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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6384765
(24)【登録日】2018年8月17日
(45)【発行日】2018年9月5日
(54)【発明の名称】マイクロバブル形成方法及びマイクロバブル形成装置
(51)【国際特許分類】
B01F 3/04 20060101AFI20180827BHJP
B01F 5/00 20060101ALI20180827BHJP
B01F 5/04 20060101ALI20180827BHJP
B01F 15/02 20060101ALI20180827BHJP
【ＦＩ】
B01F3/04 F
B01F5/00 G
B01F5/04
B01F15/02 A
【請求項の数】8
【全頁数】28
(21)【出願番号】特願2015-544835(P2015-544835)
(86)(22)【出願日】2014年7月29日
(86)【国際出願番号】JP2014069931
(87)【国際公開番号】WO2015064159
(87)【国際公開日】20150507
【審査請求日】2017年4月24日
(31)【優先権主張番号】特願2013-227636(P2013-227636)
(32)【優先日】2013年10月31日
(33)【優先権主張国】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】599072297
【氏名又は名称】日之出産業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100080816
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 朝道
(72)【発明者】
【氏名】橋本 英夫
(72)【発明者】
【氏名】大林 世一
(72)【発明者】
【氏名】高野 裕一
【審査官】
佐々木 典子
(56)【参考文献】
【文献】
特開２０１２−１７６３３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００７−１５５２１５（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１３−２２０３８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００２−０８５９４９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００３−２３０８２４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１０−１５８６７２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｂ０１Ｆ １／００− ５／２６
Ｂ０１Ｆ １５／００−１５／０６
Ｃ０２Ｆ １／２０− １／２６
Ｃ０２Ｆ １／３０− １／３８
Ｃ０２Ｆ １／５０
Ｃ０２Ｆ １／７０− １／７８
Ｃ０２Ｆ ３／１４− ３／２６
Ａ６１Ｋ ６１／００−６１／６５
Ａ６１Ｋ ６１／８０−６３／１０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
液状体が流れる１本の円筒管と、前記円筒管内に気体を導入するための気体導入部と、前記円筒管内に気泡安定剤を導入するための気泡安定剤導入部とを有し、
前記円筒管が上流側から主管部と、前記主管部の下流端から内径が縮小する径縮小部と、前記径縮小部の下流側の開口端に位置する内径が最小の最大絞り部よりも内径が大きい開放部とを有し、
前記気体及び前記気泡安定剤が、流れ方向において前記最大絞り部より直後の最も大きい負圧が形成される領域において前記液状体と合流するように、前記気体導入部と前記気泡安定剤導入部とが設けられることを特徴とするマイクロバブル形成装置。
前記円筒管が上流側から主管部と、前記主管部の下流端から内径が縮小する径縮小部と、前記径縮小部の下流側の開口端に位置する内径が最小の最大絞り部よりも内径が大きい開放部とを有し、
前記気体及び前記気泡安定剤が、流れ方向において前記最大絞り部より直後の最も大きい負圧が形成される領域において前記液状体と合流するように、前記気体導入部と前記気泡安定剤導入部とが設けられることを特徴とするマイクロバブル形成装置。
【請求項2】
前記円筒管は、少なくとも一部が二重管構造を有し、
前記二重管構造における内管が前記径縮小部を構成し、
前記二重管構造における外管が、前記気体導入部及び前記気泡安定剤導入部が接続され、前記気体と前記気泡安定剤とを合流させるための合流円筒管部を構成し、
前記合流円筒管部と前記径縮小部とが、前記径縮小部における内径が最小の前記最大絞り部が前記合流円筒管部の内部空間において開口するように構成されることを特徴とする請求項１に記載のマイクロバブル形成装置。
前記二重管構造における内管が前記径縮小部を構成し、
前記二重管構造における外管が、前記気体導入部及び前記気泡安定剤導入部が接続され、前記気体と前記気泡安定剤とを合流させるための合流円筒管部を構成し、
前記合流円筒管部と前記径縮小部とが、前記径縮小部における内径が最小の前記最大絞り部が前記合流円筒管部の内部空間において開口するように構成されることを特徴とする請求項１に記載のマイクロバブル形成装置。
【請求項3】
前記径縮小部が下流側の方向に向かって内径が次第に縮小する形状を有し、
前記気体導入部及び前記気泡安定剤導入部が、前記径縮小部の下流側の開口端より直後の下流側において前記円筒管に接続されることを特徴とする請求項１に記載のマイクロバブル形成装置。
前記気体導入部及び前記気泡安定剤導入部が、前記径縮小部の下流側の開口端より直後の下流側において前記円筒管に接続されることを特徴とする請求項１に記載のマイクロバブル形成装置。
【請求項4】
前記径縮小部が、下流側の方向に向かって径が次第に縮小する円錐台形状の内部空間を有し、
前記開放部が、下流側の方向に向かって径が次第に拡大する円錐台形状の内部空間を有することを特徴とする請求項３に記載のマイクロバブル形成装置。
前記開放部が、下流側の方向に向かって径が次第に拡大する円錐台形状の内部空間を有することを特徴とする請求項３に記載のマイクロバブル形成装置。
【請求項5】
前記径縮小部が、下流側の方向に向かって径が次第に縮小する円錐台形状の内部空間を有し、
前記開放部が、内径が一定の管形状を有することを特徴とする請求項３に記載のマイクロバブル形成装置。
前記開放部が、内径が一定の管形状を有することを特徴とする請求項３に記載のマイクロバブル形成装置。
【請求項6】
前記気泡安定剤導入部は、界面活性物質及び／又は気泡保持物質を含有する液体を導入する気泡安定剤導入部であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一に記載のマイクロバブル形成装置。
【請求項7】
前記気体導入部による気体の導入量を調節する気体導入量調節部、及び前記気泡安定剤導入部による気泡安定剤の導入量を調節する気泡安定剤導入量調節部のいずれか一方又は双方を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一に記載のマイクロバブル形成装置。
【請求項8】
上流側から主管部と、前記主管部の下流端から内径が縮小する径縮小部と、前記径縮小部の下流側の開口端に位置する内径が最小の最大絞り部よりも内径が大きい開放部とを有する１本の円筒管と、前記円筒管内に気体を導入するための気体導入部と、前記円筒管内に気泡安定剤を導入するための気泡安定剤導入部とを有するマイクロバブル形成装置を用いたマイクロバブル形成方法であって、
前記気体及び前記気泡安定剤を、流れ方向において前記最大絞り部より直後の最も大きい負圧が形成される領域において前記液状体と合流させることを特徴とするマイクロバブル形成方法。
前記気体及び前記気泡安定剤を、流れ方向において前記最大絞り部より直後の最も大きい負圧が形成される領域において前記液状体と合流させることを特徴とするマイクロバブル形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、日本国特許出願：特願２０１３−２２７６３６号（２０１３年１０月３１日出願）の優先権主張に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。本発明は、液状体の中に微細な径の気泡を形成するためのマイクロバブル形成方法及び装置に関し、より詳細には、液状体の中に安定した微細な径の気泡を形成するためのマイクロバブル形成方法及び装置に関する。なお、液状体には、（１）液体のみを含有するものだけではなく、（２）液体と前記液体に溶解しない不溶物を含有するもの（より詳細には、液状体が流動性を失わない範囲の量で前記不溶物を含有するもの）も含まれる。
