴とする高濃度酸素溶解水による被処理対象水の処理方法。
【請求項１６】
酸素及び／又はオゾン含有ガスを有する２以上の燃料流を衝突させることにより前記酸素含有ガスを前記燃料流中に微細気泡として溶解させ、その後燃焼させることを特徴とする燃料の燃焼方法。
【請求項１７】
酸素及び／又はオゾン含有ガスを有する２以上の燃料流を衝突させることにより前記酸素含有ガスを前記燃料流中に微細気泡として溶解させ、その後、気化させ内燃機関に供給し燃焼させることを特徴とする車両用燃料の燃焼方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、高濃度酸素溶解水等の高濃度ガス溶解水の製造方法及び製造装置に関し、より詳細には水流を衝突させる手法により簡単かつ確実に高濃度ガス溶解水を製造する方法及び装置、及び製造した溶解水の使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来から各種用途において酸素溶解水が使用され、あるいは用水の酸素や空気を吹き込んで殺菌等が行われている。
例えば従来下水、食品排水、厨房排水又は工業用水等の被処理対象水の処理方法として、活性汚泥法が知られていて、この活性汚泥法では、好気性微生物である活性汚泥の浮遊する処理槽内に排水を供給し、空気で曝気することにより、活性汚泥の生物学的酸化作用で原水中の有機物を酸化分解処理している。【０００３】  この空気曝気の際には、空気中の酸素濃度が約２０％と低く、かつ空気が気泡として存在し空気中の酸素が前記被処理対象水中の有機物や微生物と十分に接触できないため、満足できる殺菌効率が得られないことが多い。十分な殺菌効率を得るためには、装置を大型化する必要があり、コストと設置面積が増大するだけでなく、安定した運転を行うためには高度な技術と煩雑な管理が必要となる問題もある。
このような問題を解消するために、曝気対象水を衝突面に衝突させて空気を巻き込みやすくする方法が提案されている（特許文献１）。しかしこの方法では僅かな空気巻き込みしか起らず、曝気効果の上昇には十分寄与できない。
【特許文献１】  特開２００３−９４０８９号公報
【特許文献２】  特開２００５−２４５８１７号公報
【０００４】  前記活性汚泥法では、装置の大型化以外に、酸素富化ガスを使用したり、強烈な攪拌を行って酸素と被処理対象水の接触を促進している。しかし通常の活性汚泥法では被処理対象水の水量が莫大であり前者の高価なガスを使用する方法は現実的でない。後者の攪拌法も余分な設備が必要になり、溶解効果の向上はさほどでもない。
このように現在の活性汚泥法では、空気曝気の際の酸素と被処理対象水中の微生物等の接触が不十分であり、この接触を十分行えるように改良できれば被処理対象水の処理効率が大幅に上昇する。【０００５】  更に前記活性汚泥法以外でも、高濃度酸素の溶解水は汎用されている。
例えば湖沼やダム等の閉鎖水域、あるいは流量の少ない河川では、水流が停滞して雑菌の繁殖による水質の悪化が大きな問題になっている。これらの水域に高濃度酸素の溶解水を供給すると、酸素の殺菌効果で前記雑菌が死滅して顕著な水質改善が達成できる。しかしこの顕著な水質改善のためには、莫大な量の高濃度酸素溶解水が必要になり、従来法で製造された高濃度酸素溶解水を使用する前記水流改善は実質的に不可能である。
つまりこのための従来法として、陸上に設置したポンプにより底層水を汲み上げ、酸素溶解装置により酸素を溶解し、生成する溶解水を底層に返送する手法がある。しかしこの方法でも酸素溶解が不十分で満足できる殺菌効果は得られないとともに、底層水汲み上げのためのコスト負担が大きくなる。【０００６】  魚類は水中に生息し、その生態は水中の溶存酸素量に大きく影響される。例えば金魚を高濃度酸素溶解水で飼育すると、常識では考えられないサイズまで成長することが知られている。これから類推して養殖場で高濃度酸素溶解水を使用すれば生育速度が速くなり、しかもサイズの大きい魚類や牡蠣などが養殖されると考えられる。しかし家庭におけるペットの飼育と異なり、養殖場では莫大な量の海水や淡水を必要とするため、高濃度酸素溶解水製造のコストに見合うだけの効果は現状では得られない。
更に酸素溶解水以外でも、高濃度ガス溶解水の用途は多い。例えば窒素ガス溶解水は魚介類の鮮度保持に使用でき、この場合も濃度が高いほど効果は顕著になる。高濃度溶解水が望ましいガスとしては、窒素の他、水素、アンモニア、オゾンなどがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  このように高濃度酸素溶解水を必要とする用途は多く存在し、その要請に応えるために種々の酸素溶解方法が提案されている。しかしいずれも満足できる濃度の酸素は溶解できず、できたとしてもコストが掛かり過ぎて現実的な手法として採用できないものであった。窒素等の他のガスの溶解についても同様である。
従って本発明は、比較的簡単に高濃度ガス溶解水を製造できる方法と装置、及びこれにより得られた高濃度ガス溶解水、特に高濃度酸素溶解水により被処理対象水を処理する方法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】
【０００８】  本発明方法は、気泡を有する２以上の水流を衝突させることにより前記気泡中のガスを前記水流中に溶解させることを特徴とする高濃度ガス溶解水の製造方法であり、本発明装置は、円筒体の先端側を半球状に成形しその中央に小孔を形成し、前記２個の小孔を対向させて直線状に配置した２本の供給管と、当該前記２本の供給管のそれぞれの基端側に形成された、接線方向から気泡を有する水流を供給する水流供給口、及び水流取出口を含んで成ることを特徴とする高濃度ガス溶解水の製造装置、及びこれにより得られる高濃度ガス溶解水による被処理対象水の処理方法である。得られた高濃度ガス溶解水、特に高濃度酸素溶解水は、高温高圧のタンクレスラインを通過させると、更に効率良く微生物の殺菌等の目的を達成できる。
