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特開2019-205962微細気泡発生方法、微細気泡発生装置、洗浄装置、およびオーラルケア装置
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2019-205962(P2019-205962A)
(43)【公開日】2019年12月5日
(54)【発明の名称】微細気泡発生方法、微細気泡発生装置、洗浄装置、およびオーラルケア装置
(51)【国際特許分類】
   B01J 7/02 20060101AFI20191108BHJP
   C01B 3/08 20060101ALI20191108BHJP
   A61C 17/00 20060101ALI20191108BHJP
   A61C 17/32 20060101ALI20191108BHJP
【FI】
   B01J7/02 Z
   C01B3/08 Z
   A61C17/00 H
   A61C17/00 T
   A61C17/32
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】OL
【全頁数】17
(21)【出願番号】特願2018-102068(P2018-102068)
(22)【出願日】2018年5月29日
(71)【出願人】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックIPマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100095500
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 正和
(74)【代理人】
【識別番号】100141449
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 隆芳
(74)【代理人】
【識別番号】100142446
【弁理士】
【氏名又は名称】細川 覚
(74)【代理人】
【識別番号】100170575
【弁理士】
【氏名又は名称】森 太士
(72)【発明者】
【氏名】布村 真人
(72)【発明者】
【氏名】二之宮 侑樹
【テーマコード(参考)】
4G068
【Fターム(参考)】
4G068DA01
4G068DA10
4G068DB11
4G068DC10
4G068DD11
(57)【要約】
【課題】微細気泡発生装置を小型化することができる微細気泡発生方法等を提供する。
【解決手段】微細気泡発生方法においては、水を含む液体L中で、刺激付与部12Mが水との化学反応によって水素Hを発生する金属系物質METへ刺激を付与することにより、水素Hを内包する微細気泡FBが発生する。その方法の実現のために、微細気泡発生装置100は、水との化学反応によって水素Hを発生する金属系物質METと、金属系物質METへ刺激を付与する刺激付与部12Mと、を備えている。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
水を含む液体中で、刺激付与部が前記水との化学反応によって水素を発生する金属系物質へ刺激を付与することにより、前記水を含む前記液体内で前記水素を内包する微細気泡を発生させる、微細気泡発生方法。
【請求項2】
水との化学反応によって水素を発生する金属系物質と、
前記金属系物質へ刺激を付与する刺激付与部と、を備えた、微細気泡発生装置。
【請求項3】
前記刺激付与部は、前記金属系物質へ摩擦刺激、打撃刺激、および熱刺激の少なくともいずれかを付与する、請求項2に記載の微細気泡発生装置。
【請求項4】
前記刺激付与部は、他の金属系物質を含み、前記金属系物質の表面に対して前記他の金属系物質の表面を摺動させることにより、前記摩擦刺激を生じさせる、請求項3に記載の微細気泡発生装置。
【請求項5】
水との化学反応によって水素を発生する金属系物質と、
前記金属系物質へ刺激を付与する刺激付与部と、
前記金属系物質と前記刺激付与部とが接触する部分を取り囲み、水を含む液体を受け入れる液体流路を形作る筒状部と、を備え、
前記筒状部は、前記液体流路の先端に前記液体を吐出する吐出口を有し、
前記吐出口は、前記刺激付与部が前記金属系物質へ刺激を付与することにより発生した前記水素を内包する微細気泡を含む前記液体を吐出する、洗浄装置。
【請求項6】
水との化学反応によって水素を発生する金属系物質と、
前記金属系物質へ刺激を付与する刺激付与部と、
前記金属系物質と前記刺激付与部とが接触する部分を取り囲み、水を含む液体を受け入れる液体流路を形作る筒状部と、
前記筒状部の先端に設けられ、前記液体流路にその一方端が連通する内部空間を含み、かつ、植毛部を有するブラシヘッドと、を備え、
前記ブラシヘッドは、前記内部空間の他方端を構成するように前記植毛部の周辺に設けられた開口を有し、
前記開口は、前記刺激付与部が前記金属系物質へ刺激を付与することにより発生した前記水素を内包する微細気泡を含む前記液体を吐出する、洗浄装置。
【請求項7】
水との化学反応によって水素を発生する金属系物質と、
前記金属系物質へ刺激を付与する刺激付与部と、
前記金属系物質と前記刺激付与部とを受け入れる内部空間を有し、歯磨き用の植毛部が設けられた筐体部を有するブラシヘッドと、を備え、
前記ブラシヘッドは、前記筐体部の前記植毛部の周辺に、前記内部空間を前記筐体部の外部空間に連通させる開口を有する、オーラルケア装置。