【背景技術】
【0002】
マイクロバブルないしナノバブルのような微細な径を有する微細気泡を液状体に発生させるための方法は種々存在するが主に、（１）微細な孔を有するもの（例えば、ニードル、多孔質材料、散気膜等）に気体を通過させる方法、（２）せん断流による気液界面の不安定化による方法（具体的には、ベンチュリー管、オリフィス方式、高速旋回する旋回流方式等）、（３）加圧下で気体を溶解させ低圧で開放する加圧溶解法、（４）液体に超音波を発してキャビテーションを起こす方法、（５）炭酸塩と酸から炭酸ガスを発生させる等の化学反応法などがある。【0003】
一般的には、径が比較的小さい領域の気泡は、気泡の径の寸法によって、マイクロバブルやナノバブルといわれており、概念的には、直径がミクロン単位の気泡（具体的には、１μｍ〜１０００μｍ）をマイクロバブルと称し、ナノ単位の気泡（具体的には、１ｎｍ〜１０００ｎｍ）をナノバブルと称されることもあるが、これらの呼称はあまり正確には区別されていない場合もある。本願明細書では、「マイクロバブル」には「ナノバブル」も含まれるものとする。【0004】
マイクロバブルとしては、例えば、直径数十μｍ程度のものがあり、実務的に利用されている。このようなマイクロバブルは、肉眼でも確認でき、直径１μｍ〜１００μｍのマイクロバブルであれば、多量に発生させると白濁することで確認できる。【0005】
このようなマイクロバブルは、気体（通常の場合は、大気圧下、室温において、気体であるもの）の種類を適宜選択することによって、またバブルを形成し分散させる液状体の種類（例えば、水（水道水、純水、超純水等）、湖沼水、海水、排水処理水、洗濯水、浴場水、飲食物、血液等）を適宜選択することによって、様々な分野で利用されている。例えば、排水処理の分野では、酸素あるいは空気のマイクロバブルを利用することによって、排水中の溶存酸素濃度を高めることができる。また、食品製造の分野では、殺菌性を有する気体（例えば、オゾンガス）を利用することによって、食品を殺菌することができる。また、二酸化炭素あるいは空気を利用することによって、お風呂用の白濁湯を得ることができる。その他、マイクロバブルやナノバブルは、医療現場等でも利用され始めている。【0006】
マイクロバブルを発生させる装置には種々のものがある。例えば、下記特許文献１に記載のマイクロバブル発生装置があり、特許文献１には、マイクロバブルの発生原理が記載されている（特許文献１の段落［０００３］参照）。前記マイクロバブルの発生原理によれば、例えば、ベンチュリー管を用いてマイクロバブルを発生させる装置の場合の原理は、次のとおりであると考えられる。【0007】
即ち、液状流体を激しく加速すると、液状流体中にその圧力が飽和蒸気圧よりも低くなる部分が無数に存在するようになり、これらの部分で液状流体が気化してキャビティ（微細気泡）が生成する。生成したキャビティ（微細気泡）は、これを含有する液状流体の流速が減少すると消滅する（前記圧力が飽和蒸気圧以上の圧力に戻るためと考えられる）。しかし、予め液状流体に対して気泡（例えば、直径が数ミリ程度の気泡）を混入し、気泡が混入した液状流体を気泡と一緒に加速した場合、液状流体に混入した気体がキャビティを満たし、マイクロバブルとして液状流体中に分散する。【0008】
マイクロバブルを発生させる装置としては、特許文献１に記載のマイクロバブル発生装置や下記特許文献２に記載のマイクロバブル発生器が知られている。【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開２００７−２１３４３号公報
【特許文献2】特開２０１２−１７６３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
以下の分析は、本願発明においてなされたものである。特許文献１に記載のマイクロバブル発生装置は、長手方向の両端にそれぞれ一端開口２及び他端開口３を開放したケーシング４と、ケーシング４に気体を導入させる気液混合手段５と、ケーシング４に内装された整流筒体６と、整流筒体６の外側に固定された第１のプロペラ形翼列７と、整流筒体６の内側に固定された第２のプロペラ形翼列８とを備えるものであり（特許文献１の図面の図２参照）、気液混合流体を内外逆回りの旋回流として発生させ、マイクロバブルを発生させるものであると考えられる。
【0011】
しかし、本発明者の知見によれば、前記マイクロバブル発生装置を用いた場合、発生させたマイクロバブルにおいて気泡の再結合が生じやすく、充分に安定した（特に、経時的に安定した）マイクロバブル（特に、より小さい径のマイクロバブル）を得ることは困難である、と考えられる。【0012】
特許文献２に記載のマイクロバブル発生器は、一端側に設けた液体Ｌの流入開口１０ａと他端側に設けた液体の流出開口１０ｂとを主通路１０で連通させたケース体２と、主通路１０の中間に設けた絞り部３と、絞り部に形成された気体混合手段４と、を含み、気体混合手段は、ケース体２を肉厚方向に貫通して主通路１０に連通する気体導入孔６と、絞り部３に配置され気体導入孔６に連通するとともに主通路１０に開放する環状スリット７と、気体導入孔６に連通するとともに環状スリット７に連通する環状空間８と、を備え、環状空間８からの気体であって、環状スリット７から主通路１０の液体の流れ下流方向ＤＷに斜めに向けて気体Ｇを導入させる斜め導入手段５を設けたものであり（特許文献２の図面参照）、気体導入孔６に連通する管状スリット７から主流路の液体の流れ下流方向に斜めに向けて気体を導入し、円滑な流れで気体を液体の通路内に導入して、マイクロバブルを発生させるもの（特許文献２の図面参照）である、と考えられる。【0013】
しかし、本発明者の知見によれば、発生させたマイクロバブルにおいて気泡の再結合が生じやすく、充分に安定した（特に、経時的に安定した）マイクロバブル（特に、より小さい径のマイクロバブル）を得ることは困難である、と考えられる。【0014】
なお、液状体として、純水や水道水のように不純物の少ない水を用いる場合には、充分に安定した（特に、経時的に安定した）より小さい径のマイクロバブルを得ることは困難である。即ち、従来のマイクロバブル等の微細気泡の発生器は、微細な気泡を作るために装置機構を種々工夫して行われていたが、純水や水道水のように不純物の少ない水は、表面張力が強いため、水中で気体を強力にせん断しても、あるいは、フィルタなどの微細な孔を介して水中に気体を送り込んでも、風船が膨らむような状態を経て気泡になるため、マイクロバブルといわれる微細気泡にはなり難い。【0015】
上記のようなマイクロバブルの気泡の径の限界を超えるために種々検討がなされ、例えば、従来の気泡発生器を大型にし、液状流体の流量の増加や流速を高め、吸引気体量を増大させることも考えられたが、その分、気体が液状流体で分散し難くなり、キャビテーションが起きても気体の全部がマイクロバブルを形成することは困難であった。【0016】
また、液状流体と混合する気体の混合機構を複雑にしても、特段の効果は認められない。この理由の一つは、流動中の水中では一度できた微細気泡がすぐに合体し、大きな気泡に変化することが避けられないことにあり、これを解決しなければ微細な気泡を安定的に維持することはできない。【0017】
そこで、本願発明の目的は、安定した（特に、経時的に安定した）マイクロバブルを得ることができるマイクロバブル形成方法を提供することである。また、本願発明の他の目的は、安定した（特に、経時的に安定した）マイクロバブルを得ることができるマイクロバブル形成装置を提供することである。【課題を解決するための手段】
【0018】
本発明によれば、第１の視点において、液状体流により負圧を生ずる領域において、気体導入と共に気泡安定剤を導入する工程を含むマイクロバブル形成方法により、上記目的を達成することができる。本発明のマイクロバブル形成方法では、次のようにすることができる。【0019】
