(57)【要約】【課題】ファインバブルの気泡径分布を精度よく測定することができる気泡径分布測定方法及び気泡径分布測定装置を提供する。【解決手段】原液に対してレーザ光を照射し、回折・散乱光の強度分布を表す第１光強度分布データを取得する。ファインバブル含有媒体に対してレーザ光を照射し、回折・散乱光の強度分布を表す第２光強度分布データを取得する。ファインバブル含有媒体には、ファインバブル、固体粒子及び液体粒子が含まれているが、原液には、固体粒子及び液体粒子のみが含まれている。ファインバブルが含まれていない原液から得られる第１光強度分布データを、ファインバブルが含まれているファインバブル含有媒体から得られる第２光強度分布データから差し引いたデータを用いて粒子径分布を演算することで、ファインバブルのみの気泡径分布を迅速に測定することができる。【選択図】  図１
2016048185.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原液にファインバブルを含有させることによりファインバブル含有媒体を生成する生成ステップと、
前記原液に対してレーザ光を照射し、回折・散乱光の強度分布を表す第１光強度分布データを取得する第１光強度測定ステップと、
前記ファインバブル含有媒体に対してレーザ光を照射し、回折・散乱光の強度分布を表す第２光強度分布データを取得する第２光強度測定ステップと、
前記第１光強度分布データ及び前記第２光強度分布データに基づいて、前記ファインバブル含有媒体に含まれるファインバブルの気泡径分布を測定する気泡径分布測定ステップとを含むことを特徴とする気泡径分布測定方法。
【請求項２】
前記気泡径分布測定ステップで測定されるファインバブルの気泡径分布を表示部に表示させる表示ステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の気泡径分布測定方法。
【請求項３】
前記気泡径分布測定ステップで測定されるファインバブルの気泡径分布に基づいて、前記生成ステップで原液に含有させるファインバブルの気泡径及び／又は量を制御するフィードバック制御ステップをさらに含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の気泡径分布測定方法。
【請求項４】
原液にファインバブルを含有させることによりファインバブル含有媒体を生成する生成部と、
前記原液に対してレーザ光を照射し、回折・散乱光の強度分布を表す第１光強度分布データを取得する第１光強度測定部と、
前記ファインバブル含有媒体に対してレーザ光を照射し、回折・散乱光の強度分布を表す第２光強度分布データを取得する第２光強度測定部と、
前記第１光強度分布データ及び前記第２光強度分布データに基づいて、前記ファインバブル含有媒体に含まれるファインバブルの気泡径分布を測定する気泡径分布測定部とを備えたことを特徴とする気泡径分布測定装置。
【請求項５】
表示部と、
前記気泡径分布測定部により測定されるファインバブルの気泡径分布を前記表示部に表示させる表示制御部とをさらに備えたことを特徴とする請求項４に記載の気泡径分布測定装置。
【請求項６】
前記気泡径分布測定部により測定されるファインバブルの気泡径分布に基づいて、前記生成部で原液に含有させるファインバブルの気泡径及び／又は量を制御するフィードバック制御部をさらに備えたことを特徴とする請求項４又は５に記載の気泡径分布測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファインバブル含有媒体に含まれるファインバブルの気泡径分布を測定するための気泡径分布測定方法及び気泡径分布測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、マイクロバブルやウルトラファインバブルといったファインバブルの研究及び利用が活発に行われている。ファインバブルは、例えば気泡径が１００μｍ以下の微細気泡であり、気泡径が１μｍ以上のものはマイクロバブル、気泡径が１μｍ未満のものはウルトラファインバブルと呼ばれている。ファインバブルは、液体中での滞留時間が長いという特性を有しており、特にウルトラファインバブルは、数か月にわたって液体中に滞留することが知られている。
【０００３】