【請求項8】
前記ブラシヘッドに歯磨き用の運動をさせる動力発生部を備え、
前記動力発生部は、前記刺激付与部が前記金属系物質に刺激を付与するよう前記刺激付与部を駆動する駆動部と兼用されている、請求項7に記載のオーラルケア装置。
【請求項9】
前記微細気泡発生装置の前記金属は、マグネシウムである、請求項7または8に記載のオーラルケア装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、微細気泡発生方法、微細気泡発生装置、洗浄装置、およびオーラルケア装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、微細気泡発生装置を備えた洗浄装置の開発が行われている。たとえば、下記の特許文献1には、洗浄装置の一例として、微細気泡を利用して歯を洗浄するオーラルケア装置が開示されている。この特許文献1に開示されたオーラルケア装置によれば、容器に貯留された水をポンプで循環させることによって、容器内の水に微細気泡を発生させる。
【0003】
それにより、容器内の水に発生した微細気泡を含む水をポンプによって容器から歯ブラシヘッドへ送出する。その微細気泡を水とともに歯ブラシヘッドの開口から口腔内へ吐出する。その結果、空気中での微細気泡の破裂によって、口腔の内面および歯に付着した異物が除去される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2005−342030号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記した特許文献1に開示された技術によれば、微細気泡を発生させ、その微細気泡を歯ブラシヘッドの開口から吐出するために、大きなタンクおよび強力な送水ポンプを必要とする。そのため、微細気泡発生装置およびそれを備えた洗浄装置の一例としてのオーラルケア装置を小型化することが困難である。
【0006】
本開示は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものである。そして、本開示の目的は、微細気泡発生装置を小型化することができる微細気泡発生方法を提供することである。
【0007】
また、本開示の他の目的は、小型化された微細気泡発生装置を提供することである。
【0008】
本開示のさらに他の目的は、小型化された微細気泡発生装置を使用して発生した微細気泡を利用して洗浄することができる洗浄装置およびオーラルケア装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決するために、本開示の第1の態様に係る微細気泡発生方法は、水を含む液体中で、刺激付与部が前記水との化学反応によって水素を発生する金属系物質、および、前記金属系物質へ刺激を付与することにより、前記水を含む前記液体内で前記水素を内包する微細気泡を発生させる。
【0010】
本開示の第2の態様の微細気泡発生装置は、水との化学反応によって水素を発生する金属系物質と、前記金属系物質へ刺激を付与する刺激付与部と、を備えている。
【0011】
本開示の第3の態様に係る洗浄装置は、水との化学反応によって水素を発生する金属系物質と、前記金属系物質へ刺激を付与する刺激付与部と、前記金属系物質と前記刺激付与部とが接触する部分を取り囲み、水を含む液体を受け入れる液体流路を形作る筒状部と、を備え、前記筒状部は、前記液体流路の先端に前記液体を吐出する吐出口を有し、前記吐出口は、前記刺激付与部が前記金属系物質へ刺激を付与することにより発生した前記水素を内包する微細気泡を含む前記液体を吐出する。
【0012】
本開示の第4の態様に係る洗浄装置は、水との化学反応によって水素を発生する金属系物質と、前記金属系物質へ刺激を付与する刺激付与部と、前記金属系物質と前記刺激付与部とが接触する部分を取り囲み、水を含む液体を受け入れる液体流路を形作る筒状部と、前記筒状部の先端に設けられ、前記液体流路にその一方端が連通する内部空間を含み、かつ、植毛部を有するブラシヘッドと、を備え、前記ブラシヘッドは、前記植毛部の周辺に設けられ、前記内部空間の他方端を構成し、前記液体を吐出する開口を有し、前記開口は、前記刺激付与部が前記金属系物質へ刺激を付与することにより発生した前記水素を内包する微細気泡を含む前記液体を吐出する、
本開示の第5の態様に係るオーラルケア装置は、水との化学反応によって水素を発生する金属系物質と、前記金属系物質へ刺激を付与する刺激付与部と、前記金属系物質と前記刺激付与部とを受け入れる内部空間を有し、歯磨き用の植毛部が設けられた筐体部を有するブラシヘッドと、を備え、前記ブラシヘッドは、前記筐体部の前記植毛部の周辺に、前記内部空間を前記筐体部の外部空間に連通させる開口を有する。
【発明の効果】
【0013】
本開示の微細気泡発生方法によれば、微細気泡発生装置を小型化することができる。本開示の微細気泡発生装置は、小型化され得る。本開示の洗浄装置およびオーラルケア装置は、小型化された微細気泡発生装置を使用して発生した微細気泡を利用して洗浄することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
図1】実施の形態1の微細気泡発生方法を説明するための模式図である。
図2】実施の形態2の微細気泡発生方法を説明するための模式図である。
図3】実施の形態3の微細気泡発生装置を説明するための模式図である。