更に本発明は、水だけではなく、液体燃料に酸素及び／又はオゾン含有ガスを溶解するために使用することができ、酸素及び／又はオゾン含有ガスを有する２以上の燃料流を衝突させることにより前記酸素及び／又はオゾン含有ガスを前記燃料流中に微細気泡として溶解させ、その後、気化させ内燃機関に供給し燃焼させることを特徴とする燃料の供給及び燃焼方法も提供する。【０００９】  以下本発明を詳細に説明する。
本発明では、酸素などのガス含有気泡を有する２以上の水流（又は燃料流）を衝突させる。これによりこ前記気泡が破壊されて微細（細分）化されるとともに、気泡中のガスの前記水流（又は燃料流）への溶解が促進される。
なお以降、本発明を水流へのガス溶解に関する第１発明と燃料流への酸素含有ガス溶解に関する第２発明に分けて説明する。
従来の曝気処理等において処理対象水を衝突面に衝突させて空気溶解を促進させる手法は、従来の特許文献では「空気を巻き込む」と表現され、気泡の破壊や空気や酸素の溶解が促進されるという記載はない。この処理対象水が衝突面に衝突することにより前記処理対象水中の気泡が微細化されるとしても、衝突面は大気と接触しているため、気泡が前記処理対象水から周囲に飛散してしまう可能性もあり、効果的な溶解方法とは言い難い。【００１０】  これに対し第１発明では、酸素含有気泡を有する２以上の水流を衝突させ、その衝撃により前記水流中の気泡が微細化されそのまま当該水流中に残存する。これにより気泡の表面積が増加して気泡中の酸素の水流への溶解が促進される。
第１発明の水流は、通常はポンプで原水（例えば水道水）を送水することにより、酸素含有気泡、通常は空気泡を含む水として得られるが、用途によっては、前もって空気を吹き込んで空気濃度を増加させたり、水道水を浄化して不純物濃度を更に減少させておいても良い。【００１１】  第１発明では、このような酸素含有気泡を有する複数の水流を衝突させる。水流の数は２本として、互いに１８０°で衝突させること、つまり正面衝突させることが望ましい。これにより両水流が両水流の流速の和に等しい速度で衝突し、その衝撃は単独の水流が静止面に衝突する際の数倍から十数倍に達し、各水流に最大限の衝撃が与えられ、水流中の気泡が破壊されて微細化し、気泡中の酸素の水流中への溶解が促進される。
前記水流の本数や衝突角度はこれに限定されず、３本の水流を１２０°で衝突させたり、４本の水流を９０°で衝突させたりすることも可能であり、更に２本の水流を１８０°以外の角度で衝突させることも可能である。いずれの場合でも、気泡を有する水流が静止面に衝突する場合よりかなり大きな衝撃が各水流に与えられ、気泡の破壊と酸素の水流への溶解が促進される。【００１２】  常温常圧における酸素の水への溶解度は約数ｐｐｍであるが、第１発明方法によると酸素の溶解度はより上昇する。
第１発明における２本以上の水流は可能な限り速い速度で衝突することが望ましい。そのためには、衝突直前に小径の孔やスリットを通過させることが望ましい。
しかし単に速度を最大限に増加させるのではなく、２本の水流の場合、両水流の性質に僅かに差異を生じさせても良く、例えば一方の流速を他方より遅くしたり、両水流中の気泡径を異ならせたりすることができる。大径の気泡と小径の気泡が衝突すると、小径の気泡が大径の気泡に衝突して大径の気泡の破壊速度を速めると推測できる。【００１３】  前記水流は、２本の直線状の円筒体の各一方端を対向させて直線状に配置し、前記２本の管の他端側からポンプで水流を送り込み、前記対向端側で衝突させても良いが、この方法では高速な水流を得にくい。従って第１発明の高濃度酸素溶解水の製造装置は次の形態を有することが望ましい。
つまり比較的大径の円筒体の先端側を半球状に成形しその中央に小孔を形成した供給管２本を、前記２個の小孔を対向させて直線状に配置し、前記２本の供給管のそれぞれの基端側に接線方向から、酸素含有気泡を有する水流を供給することが望ましい。これらの水流は旋回しながら供給管の内壁に接触し先端側に向けて加速しながら移動して前記小孔から高速で噴出し、対向する小孔から噴出した２本の水流が両小孔間の空間で衝突して、互いに激しい衝撃を与え合う。【００１４】  前記円筒体はその内壁を先端以外が等径になるよう成形しても良いが、基端側から先端側に向けて内向き傾斜させておくと、加速が促進され、より高速で水流同士の衝突が実現する。
この衝撃により前述した通り、水流中の気泡が破壊されて更に小径の多数の気泡に微細化される。これにより気泡の表面積が増加して水流中への酸素溶解が促進されて高濃度酸素溶解水が得られる。【００１５】  このように得られる高濃度酸素溶解水は水流取出口から装置外に取り出されるが、この水流取出口に１又は２以上の通孔を有する邪魔板を設置しても良い。この邪魔板は、水流取出しの抵抗となり、水流を前記小孔間の空間に長時間滞留させて酸素の溶解を促進させることができる。
これとは逆に、邪魔板を設置した前記水流取出口からポンプ等で吸引して高濃度酸素溶解水を取出しても良い。
このような構成の装置を使用すると、前述した通りの濃度の酸素が溶解した溶解水が得られ、第１発明における高濃度酸素溶解水とは、この範囲の酸素が溶解した溶解水を意味する。【００１６】  第１発明装置の操業に必要なエネルギーは、基本的には水流を生成させて装置本体に供給するエネルギーのみであり、非常に経済的である。