ファインバブルには、洗浄効果や殺菌効果といった様々な効果が期待されている。例えば工場やプラント、公衆トイレなどで、ファインバブルを用いて各種設備の洗浄を行えば、洗剤の使用量を削減することができる。そのため、ファインバブルを用いた洗浄方法は、環境に優しい新たな洗浄方法として注目されている。
【０００４】
上記のようなファインバブルの特性と効果の関係は、ファインバブルの気泡径や気泡量（濃度）に依存している。そこで、レーザ回折・散乱式の粒子径分布測定装置などを用いて、ファインバブルの気泡径分布（粒子径分布）を測定する技術が提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２６３８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、測定対象となる液体（ファインバブル含有媒体）には、ファインバブル以外にも、例えば粉塵又は土などの固体粒子や、オイル又はエマルジョンなどの液体粒子が含まれている場合がある。このような場合、粒子径分布測定装置を用いてファインバブルの気泡径分布を測定するような方法では、ファインバブルと、固体粒子及び液体粒子とを識別することができず、ファインバブルの気泡径分布を精度よく測定することができないおそれがある。
【０００７】
そのため、上記のようにして測定されたファインバブルの気泡径分布をモニタしながら、ファインバブルの効果を評価する際などに、精度よく評価を行うことができないおそれがある。また、測定されたファインバブルの気泡径分布に基づいて、ファインバブル含有媒体におけるファインバブルの含有量をフィードバック制御する場合には、ファインバブルの含有量を精度よく調整することができないおそれがある。
【０００８】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、ファインバブルの気泡径分布を精度よく測定することができる気泡径分布測定方法及び気泡径分布測定装置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】
【０００９】
本発明に係る気泡径分布測定方法は、生成ステップと、第１光強度測定ステップと、第２光強度測定ステップと、気泡径分布測定ステップとを含む。前記生成ステップでは、原液にファインバブルを含有させることによりファインバブル含有媒体を生成する。前記第１光強度測定ステップでは、前記原液に対してレーザ光を照射し、回折・散乱光の強度分布を表す第１光強度分布データを取得する。前記第２光強度測定ステップでは、前記ファインバブル含有媒体に対してレーザ光を照射し、回折・散乱光の強度分布を表す第２光強度分布データを取得する。前記気泡径分布測定ステップでは、前記第１光強度分布データ及び前記第２光強度分布データに基づいて、前記ファインバブル含有媒体に含まれるファインバブルの気泡径分布を測定する。
【００１０】
このような構成によれば、原液にファインバブルを含有させる前後における光強度分布データに基づいて、ファインバブル含有媒体に含まれるファインバブルの気泡径分布を測定することができる。すなわち、ファインバブル含有媒体には、ファインバブル、固体粒子及び液体粒子が含まれているが、原液には、固体粒子及び液体粒子のみが含まれている。したがって、ファインバブルが含まれていない原液から得られる第１光強度分布データと、ファインバブルが含まれているファインバブル含有媒体から得られる第２光強度分布データとに基づいて、ファインバブル含有媒体に含まれるファインバブルの気泡径分布を精度よく測定することができる。
【００１１】
前記気泡径分布測定方法は、前記気泡径分布測定ステップで測定されるファインバブルの気泡径分布を表示部に表示させる表示ステップをさらに含んでいてもよい。
【００１２】
このような構成によれば、作業者がファインバブルの気泡径分布を表示部でモニタしながらファインバブルの効果を評価する際などに、精度よく測定されたファインバブルの気泡径分布に基づいて、精度よく評価を行うことができる。特に、ファインバブルの気泡径分布をモニタする際には、リアルタイムで気泡径分布を測定する必要があるため、最終的に算出される粒子径分布データではなく、光強度分布データを用いることにより、気泡径分布を迅速に表示させることができる。
【００１３】