前記液状体流により負圧を生ずる領域は、（１）液状体が流れるベンチュリー管（オリフィス菅も含む、以下同様）システムの負圧形成領域、（２）吸引により管状部に負圧を生ずる領域、（３）せん断力を液状体流に加えるせん断領域ないし前記せん断領域よりも上流側（液状体流の流れの上流側）近傍の領域のうちのいずれかにすることができる。前記せん断領域は、撹拌ないし旋回により発生させたせん断力を前記液状体流に加えるせん断領域にすることができる。液状体流に対して気体を導入する気体導入領域ないし前記気体導入領域よりも下流側の領域に、気泡安定剤を導入することができる。前記気泡安定剤として、界面活性物質及び／又は気泡保持物質（界面活性物質及び気泡保持物質の双方又はいずれか一方）を含有する液体を用いることができる。気体の導入量及び気泡安定剤の導入量のいずれか一方又は双方を調節しつつ、気体導入と共に気泡安定剤を導入することができる。【0020】
本発明によれば、第２の視点において、液状体流により負圧を生ずる領域に、気体導入部及び気泡安定剤導入部を備えるマイクロバブル形成装置により、上記目的を達成することができる。本発明のマイクロバブル形成装置では、次のようにすることができる。【0021】
前記気体導入部は、気泡安定剤導入部を兼ねることができる。前記液状体流により負圧を生ずる領域は、（１）液状体が流れるベンチュリー管システムの負圧形成領域、（２）吸引により管状部に負圧を生ずる領域、（３）せん断力を液状体流に加えるせん断領域ないし前記せん断領域よりも上流側（液状体流の流れの上流側）近傍の領域のうちのいずれかにすることができる。前記せん断領域は、撹拌ないし旋回により発生させたせん断力を前記液状体流に加えるせん断領域にすることができる。前記気泡安定剤導入部は、前記気体導入部による気体導入領域ないし前記気体導入領域よりも下流側の領域に気泡安定剤を導入する気泡安定剤導入部にすることができる。前記気泡安定剤導入部は、界面活性物質及び／又は気泡保持物質（界面活性物質及び気泡保持物質の双方又はいずれか一方）を含有する液体を導入する気泡安定剤導入部にすることができる。前記気体導入部による気体の導入量を調節する気体導入量調節部、及び前記気泡安定剤導入部による気泡安定剤の導入量を調節する気泡安定剤導入量調節部のいずれか一方又は双方を備えることができる。【発明の効果】
【0022】
本発明のマイクロバブル形成方法は、上記構成を有するものであり、複数の気泡の合一が阻害ないし遅延され、安定した（特に、経時的に安定した）マイクロバブルを得ることができる。【0023】
本発明のマイクロバブル形成装置は、上記構成を有するものであり、複数の気泡の合一が阻害ないし遅延され、安定した（特に、経時的に安定した）マイクロバブルを得ることができる。本発明の効果のより詳細な説明は、後述する。【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明の一実施例の概略円筒管形状のマイクロバブル形成装置１の概略断面図（概略円筒管形状のマイクロバブル形成装置１の長手方向の概略断面図）である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
［発明の効果のより詳細な説明］気泡安定剤を導入しない従来のマイクロバブル発生装置ないし発生方法により発生させたマイクロバブルは、マイクロバブルを形成した瞬間からマイクロバブルにおける複数の気泡の合一が開始するので、マイクロバブルにおける気泡は時間が経過するにつれて次第に大きくなる傾向がある。また、マイクロバブルにおける気泡は、一般的には、マイクロバブルを形成した瞬間から重力方向とは逆の方向に上昇し、気泡の上昇速度は、マイクロバブルにおける気泡の径が大きくなるにつれて次第に大きくなる。そして、通常の場合は、気泡は、大気との界面に到達して消滅することになる。したがって、一般的には、マイクロバブルにおける気泡径が小さいものほど、安定した（特に、経時的に安定した）マイクロバブルであると考えられる。
【0026】
気泡の上昇速度は、工学的に応用する上で非常に重要な要素であり、ストークスの法則に準じていることが知られている。そこで、社団法人日本下水道協会の下水道試験法（上巻）の透視度測定法の変法にて測定するものとする。即ち、長さ５０ｃｍの管であって、管底に二重十字を置いた有底管である透視度計の前記管底の栓を閉じた後に、上部開口（有底管の管底とは反対側の開口端の開口）に試験液を注ぎ、透視度計の管底を上部開口から覗き、管底の二重十字が確認できた時点の経過時間を透視可時間として測定する。したがって、試験対象の試験液の透視可時間が長いほど径の小さい安定した（特に、経時的に安定した）気泡を含有する液状体であることを示している。【0027】
気泡安定剤を導入する本発明のマイクロバブル形成方法や、気泡安定剤導入部を備える本発明のマイクロバブル形成装置によれば、気泡安定剤の導入により、マイクロバブルにおける複数の気泡の合一が阻害ないし遅延されるので、マイクロバブルにおける気泡はより小さい径のままで維持される。そのため、気泡の上昇速度も小さいままで維持されるので、安定した（特に、経時的に安定した）マイクロバブルを得ることができるのである。【0028】
本発明のマイクロバブル形成方法、及び、本発明のマイクロバブル形成装置によれば、上述のように、安定した（特に、経時的に安定した）マイクロバブルを得ることができるので、様々な用途において極めて顕著な効果を奏することが可能であると考えられる。具体例を挙げて説明すれば、次のとおりである。【0029】
例えば、好気性微生物を培養する場合、水中に酸素を供給し続ける必要があり、大きな泡では瞬時に水中を上昇し抜けてしまうので、より細かい微細気泡化が求められている。水中の溶存酸素の濃度を測定すると、微生物が生育するのに必要な酸素を効率よく供給する方法は、微生物が溶存酸素を消費する場で、水中にある微細な空気が即座に水に溶けて、必要な溶存酸素の濃度を保つことである。本発明のマイクロバブル形成方法、あるいは、本発明のマイクロバブル形成装置によれば、安定した（特に、経時的に安定した）マイクロバブルを得ることができるのであるから、空気を効率よく使用することが可能になるので、損出空気量を少なくすることができる。したがって、コンプレッサーの使用電気量も削減され、経済的である。【0030】
また、例えば、浴場の湯中の炭酸ガスが人の血行をよくすることが証明されているが、浴槽も深さ４０〜７０ｃｍほどの深さであり、気泡径のより大きいマイクロバブルは数分で抜けてしまい、充分な炭酸ガスを含ませておくには大量に供給し続けなくてはならない。そうすると、消費される炭酸ガス量は、浴液中に留まる時間のより長いより小径の微細気泡のマイクロバブルにして使用する方が少なくて済み、経済的に使用することができる。したがって、本発明のマイクロバブル形成方法、あるいは、本発明のマイクロバブル形成装置は、上記用途に対しても好適に使用することができるのである。【0031】
［液状体流により負圧を生ずる領域］液状体流により負圧を生ずる領域は、好ましくは、（１）液状体が流れるベンチュリー管システムの負圧形成領域、（２）吸引により管状部に負圧を生ずる領域、（３）せん断力を液状体流に加えるせん断領域ないし前記せん断領域よりも上流側近傍の領域であるが、これら以外にも存在する。例えば、液状体が旋回流として流れる領域である。具体的には、特開２００５−１６９２８６号公報に記載の気泡発生装置における「気液混合体の旋回流を形成する容器」の内部の領域、特開２００６−１４２３００号公報に記載の旋回式微細気泡発生装置における「円筒状のケーシング内部に形成された気液の旋回可能な空間である気液旋回室」の領域を挙げることができる。
【0032】
［液状体］液状体は、本発明を実施する際（本発明の装置の場合は、使用する際であり、以下、同様である。）の環境（具体的には、液状体が受ける温度、圧力等の環境条件）において流動性を有するもの（流動性を有する液状体であるもの）を用いることができる。例えば、室温（２０〜２５℃）において本発明を実施する場合は、室温（２０〜２５℃）において流動性を有するものを用いることができる。また、０℃以下において本発明を実施する場合は、０℃以下において流動性を有するものを用いることができる。
【0033】
また、液状体は、（１）液体（使用する際の環境（温度等の環境条件）において液体であるもの）のみを含有するものだけではなく、（２）液体（使用する際の環境（温度等の環境条件）において液体であるもの）と前記液体に溶解しない不溶物を含有するもの（より詳細には、液状体が流動性を失わない範囲の量で、液状体が流動性を失わない範囲の寸法の前記不溶物を含有するもの）も含まれる。また、差し支えがない場合であれば、液状体には、気体が溶解していても構わない。液状体には、例えば、水（水道水、純水、超純水等）、飲用物、油、有機溶剤、湖沼水、海水、排水処理水、洗濯水、浴場水、飲食物、血液、固体粒子（例えば、金属粒子あるいは無機粒子）を含有する液体等がある。【0034】