このような好ましい構成を有する第１発明の高濃度酸素溶解水の製造装置は大別して３種類の使用形態がある。第１は、装置全体を被処理対象水中に浸漬する形態であり、第２は、装置を大気中で使用し、生成する高濃度酸素溶解水を装置外に取り出し、取り出した溶解水を必要な用途に使用する形態であり、第３は、被処理対象水を本装置を使用して高濃度酸素溶解水とした後に当該装置から取り出して、この溶解水を必要な用途に使用後、前記装置に循環して再使用する形態である。但し第１発明の用途はこれらに限定されない。【００１７】  第１の形態として、活性汚泥法等による排水処理、湖沼や河川などの停滞する水の水質改善、養魚場水の酸素富化、海水を使用する設備（例えば火力発電所や原子力発電所）の配管中の貝類や藻類等の生育や付着防止、生簀や遠洋漁業の漁船の水槽内又は魚介類輸送トラックの水槽内の酸素富化、プール水の浄化、浄水場での貯留水の浄化、バラスト水の浄化などが挙げられる。
この形態、例えば活性汚泥法による排水処理では、処理ライン中の曝気槽に前記高濃度酸素溶解水製造装置本体を沈めておき、水流供給のためのポンプは槽外に設置しておくことが望ましい。前記曝気槽に供給される排水（廃水）には、雑菌、カビ、廃薬品などが含まれているが、装置本体で製造される高濃度酸素溶解水は、水流取出口から曝気槽内に噴出し、被処理対象水である前記排水に、前記雑菌等と接触しやすい形態の十分な酸素を供給して雑菌等を酸化し死滅させる。なおこの形態では雑菌を含む排水が水流として前記装置内に供給され、２本の水流が激しく衝突することになるが、当該衝突は水流中の前記雑菌にも大きな衝撃を与え、この衝撃によって一部の雑菌は損傷しあるいは場合によっては死滅すると推測できる。【００１８】  更に例えば現在プール水は、次亜塩素酸やオゾンなどで消毒殺菌を行っているが、これらは劇薬であり、人体に接触すると、炎症を起こすなどの欠点があり、しかも前述薬剤は多大な製造コストを要する。
第１発明の高濃度酸素溶解水製造装置をプール中に沈めておけば、僅かなエネルギーで高濃度酸素溶解水によりプール水の消毒殺菌ができ、しかも使用する酸素は無害であるため、プールの使用者に対する安全性が万全である。【００１９】  更に湖沼や河川などで水が滞留すると、雑菌などが繁殖して水質を汚染する。又工場排水が流入して湖沼などの汚染が生じることもある。このような場合に、第１発明装置を使用すると、湖沼水や河川水の酸素溶解量を増大させ、更に滞留水を攪拌して滞留による欠点を解消できる。
湖沼や河川ではエネルギー供給が通常より困難であるため、水流を太陽エネルギー及び／又は風力エネルギーを利用して生成させても良い。
生簀や遠洋漁業の漁船の水槽内又は魚介類輸送トラックの水槽内に第１発明装置を沈めておくと、得られる高濃度酸素溶解水が獲った生簀や水槽内の魚介類に十分な酸素を供給して長距離の場合でも新鮮な魚介類を消費地まで輸送できる。海水魚の場合には海水を原料に高濃度酸素溶解水を製造することが好ましい。
下水やし尿の浄化も大きな課題であるが、従来の曝気では下水などの中の汚染物が十分の空気中の酸素と接触できず、満足できる殺菌効率が得られない。これに対し、下水やし尿を第１発明により得られる高濃度酸素溶解水と混合すると、溶存酸素やナノバブル（マイクロバブル）が高い接触効率で前記汚染物と接触して当該汚染物を殺菌や分解などで消失させる。【００２０】  原油タンカーは中東などの産油国で原油を船体のタンクに積み込んで国内まで輸送し、原油を陸揚げした後、再度産油国へ向かう。この際、船体のバランスを維持するため、空になったタンク内に海水を注入する。この海水をバラスト水と称するが、このバラスト水に海水中の微生物が含まれ、タンク内壁を腐食させる。このタンク内壁の腐食が原油タンカーの大きな問題であり、未だ解決法が提示されていない。
第１の形態の一例として、第１発明装置をバラスト水を注入したタンク内に沈めておくと、得られる高濃度酸素溶解水がバラスト水中に噴出し、バラスト水中の微生物を死滅させ、長期間の航海における原油タンカーのタンク内壁を保護できる。【００２１】  前記第２の形態として、水耕栽培水、農業用水、水産業用水、カップ式自動販売機用貯水、薬剤希釈水、染料やインクや塗料の希釈水、各種飲料の希釈水、医薬品用水、磁気記録用ハードディスク洗浄用水及び洗濯用水の製造、氷の製造、ジェットバス用水の製造及び半導体洗浄用水の前処理等がある。
例えば水耕栽培水の前処理を行うと、水耕栽培水に含まれる雑菌類を死滅させるとともに水に酸素を溶解させ、処理後の水耕栽培水を培地へ供給することにより、栽培対象に適度の酸素を付与できる。
同様に、高濃度酸素溶解水を、トマトやきゅうりなどの野菜、あるいは蜜柑や林檎などの果物の生育のための農業用水として使用することができる。更に前記高濃度酸素溶解水は家庭用菜園や花壇に散水して使用し、又籾殻等の洗浄に使用しても良い。
第１発明の高濃度酸素溶解水は前述の第１の形態ではなく、第２の形態の水産業用水としても使用することができる。例えば高濃度酸素溶解水でタコや牡蠣を洗浄すると、高濃度酸素により「ぬめり」が取れて扱い易くなる。更に魚介類のトラック輸送の場合、氷を詰めた発泡プラスチックの箱に詰められることが多いが、この氷を高濃度酸素溶解水から作製すると、殺菌力の強い氷が得られ、長距離輸送に好適になる。このゆにして得られる氷は魚介類輸送に限らず、他の冷却用は食用に使用できる。
又カップ式自動販売機は使用頻度が少ないと原料水が長く自動販売機内に留まり、しかも缶入り飲料と異なり、密封されていないため、汚染が起こりやすい。第１発明装置で製造された高濃度酸素溶解水をそのまま原料水として使用すると汚染のない飲料を提供できる。第１発明を本形態の他の用途に関しても、殺菌と酸素富化による水質改善が達成できる。
なお浸漬型として説明した前記第１の形態の各用途の場合も、装置を浸漬せずに大気中で使用し、生成する高濃度酸素溶解水を装置外に取り出し、取り出した溶解水を各用途で使用するようにしても良い。【００２２】  第３の形態としては、浴場水（温泉水、風呂水）、熱交換器冷却水、ボイラー水、製紙洗浄水などの循環浄化がある。これらの被処理対象水の場合、第１の形態の浸漬型も可能であるが、入浴客の存在や、設置スペースや周囲状況からの制約等から第３の形態とすることが望ましい。