前記気泡径分布測定方法は、前記気泡径分布測定ステップで測定されるファインバブルの気泡径分布に基づいて、前記生成ステップで原液に含有させるファインバブルの気泡径及び／又は量を制御するフィードバック制御ステップをさらに含んでいてもよい。
【００１４】
このような構成によれば、精度よく測定されたファインバブルの気泡径分布に基づいて、ファインバブル含有媒体におけるファインバブルの気泡径及び／又は含有量を精度よくフィードバック制御することができる。特に、ファインバブルの気泡径及び／又は含有量をフィードバック制御する際には、リアルタイムで気泡径分布を測定する必要があるため、最終的に算出される粒子径分布データではなく、光強度分布データを用いることにより、迅速にフィードバック制御を行うことができる。
【００１５】
本発明に係る気泡径分布測定装置は、生成部と、第１光強度測定部と、第２光強度測定部と、気泡径分布測定部とを備える。前記生成部は、原液にファインバブルを含有させることによりファインバブル含有媒体を生成する。前記第１光強度測定部は、前記原液に対してレーザ光を照射し、回折・散乱光の強度分布を表す第１光強度分布データを取得する。前記第２光強度測定部は、前記ファインバブル含有媒体に対してレーザ光を照射し、回折・散乱光の強度分布を表す第２光強度分布データを取得する。前記気泡径分布測定部は、前記第１光強度分布データ及び前記第２光強度分布データに基づいて、前記ファインバブル含有媒体に含まれるファインバブルの気泡径分布を測定する。
【００１６】
前記気泡径分布測定装置は、表示部と、前記気泡径分布測定部により測定されるファインバブルの気泡径分布を前記表示部に表示させる表示制御部とをさらに備えていてもよい。
【００１７】
前記気泡径分布測定装置は、前記気泡径分布測定部により測定されるファインバブルの気泡径分布に基づいて、前記生成部で原液に含有させるファインバブルの気泡径及び／又は量を制御するフィードバック制御部をさらに備えていてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ファインバブルが含まれていない原液から得られる第１光強度分布データと、ファインバブルが含まれているファインバブル含有媒体から得られる第２光強度分布データとに基づいて、ファインバブル含有媒体に含まれるファインバブルの気泡径分布を精度よく迅速に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る気泡径分布測定装置の構成例を示したブロック図である。
【図２】光強度測定部の構成例を示した図である。
【図３】制御部の構成例を示したブロック図である。
【図４】図１の気泡径分布測定装置による測定中の動作を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態に係る気泡径分布測定装置の構成例を示したブロック図である。この気泡径分布測定装置は、原液にファインバブルを含有させることにより生成されたファインバブル含有媒体を測定対象とし、当該ファインバブル含有媒体に含まれるファインバブルの気泡径分布を測定するための装置である。
【００２１】
ファインバブル含有媒体は、例えば水の他、アルコール又は油といった任意の液体を原液とする媒体であり、例えば気泡径が１００μｍ以下の微細気泡からなるファインバブルを含んでいる。具体的には、気泡径が１μｍ未満のウルトラファインバブル、及び、気泡径が１μｍ以上のマイクロバブルの少なくとも一方が、気体粒子として原液に含有されている。気体粒子を構成する気体は、空気であってもよいし、例えばオゾンや水素といった空気以外の気体であってもよい。
【００２２】
この気泡径分布測定装置には、２つの光強度測定部１が備えられている。これらの光強度測定部１には、同一の原液が供給される。一方の光強度測定部１（第１光強度測定部１Ａ）には、ポンプ２の駆動により原液がそのまま供給され、当該第１光強度測定部１Ａにおいて測定が行われた後の原液は装置の外部に排水される。他方の光強度測定部１（第２光強度測定部１Ｂ）には、ポンプ３の駆動によりファインバブル発生装置４を介して原液が供給される。
【００２３】
ファインバブル発生装置４は、気体を原液に加圧溶解させた後で一気に減圧させる構成や、超音波を用いる構成などのような周知の構成を有しており、任意の量のファインバブルを発生させることができる。ファインバブル発生装置４において生成されたファインバブルは、第２光強度測定部１Ｂに供給される原液に混入される。