［マイクロバブルを形成するための気体］マイクロバブルを形成するための気体は、本発明を実施する際の環境（具体的には、マイクロバブルを形成するための気体が受ける温度、圧力等の環境条件）において気体であるものを用いることができる。例えば、室温（２０〜２５℃）において本発明を実施する場合は、室温（２０〜２５℃）において気体であるものを用いることができる。
【0035】
また、マイクロバブルを形成するための気体は、マイクロバブルの用途・使用目的等に応じて、適宜、気体を選択することができる。例えば、マイクロバブルを形成しようとする液状体に殺菌力を保持させるには、オゾンガスないしオゾン含有ガスを使用する。また、マイクロバブルを形成しようとする液状体に対してなるべく化学的な影響を与えないようにしたい場合には、窒素ガス等の不活性ガスを使用する。また、マイクロバブルを形成しようとする液状体の溶存酸素の濃度を高めたい場合には、空気や酸素を使用する。【0036】
［気泡安定剤］気泡安定剤は、マイクロバブルにおける複数の気泡の合一を阻害ないし遅延させる作用を有するものであり、前記作用を発揮できる環境（例えば、気泡安定剤が受ける温度等の環境条件）で使用することができる。気泡安定剤は、好ましくは、使用する際の温度（例えば、室温（２０〜２５℃））において流動性を有する形態のものを用いる。気泡安定剤が、使用する際の温度において流動性を有するものである場合には、そのまま使用することができる。また、気泡安定剤は、その作用・効果が得られる範囲の濃度ないし分散度に希釈して使用することができる。例えば、使用する際の温度において液体の溶媒ないし分散媒に気泡安定剤を溶解ないし分散させた、気泡安定剤の溶液ないし分散液にして使用することができる。
【0037】
気泡安定剤としては界面活性物質や気泡保持物質があり、これらの中の１種又は２種以上を用いることができる。界面活性物質や気泡保持物質としては、例えば、界面活性剤、無機塩類、タンパク質、糖質、油脂などがあり、目的により適宜選択できる。洗浄技術用語辞典では、界面活性剤とは液体に物質を溶解していくと、液体の表面張力を減少させる物質をいうが、本願発明ではこれらのものを「界面活性物質」とし、「界面活性剤」とはこれらの物質の中で特に乳化や分散力が強く、洗浄剤、乳化剤、柔軟剤等に利用されているものとする。気泡保持物質とは、イオンの働きや高分子の網構造等により気泡を保持するものである。【0038】
少量で気泡安定剤の作用を発揮させるには界面活性剤が好適である。より好適な界面活性剤は、使用する液状体の種類あるいは性質に関係するので、液状体の種類あるいは性質に応じて適宜選択して用いることができる。液状体が親水性である場合（例えば、水性溶媒をベースとした溶液、水溶液）は、好ましくは、ＨＬＢ７以上の界面活性剤から選ばれる少なくとも１種又は２種以上を用いる。また、液状体が疎水性である場合は、好ましくは、ＨＬＢ７以下の非イオン界面活性剤、アニオン界面活性剤および両性界面活性剤からなる群より選ばれる少なくとも１種又は２種以上を用いる。【0039】
非イオン界面活性剤としては、好ましくは、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル等を使用することができる。アニオン界面活性剤としては、カルボン酸塩、硫酸エステル塩、スルホン酸塩があげられ、アルキルベンゼンスルホン酸塩などが使用できる。また、ポリオール型界面活性剤を使用することができ、好ましくは、炭素数８〜１４の脂肪酸で構成される種々のショ糖脂肪酸エステルが使用できる。界面活性剤の添加率（液状体１リットル（L）に対する界面活性剤の重量）は、好ましくは、１０００mｇ／L〜０．００１ｍｇ／Lである。【0040】
無機塩としては、気泡安定作用を有するものを用いることができ、例えば、珪酸カルシウム、硫酸ナトリウム、ポリ燐酸ナトリウム、燐酸ナトリウム、塩化ナトリウム等が使用できる。タンパク質としては、好ましくは、可溶性又は分散性のタンパク質であり、例えば、乳、豆乳、膠質（ゼラチン、コラーゲン等）等のタンパク質やその分解物が利用できる。糖質としては、グルコースなどの単糖からデンプン、ペクチン、カラギーナン等の多糖類まで使用が可能である。油脂類においては、好ましくは、モノ、ジグリセライドやレシチン等のリン脂質を使用することができる。また、菌類の分解物や抽出物も使用できる。尚、これらの２種以上の混合物も使用できる。【0041】
［気体導入部及び気泡安定剤導入部］本発明のマイクロバブル形成装置は、液状体流により負圧を生ずる領域に、気体導入部及び気泡安定剤導入部を備える。気体導入部は、気体導入口として構成することができ、気体導入口には、端部の開口が気体導入口に接続する気体導入管を設けることができる。気泡安定剤導入部は、気泡安定剤導入口として構成することができ、気泡安定剤導入口には、端部の開口が気泡安定剤導入口に接続する気泡安定剤導入管を設けることができる。気体導入口及び気泡安定剤導入口のそれぞれの開口の形状（気体又は気泡安定剤が流れる方向に対して垂直方向の断面の形状）は、任意の形状にすることができ、例えば、円形、楕円形、長方形、正方形、スリット状、多角形状等にすることができる。
【実施例】
【0042】
本発明の実施例を図面に基づいて説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。図１は、本発明の一実施例の概略円筒管形状のマイクロバブル形成装置１の概略断面図（概略円筒管形状のマイクロバブル形成装置１の長手方向の概略断面図）である（但し、ハッチングは省略する。）。【0043】
［実施例１−１］実施例１−１のマイクロバブル形成装置１は、マイクロバブル形成装置１の長手方向に延在する内部空間を有する概略円筒管形状のものであり、主管部３と、径縮小部４と、開放部５を有している。液状体は、液状体流として、主管部３の開口端である流入開口８ａから連続的に導入することができる。なお、マイクロバブル形成装置１で得られたマイクロバブルを含有する液状体は、流出開口８ｂから連続的に流出させることができる。
【0044】
〈主管部３、径縮小部４及び開放部５〉主管部３は、前記長手方向において内径が一定の管状部であり、前記長手方向と平行な方向に中心軸（回転の中心軸）を有する円柱形状の内部空間を有する。径縮小部４は、前記長手方向において内径が次第に縮小する（液状体が流れる下流側の方向に向かって内径が次第に縮小する）管状部であり、液状体が流出する下流側の開口端は、内径が最小の最大絞り部４ａとして構成されている。また、径縮小部４は、前記長手方向と平行な方向に中心軸（回転の中心軸）を有する円錐台形状の内部空間を有する。開放部５は、前記長手方向において内径が次第に拡大する（液状体が流れる下流側の方向に向かって内径が次第に拡大する）管状部であり、前記長手方向と平行な方向に中心軸（回転の中心軸）を有する円錐台形状の内部空間を有する。開放部５は、より詳細には、一例として、液状体の流れの上流側から順に、開放首位部５ａ、開放中部５ｂ、開放後部５ｃに分けることができる。図１においては、開放首位部５ａ、開放中部５ｂ、開放後部５ｃの各長さ（マイクロバブル形成装置１の長手方向における長さ）は、ほぼ等しい。
【0045】
〈気体導入管６及び気泡安定剤導入管７〉気体導入管６と気泡安定剤導入管７は、内径及び外径が均一な管（径方向の内径の断面形状は、概略円形）でよいが、特に限定されない。気体導入管６と気泡安定剤導入管７は、それぞれの管の端部が、開放首位部５ａの内径が最も小さい最小内径側の領域の内周壁面に開口するように設けている。前記内周壁面に開口する開口の形状及び寸法は、前記それぞれの管の開口端の開口の形状（概略円形）及び寸法と同じに設定しているが、特に限定されない。開口の数についても特に限定されない。
【0046】
なお、図１では、気泡安定剤の導入管と気体の導入管については、開放首位部５ａの図面上の位置として上下から各１本の導入管を設けているが、開放首位部５ａの外周面の周方向に任意の角度位置ないしピッチで、好ましくは均等ピッチで、各２本以上の導入管を配設することができる。【0047】
〈マイクロバブルを得るまでの過程の説明〉マイクロバブル形成装置１によってマイクロバブルを得るまでの過程を説明すると次のとおりである。
【0048】