浴場水の場合は、浴槽から抜き出した浴場水を浴槽から離れた処理槽に導き、この処理槽で第１発明装置により浄化し、浄化した浴場水を前記浴槽に循環させて浴槽内の水を清浄な状態に維持できる。【００２３】  第１発明では、ガス溶解装置による水流へのガス溶解に加えて、前記装置の前後いずれかに、タンクレスラインを設置してガス溶解、ガスによる水流の処理、ガス溶解前の水流の前処理などを促進しても良く、前記タンクレスライン内は高温高圧に維持することが望ましい。第１発明における高温とは、一般に５０℃以上、高圧とは、１ＭＰａ以上を意味する。
特に臨界状態（水の場合、３７５℃以上、２２ＭＰａ以上）では、液体でも気体でもない超臨界流体となり、その優れた特性を利用して抽出、精製、洗浄、調製、加工、機能化、反応の促進などを実行できる。例えば排水の場合、対象とする排水を第１発明装置を通してナノバブルと接触させるだけでも、ナノバブルの有する殺菌力で排水の清浄化は進行するが、ナノバブルと接触している排水をそのまま高温高圧のタンクレスラインに導入すると、排水とナノバブルの接触が更に十分に進行して処理効率が上昇する。
前記タンクレスラインの長さは、１ｍから３００ｍの範囲とし、内径は５ｍｍから１００ｍｍとすることが好ましいが、これらに限定されない。長さが例えば１０ｍを超える場合は、タンクレスラインを折り返して設置スペースの減少を図ることが望ましい。前述の通り、タンクレスラインはガス溶解装置の前後いずれに設置しても良いが、下流側に設置して、ガス溶解した水流を高温高圧下で引き続き処理することが望ましい。【００２４】  他方、本発明は、第２発明である、酸素を有する２以上の燃料流を衝突させることにより前記酸素含有ガスを前記燃料流中に微細気泡として溶解させ、その後燃焼させる燃料の燃焼方法も対象とする。
この方法では、基本的には第１発明に関連して説明した装置や条件をそのまま適用できるが、水流ではなく燃料流を使用し、この中に酸素含有ガスを溶解させる。酸素含有ガスが溶解しにくい場合には、燃料に界面活性剤を添加しても良い。更に酸素含有ガスに換えてあるいは酸素含有ガスと共にオゾンガスを溶解させると、燃焼がより促進される。
第２発明の燃料は燃料全般、つまり家庭用、工業用燃料、更に車両用あるいは航空用燃料等を含む。【００２５】  第２発明でも、第１発明と同様に、燃料にナノバブルが溶解する。ナノバブルは非常に大きな面積で燃料と接触するため、このまま燃焼させると、酸素との結合、つまり燃焼が高効率で進行する。従って家庭用でも工業用でも燃料が円滑に燃焼して最大限のエネルギーを取り出すことができる。
車両用、航空用燃料は一旦気化しその後燃焼されるが、この燃料であるガソリン、重油、経由などに酸素含有ガスのナノバブルを溶解させた後に、通常通り空気と共に内燃機関に供給し、気化させた後に燃焼させると、酸素含有率が高い状態で燃焼が生じるため、燃費の大幅な向上が期待できる。
【発明の効果】
【００２６】  第１発明は、気泡を有する２以上の水流を衝突させることにより前記気泡中のガスを前記水流中に溶解させるという簡単な操作により、高濃度ガス溶解水、特に高濃度酸素溶解水の製造を可能にしている。
このような酸素含有気泡を有する複数の水流を衝突させると、衝突角度にもよるが、各水流が最大で各水流の流速の和に等しい速度で衝突する。その際の衝撃は、単に１本の水流が衝撃面に衝突する際の２倍になるのではなく、衝突速度の増加に応じて指数級数的に増大して各水流に最大限の衝撃が与えられる。これにより水流中の気泡が破壊され、気泡中の酸素の水流中への溶解が促進され、水流中の気泡もナノバブルやマイクロバブル）などの超微細径の気泡になる。
第２発明は、酸素含有ガスを有する２以上の燃料流を衝突させることにより前記酸素含有ガスを前記燃料流中に微細気泡として溶解させ、その後燃焼させる方法である。燃料流中にナノバブルを溶解させることにより、燃料と酸素との接触面積を増大させ、効率的な燃焼を可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】  次に本発明に係る高濃度酸素溶解水製造装置の一例を添付図面に基づいて説明するが、これは本発明を限定するものではない。
図１は、本発明に係る高濃度酸素溶解水製造装置の一例を示す部分縦断面図、図２は、図１の装置の部分分解斜視図、図３は図１の装置の３枚の案内板と３枚のスペーサーの側面図（ボルト孔は省略）である。【００２８】  横向き円筒形の外筒１はその上面中央に上向きに折曲げられた高濃度酸素溶解水の案内管２を有し、その案内管２の上端縁には外向きに水平フランジ３が接合されている。
この水平フランジ３の上面にはやや小径で４個（１個のみを図示）の通孔４を有する邪魔板５が位置し、この邪魔板５上には水平フランジ６付きの高濃度酸素溶解水取出（噴出）口７が設置され、前記両水平フランジ３、６をボルト８で締め付けることにより、前記高濃度酸素溶解水取出口７を前記外筒１に固定している。【００２９】  前記外筒１の両端の外周側には、上部が半円状に湾曲する支持板９が接合され、この支持板９と前記外筒１との接合部の円孔１０には内筒取付板（フランジ）１１が嵌め込まれている。この内筒取付板１１の中央の円孔１２には、先端側が半球状の噴出部１３として成形された円筒状の旋回内筒１４の基端部外縁が接合され、更に前記噴出部１３先端中央には小径の噴出孔１５が形成されている。なお両噴出部１３の両噴出孔１５、１５′のうち、図１の左方の噴出孔１５の径は右方の噴出孔１５′の径より小さくなるように成形されている。両噴出孔の孔径は同一でも構わない。【００３０】  前記支持板９及び内筒取付板１１の外側面には、図３に示す３枚の案内板と３枚のスペーサーが積層されている。前記支持板９及び内筒取付板１１に接触する第１スペーサー１６は、前記内筒１４に対応する円孔１７が形成され、この第１スペーサー１６に接触する第１案内板１８には、前記第１スペーサー１６の円孔１７に対応しかつ上下の接線方向に切り込み１９が形成された旋回流形成孔２０が穿設されている。【００３１】  この第１案内板１８の外側には、前記切り込み１９の先端部に対応する個所に左右１対の縦方向の切り欠き２１を有する第２スペーサー２２が接している。この第２スペーサー２２の外側には、両上端部が前記１対の切り欠き２１と整合し、全体的に上向き「コ」字状に成形された通孔２３が形成された第２案内板２４が接触している。