【００２４】
すなわち、ファインバブル発生装置４は、原液にファインバブルを含有させることによりファインバブル含有媒体を生成する生成部を構成している。これにより、第２光強度測定部１Ｂにはファインバブル含有媒体が供給され、当該第２光強度測定部１Ｂにおいて測定が行われた後の原液は、供給先である工場やプラント、公衆トイレなどにおける各種設備へと供給される。
【００２５】
各光強度測定部１は、原液又はファインバブル含有媒体に対してレーザ光を照射し、原液又はファインバブル含有媒体からの回折・散乱光（レーザ回折・散乱光）の強度分布を測定する。これにより、第１光強度測定部１Ａでは、原液からの回折・散乱光の強度分布を表す第１光強度分布データが取得され、第２光強度測定部１Ｂでは、ファインバブル含有媒体からの回折・散乱光の強度分布を表す第２光強度分布データが取得される。各光強度測定部１における測定で得られる光強度分布データは、データ処理装置５に入力される。
【００２６】
データ処理装置５は、ファインバブル含有媒体に含まれるファインバブルの気泡径分布を測定する際のデータを処理するためのものであり、例えばパーソナルコンピュータにより構成される。このデータ処理装置５は、制御部５１、操作部５２、表示部５３及び記憶部５４などを備えている。データ処理装置５は、各光強度測定部１及びファインバブル発生装置４などとともに気泡径分布測定装置を構成している。
【００２７】
制御部５１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む構成であり、操作部５２、表示部５３及び記憶部５４などの各部が電気的に接続されている。操作部５２は、例えばキーボード及びマウスを含む構成であり、作業者が操作部５２を操作することにより入力作業などを行うことができるようになっている。
【００２８】
表示部５３は、例えば液晶表示器などにより構成することができ、作業者が表示部５３の表示内容を確認しながら作業を行うことができるようになっている。記憶部５４は、例えばＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びハードディスクなどにより構成することができる。
【００２９】
図２は、光強度測定部１の構成例を示した図である。この光強度測定部１は、レーザ回折・散乱式の粒子径分布測定装置により構成されている。すなわち、本実施形態では、固体粒子及び液体粒子の粒子径分布を測定するための粒子径分布測定装置を用いて、ファインバブル含有媒体に含まれる気体粒子の気泡径分布（粒子径分布）が測定される。
【００３０】
光強度測定部１には、光源１１、集光レンズ１２、空間フィルタ１３、コリメータレンズ１４、フローセル１５、集光レンズ１６、フォトダイオードアレイ１７、側方センサ１８及び複数の後方センサ１９などが備えられている。フローセル１５には、測定対象となる原液又はファインバブル含有媒体が供給される。
【００３１】
光源１１は、例えばレーザ光源からなり、当該光源１１から照射されたレーザ光が、集光レンズ１２、空間フィルタ１３及びコリメータレンズ１４を通過することにより平行光となる。このようにして平行光とされたレーザ光は、フローセル１５に照射され、フローセル１５内の原液又はファインバブル含有媒体に含まれる粒子群（固体粒子、液体粒子及び気体粒子を含む。）で回折及び散乱した後、集光レンズ１６を通ってフォトダイオードアレイ１７により受光されるようになっている。
【００３２】
フォトダイオードアレイ１７は、光源１１側から見てフローセル１５の前方（光源１１側とは反対側）に配置されている。これにより、フォトダイオードアレイ１７に備えられた複数の受光素子は、それぞれ前方センサ１７１を構成している。フォトダイオードアレイ１７は、フローセル１５内の原液又はファインバブル含有媒体からの回折・散乱光（回折光及び散乱光）を検出するための検出器を構成している。
【００３３】