液状体の供給源に連通しポンプによって液状体を供給する液状体供給管（図示せず）を、主管部３の開口端である流入開口８ａに接続して、液状体流を流入開口８ａから主管部３に連続的に供給する。主管部３に流入した液状体流は、径縮小部４と開放部５を通過して、開放後部５ｃの開口端５ｄ（主管部３の内径の寸法と同じ寸法を有する）から流出する。マイクロバブル形成装置１は、ベンチュリー管と同様のベンチュリー管構造の部分（径縮小部４と開放部５）を有するものであり、径縮小部４と開放部５の各々の内部空間部は、液状体流の通過によって負圧を形成する領域である。【0049】
液状体流は、径縮小部４を通過する際に次第に加速、加圧され、最大絞り部４ａにおいて最も高速、高圧になると考えられる。したがって、特に、開放首位部５ａは、最大絞り部４ａを通過した直後の、圧力が開放され加速された液状体流が最初に流入する領域であり、最も大きい負圧が形成される領域であると考えられる。【0050】
一方の管端が気体供給源（図示せず）と連通する気体導入管６は、もう一方の管端が開放首位部５ａの内部空間に連通するように設けている。また、一方の管端が気泡安定剤（液体の気泡安定剤を含有する液体）の供給源（図示せず）と連通する気泡安定剤導入管７は、もう一方の管端が開放首位部５ａの内部空間に連通するように設けている。そのため、気体（マイクロバブルを形成するための気体）は、気体導入管６によって気体流として連続的に開放首位部５ａの内部空間に供給される。また、気泡安定剤（液体の気泡安定剤を含有する液体）は、気泡安定剤導入管７によって気泡安定剤液体流（液体の気泡安定剤を含有する液体流）として連続的に開放首位部５ａの内部空間に供給される。【0051】
開放首位部５ａの内部空間に流入した気体流と、気泡安定剤液体流は、開放首位部５ａの内部空間部で、最大絞り部４ａを通過した液状体流と合流して、前記三者の合流体流（気体流と、液体の気泡安定剤を含有する液体流と、液状体流との合流体流）となる。開放首位部５ａの前記三者の合流体流は、開放首位部５ａ、開放中部５ｂ、開放後部５ｃを経る間にせん断作用を受け、前記合流体流の中にマイクロバブルが形成され、開放後部５ｃの開口端５ｄ（流出開口８ｂ）から、安定なマイクロバブルを含有する液状体として流出する。この場合は、開放後部５ｃの開口端５ｄが流出開口８ｂとなるが、必要に応じて、開放後部５ｃの開口端５ｄに連通するように延長管（例えば、内径が、開口端５ｄの内径と同じか、大であり、且つ、長手方向に均一な管）を設けることができ、この場合は、延長管（図示せず）の開口端（安定なマイクロバブルを含有する液状体が流出する側の開口端）が流出開口８ｂとなる。【0052】
［実施例１−２］〈スリット状の開口を有する気体導入管及び気泡安定剤導入管〉
実施例１−２のマイクロバブル形成装置は、気体導入管６及び気泡安定剤導入管７の前記内周壁面（開放首位部５ａの内径が最も小さい最小内径側の領域の内周壁面）に開口する開口の形状を、それぞれスリット状に変更する以外は、上記実施例１−１のマイクロバブル形成装置と同様のマイクロバブル形成装置である。即ち、上記実施例１−１のマイクロバブル形成装置の気体導入管６及び気泡安定剤導入管７の前記内周壁面に開口する開口（即ち、気体導入口及び気泡安定剤導入口）の形状は、それぞれ概略円形であるが、本実施例１−２では、スリット状（概略円筒形のマイクロバブル形成装置１の周方向に延在するスリット状）に変更している。
【0053】
また、上記実施例１−１のマイクロバブル形成装置の気体導入管６及び気泡安定剤導入管７の形状は、内径及び外径が均一な管（但し、径方向の内径の断面形状は、概略円形）でよいが、本実施例１−２では、内径及び外径が均一な管（但し、径方向の内径の断面形状は、実施例１−２における前記内周壁面に開口する開口の形状と同様のスリット状）にすることができる。【0054】
本実施例１−２において、前記内周壁面（開放首位部５ａの内径が最も小さい最小内径側の領域の内周壁面）に開口する気体導入管及び気泡安定剤導入管の開口（即ち、気体導入口及び気泡安定剤導入口）の形状は、それぞれスリット形状であり、例えば図４（図４は、他の実施例についての図ではあるが、図４の気体導入口４６及び気泡安定剤導入口４７の説明参照）に一例を示す。これら各スリットの幅、間隔（マイクロバブル形成装置１の周方向における各スリットの長さ、及び、前記周方向に複数のスリットを設ける場合のスリット間の間隔）は、任意に設定することができ、また、マイクロバブル形成装置１の長手方向における各スリットの寸法（ないし空隙幅）も、必要に応じ夫々設定することができる。【0055】
［実施例１−３］〈流量調整部を有する気体導入管及び気泡安定剤導入管〉
実施例１−３のマイクロバブル形成装置は、図２に示すように、気体導入管６に流量調整部９を設け、気泡安定剤導入管７に流量調整部１０を設けること以外は上記実施例１−１のマイクロバブル形成装置と同様のマイクロバブル形成装置である。図２は、図１の径縮小部４と開放首位部５ａ及びこれらの近傍の部分拡大図であって、気体導入管６と気泡安定剤導入管７に流量調整部９、１０を設けた図である。
【0056】
即ち、図２に示すように、気体導入管６には、気体導入管６を流れる気体の流量を調整する気体導入管の流量調整部９を設け、気泡安定剤導入管７には、気泡安定剤導入管７を流れる液体の気泡安定剤（あるいは、液体の気泡安定剤を含有させた液体）の流量を調整する気泡安定剤導入管の流量調整部１０を設けている。気体導入管６に流量調整部９を設けたことにより、マイクロバブルの含有率を調整した液状体を得ることができる。また、気泡安定剤導入管７に流量調整部１０を設けたことにより、必要量以上の余分な量の気泡安定剤の使用を防止することができ、コストを抑制することができる。また、マイクロバブルの安定性を使用目的に応じて調整したマイクロバブルを含有する液状体を得ることができる。【0057】
［実施例１−４］〈複数の気体導入管及び気泡安定剤導入管を有するマイクロバブル形成装置〉
実施例１−４のマイクロバブル形成装置は、２本の気体導入管６ａ、６ｂと２本の気泡安定剤導入管７ａ、７ｂを設けること以外は、上記実施例１−１のマイクロバブル形成装置と同様のマイクロバブル形成装置である。即ち、実施例１−４のマイクロバブル形成装置は、図３に図示するように、２本の気体導入管６ａ、６ｂと２本の気泡安定剤導入管７ａ、７ｂを設けたものであり、図３は、図１のIII−III矢視に相当する断面を示すものである。より詳細には、次のとおりであるが、これに限定されず、任意の角度ないし位置に配置することができる。
【0058】
気体導入管６ａは、概略円筒管形状のマイクロバブル形成装置１の長手方向（液状体が流れる方向）に対して垂直方向に気体が流れるように、管の端部が、開放首位部５ａの内径が最も小さい最小内径側の領域に連通するように設けられている。また、気体導入管６ｂは、概略円筒管形状のマイクロバブル形成装置１の長手方向（液状体が流れる方向）に対して垂直方向に気体が流れるように、管の端部が、開放首位部５ａの内径が最も小さい最小内径側の領域に連通するように設けられている。気体導入管６ａ、６ｂは、管状であり、開放首位部５ａの内径が最も小さい最小内径側の領域との連通口の開口の形状は、概略円形である。気体導入管６ａ、６ｂは、図３に図示するように、図３の断面において直線上に存在するように設けられているが、これに限定されず、任意の角度ないし位置に配置することができる。【0059】
気泡安定剤導入管７ａは、概略円筒管形状のマイクロバブル形成装置１の長手方向（液状体が流れる方向）に対して垂直方向に気泡安定剤（液体の気泡安定剤を含有する液体）が流れるように、管の端部が、開放首位部５ａの内径が最も小さい最小内径側の領域に連通するように設けられている。また、気泡安定剤導入管７ｂは、概略円筒管形状のマイクロバブル形成装置１の長手方向（液状体が流れる方向）に対して垂直方向に気泡安定剤（液体の気泡安定剤を含有する液体）が流れるように、管の端部が、開放首位部５ａの内径が最も小さい最小内径側の領域に連通するように設けられている。気泡安定剤導入管７ａ、７ｂは、管状であり、開放首位部５ａの内径が最も小さい最小内径側の領域との連通口の開口の形状は、概略円形である。気泡安定剤導入管７ａ、７ｂは、図３に図示するように、図３の断面において直線上に存在するように設けられている。さらに、気泡安定剤導入管７ａ、７ｂが存在する直線は、気体導入管６ａ、６ｂを結ぶ直線と直交するように設けられている。【0060】
［実施例２］本発明の一実施例である実施例２のマイクロバブル形成装置を図面の図４に基づいて説明する。図４は、本発明の一実施例の概略円筒管形状のマイクロバブル形成装置４１の概略断面図（概略円筒管形状のマイクロバブル形成装置４１の長手方向の概略断面図）である。
【0061】