この第２案内板２４の外側には、前記通孔２３の下部の水平孔の一部と重なるように円孔２５が形成された第３スペーサー２６が接触している。この第３スペーサー２６の外側には、前記円孔２５に対応する個所に、酸素含有気泡水流の供給口２７を有する第３案内板２８が接触している。【００３２】  これらの３枚の案内板１８、２４、２８と３枚のスペーサー１６、２２、２６はそれぞれに穿設されたボルト孔２９にボルト３０を締着することにより互いに一体化され、かつ前記支持板９に固定されている。
なお３１は旋回内筒１４の周囲に接合され、かつその外縁が前記外筒１内壁に密着するよう構成した遮蔽板である。【００３３】  このような構成を有する高濃度酸素溶解水製造装置による高濃度酸素溶解水製造の要領を説明する。
ポンプ等で生成させた酸素含有気泡、通常は空気含有気泡を有する２本の水流３２、３２′を図１の左右の第３案内板２８のそれぞれの供給口２７から供給する。これらの水流のうち左方の水流３２は、第３スペーサー２６の円孔２５を通って第２案内板２４の通孔２３に達し、ここで図３に示したように左右に分かれてこの通孔２３の両側の縦方向の溝に供給される。これらの水流は第２スペーサー２２の切り欠き２１を通って第１案内板１８の両切り込み１９の先端部に供給される。両水流はこの切り込み１９の先端部から旋回流形成孔２０にその接線方向から高速供給され、第１スペーサー１６の円孔１７から旋回内筒１４内に達し、旋回内筒１４の内壁に沿って気泡３３を有する旋回流３４を形成する。【００３４】  この旋回流３４は前記内筒１４先端の噴出部１３に達し、半球状内壁に接触しながら速度を速めながら、前記噴出孔１５から他方の噴出孔１５′に向けて噴出する。
右方の供給口２７から供給された水流も同様にして旋回流として噴出孔１５′に達し、噴出孔１５′から他方の噴出孔１５に向けて噴出する。
左右の旋回流３４は直線状の水流として、内筒１４内の両噴出孔１５、１５′の中間で衝突する。この衝突の衝撃は２本の旋回流３４の速度の倍になるのではなく、指数級数的に増大する。従って両水流中に含まれる気泡３３は水流衝突による衝撃で更に微細化し、微細気泡３５となるとともに、気泡としての表面積が幾何級数的に増大し、水との接触機会が増加して空気中の酸素が水に溶解してその溶解度が最大になる。【００３５】  更に、例えば水流を衝撃面に衝突させて酸素溶解を行う場合には、大気中に酸素が放散しやすく、溶解度が十分上昇しないことがある。これに対し、図示の例では、水流の衝突地点では気泡が大気に開放されていないため、酸素の溶解効率は最大になる。
しかも内筒１４から外筒１内空間に移行した水流が、邪魔板５及び遮蔽板３１により狭い空間内に閉じ込められるため、気泡の微細化が促進される。【００３６】  前述の通り、両噴出孔１５、１５′の孔径を異ならせてあり、小さい孔径の左方の噴出孔１５から噴出する水流中の気泡は、右方の噴出孔１５′から噴出する水流中の気泡より気泡径が小さくなる。気泡径の異なる気泡が衝突すると、衝突する気泡間に乱れが生じて気泡の破壊が促進されると推測できる。同様の理由で噴出孔１５、１５′から噴出する両水流の速度を異ならせても良い。
更に図示の例とは異なり、半球状の噴出部１３以外の内筒１４の内壁を噴出部１３方向に向けて内向き傾斜させて噴出孔１５、１５′から噴出する水流の速度を増大させても良い。
なお前述の邪魔板５は使用しなくても良く、邪魔板により生成する高濃度酸素溶解水の装置内での滞留を促進するのとは逆に、高濃度酸素溶解水取出口７からポンプ等で吸引して高濃度酸素溶解水の取出しを促進しても良い。【００３７】  図４は、図１〜３に例示した高濃度酸素溶解水製造装置を湖沼に設置した例を示す概略図である。
図示の例では、図１に示した高濃度酸素溶解水製造装置４１を湖沼４２の底面４３に設置してある。
湖沼の水面４４には筏４５を浮かべてあり、この筏４５には水流生成ポンプ４６が搭載されている。このポンプ４６には湖沼水汲上げ管４７と水流供給管４８が接続され、当該水流供給管４８の先端は分岐されて、前記装置４１の左右１対の気泡水流の供給口２７に接続されている。【００３８】  前記ポンプ４６を作動させると、湖沼水汲上げ管４７から湖沼水を汲み上げて空気の気泡を含有する気液混合水とし、前記水流供給管４８を通して前記装置４１の気泡水流の供給口２７に供給する。当該両供給口２７に供給された２本の水流は、図１と同様にして互いに衝突して多数の微細気泡３５を有する高濃度酸素溶解水を生成し、この溶解水を高濃度酸素溶解水噴出口４９から湖沼４２中に噴出させる。この高濃度酸素溶解水は湖沼水に富化酸素を供給して湖沼水の酸化殺菌を行うとともに、湖沼水全体を攪拌する。【００３９】  これにより湖沼水の浄化を実施できる。この浄化作業で必要中エネルギーはポンプ駆動のためのエネルギーのみであり、前記筏４５にソーラーパネルや風力発電機を積んでおき、これらで発生するエネルギーをポンプ駆動エネルギーとして使用すると、人為的なエネルギーなしに湖沼水の浄化を達成できる。
本装置は常時作動させる必要はなく、間欠的に運転させても良い。特に得られる水力及び風力エネルギーが常時作動に不足する場合は、間欠運転とすることが好ましい。