本実施形態におけるフォトダイオードアレイ１７は、互いに異なる半径を有するリング状又は半リング状の検出面が形成された複数（例えば、６４個）の前方センサ１７１を、集光レンズ１６の光軸を中心として同心円状に配置することにより構成されたリングディテクタであり、各前方センサ１７１には、それぞれの位置に応じた回折・散乱角度の光が入射する。したがって、フォトダイオードアレイ１７の各前方センサ１７１の検出信号は、各回折・散乱角度の光の強度を表すことになる。
【００３４】
これに対して、側方センサ１８は、光源１１側から見てフローセル１５の側方に配置されている。この例では、フローセル１５が薄い中空状の部材により形成されており、その厚み方向Ｄが光源１１から入射するレーザ光の光軸Ｌと平行になるように配置される。側方センサ１８は、フローセル１５に対して、例えば厚み方向Ｄに直交する方向に並べて配置される。
【００３５】
図１では、側方センサ１８がフローセル１５の上方に配置されているが、これに限らず、フローセル１５の下方、右方、左方など、フローセル１５の厚み方向Ｄに直交する面内の任意の位置に配置されていてもよい。これにより、厚み方向Ｄに対して直交する方向への回折・散乱光を側方センサ１８で受光することができる。ただし、側方センサ１８は、厚み方向Ｄに対して９０°の方向への回折・散乱光を受光するような構成に限らず、厚み方向Ｄに対して７０°〜１１０°、より好ましくは８０°〜１００°の方向への回折・散乱光を受光するような構成であってもよい。
【００３６】
複数の後方センサ１９は、それぞれ光源１１側から見てフローセル１５の後方（光源１１側）に配置されている。これにより、各後方センサ１９は、側方センサ１８よりも後方への回折・散乱光を受光することができる。各後方センサ１９は、フローセル１５に対して異なる角度で配置されることにより、それぞれ異なる角度で入射する回折・散乱光を受光することができる。この例では、２つの後方センサ１９が設けられているが、これに限らず、例えば１つ又は３つ以上の後方センサ１９が設けられた構成であってもよい。
【００３７】
フォトダイオードアレイ１７の各前方センサ１７１、側方センサ１８及び各後方センサ１９の検出信号は、Ａ／Ｄ変換器（図示せず）によりアナログ信号からデジタル信号に変換された後、データ処理装置５に入力されるようになっている。これにより、各センサ１７１，１８，１９における受光強度が、各センサ１７１，１８，１９の素子番号に対応付けてデータ処理装置５に入力される。
【００３８】
ファインバブル含有媒体に含まれるファインバブルの気泡径分布を測定する際には、各光強度測定部１（第１光強度測定部１Ａ及び第２光強度測定部１Ｂ）における測定で得られる光強度分布データに基づいて制御部５１が演算を行うことにより、粒子径分布データが生成される。粒子径分布データを生成する際には、下記式（１）の関係を用いることができる。
【数１】
2016048185.tif 000003
【００３９】
ここで、ｓ、ｑ及びＡは、下記式（２）〜（４）で表される。
【数２】
2016048185.tif 000004
【００４０】
上記ｓは、光強度分布データ（ベクトル）である。上記ｓにおける各要素ｓｉ（ｉ＝１，２，・・・，ｍ）は、フォトダイオードアレイ１７の各前方センサ１７１、側方センサ１８及び各後方センサ１９における検出強度である。
【００４１】
上記ｑは、頻度分布％として表現される粒子径分布データ（ベクトル）である。測定対象となる粒子径範囲（最大粒子径がｘ１、最小粒子径がｘｎ＋１）をｎ分割し、それぞれの粒子径区間を［ｘｊ，ｘｊ＋１］とすると、上記ｑにおける各要素ｑｊ（ｊ＝１，２，・・・，ｎ）は、各粒子径区間［ｘｊ，ｘｊ＋１］に対応する粒子量である。
【００４２】
通常は、体積基準が用いられ、下記式（５）を満たすように、すなわち各要素ｑｊの合計が１００％となるように正規化が行われる。
【数３】
2016048185.tif 000005
しかし、ファインバブルの含有量を制御するためには、例えば、体積濃度（単位：μＬ／ｍＬ）などの形で粒子量／気泡量を求める必要がある。ＰＳＬ（ポリスチレンラテックス）粒子などの粒子量が既知な標準試料を用いて校正を行うことによって、比較可能な粒子量に基づく粒子径分布を求めることができる。
【００４３】
上記Ａは、粒子径分布データｑを光強度分布データｓに変換する係数行列である。上記Ａにおける各要素ａｉ，ｊ（ｉ＝１，２，・・・，ｍ、ｊ＝１，２，・・・，ｎ）は、各粒子径区間［ｘｊ，ｘｊ＋１］に属する単位粒子量の粒子群によって回折及び散乱した光のｉ番目の素子における検出強度である。