実施例２のマイクロバブル形成装置４１は、マイクロバブル形成装置４１の長手方向に延在する内部空間を有する概略円筒管形状のものであり、主管部４３と、径縮小部４４と、合流円筒管部４９と、径均一管部４５を有している。液状体は、液状体流として、主管部４３の開口端である流入開口４８ａから連続的に導入することができる。なお、マイクロバブル形成装置４１で得られたマイクロバブルを含有する液状体は、流出開口４８ｂから連続的に流出させることができる。【0062】
〈主管部４３、径縮小部４４、合流円筒管部４９及び径均一管部４５〉主管部４３は、前記長手方向において内径が一定の管状部であり、前記長手方向と平行な方向に中心軸（回転の中心軸）を有する円柱形状の内部空間を有する。なお、実施例２のマイクロバブル形成装置における主管部４３、径縮小部４４、合流円筒管部４９及び径均一管部４５は、図４に図示するように接合しているものであるが、説明の便宜上、部分的に抜き出した形態で説明する場合（例えば、径均一管部４５の開口端４５ａ）がある。
【0063】
径縮小部４４は、前記長手方向において内径が次第に縮小する（液状体が流れる下流側の方向に向かって内径が次第に縮小する）管状のノズル形状部であり、液状体が流出する下流側の開口端は、内径が最小の最大絞り部４４ａとして構成している。また、径縮小部４４の最大絞り部４４ａが存在する側の端部及びその近傍は、内径が略均一で外径がテーパー状（開口端に向かって外径が次第に縮小するテーパー状）の小径部として構成している。このように、径縮小部４４は、前記長手方向と平行な方向に中心軸（回転の中心軸）を有する概略円錐台形状に近い内部空間（前記中心軸を通る断面における内周壁面の断面が、前記中心軸側に凸になるように構成された内部空間）を有する。【0064】
合流円筒管部（ないしリング状部）４９は、前記長手方向において内径が一定の管状部であり、前記長手方向と平行な方向に中心軸（回転の中心軸）を有する円筒形状の内部空間を有する。合流円筒管部４９の外壁面には、前記外壁面を貫通する気体導入口４６及び前記外壁面を貫通する気泡安定剤導入口４７が設けられている。合流円筒管部４９の内径は、径縮小部４４のテーパー状の小径部の外径よりも大きく、径縮小部４４のテーパー状の小径部は、合流円筒管部４９の内部空間の中に挿入されて設けられており、径縮小部４４の最大絞り部４４ａは、合流円筒管部４９の内部空間（この内部空間の径は、最大絞り部４４ａの外径よりも大きい）において開口している。【0065】
径均一管部４５は、前記長手方向において内径が一定の管状部であり、前記長手方向と平行な方向に中心軸（回転の中心軸）を有する円柱形状の内部空間を有する。径均一管部４５において、液状体が流入する側の開口端４５ａの内径と、液状体が流出する側の開口端４５ｄの内径は、それぞれ、合流円筒管部４９の内径よりも小さい。【0066】
合流円筒管部４９は、液状体が流出する下流側の開口端の外周壁面にフランジ部５０ａを有する。径均一管部４５は、液状体が流入する上流側の開口端の外周壁面にフランジ部５０ｂを有する。合流円筒管部４９と径均一管部４５は、フランジ部５０ａ及びフランジ部５０ｂのそれぞれに設けられた孔部を介してこれらを接合する接合部材（図示せず）によって、接合されている。接合部材としては、例えば、着脱自在に接合することができるボルトとナットにすることができる。【0067】
径均一管部４５の開口端４５ａの内径ｄ２は、径縮小部４４の最大絞り部４４ａの内径ｄ１と同じかこれよりも大きく設定することができる。図４においては、開口端４５ａの内径ｄ２は、最大絞り部４４ａの内径ｄ１よりも大きく設定している。また、径縮小部４４の開口端である最大絞り部４４ａと、径均一管部４５の開口端４５ａの間には、スリット状開口４９ａが形成されている。最大絞り部４４ａと開口端４５ａとの間隔ｔは、スリット状開口４９ａの空隙幅であり、適宜設定することができる。【0068】
〈気体導入口４６及び気泡安定剤導入口４７〉気体導入口４６は、マイクロバブルを形成するための気体を合流円筒管部４９に導入するための開口（貫通孔）である。また、気泡安定剤導入口４７は、気泡安定剤（液体の気泡安定剤を含有する液体）を合流円筒管部４９に導入するための開口（貫通孔）である。気体導入口４６及び気泡安定剤導入口４７は、それぞれ、径縮小部４４の開口端である最大絞り部４４ａの位置よりも、液状体が流れる方向において上流側に設けられている。気体導入口４６及び気泡安定剤導入口４７のそれぞれの開口の形状及び寸法は、任意の形状及び寸法にすることができる。前記開口の形状は、例えば、円形、楕円形、スリット状にすることができる。
【0069】
本実施例２の場合、気体導入口４６及び気泡安定剤導入口４７の形状は、それぞれ円形である。また、気体導入口４６及び気泡安定剤導入口４７は、液状体が流れる方向において合流円筒管部４９の同じ位置に設けているが、気泡安定剤導入口４７は、気体導入口４６よりも下流側（又は上流側）に設けることができる。【0070】
気体導入口４６は、気体供給源と連通する気体導入管（図示せず）と接続させることができる。また、気泡安定剤導入口４７は、気泡安定剤供給源と連通する気泡安定剤導入管（図示せず）と接続させることができる。気体導入管及び気泡安定剤導入管としては、それぞれ、気体導入口４６及び気泡安定剤導入口４７に接続可能なもの（具体的には、開口の形状及び寸法が接続可能な形状及び寸法であるもの）を用いる。【0071】
なお、図４では、気泡安定剤の導入口と気体の導入口については、合流円筒管部４９の図面上において上下から各１つの導入口を設けているが、合流円筒管部４９の外周面の周方向に任意の角度位置ないしピッチで、好ましくは均等ピッチで、各２つ以上の導入口を配設することができる。【0072】
〈マイクロバブルを得るまでの過程の説明〉マイクロバブル形成装置４１によってマイクロバブルを得るまでの過程を説明すると次のとおりである。
【0073】
液状体の供給源に連通しポンプによって液状体を供給する液状体供給管（図示せず）を、主管部４３の開口端である流入開口４８ａに接続して、液状体流を流入開口４８ａから主管部４３に連続的に供給する。主管部４３に流入した液状体流は、径縮小部４４と、合流円筒管部４９と、径均一管部４５を通過して、径均一管部４５の開口端４５ｄ（主管部４３の内径の寸法と同じ寸法を有する）から流出する。マイクロバブル形成装置４１は、ベンチュリー管と同様のベンチュリー管構造の部分（径縮小部４４と合流円筒管部４９）を有するものであり、径縮小部４４と合流円筒管部４９と径均一管部４５の各々の内部空間部は、液状体流の高速通過によって負圧を形成する領域である。【0074】
液状体流は、径縮小部４４を通過する際に次第に加圧、加速され、最大絞り部４４ａにおいて最も高圧、高速になると考えられる。したがって、特に、合流円筒管部４９のスリット状開口部４９ａに囲まれた円柱状部分は、最大絞り部４４ａを通過した直後の、圧力が開放され高速になった液状体流が最初に流入する領域であり、最も大きい負圧が形成される領域であると考えられる。【0075】
一方の管端が気体供給源と連通する気体導入管（図示せず）は、もう一方の管端が合流円筒管部４９の気体導入口４６に連通するように設けている。また、一方の管端が気泡安定剤（液体の気泡安定剤を含有する液体）の供給源と連通する気泡安定剤導入管（図示せず）は、もう一方の管端が合流円筒管部４９の気泡安定剤導入口４７に連通するように設けている。そのため、気体（マイクロバブルを形成するための気体）は、気体導入管によって気体流として連続的に合流円筒管部４９の内部空間に導入される。また、気泡安定剤（液体の気泡安定剤を含有する液体）は、気泡安定剤導入管によって気泡安定剤液体流（液体の気泡安定剤を含有する液体流）として連続的に合流円筒管部４９の内部空間に導入される。【0076】
合流円筒管部４９の内部空間に流入した気体流と、気泡安定剤液体流は、合流円筒管部４９の内部空間部で、最大絞り部４４ａを通過した液状体流と合流して、前記三者の合流体流（気体流と、液体の気泡安定剤を含有する液体流と、液状体流との合流体流）となる。合流円筒管部４９の前記三者の合流体流は、合流円筒管部４９及び径均一管部４５を経る間にせん断作用を受け、前記合流体流の中にマイクロバブルが形成され、径均一管部４５の開口端４５ｄ（流出開口４８ｂ）から、安定なマイクロバブルを含有する液状体として流出する。この場合は、径均一管部４５の開口端４５ｄが流出開口４８ｂとなるが、必要に応じて、径均一管部４５の開口端４５ｄに連通するように延長管（例えば、内径が、開口端４５ｄの内径と同じであり、且つ、長手方向に均一な管）を設けることができ、この場合は、延長管（図示せず）の開口端（安定なマイクロバブルを含有する液状体が流出する側の開口端）が流出開口４８ｂとなる。【0077】