又図示の例と異なり、ポンプを湖底に沈めずに筏４５の上に設置し、このポンプに湖沼水を供給して高濃度酸素溶解水を生成し、この溶解水を筏の板の間から湖沼に噴出させても良い。【００４０】  図５は、本発明に係る高濃度酸素溶解水製造装置の他の例を示す部分縦断面図、図６は、図５の平面図、図７は図５のＡ−Ａ線縦断側面図である。【００４１】  外形が直方体状の高濃度酸素溶解水製造装置５１は、中央部の装置本体５２とその両側面に固定された１対の端面部材５３から成っている。装置本体５２の高さ方向の中央やや上部には当該装置本体５２を横方向に貫通する旋回内筒取付孔５４が、又前記装置本体５２の下部近傍には当該装置本体５２を横方向に貫通する水流供給用通孔５５がそれぞれ形成されている。
前記旋回内筒取付孔５４の中央上面には、高濃度酸素溶解水取出（噴出）口５６が穿孔されている。前記水流供給孔５５の中央には外側（図５の前後）に向けて１対の水流供給口５７が穿孔されている。【００４２】  前記装置本体５２の左右両端の外周近傍には長円形の段部５８が形成されている。
先端側が半球状の噴出部５９として成形された円筒状の旋回内筒６０基端部外縁に溶接されかつ前記段部５８の内方形状と同じ外形を有するよう成形された内筒取付板（フランジ）６１が接合され、更に前記噴出部５９先端中央には小径の噴出孔６２が形成されている。
前記内筒取付板６１には、旋回内筒６０の基端の開口と同じ径の円孔６３を有するパッキン６４が密着している。このパッキン６４の外面には、前記旋回内筒取付孔５４の空間と前記水流供給孔５５の空間を連結する凹部６５が内面に形成された前記端面部材５３が密着し、前記装置本体５２、前記内筒取付板６１、前記パッキン６３及び前記端面部材５３が複数のボルト６６で締着され一体化している。【００４３】  前記凹部６５内の空間は、図７に示すように、前記水流供給孔５５から前記水流供給孔５５を経て供給される水流を、図７の左右に分流するように構成され、更に分流された水流を上方向に導く第１導管６７を第２導管６８を有している。第１導管６７はその中の水流を前記旋回内筒６０の上縁部に接線方向から供給できるよう成形され、第２導管６８はその中の水流を前記旋回内筒６０の下縁部に接線方向から供給できるよう成形されている。なお両導管６７、６８の前記旋回内筒６０との接続部は先細状として旋回内筒６０へ供給される水流が加速されるようにしている。
旋回内筒６０に供給された水流は図１〜３の装置の場合と同様にして旋回内筒６０の内壁に沿って気泡３３を有する旋回流３４を形成し、更に前記噴出孔６２から他方の噴出孔に向けて噴出し、他方の水流と衝突し、水流衝突による衝撃で水流中の気泡は更に微細化し、気泡としての表面積が幾何級数的に増大し、水との接触機会が増加して空気中の酸素が水に溶解してその溶解度が最大になる。【００４４】  図８は、本発明に係る高濃度酸素溶解水製造装置の更に他の例を示す分解斜視図である。
外形が直方体状の高濃度酸素溶解水製造装置７１は、中央部の装置本体７２とその両側面に固定された左右各３対の第１案内板７３、第２案内板７４及び第３案内板７５、及び第３案内板７５に接触する左右１対の端面部材７６から成っている。【００４１】  前記第１案内板７３には、上部の第１補助孔７７と下部の第１気液混合流供給孔７８が形成されている。前記第２案内板７４には、第２補助孔７９と下部の第２気液混合流供給孔８０が形成されている。前記第３案内板７５には、第３補助孔８１と下部の第３気液混合流供給孔８２が形成されている。前記第２案内板７４の第２補助孔７８には、図５及び６と同じ構成の旋回内筒８３の基端部が嵌合されている。左右両端の端面部材７６には内側に面した気液混合流供給溝８４が形成され、この溝８４は、下端中央が前記第３気液混合流供給孔８２に連結され、前後方向に延びた後、上向きに折り曲げられ、再度内向きに折り曲げられて、前記第３補助孔８１に接線方向から連結されている。【００４５】  装置本体７２の前面及び後面のそれぞれ中央下部には気液混合流供給口８５が、それぞれ本体７２の上面には、高濃度酸素溶解水取出（噴出）口８６が設置されている。
前記第１〜第３気液混合流供給孔は、気液混合流供給路を形成し、前記気液混合流供給口８５から供給される気液混合流を、前記気液混合流供給路から端面部材７６へ供給する。ここで気液混合流は、前記溝８４に沿って第３補助孔８１に接線方向から供給されて、第３案内板８１の第３補助孔８１から前記旋回内筒８３内壁に向けて旋回流を形成する。
この旋回流は前記旋回内筒８３の先端の半球部の噴出孔から噴出し、両噴出孔から噴出する気液混合流が衝突して衝撃を生じさせ、前述した通り、高濃度酸素溶解水が得れ、この高濃度酸素溶解水が高濃度酸素溶解水取出（噴出）口８６から取り出される。【００４６】  図９は、本発明に係る高濃度酸素溶解水製造装置の更に他の例を示す縦断面図、図１０は、図９の装置の分解斜視図である。【００４７】  横向き円筒形の筒形本体９１はその上面中央に円孔が形成され、高濃度酸素溶解水取出口９２を構成している。この取出口９２には図示を省略したが、例えば通孔を有する邪魔板を位置させても良い。【００４８】  前記筒形本体９１の両端縁部には、中央の円孔９３と周縁部の複数のボルト孔９４と下部の水流供給孔９５を有する２枚の第１円形パッキン９６がそれぞれ当接している。この２枚の第１円形パッキン９６のそれぞれには同じ位置に円孔９３とボルト孔９４と水流供給孔９５を有する供給管設置用円盤９７が当接し、各円盤９７の円孔９３には、先端側が半球状の噴出部９８として成形された円筒状の供給管（旋回内筒）９９のそれぞれの基端部外縁が接合され、更に前記噴出部８先端中央には小径の噴出孔１００が形成されている。なお両噴出部９８の両噴出孔１００の孔径を同一にしたが、孔径を異ならせても良い。
この供給管設置用円盤９７が前記第１円形パッキン９６と当接することにより、前記供給管９９が前記筒形本体９１内の円筒形の空間１０１に位置するよう構成されている。【００４９】  前記供給管設置用円盤９７の外面側には、前記第１円形パッキン９６と同一構成の第２円形パッキン１０２が当接している。