図4】実施の形態3の微細気泡発生装置の移動部材の振動を説明するための模式図である。
図5】実施の形態3の微細気泡発生装置の金属系物質同士が互いに摺動する様子を説明するための第1の図である。
図6】実施の形態3の微細泡発生装置の金属系物質同士が互いに摺動する様子を説明するための第2の図である。
図7】実施の形態4の洗浄装置を説明するための模式図である。
図8】実施の形態5の洗浄装置を説明するための模式図である。
図9】実施の形態6の微細気泡発生装置とブラシヘッドとを分解したときのオーラルケア装置の側面図である。
図10】実施の形態6の微細気泡発生装置とブラシヘッドとを合体させたときのオーラルケア装置の側面図である。
図11】実施の形態6のオーラルケア装置の正面図である。
図12】実施の形態6のオーラルケア装置のブラシヘッドの横断面図である。
図13】実施の形態6のオーラルケア装置のブラシヘッドの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、図面を参照しながら、実施の形態の微細気泡発生方法、微細気泡発生装置、洗浄装置、およびオーラルケア装置を説明する。以下の各実施の形態および各図においては、同一の参照符号が付された部分同士は、図面上における形状に多少の相違があっても、特段の記載がない限り、互いに同一の機能を発揮するものとする。
【0016】
(実施の形態1)
図1を用いて、実施の形態1の微細気泡発生方法およびその方法を使用して微細気泡を発生する微細気泡発生装置100を説明する。本実施の形態の微細気泡発生方法においては、準備するステップ、接触させるステップ、および微細気泡FBを発生させるステップが実行される。
【0017】
図1に示されるように、まず、準備するステップにおいては、金属系物質METおよび刺激付与部12Mが準備される。本実施の形態においては、金属系物質METおよび刺激付与部12Mの双方が一体化された微細気泡発生装置100が準備される。 なお、本実施の形態の微細気泡発生方法においては、金属系物質METおよび刺激付与部12Mのそれぞれが別個に準備されてもよい。この場合、金属系物質METおよび刺激付与部12Mのそれぞれが順次準備されてもよい。
【0018】
図1に示されるように、本実施の形態の微細気泡発生装置100の刺激付与部12Mは、駆動部Mと、固定部材10、および移動部材20を含んでいる。駆動部Mは、人が操作可能な操作部40を有している。固定部材10は、駆動部Mに固定され、その先端に接触部11を有している。移動部材20は、その先端に金属系物質METが取り付けられ、駆動部Mの駆動によって振動する。
【0019】
操作部40が操作されると、移動部材20が固定部材10に対して相対的に振動する。それにより、固定部材10の先端の接触部11と金属系物質METの表面とが摺動する。
【0020】
また、本実施の形態の微細気泡発生方法においては、金属系物質METが固定部材10に固定されており、移動部材20の先端に接触部が設けられていてもよい。この場合、移動部材20の先端の接触部が金属系物質METに対して相対的に振動することにより、移動部材20の先端の接触部と金属系物質METの表面とが摺動する。
【0021】
本明細書においては、金属系物質METは、水との化学反応によって水素を発生する金属、金属の合金、および、金属の合金以外の金属の化合物からなる群より選択された1または2以上の物質を含むものとする。金属系物質METは、ある特定の金属を含み、その特定の金属と水とが反応して水素を発生させる物質であれば、いなかるものであってもよい。
【0022】
本実施の形態においては、金属はマグネシウムであるため、金属系物質METはマグネシウム系物質である。マグネシウム系物質は、マグネシウム、マグネシウム合金、および、マグネシウム合金以外のマグネシウム化合物からなる群より選択された1または2以上の物質を含んでいる。前述の金属としてマグネシウムを用いれば、人体に悪影響を与えることなく、微細気泡FBを発生させることができる。
【0023】
上記した金属系物質METの金属は、アルミニウムであってもよい。この場合、金属系物質METは、アルミニウム系物質である。アルミニウム系物質は、アルミニウム、アルミニウム合金、および、アルミニウム合金以外のアルミニウム化合物からなる群より選択された1または2以上の物質を含んでいる。なお、前述の金属としてアルミニウムを用いれば、入手容易な材料によって、微細気泡FBを発生させることができる。
【0024】
また、水と反応して水素を発生する金属系物質METの金属として、マグネシウムおよびアルミニウム以外に、次のものがある。前述の金属としては、たとえば、カリウム、ルビジウム、セシウム、ナトリウム、リチウム、水素化ホウ素ナトリウム、水素化アルミニウムリチウム、金属水素化物、アルカリ金属、セシウム、カーバイド、またはアルカリ土類金属等が挙げられる。
【0025】
図1に示されるように、次に、接触させるステップにおいては、金属系物質METおよび刺激付与部12Mが水を含む液体Lに接触させられる。具体的には、微細気泡発生装置100は、液体容器50を備えている。液体容器50は、水を含む液体Lを貯留している。
【0026】
この状態で、金属系物質METの全部、ならびに、刺激付与部12Mの一部である固定部材10および移動部材20先端部が液体容器50内の水を含む液体Lの中に浸される。
【0027】