なお、前記気体導入管には、気体の流量を調整する流量調整部を設けることができ、前記気泡安定剤導入管には、気泡安定剤（液体の気泡安定剤を含有する液体）の流量を調整する流量調整部を設けることができる。前記気体導入管に前記流量調整部を設けたことにより、マイクロバブルの含有率を調整した液状体を得ることができる。また、前記気泡安定剤導入管に前記流量調整部を設けたことにより、必要量以上の余分な量の気泡安定剤の使用を防止することができ、コストを抑制することができる。また、マイクロバブルの安定性を使用目的に応じて調整したマイクロバブルを含有する液状体を得ることができる。【0078】
［実施例３］本発明の一実施例のマイクロバブル形成装置を図面の図５に基づいて説明する。図５は、本発明の一実施例のマイクロバブル形成装置のブロック図である。なお、図５は、本発明の実施例及び後述の実験試験例の概念を説明するためのブロック図であり、図示された装置ないし部材の形状や寸法は、実際の装置ないし部材の形状や寸法と同一ではない。
【0079】
実施例３のマイクロバブル形成装置は、内径が一定の主管路５８と、主管路５８の途中に設けたせん断機構部５５と、内径が一定の気体導入管５６と内径が一定の気泡安定剤導入管５７を有する。液状体は、液状体流として、主管路５８の開口端である流入開口５８ａから連続的に導入することができる。なお、図５に図示された実施例３のマイクロバブル形成装置で得られたマイクロバブルを含有する液状体は、流出開口５８ｂから連続的に流出させることができる。【0080】
せん断機構部５５は、モータMの回転軸と連結する回転羽根の回転によって、旋回力により内部空間に流入した液状体流と気体流を撹拌してせん断力を与えてマイクロバブルを形成すると共に矢印５９ａ、ｂ方向の流れを生ぜしめることができるものであり、せん断機構部５５の内部と、せん断機構部５５の上流側（液状体流の流れの方向における上流側）に存在する主管路５８の上流側部分の管内の内部空間は、液状体流により負圧を生じる領域である。気体導入管５６と気泡安定剤導入管５７は、せん断機構部５５の上流側（液状体流の流れの方向における上流側）に存在する主管路５８の上流側部分の管内の内部空間に連通するように設けられている。なお、気体の導入口及び気泡安定剤の導入口の形態等については、他の実施例と同様に種々の変形例が可能である。【0081】
［実施例４］用いる液状体、気体及び「気泡安定剤を含有する液体」の各流量を精密に制御して、目的とする「マイクロバブルを含有する液状体」を得ることができる本発明の一実施例のマイクロバブル形成装置を図面の図７に基づいて説明する。図７は、本発明の一実施例のマイクロバブル形成装置のブロック図である。なお、図７は、本発明の実施例の概念を説明するためのブロック図であり、図示された装置ないし部材の形状や寸法は、実際の装置ないし部材の形状や寸法と同一ではない。また、図７における矢印７５ａは、液状体が流れる方向を示し、矢印７５ｂは、得られたマイクロバブルを含有する液状体の流出する方向を示す。本実施例４では、マイクロバブル形成装置の気体導入部が気泡安定剤導入部を兼ねている。
【0082】
〈マイクロバブル形成装置７１〉実施例４のマイクロバブル形成装置７１は、流入開口７８ａに液状体供給管７２を接続しており、液状体を液状体流として連続的に導入することができる。液状体供給管７２は、液状体の供給源（図示せず）に連通しポンプ（液状体供給管７２と接続した形態では図示せず）によって液状体を供給するものであり、液状体供給管７２の管内を流れる液状体の流量を精密に調整する流量調整部７２ａを有する。マイクロバブル形成装置７１で得られたマイクロバブルを含有する液状体は、流出開口７８ｂから連続的に流出させることができる。マイクロバブル形成装置７１としては、例えば、気泡安定剤導入管７を設けない以外は実施例１−１のマイクロバブル形成装置１と同様のマイクロバブル形成装置、あるいは、気泡安定剤導入口４７を設けない以外は実施例２のマイクロバブル形成装置４１と同様のマイクロバブル形成装置を用いることができる。
【0083】
〈気体導入管７６及び気泡安定剤導入管７７〉気体導入管７６は、一方の開口端が気体供給源S１に連通し、もう一方の開口端がマイクロバブル形成装置７１の気体導入部である気体導入口に連通する。前記気体導入口は、マイクロバブル形成装置７１の液状体流により負圧を生ずる領域に連通する。気体導入管７６は、気体供給源Ｓ１の気体を気体流として気体導入口から前記負圧を生ずる領域に導入する。気体導入管７６には、気体導入管７６の管内を流れる気体の流量を精密に調整する流量調整部７６ａを設けている。
【0084】
気泡安定剤導入管７７は、一方の開口端が「気泡安定剤を含有する液体」の供給源Ｓ２に連通し、もう一方の開口端が気体導入管７６に接続する。気泡安定剤導入管７７には、気泡安定剤導入管７７の管内を流れる「気泡安定剤を含有する液体」の流量を精密に調整する流量調整部７７ａを設けている。気泡安定剤導入管７７が気体導入管７６に接続する位置は、流量調整部７６ａが存在する位置よりも下流側である。気泡安定剤導入管７７から気体導入管７６に導入された「気泡安定剤を含有する液体」は、気体導入管７６を流れる気体流と共に気体導入口から前記負圧を生ずる領域に導入される。【0085】
〈流量制御部７３〉液状体供給管７２の液状体の流量は、流量調整部７２ａによって調整されているが、得ようとする「マイクロバブルを含有する液状体」の量を変更（増加又は減少）したい場合は、液状体の流量の変化量に対応するように、気体及び「気泡安定剤を含有する液体」の各流量も調整する必要がある。そのようにしないと気体及び気泡安定剤を過剰に使用することとなったり、あるいは、気体及び気泡安定剤が少なすぎて得ようとする目的の「マイクロバブルを含有する液状体」を得ることができない場合（気泡の安定性や気泡の量が不十分な場合）が生じる。そこで、本実施例では、流量制御部７３を設けている。
【0086】
流量制御部７３は、液状体の流量を精密に調整する流量調整部７２ａと、気体の流量を精密に調整する流量調整部７６ａと、「気泡安定剤を含有する液体」の流量を精密に調整する流量調整部７７ａと流量等のデータ信号を送受可能な通信回線Ｔで電気的に接続されている。流量制御部７３は、通信回線Ｔ１を介して流量調整部７２ａによる液状体の設定流量値を所望の値に設定ないし変更することができる機能を有する。また、流量制御部７３は、通信回線Ｔ２を介して流量調整部７６ａによる気体の設定流量値を所望の値に設定ないし変更することができる機能を有する。また、流量制御部７３は、通信回線Ｔ３を介して流量調整部７７ａの「気泡安定剤を含有する液体」の設定流量値を所望の値に設定ないし変更することができる機能を有する。流量調整部７２ａ、７６ａ及び７７ａは、液状体、気体及び「気泡安定剤を含有する液体」が、それぞれの設定流量値で流れるように流量を調整する機能を有する。なお、流量調整部７２ａに代わり、或いは加えて、ポンプＰの駆動制御を行うこともできる。なお、必要な電源は、図示外の電源（ないし電源装置）から電源供給線を介して供給することができる。通信回線は、必要に応じ、有線、無線又はこれらの組み合わせとすることができる。さらに、図７に示す制御系は、他の実施例にも適宜の修正をもって組み合わせて使用することができる。【0087】
液状体供給管７２の液状体の流量を変更（増加又は減少）する場合は、流量制御部７３によって液状体の流量を変更（増加又は減少）する旨の設定をする。これによって、液状体供給管７２の液状体の流量を変更することができる。さらに、流量制御部７３は、得ようとする目的の「マイクロバブルを含有する液状体」における気泡含有率及び気泡安定剤の濃度が変化しないように、液状体供給管７２の液状体の流量の変化量（増減量）に応じて、流量調整部７６ａによる気体の設定流量値と、流量調整部７７ａによる「気泡安定剤を含有する液体」の設定流量値を変更する。以上のとおりなので、本実施例のマイクロバブル形成装置によれば、用いる液状体、気体及び「気泡安定剤を含有する液体」の各流量を精密に制御して、目的とする「マイクロバブルを含有する液状体」を得ることができるのである。なお、Ｓ１，Ｓ２に加え、Ｓｎとすれば、（ｎ−１）種の異なった気体、気泡安定剤の導入を選択的にシステマティックに行うことができる。［実施試験例］
【0088】