【００４４】
上記Ａにおける各要素ａｉ，ｊの値は、屈折率をパラメータの一つとして用いて予め理論的に計算することができる。このとき、気体粒子を構成する気体の屈折率を用いて、各要素ａｉ，ｊの値を算出しておけばよい。各要素ａｉ，ｊの値は、フラウンホーファ回折理論又はミー散乱理論を用いて算出される。例えば、粒子径が光源１１からのレーザ光の波長に比べて十分に大きい場合（例えば１０倍以上）には、フラウンホーファ回折理論を用いて各要素ａｉ，ｊの値を計算することができる。一方、粒子径が光源１１からのレーザ光の波長と同程度、又は、それより小さい場合には、ミー散乱理論を用いて各要素ａｉ，ｊの値を計算することができる。
【００４５】
このようにして上記Ａにおける各要素ａｉ，ｊの値を求めれば、上記式（１）に基づいて、下記式（６）により粒子径分布データｑを求めることができる。ただし、ＡＴはＡの転置行列である。
【数４】
2016048185.tif 000006
【００４６】
本実施形態では、第１光強度測定部１Ａにおける測定で得られる第１光強度分布データと、第２光強度測定部１Ｂにおける測定で得られる第２光強度分布データとに基づいて、ファインバブル含有媒体に含まれるファインバブルの気泡径分布が測定される。ファインバブル含有媒体には、ファインバブル、固体粒子及び液体粒子が含まれているが、原液には、固体粒子及び液体粒子のみが含まれている。したがって、ファインバブルが含まれていない原液から得られる第１光強度分布データと、ファインバブルが含まれているファインバブル含有媒体から得られる第２光強度分布データとに基づいて、ファインバブル含有媒体に含まれるファインバブルの気泡径分布を測定することができる。
【００４７】
具体的には、第１光強度分布データをバックグラウンドとして使用することにより、第２光強度分布データから第１光強度分布データを差し引く演算が行われる。すなわち、上述の式（２）で表される光強度分布データｓが、第２光強度分布データの各要素ｓｉの値から、第１光強度分布データの各要素ｓｉの値を差し引くことにより算出される。このようにして得られる光強度分布データｓを用いて粒子径分布データｑを算出することにより、ファインバブル含有媒体に含まれるファインバブルの気泡径分布を精度よく測定することができる。
【００４８】
図３は、制御部５１の構成例を示したブロック図である。制御部５１は、ＣＰＵがプログラムを実行することにより、気泡径分布測定部５１１、表示制御部５１２及びフィードバック制御部５１３などとして機能する。
【００４９】
気泡径分布測定部５１１は、第１光強度測定部１Ａにおいて得られる第１光強度分布データと、第２光強度測定部１Ｂにおいて得られる第２光強度分布データとに基づいて、ファインバブル含有媒体に含まれるファインバブルの気泡径分布を測定する。この気泡径分布測定部５１１における演算の態様は、上述の通りである。
【００５０】
表示制御部５１２は、気泡径分布測定部５１１により測定されるファインバブルの気泡径分布を表示部５３に表示させる。これにより、作業者がファインバブルの気泡径分布を表示部５３でモニタしながらファインバブルの効果を評価する際などに、精度よく測定されたファインバブルの気泡径分布に基づいて、精度よく評価を行うことができる。
【００５１】
特に、ファインバブルの気泡径分布をモニタする際には、リアルタイムで気泡径分布を測定する必要があるため、最終的に算出される粒子径分布データではなく、光強度分布データを用いることにより、気泡径分布を迅速に表示させることができる。すなわち、最終的に算出される原液及びファインバブル含有媒体の粒子径分布データ同士を差し引いてファインバブルの気泡径分布データを算出するのではなく、第２光強度分布データから第１光強度分布データをリアルタイムで差し引いて気泡径分布データを算出することにより、ファインバブルの気泡径分布をリアルタイムで測定することができる。
【００５２】
フィードバック制御部５１３は、気泡径分布測定部５１１により測定されるファインバブルの気泡径分布に基づいて、ファインバブル発生装置４から発生させるファインバブルの気泡径や量を調整することにより、原液に含有させるファインバブルの気泡径及び／又は量を制御する。このとき、気泡径と気泡量はそれぞれを単独で目標値となるよう制御してもよいし、両方を同時に目標値となるよう制御してもよい。これにより、精度よく測定されたファインバブルの気泡径分布に基づいて、ファインバブル含有媒体におけるファインバブルの気泡径及び／又は含有量を精度よくフィードバック制御することができる。