水を含む液体Lは、金属系物質METと水との反応によって水素を発生させるものであれば、水のみからなっていてもよく、また、水と水以外の物質との混合液、すなわち水溶液であってもよい。また、水を含む液体Lは、後述されるオーラルケア装置で使用される唾液であってもよい。唾液の98%は、水分であるためである。
【0028】
その後、微細気泡FBを発生させるステップにおいては、刺激付与部12Mが水を含む液体Lに接触している金属系物質METへ摩擦刺激を付与する。具体的には、操作部40が操作されることにより、駆動部Mが固定部材10に対して移動部材20を相対的に往復運動する。それにより、固定部材10の接触部11と金属系物質METとが摺動する。
【0029】
そのため、接触部11と金属系物質METとの間で刺激としての摩擦が生じる。その結果、金属系物質METとしてのマグネシウム系物質に含有されたマグネシウムと液体Lに含まれる水との化学反応が促進される。したがって、水を含む液体L中に水素Hを内包する一群の微細気泡FBが発生する。具体的には、水を含む液体L中で、Mg+2HO→Mg(OH)+Hという化学反応が促進される。
【0030】
上記のような本実施の形態の微細気泡発生装置100によれば、液体L中の金属系物質METへの摩擦刺激の付与によって、液体L中に水素Hを内包する一群の微細気泡FBの発生を促進させることができる。したがって、微細気泡の物理的な洗浄効果を利用して洗浄を行うことができる。加えて、水素の化学的な洗浄効果も利用できる。
【0031】
さらに、前述の金属がマグネシウムである場合には、マグネシウム同士の摺動によって、マグネシウムの粉末が発生する。マグネシウムの粉末は、たとえば、歯茎の血行促進の効果を期待できる。また、マグネシウムの粉末自体が汚れに接触することによって、汚れを除去する効果を発揮する。
【0032】
本実施の形態の微細気泡FBは、洗浄力を向上させることができるのであれば、微細気泡FBの径は、いかなるものであってもよい。本明細書においては、微細気泡FBは、マイクロバブル、マイクロナノバブル、またはナノバブルを含み、その径は、1nm〜1000μmの範囲内の値であり得る。
【0033】
微細気泡FBは、特に、直径が100μm 以下になると、通常の気泡とは、異なった性質が現れる。たとえば、通常の大きさの気泡、たとえば、100μmより大きな径を有する気泡は、急激に水中を上昇し、最終的に水面で破裂する。しかしながら、100μm以下の大きさを有する微細気泡FBは、体積が極めて小さいため、水中での上昇速度が極めて遅い結果、長い間、水の中に滞在し続けることができる。また、微細気泡FBは、油成分等の汚れを吸着する性質を有するため、洗浄力を向上させることができる。さらに、微細気泡FBは、空気中に放出されときの破裂によって異物が付着した洗浄対象物から異物を除去することができる。ただし、あまり直径が小さくないと、洗浄力が低下する。
【0034】
そのため、微細気泡FBは、直径が1μm〜500μmであることがより好ましい。さらに、微細気泡FBは、直径が50μm〜100μmであることが最も好ましい。
【0035】
上記した本実施の形態の微細気泡発生方法によれば、微細気泡FBを発生させるためのポンプおよび微細気泡FBを貯留するための大型の液体容器を必要としない。そのため、微細気泡発生装置100を小型化することができる。
【0036】
本実施の形態においては、刺激付与部12Mは、金属系物質METへ摩擦刺激を付与している。しかしながら、摩擦刺激の代わりに、または、摩擦刺激とともに、金属系物質METへ打撃刺激を与えてもよい。刺激付与部12Mが金属系物質METへ打撃刺激を付与する場合には、接触部11と金属系物質METとが接触する接触状態と、接触部11と金属系物質METとが接触しない非接触状態とを繰り返すように、図1において駆動部Mが移動部材20に円弧状の往復運動をさせる。
【0037】
つまり、固定部材10の接触部11に金属系物質METを衝突させる往復運動を繰り返す。上記のように、摩擦刺激および打撃刺激の少なくともいずれかによれば、簡単な構成で金属系物質METへ微細気泡FBを発生させる刺激を付与することができる。
【0038】
(実施の形態2)
図2を用いて、実施の形態2の微細気泡発生方法およびその方法を使用する微細気泡発生装置100を説明する。本実施の形態においては、図2に示されるように、実施の形態1の微細気泡発生装置100は、刺激付与部12Mの代わりに、刺激付与部2Hを備えている。
【0039】
図2に示されるように、刺激付与部2Hは、操作部40を有し、操作部40の操作によって発熱する加熱部Hと、加熱部Hの熱を伝導する熱伝導部120と、を備えている。金属系物質METは熱伝導部120の先端に固定されている。
【0040】
本実施の形態の加熱部Hが発した熱は、熱伝導部120を伝導し、熱伝導部120から金属系物質METへ伝達される。この加熱部Hが発した熱が金属系物質METへ刺激として付与される。それにより、液体L中の水と金属系物質METとの化学反応が熱の刺激によって促進される。その結果、液体L中での水素Hを内包する一群の微細気泡FBの発生が促進される。熱刺激は、摩擦刺激および打撃刺激の少なくともいずれかの代わりに、あるいは、摩擦刺激および打撃刺激の少なくともいずれかとともに、金属系物質METに付与されてもよい。
【0041】
金属系物質METがマグネシウム系物質である場合、金属系物質METが一群の微細気泡FBの発生を促進させるのに適した温度は、約80℃程度である。
【0042】
(実施の形態3)