この第２円形パッキン１０２には、円盤状の蓋体１０３が当接し、前記ボルト孔９４にボルト１０４を貫通させ締着することにより、前記筒形本体９１と、両側の蓋体１０３を一体化している。当該蓋体１０３の内面側には、図１０の例では３個の先端が細く成形された円弧状の案内片１０５が突出形成されている。【００５０】  前記筒形本体９１の中央下面には、上向きに水流供給口１０６が穿孔され、この水流供給口１０６は筒形本体９１の内壁内で左右に分岐し、前記蓋体１０３に向かう水流供給路１０７を形成している。
前記蓋体１０３内の空間は前記供給管９９内と連通している。【００５１】  このような構成を有する高濃度酸素溶解水製造装置による高濃度酸素溶解水製造の要領を説明する。
ポンプ等で生成させた酸素含有気泡、通常は空気含有気泡を有する水流１０８を水流供給口１０６から筒形本体９１の内壁内に供給する。この水流１０８は水流供給路１０７に達して左右に分岐し、この分岐流１０９はそれぞれ水流供給路１０７内を左右の蓋体１０３に向かって流れ、蓋体１０３内で前記案内片１０５の外形表面に案内されて螺旋状に流れながら、前記供給管９９内に進入する。この水流は酸素含有ガスの気泡１１０を含み、供給管９９内面に沿って高速の旋回流１１１として進行する。【００５２】  この旋回流１１１は前記供給管９９先端の噴出部９８に達し、半球状内壁に接触し速度を速めながら、前記噴出孔１００から筒形本体９１の空間１０１に向けて噴出する。噴出時の旋回流１１１には外向きの力が加わっており、噴出孔１００もある程度の大きさを有するため、旋回流１１１は他方の噴出孔１００に向かうだけでなく、外側にも向かって放射状に噴出する。
左右の旋回流１１１は直線状や放射状の水流として、筒形本体９１の空間１０１内の両噴出孔１００の中間で衝突する。この衝突の衝撃は２本の旋回流１１１の速度の倍になるのではなく、指数級数的に増大する。従って両水流中に含まれる気泡１１０は水流衝突による衝撃で更に微細化し、微細気泡１１２となるとともに、気泡としての表面積が幾何級数的に増大し、水との接触機会が増加して空気中の酸素が水に溶解してその溶解度が最大になる。【００５３】  更に、例えば水流を衝撃面に衝突させて酸素溶解を行う場合には、大気中に酸素が放散しやすく、溶解度が十分上昇しないことがある。これに対し、図示の例では、水流の衝突地点では気泡が大気に開放されていないため、酸素の溶解効率は最大になる。【００５４】  両噴出孔１００の孔径を異ならせると、小さい孔径の噴出孔１００から噴出する水流中の気泡は、他方の噴出孔１００から噴出する水流中の気泡より気泡径が小さくなる。気泡径の異なる気泡が衝突すると、衝突する気泡間に乱れが生じて気泡の破壊が促進されると推測できる。同様の理由で噴出孔１００から噴出する両水流の速度を異ならせても良い。
更に図示の例とは異なり、半球状の噴出部９８以外の供給管９９の内壁を噴出部９８方向に向けて内向き傾斜させて噴出孔１００から噴出する水流の速度を増大させても良い。【００５５】  図１１ａ〜ｃは、図９及び１０に例示した高濃度酸素溶解水製造装置の蓋体の他の例を示す概略図である。
図１１ａは蓋体１０３ａの案内片１０５ａの数を２とした例、図１１ｂは蓋体１０３ｂの案内片１０５ｂの数を４とした例、図１１ｃは蓋体１０３ｃの案内片１０５ｃの数を５として例である。
いずれの蓋体１０３ａ〜ｃを使用しても当該蓋体に供給された水流が案内片の外形表面に沿って螺旋状に進行して旋回流を生成させるが、案内片の数の多い図１１ｃの蓋体１０３ｃで最も効率良く旋回流が生成する。【００５６】  図１２は、本発明に係る高濃度酸素溶解水製造装置の更に他の例を示す部分縦断面図であり、図９及び１０と同じ部材には同一符号を付して説明を省略する。
図示の例では、両蓋体１０３ｄの中央に水平孔１１３が貫通し、この水平孔１１３に酸素含有ガス注入管１１４、１１５が挿入され、左方の酸素含有ガス注入管１１４の先端は供給管９９内に達し、右方の酸素含有ガス注入管１１５の先端は供給管９９の基部端に位置している。
この例の装置で両酸素含有ガス注入管１１４、１１５から空気を供給管９９内に注入しながら、図９の例と同様の操作を行うと、各供給管９９内の空気量（気泡の数及びサイズ）が増加し、従って噴出孔１００から筒形本体９１内の空間１０１に噴出する空気量が増加し、この空間１０１内で水流中に溶解する空気量も増えて、更に高濃度化した酸素溶解水が高濃度酸素溶解水取出口９２から取り出される。【００５７】  図１３は、本発明に係る高濃度酸素溶解水製造装置の更に他の例を示す部分縦断面図であり、図１２と同じ部材には同一符号を付して説明を省略する。
図示の例では、水流供給口を筒形本体の下部に設けるのではなく、水流供給口１１６を両蓋体１０３ｅの下部に設けている。この例でも、蓋体１０３ｅ内に供給された水流が案内片の外形表面に接触して螺旋状に進行して旋回流が形成される。【００５８】  図１４は、本発明に係る高濃度酸素溶解水製造装置にタンクレスラインを接続した例を示す部分縦断面図である。
高濃度酸素溶解水製造装置１２１の高濃度酸素溶解水取出口１２２に接続された補助管１２３の他端側に、タンクレスライン１２４が接続されている。このタンクレスライン１２４は、オイルバス１２５内に収容され、図示の例では３回折り返されている。このオイルバス１２５内には、電熱線１２６が収容され、オイルバス１２５内のオイルを加熱している。
この高濃度酸素溶解水製造装置１２１に多量の汚染物質や微生物を含む排水を供給し、前述の通りノズルから噴出させ衝突させると、前記排水中に空気のナノバブルが溶解する。空気溶解によりナノバブルの酸素が排水に接触して汚染物質や微生物の一部を分解しあるいは殺菌する。次いでこの排水は高濃度酸素溶解水取出口１２２からタンクレスライン１２４に導かれる。
タンクレスライン１２４内は高温高圧に維持されているため、排水中のナノバブルが汚染物質や微生物と効率良く反応して汚染物質や微生物がほぼ完全に除去され、より以上の処理を行うことなく放流できる。