【００５３】
特に、ファインバブルの気泡径及び／又は含有量をフィードバック制御する際には、リアルタイムで気泡径分布を測定する必要があるため、最終的に算出される粒子径分布データではなく、光強度分布データを用いることにより、迅速にフィードバック制御を行うことができる。すなわち、最終的に算出される原液及びファインバブル含有媒体の粒子径分布データ同士を差し引いてファインバブルの気泡径分布データを算出するのではなく、第２光強度分布データから第１光強度分布データをリアルタイムで差し引いて気泡径分布データを算出することにより、当該気泡径分布データを用いてファインバブルの含有量をリアルタイムでフィードバック制御することができる。
【００５４】
これにより、洗浄、殺菌又は生体活性化などのファインバブルに期待される目的や対象に最もふさわしいファインバブルの気泡径分布を維持し、ファインバブルの最適な効果を継続させることができる。
【００５５】
図４は、図１の気泡径分布測定装置による測定中の動作を示したフローチャートである。測定中は、ファインバブル発生装置４からファインバブルを発生させることによりファインバブル含有媒体が生成される（ステップＳ１０１：生成ステップ）。そして、第１光強度測定部１Ａにより原液から第１光強度分布データが取得されるとともに（ステップＳ１０２：第１光強度測定ステップ）、第２光強度測定部１Ｂによりファインバブル含有媒体から第２光強度分布データが取得される（ステップＳ１０３：第２光強度測定ステップ）。
【００５６】
このようにして測定される第１光強度分布データ及び第２光強度分布データに基づいて、気泡径分布測定部５１１の演算により、ファインバブル含有媒体に含まれるファインバブルの気泡径分布が測定される（ステップＳ１０４：気泡径分布測定ステップ）。このファインバブルの気泡径分布は、表示部５３に表示されることによりモニタされる（ステップＳ１０５：表示ステップ）。また、ファインバブルの気泡径分布に基づいて、ファインバブル発生装置４からのファインバブルの気泡径及び／又は発生量がフィードバック制御される（ステップＳ１０６：フィードバック制御ステップ）。
【００５７】
上記のようなステップＳ１０１〜Ｓ１０６の処理は、気泡径分布測定装置による測定が終了するまで（ステップＳ１０７でＹｅｓとなるまで）、リアルタイムで並行して実行される。
【００５８】
以上の実施形態では、気泡径分布測定部５１１により測定されるファインバブルの気泡径分布に基づいて、表示部５３への気泡径分布の表示、及び、ファインバブル発生装置４からのファインバブルの気泡径及び／又は発生量の制御が実施される場合について説明した。しかし、このような構成に限らず、表示部５３への気泡径分布の表示、又は、ファインバブル発生装置４からのファインバブルの気泡径及び／又は発生量の制御のいずれか一方のみが実施されるような構成であってもよい。また、気泡径分布測定部５１１におけるファインバブルの気泡径分布の測定結果が、別の態様又は別の装置で利用されるような構成であってもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１    光強度測定部
１Ａ  第１光強度測定部
１Ｂ  第２光強度測定部
２    ポンプ
３    ポンプ
４    ファインバブル発生装置
５    データ処理装置
１１    光源
１２    集光レンズ
１３    空間フィルタ
１４    コリメータレンズ
１５    フローセル
１６    集光レンズ
１７    フォトダイオードアレイ
１８    側方センサ
１９    後方センサ
５１    制御部
５２    操作部
５３    表示部
５４    記憶部
１７１    前方センサ
５１１    気泡径分布測定部
５１２    表示制御部
５１３    フィードバック制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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