図3図6を用いて、実施の形態3の微細気泡発生方法およびその方法を使用する微細気泡発生装置100を説明する。微細気泡発生装置100は、実施の形態1に記載の微細気泡発生方法に類似した微細気泡発生方法を使用する。本実施の形態の微細気泡発生装置100は、金属系物質MET、刺激付与部12M、および液体容器50を備えている。
【0043】
図3に示されるように、本実施の形態の刺激付与部12Mは、移動部材20、駆動部M、および、固定部材10を備えている。移動部材20は、金属系物質METがその先端に固定されている。駆動部Mは、移動部材20を上下に振動させる。固定部材10は、駆動部Mに固定され、かつ、他の金属系物質METがその先端に固定されている。駆動部Mが駆動すると、金属系物質METの表面と他の金属系物質METの表面とが摺動する。つまり、刺激付与部12Mは、他の金属系物質METを含み、金属系物質METの表面を他の金属系物質METの表面に対して摺動させることにより、摩擦刺激を生じさせる。その結果、金属系物質MET同士の間で刺激としての摩擦が生じる。金属系物質METの表面および他の金属系物質METの表面は、いずれも平面であり、金属系物質METの平面同士が摺動して摩擦が生じることが好ましい。
【0044】
本実施の形態の刺激付与部12Mは、実施の形態1と同様に、金属系物質METへ摩擦刺激を付与しているが、金属系物質METへ打撃刺激を付与してもよい。また、本実施の形態の微細気泡発生装置100は、実施形態2と同様に、刺激付与部12Mの代わりに、刺激付与部2Hを備え、図2に示された刺激付与部2Hが金属系物質METへ熱刺激を付与してもよい。
【0045】
図4に示されるように、握持部30の操作部40が操作されると、握持部30内に設けられた駆動部Mが駆動する。それによって、移動部材20が往復運動、具体的には、振動する。駆動部Mの駆動によって生じた固定部材10の振動の振幅は、0.5mm以上、であればよく、好ましくは、1mm以上である。駆動部Mによって生じた移動部材20の振動の速度は、10m/s以上であればよく、好ましくは、500m/s以上である。
【0046】
図5および図6に示されるように、本実施の形態の微細気泡発生装置100においては、図3に示される水を含む液体L中において、2つの金属系物質METの表面同士、具体的には、2つのマグネシウム系物質の表面同士の間に摩擦が生じる。その結果、水を含む液体L中において、Mg+2HO→Mg(OH)+Hの化学反応が促進される。
【0047】
本実施の形態においては、金属系物質METの面同士が摺動する。そのため、本実施の形態の金属系物質MET同士の合計の摩擦面の面積は、実施の形態1の金属系物質METの面と細い棒状の接触部11との間の摩擦面の面積よりも大きい。したがって、本実施の形態の微細気泡発生装置100によれば、実施の形態1の微細気泡発生装置100に比較して、水を含む液体L中に水素Hを含む微細気泡FBを発生させる化学反応がより効率的に促進される。その結果、微細気泡FBの発生効率が実施の形態1の微細気泡発生装置100に比較して向上する。
【0048】
本実施の形態においては、刺激付与部12Mは、固定部材10および移動部材20を有しており、移動部材20が固定部材10に対して相対的に移動する。しかしながら、2つの移動部材にそれぞれ取り付けられた2つの金属系物質METをそれぞれ振動させることにより、2つの金属系物質METの表面同士を摺動させてもよい。この場合、2つの金属系物質METは、同一の金属系物質、たとえば、マグネシウム(Mg)同士であってもよいとともに、異なる金属系物質、たとえば、マグネシウム(Mg)とアルミニウム(Al)とであってもよい。いずれにしても、金属系物質MET同士を摺動させることにより、一方の金属系物質METと他方の金属系物質ではない物質とを摺動させる場合に比較して、水素(H)を含む微細気泡を効率的に発生させることができる。また、2つの金属系物質METの表面は、摺動面の面積を大きくすることによって水素(H)を含む微細気泡を効率的に発生させるという観点から、いずれも、平面であることが好ましい。
【0049】
(実施の形態4)
図7を用いて、実施の形態4の微細気泡発生方法およびその方法を使用して発生した微細気泡を利用する洗浄装置200を説明する。
【0050】
図7に示されるように、本実施の形態の洗浄装置200は、前述の実施の形態において説明された微細気泡発生装置100に類似する微細気泡発生装置100を備えている。ただし、本実施の形態においては、微細気泡発生装置100は、実施の形態3の微細気泡発生装置100のように液体容器50内に微細気泡FBを発生させるのではない。本実施の形態においては、微細気泡FBは、握持部30に固定された筒状部70内で発生する。そのため、本実施の形態の洗浄装置200は、筒状部70内の液体流路70Aに金属系物質METの一例のマグネシウム系物質の全部および刺激付与部12Mの少なくとも一部を備えている。以下、本実施の形態の洗浄装置200を具体的に説明する。
【0051】
図7に示されるように、洗浄装置200は、液体容器50、握持部30、筒状部70、操作部40、駆動部M、チューブ部60、およびポンプPを備えている。液体容器50は、水を含む液体Lを貯留している。握持部30には、微細気泡発生装置100が内装されている。操作部40が、握持部30に設けられており、人に操作されると、駆動部Mが駆動する。
【0052】