前記タンクレスライン１２４は折り返されているため、コンパクト化されていて、僅かな設置面積で排水処理を実施できる。【００５９】  次に本発明の高濃度酸素溶解水製造の実施例を記載するが、本発明はこれらに限定されるものではない。【００６０】［実施例１］
図１〜３に示した高濃度酸素溶解水製造装置を使用した。
外筒の直径５３ｍｍ、長さ１３０ｍｍ、案内管及び高濃度酸素溶解水取出口の内径２３ｍｍ、邪魔板の通孔４個で通孔径は各３ｍｍ、内筒の内径３２ｍｍ、内筒の基端から先端（噴出孔）までの長さ５５ｍｍ、半球状の噴出部の長さ１０ｍｍ、噴出孔径２ｍｍとし、スペーサー以外はステンレス製とした（図１と異なり両噴出孔径は同一にした）。この装置を、縦２ｍ、横１．５ｍ、深さ０．７ｍで水道水を深さ０．５ｍまで満たした硬質プラスチック製の容器に沈めた。この水道水中の酸素濃度は０．１ｐｐｍ以下であった。【００６１】  市販のポンプの一方を水道水の蛇口に、他端を前記容器中の装置の２本の酸素含有気泡水流供給口に接続した。ポンプを作動させ、１６．６リットル／分で空気気泡を発生させた水道水を、前記装置に供給した。これにより前記装置の高濃度酸素溶解水取出口から高濃度酸素溶解水が前記容器内に噴出した。
噴出水は外観上、白濁していて、これは超微細な空気気泡が懸濁しているからと推測できる。１分後の容器内の水道水の酸素濃度は１２ｐｐｍに上昇し、更に上昇して３分後に、１６ｐｐｍ以上で飽和した。【００６２】［比較例１］
縦２ｍ、横１．５ｍ、深さ０．７ｍで水道水を深さ０．５ｍまで満たした硬質プラスチック製の容器中の水を攪拌し、その中に空気を２０リットル／分で吹き込んだ。
１分後の容器内の水の酸素濃度は３ｐｐｍ、３分後は５ｐｐｍ以下であった。【００６３】［実施例２］
図８〜９に示した高濃度酸素溶解水製造装置を使用した。
筒形本体の外径５３ｍｍ、長さ１３０ｍｍ、高濃度酸素溶解水取出口の内径２３ｍｍ、供給管の内径３２ｍｍ、供給管の基端から先端（噴出孔）までの長さ５５ｍｍ、半球状の噴出部の長さ１０ｍｍ、噴出孔径２ｍｍとした。蓋体は外径５３ｍｍとし、案内片の数は３個とした。パッキンは外径５３ｍｍとした。材料は、パッキンを樹脂製、それ以外はステンレス製とした。
この装置を、縦２ｍ、横１．５ｍ、深さ０．７ｍで水道水を深さ０．５ｍまで満たした硬質プラスチック製の容器に沈めた。この水道水中の酸素濃度は０．１ｐｐｍ以下であった。【００６４】  市販のポンプの一方を水道水の蛇口に、他端を前記容器中の装置の水流供給口に接続した。ポンプを作動させ、１６．６リットル／分で空気気泡を発生させた水道水を、前記装置に供給した。これにより前記装置の高濃度酸素溶解水取出口から高濃度酸素溶解水が前記容器内に噴出した。
噴出水は外観上、白濁していて、これは超微細な空気気泡が懸濁しているからと推測できる。１分後の容器内の水道水の酸素濃度は１４ｐｐｍに上昇し、更に上昇して３分後に、１６ｐｐｍ以上で飽和した。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】  本発明に係る高濃度酸素溶解水製造装置の一例を示す部分縦断面図。
【図２】  図１の装置の部分分解斜視図。
【図３】  図１の装置の３枚の案内板と３枚のスペーサーの側面図。
【図４】  図１〜３に例示した高濃度酸素溶解水製造装置を湖沼に設置した例を示す概略図。
【図５】  本発明に係る高濃度酸素溶解水製造装置の他の例を示す部分縦断面図。
【図６】  図５の平面図。
【図７】  図５のＡ−Ａ線縦断側面図。
【図８】  本発明に係る高濃度酸素溶解水製造装置の更に他の例を示す分解斜視図。
【図９】  本発明に係る高濃度酸素溶解水製造装置の更に他の例を示す縦断面図。
【図１０】  図９の装置の分解斜視図。
【図１１】  図３ａ〜ｃは蓋体の他の例を示す概略図。
【図１２】  本発明に係る高濃度酸素溶解水製造装置の更に他の例を示す縦断面図。
【図１３】  本発明に係る高濃度酸素溶解水製造装置の更に他の例を示す縦断面図。
【図１４】  本発明に係る高濃度酸素溶解水製造装置にタンクレスラインを接続した例を示す部分縦断面図。
【符号の説明】
【００６６】  １……外筒  ５……邪魔板  ７……高濃度酸素溶解水取出口  ９……支持板  １１……内筒取付板  １３……噴出部  １４……旋回内筒  １５、１５′……噴出孔  １６、２２、２６……スペーサー  １８、２４、２８……案内板  ２０……旋回流形成孔  ２７……酸素含有気泡水流供給口  ３２、３２′……水流  ３３……気泡  ３４……旋回流  ３５……微視気泡  ４１……高濃度酸素溶解水製造装置  ４２……湖沼  ４５……筏  ４６……水流生成ポンプ  ５１……高濃度酸素溶解水製造装置  ５２……装置本体  ５３……端面部材  ５４……旋回内筒取付孔  ５６……高濃度酸素溶解水取出口  ５７……水流供給口  ５９……噴出部  ６０……旋回内筒  ６１……内筒取付板  ６２……噴出孔  ７１……高濃度酸素溶解水製造装置  ７２……装置本体  ７６……端面部材  ８３……旋回内筒  ８６……高濃度酸素溶解水取出口  ９１……筒形本体  ９２……高濃度酸素溶解水取出口  ９６……第１円形パッキン  ９７……供給管設置用円盤  ９８……噴出部  ９９……供給管（旋回内筒）  １００……噴出孔  １０２……第２円形パッキン  １０３……蓋体  １０５……案内片  １０６……水流供給口  １０７……水流供給路  １０８……水流  １０９……分岐流  １１０……気泡  １１１……旋回流  １１２……微細気泡  １１４、１１５……酸素含有ガス注入管  １１６……水流供給口  １２１……高濃度酸素溶解水製造装置  １２４……タンクレスライン  １２５……オイルバス
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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