筒状部70は、その内部流路として液体流路70Aを有している。筒状部70は、金属系物質METと刺激付与部12Mとが接触する部分を取り囲んでいる。つまり、液体流路70Aは、微細気泡発生装置100の少なくとも一部を内包する。微細気泡発生装置100は、駆動部M、固定部材10、および移動部材20を備えている。駆動部Mは、操作部40が操作されると、固定部材10に対して相対的に移動部材20を移動させる。固定部材10の先端には、一方の金属系物質METが設けられている。移動部材20の先端には、他方の金属系物質METが設けられている。
【0053】
チューブ部60は、その一方端を握持部30の内部に設けられ、その他方端が液体容器50に接続されており、液体容器50から液体流路70Aへ液体Lを導く。ポンプPは、チューブ部60の途中に設けられており、液体容器50に貯留された水を含む液体Lを、チューブ部60を経由して、液体流路70Aへ供給する。ただし、ポンプPは、チューブ部60の途中ではなく、液体容器50と一体的に設けられていてもよい。また、洗浄装置200は、液体容器50およびポンプP等が筒状部70と一体的に構成されたハンディタイプのものであってもよい。
【0054】
本実施の形態においては、液体流路70Aにおいては、水を含む液体Lが金属系物質METとしてのマグネシウム系物質の周囲を通過する。このとき、液体流路70Aにおいて、水を含む液体L中での金属系物質MET同士の接触により発生した水素Hを内包する微細気泡FBが水を含む液体Lに混入する。その後、筒状部70は、水素Hを内包する微細気泡FBが混入された水を含む液体Lを吐出口70Xから吐出する。そのため、微細気泡FBを利用して洗浄を行うことができる。
【0055】
上記した本実施の形態の洗浄装置200によれば、微細気泡FBの物理的な洗浄効果および水素Hの化学的な洗浄効果の双方を利用して洗浄を行うことができる。
【0056】
一般に、ポンプPが水を含む液体Lに加える圧力は、下流へいくにしたがって低下する。そのため、本実施の形態においては、微細気泡FBを発生させる金属系物質METは、ポンプPよりも水を含む液体Lの流路の下流に設けられている。これによれば、ポンプPの下流の水を含む液体Lの流路で微細気泡FBが発生する。そのため、金属系物質METがポンプPよりも水を含む液体Lの流路の上流に設けられている場合に比較して、水を含む液体Lに加えられる圧力の低下に起因した微細気泡FBの膨張が抑制されている。その結果、空気中での微細気泡FBの破裂による洗浄効果の低下を抑制することができる。
【0057】
(実施の形態5)
図8を用いて、実施の形態5の微細気泡発生方法およびその方法を使用して発生した微細気泡FBを利用する洗浄装置200を説明する。本実施の形態の洗浄装置200は、前述の実施の形態4の洗浄装置200とほぼ同様の構造を有している。以下、本実施の形態の洗浄装置200と前述の実施の形態4の洗浄装置200との相違点を主に説明する。
【0058】
図8に示されるように、洗浄装置200は、前述の洗浄装置200の構成に加えて、植毛部80Aを有するブラシヘッド80を備えている。ブラシヘッド80は、前述の実施の形態の筒状部70の先端に設けられ、液体流路70Aの一部としての内部空間80Zを有している。植毛部80Aは、ブラシヘッド80の内部空間80Zの先端の開口80Xを取り囲むように設けられている。
【0059】
本実施の形態の洗浄装置200は、液体流路70Aにその一方端が連通する内部空間80Zを有し、筒状部70の先端に設けられ、植毛部80Aを有するブラシヘッド80をさらに備えている。ブラシヘッド80は、植毛部80Aの周辺に設けられ、内部空間80Zの他方端を構成する開口80Xを有している。ブラシヘッド80は、微細気泡発生装置100が発生した微細気泡FBが混入している水を含む液体Lを開口80Xから吐出する。
【0060】
本実施の形態の洗浄装置200によれば、開口80Xから吐出される微細気泡FBの洗浄効果と開口80Xの周辺に設けられた植毛部80Aの磨き効果との双方を利用して洗浄の対象物に付着した異物を洗浄の対象物から除去することができる。
【0061】
(実施の形態6)
図9図13を用いて、実施の形態5の微細気泡発生方法およびその方法を使用して発生した微細気泡FBを利用する洗浄装置の一例のオーラルケア装置300を説明する。オーラルケア装置300は、以下に説明されるように、電動歯ブラシとして機能する。
【0062】
本実施の形態のオーラルケア装置300は、上記した実施の形態1に記載の微細気泡発生装置100を備えている。オーラルケア装置300は、微細気泡発生装置100から取り外し可能な態様で微細気泡発生装置100に取り付けられ、歯を磨くための植毛部80Aを有するブラシヘッド80を備えている。なお、本実施の形態の微細気泡発生装置100は、実施の形態2または3の微細気泡発生装置100であってもよい。
【0063】
図9および図10に示されるように、ブラシヘッド80は、操作部40を有する握持部30に着脱自在である。ブラシヘッド80は、歯磨き用の植毛部80Aと、植毛部80Aが取り付けられ、内部空間80Zを有する筐体部80Bと、を備えている。ブラシヘッド80は、筐体部80Bの植毛部80Aの周辺に設けられ、内部空間80Zを外部空間に連通させる開口80Xを有している。本実施の形態においては、ブラシヘッド80は、駆動部Mの駆動によって、歯磨きのための運動をする電動歯ブラシのブラシヘッドと同様の機能を有する。オーラルケア装置300は、ブラシヘッド80に歯磨き用の運動をさせる動力発生部を備え、その動力発生部は、刺激付与部12Mに金属系物質METへ摩擦刺激を付与させる駆動部Mと兼用されている。そのため、金属系物質METへの摩擦刺激の付与とブラシヘッド80に歯磨き用の運動とを1つの駆動部Mによって実現することができる。ただし、ブラシヘッド80に歯磨き用の運動をさせる動力発生部と駆動部Mとが別個に設けられていてもよい。
【0064】
なお、図11に示されるように、植毛部80Aは、開口80Xを取り囲むように設けられている。通常の歯ブラシの毛と同様のものであるため、歯の磨き易さの観点から、開口80Xを覆うように、内側に傾斜していることが好ましい。
【0065】
図9図10とを対比すれば分かるように、刺激付与部12Mの固定部材10がブラシヘッド80の内部空間80Zに挿入される。刺激付与部12Mの移動部材20は、ブラシヘッド80の挿入孔80Yに挿入される。それにより、移動部材20と挿入孔80Yとが密着する。その結果、移動部材20とブラシヘッド80の筐体部80Bとが一体化する。
【0066】
図10に示されるように、実施の形態においては、刺激付与部12Mの移動部材20がブラシヘッド80の挿入孔80Yに挿入されると、ブラシヘッド80は刺激付与部12Mの移動部材20の一部として機能する。つまり、移動部材20が固定部材10に対して相対的に振動すると、ブラシヘッド80の内部空間80Zの内面に固定された金属系物質METが固定部材10の先端の接触部11に対して相対的に振動する。この振動によって、ブラシヘッド80は、駆動部Mの駆動力によって、歯を磨く往復運動または回転運動をする。
【0067】
握持部30に設けられた操作部40は、使用者の好みに応じて駆動部Mの振動の速度を調整することができるように構成されている。たとえば、操作部40は、ブラシヘッド80の振動速度が高、中、小の3段階に設定されるように構成されている。
【0068】
人の口腔内で生じた唾液Sが開口80Xを経由して微細気泡発生装置100の金属系物質METおよび刺激付与部12Mに接触するように、金属系物質METの全部および刺激付与部12Mの一部がブラシヘッド80の内部空間80Zに設けられている。つまり、内部空間Zは、金属系物質METと刺激付与部12Mとを受け入れている。
【0069】
歯磨きのときには、まず、操作部40が操作される。それにより、ブラシヘッド80が往復運動をする。その後、人が握持部30を手で握り持った状態で、ブラシヘッド80の植毛部80Aを口腔内に挿入する。その後、往復運動する植毛部80Aが歯に当接させられる。それにより、歯が植毛部80Aによって磨かれる。このとき、人の口腔内で発生した唾液Sが複数の植毛部80Aの近傍の開口80Xから内部空間80Zへ流れ込む。この状態で、操作部40が操作されると、移動部材20、ブラシヘッド80、および金属系物質METが握持部30、駆動部M、および固定部材10に対して相対的に振動する。その結果、金属系物質METと固定部材10の先端の接触部11との間で摩擦が生じる。したがって、水素Hを内包する一群の微細気泡FBが内部空間80Z内の唾液S中に発生する。その後、一群の微細気泡FBが混入した水を含む液体Lとしての唾液Sが人の口腔内に戻る。
【0070】
そのため、植毛部80Aによる歯磨き効果に加えて、微細気泡FBの洗浄効果を利用して歯を洗浄することができる。その結果、本実施の形態のオーラルケア装置300によれば、植毛部80Aが届かない歯間または歯周ポケットに付着した異物をその歯間または歯周ポケットから除去することができる。
【0071】
より具体的には、水を含む液体Lとしての唾液内で圧縮されている一群の微細気泡FBが、オーラルケア装置300から口腔内、すなわち空気中に放出されると、膨張して破裂する。それにより、一群の微細気泡FBの破裂による衝撃が、口腔の内面および歯牙の表面に付着した異物を口腔の内面および歯牙の表面から剥離させる。剥離した異物は、植毛部80Aによって完全に除去される。
【0072】
本実施の形態においては、金属は、マグネシウムであることが好ましい。金属系物質METは、マグネシウム系物質である。マグネシウム系物質の周波数は、260Hz程度であることが好ましい。マグネシウム系物質の重量は、0.1kg(100g)以上であることが好ましい。マグネシウム系物質の振幅は、1mm程度であることが好ましい。この場合、固定部材10のマグネシウム系物質に接触する面の面幅は、1mm×1mm程度であることが好ましい。固定部材10がマグネシウム系物質を押圧する力は、20gf〜40gf程度であることが好ましい。
【0073】
このようなマグネシウムを前述の金属に用いれば、刺激付与部12Mによってマグネシウムに付与された摩擦刺激によって、マグネシウムの粉末が発生する。マグネシウムの粉末は、たとえば、歯茎の血行促進の効果を期待できる。また、マグネシウムの粉末自体が汚れに接触することによって、汚れを除去する効果を発揮する。
【0074】
本実施の形態の刺激付与部12Mは、金属系物質METへ摩擦刺激を付与することにより、ブラシヘッド80に歯磨き用の運動をさせるようにブラシヘッド80に装着される。そのため、金属系物質METへの摩擦刺激の付与とブラシヘッド80に歯磨き用の運動とを1つの駆動部Mによって実現することができる。
【0075】
本実施の形態においては、金属系物質METは、ブラシヘッド80の内部空間80Zを形作るブラシヘッド80の内面に直接固定されている。しかしながら、金属系物質METはブラシヘッド80の内部空間80Zを構成する内面に直接固定された部材を介してブラシヘッド80に間接的に固定されていてもよい。
【0076】
いずれにしても、金属系物質METは、移動部材20にブラシヘッド80を媒介として間接的に固定されている。ただし、金属系物質METは、固定部材10に固定されていてもよい。この場合、金属系物質METとブラシヘッド80の内部空間80Zを構成する内面との摩擦により、微細気泡FBが発生してもよい。
【0077】
また、本実施の形態においては、金属系物質METがブラシヘッド80に固定されている。そのため、ブラシヘッド80を交換するだけで、ブラシヘッド80以外の部分を再利用しながら、擦り減った金属系物質METを新たな金属系物質METへ交換することができる。
【0078】
以下、実施の形態の微細気泡発生装置100、洗浄装置200、およびオーラルケア装置300の特徴的構成およびそれにより得られる効果を説明する。
【0079】
(1) 実施の形態の微細気泡発生方法においては、水を含む液体L中で、刺激付与部12Mが水との化学反応によって水素Hを発生する金属系物質METへ刺激を付与することにより、水素Hを内包する微細気泡FBが発生する。この方法によれば、微細気泡発生装置100を小型化することができる。
【0080】
(2) 微細気泡発生装置100は、水との化学反応によって水素Hを発生する金属系物質METと、金属系物質METへ刺激を付与する刺激付与部12Mと、を備えている。これによれば、微細気泡発生装置100を小型化することができる。
【0081】
(3) 刺激付与部12Mは、金属系物質METへ摩擦刺激、打撃刺激、および熱刺激の少なくともいずれかを付与するものであってもよい。これによれば、簡単な構成で金属系物質METへ刺激を付与することができる。
【0082】
(4) 刺激付与部12Mは、他の金属系物質METを含み、金属系物質METの表面を他の金属系物質METの表面に対して摺動させることにより、摩擦刺激を生じさせることが好ましい。これによれば、金属系物質METへ摩擦刺激を効率的に付与することができる。
【0083】
(5) 洗浄装置200は、金属系物質MET、金属系物質METへ刺激を付与する刺激付与部12M、および筒状部70を備えている。金属系物質METは、水との化学反応によって水素を発生する。刺激付与部12Mは、金属系物質METへ刺激を付与する。筒状部70は、金属系物質METと刺激付与部12Mとが接触する部分を取り囲み、水を含む液体Lを受け入れる液体流路70Aを形作る。筒状部70は、液体流路70Aの先端に液体Lを吐出する吐出口70Xを有している。吐出口70Xは、刺激付与部12Mが金属系物質METへ刺激を付与することにより発生した水素Hを内包する微細気泡FBを含む液体Lを吐出する。これによれば、微細気泡FBを利用して洗浄を行うことができる。
【0084】
(6) 洗浄装置200は、金属系物質MET、刺激付与部12M、および筒状部70を備えている。金属系物質METは、水との化学反応によって水素を発生する。刺激付与部12Mは、金属系物質METへ刺激を付与する。筒状部70は、金属系物質METと刺激付与部12Mとが接触する部分を取り囲み、水を含む液体Lを受け入れる液体流路70Aを形作る。洗浄装置200は、筒状部70の先端に設けられ、液体流路70Aにその一方端が連通する内部空間80Zを含み、かつ、植毛部80Aを有するブラシヘッド80をさらに備えていてもよい。この場合、ブラシヘッド80は、内部空間80Zの他方端を構成するように植毛部80Aの周辺に設けられた開口80Xを有している。開口80Xは、刺激付与部12Mが金属系物質METへ刺激を付与することにより発生した水素Hを内包する微細気泡FBを含む液体Lを吐出する。これによれば、微細気泡FBと植毛部80Aとの双方を利用して洗浄を行うことができる。
【0085】
(7) オーラルケア装置300は、金属系物質MET、刺激付与部12M、およびブラシヘッド80を備えている。ブラシヘッド80は、微細気泡発生装置100の金属系物質METと刺激付与部12Mとを受け入れる内部空間80Zを有し、歯磨き用の植毛部80Aが設けられた筐体部80Bを有している。ブラシヘッド80は、筐体部80Bの植毛部80Aの周辺に、内部空間80Zを筐体部80Bの外部空間に連通させる開口80Xを有している。これによれば、微細気泡FBと植毛部80Aとの双方を利用して歯を磨くことができる。
【0086】
(8) オーラルケア装置300は、ブラシヘッド80に歯磨き用の運動をさせる動力発生部を備え、動力発生部は、刺激付与部12Mが金属系物質METに摩擦刺激を付与するよう前記刺激付与部12Mを駆動する駆動部Mと兼用されている。これによれば、金属系物質METへの摩擦刺激の付与とブラシヘッド80に歯磨き用の運動とを1つの駆動部Mによって実現することができる。
【0087】
(9) 微細気泡発生装置100の金属は、マグネシウムであることが好ましい。金属としてマグネシウムを用いれば、人体に悪影響を及ぼすことなく、微細気泡FBを発生させることができる。
【符号の説明】
【0088】
12M,2H 刺激付与部
50 液体容器
60 チューブ部
70 筒状部
70A 液体流路
70X 吐出口
80 ブラシヘッド
80A 植毛部
80B 筐体部
80Z 内部空間
80X 開口
100 微細気泡発生装置
200 洗浄装置
300 オーラルケア装置
FB 微細気泡
MET 金属系物質
L 水を含む液体
M 駆動部
P ポンプ
S 唾液
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13