以下、本発明の実施試験例を図面の図１〜２及び図５〜６を参照して説明する。実施試験例は、具体例を挙げて説明するが、本発明は、それぞれの値や製品名に限定されたものではない。なお、図６は、本発明の実験試験例の概念を説明するためのブロック図であり、図示された装置ないし部材の形状や寸法は、実際の装置ないし部材の形状や寸法と同一ではない。また、図６における矢印６５ａ及び６５ｂは、それぞれ水道水が流れる方向を示し、矢印６５ｃは、得られた微細気泡液の流出する方向を示す。【0089】
［実施試験例１］マイクロバブル形成装置１の主管部３の流入開口８a前には、吐出量２０L／分の水中ポンプ（新明和工業（株））６２に接続するホース６３を取り付けている。ここで、「吐出量２０L／分」における「L」は、本来、小文字の「l」を用いるべきであるが、数字の直後に記載する場合には、数字の「1」等と紛らわしいので数字の直後では大文字の「L」を使用している。以下、吐出量、流量、容積に関する大文字「L」について同様である。前記水中ポンプは、水道水を満たした容積５００Lの水槽６４に沈められており、０．１ＭＰｓで稼動させているので、水槽の水道水は、流入開口８aから主管部３に流入し、径縮小部４、開放首位部５ａ、開放中部５ｂ、開放後部５ｃを順次経て、流出開口８ｂから流出する。ここで、径縮小部４、開放首位部５ａ、開放中部５ｂ及び開放後部５ｃは、水道水の流れによって負圧を生じる領域になっている。
【0090】
一方、気体導入管６と気泡安定剤導入管７は、開放首位部５ａの内径が最も小さい最小内径側の領域に連通するように設けている。気体導入管６から、５L／分の流量の空気を吸引させた。また、種々の割合で希釈した界面活性剤（ユニオックスST−40E；日油株式会社）を含有させた液体（水道水）を、流量２０L/分の使用水に対し流量４５０ml／分で気泡安定剤導入管７から１分間吸引させた。【0091】
なお、前記界面活性剤を含有させた液体における前記界面活性剤の濃度は、最終的に得られる前記三者（水道水と空気と界面活性剤）の混合液である微細気泡液（厳密には、微細気泡液の液体部分）における前記界面活性剤の濃度（ｖ／ｖ）が、それぞれ１５ｐｐｍ、１．５ｐｐｍ、０．１５ｐｐｍになるように設定した。使用した界面活性剤ユニオックスST−40Eは、日油株式会社の「油化製品総合カタログ、２０１３年７月作成（改訂１０版）」によると、ポリオキシエチレン−テトラオレイン酸（ＨＬＢ１２．５）であり、ソルビットエステル・エチレンオキサイド付加型の非イオン界面活性剤である。このようにして液・気・気泡安定剤混合液（即ち、液体と気体と気泡安定剤との混合液）である微細気泡液を製造し、試験計測に供したが、試験液は水槽には戻さず外部に流出させた。【0092】
流出開口８bから流出した微細気泡液を試験液とし、この試験液を社団法人日本下水道協会の下水道試験法（上巻）の透視度測定法の前記した変法にて測定した。この試験時の水温は３０℃で、水道水の溶存酸素は６．７mg／Lであった。この試験の結果は、表１の試験番号（１−１）、（１−２）及び（１−３）の各欄に示した。これらの結果によれば、本来の水道水に対し、顕著に増大した透視可時間をもち、気泡直径の低下による気泡上昇速度の低下が見られた。また界面活性剤の濃度は透視可時間に対し、一定の影響を及ぼすことが認められ、溶存酸素濃度も高まった。【0093】
［実施試験例２］気泡安定剤導入管７を設ける領域を変更する以外は、実施試験例１で用いたマイクロバブル形成装置と同様のマイクロバブル形成装置を用いて、液・気・気泡安定剤混合液を製造した。より詳細には、次のとおりである。
【0094】
使用した実施試験例２−１のマイクロバブル形成装置は、開放首位部５ａと開放中部５ｂとにまたがる領域に連通するように気泡安定剤導入管７を設ける以外は、実施試験例１で用いたマイクロバブル形成装置と同様のものを用いた。この場合を試験番号（２−１）とする。また、使用した実施試験例２−２のマイクロバブル形成装置は、開放中部５ｂと開放後部５ｃとにまたがる領域に連通するように気泡安定剤導入管７を設ける以外は、実施試験例１で用いたマイクロバブル形成装置と同様のものを用いた。この場合を試験番号（２−２）とする。【0095】
上記マイクロバブル形成装置に対して、実施試験例１の場合と同様の流量で、流入開口から主管部に水道水を流入させると共に、実施試験例１の場合と同様の流量で、気体導入管から空気を流入させた。【0096】
そして、前記界面活性剤を含有させた液体における前記界面活性剤の濃度は、最終的に得られる前記三者（水道水と空気と界面活性剤）の混合液である微細気泡液における前記界面活性剤の濃度が、１５ｐｐｍになるように設定した。このようにして液・気・気泡安定剤混合液（即ち、液体と気体と気泡安定剤との混合液）である微細気泡液を製造し、試験計測に供したが、試験液は水槽には戻さず外部に流出させた。【0097】
流出開口８bから流出した微細気泡液を、実施試験例１の場合と同様の方法にて測定した。この試験時の水温は３０℃で、水道水の溶存酸素は６．７mg／Lであった。この試験の結果は、表１の試験番号（２−１）及び（２−２）の各欄に示した。実施試験例２では、気泡安定剤導入管７を設ける領域が気泡導入管６の位置に比較し、開放首位部５ａと開放中部５ｂとの間、開放中部５ｂと開放後部５ｃとの間のように下流であると実施試験例１に比較し可視化時間が順次短くなり、気泡安定剤導入管７を設ける領域は気泡導入管６の位置と同等であることが最適であった。【0098】
［実施試験例３］図２に示すように気泡安定剤導入管の流量調整部１０を備える気泡安定剤導入管７における界面活性剤を含有させた液体の流量を、実施試験例１の試験番号（１−１）の場合の流量の１０分の１量（４５ｍｌ／分）に変更する以外は、実施試験例１の試験番号（１−１）の場合と同様にして、微細気泡液を製造し、試験計測に供したが、試験液は水槽には戻さず外部に流出させた。なお、この試験時の水温は３０℃で、水道水の溶存酸素は６．７％であった。
【0099】
流出開口８bから流出した微細気泡液を、実施試験例１の場合と同様の方法にて測定した。この試験時の水温は３０℃で、水道水の溶存酸素は６．７mg／Lであった。この試験の結果は、表１の試験番号（３）の欄に示した。実施試験例３では、実施試験例１の試験番号（１−２）とほぼ同等の結果が得られた。【0100】
［実施試験例４］図５に図示された実施例３のマイクロバブル形成装置に相当するマイクロバブル形成装置（攪拌することで旋回流によるマイクロバブルを生じさせるタイプの装置）を、水道水を満たした容積６０Lの水槽に沈めて、主管路５８の開口端である流入開口５８ａから水道水を６０Ｌ／分の流量で連続的に導入するように稼働させた。
【0101】
使用したマイクロバブル形成装置は、内径が一定の主管路５８と、主管路５８の途中に設けたせん断機構部５５と、内径が一定の気体導入管５６と内径が一定の気泡安定剤導入管５７を有する。気体導入管５６は、気体供給源と連通している。気泡安定剤導入管５７は、気泡安定剤供給源と連通している。【0102】
気体導入管５６と気泡安定剤導入管５７は、せん断機構部５５の上流側（水道水流の流れの方向における上流側）に存在する主管路５８の上流側部分の管内の内部空間に連通するように設けられている。主管路５８の上流側部分の管内の内部空間は、水道水流により負圧を生じる領域であり、気体導入管５６から６Ｌ／分の流量で空気を吸引させ、気泡安定剤導入管５７から界面活性剤（ツイーン８０；ＩＣＮ Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌｓ， Ｉｎｃ．）を含有させた液体を４５０ｍｌ／分の流量で吸引させた。【0103】
なお、前記界面活性剤を含有させた液体の重量に占める前記界面活性剤「ツイーン８０」の重量は、最終的に得られる前記三者（水道水と空気と界面活性剤「ツイーン８０」）の混合液である微細気泡液（厳密には、微細気泡液の液体部分）の重量に占める前記界面活性剤「ツイーン８０」の重量が、１０ｐｐｍになるように設定した。また、使用した界面活性剤ツイーン８０は、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレアート（別名：モノオレイン酸ポリオキシエチレンソルビタン）を含有する非イオン界面活性剤（ノニオン界面活性剤）である。このようにして液・気・気泡安定剤混合液（即ち、液体と気体と気泡安定剤との混合液）である微細気泡液を製造し、試験計測に供したが、試験液は水槽には戻さず外部に流出させた。【0104】
流出開口５８bから流出した微細気泡液を、実施試験例１の場合と同様の方法にて測定した。この試験時の水温は３０℃で、水道水の溶存酸素は６．７mg／Lであった。この試験の結果は、表１の試験番号（４）の欄に示した。図５に例示するように、せん断機構部の上流側への気泡安定剤の導入の場合でも、所望のマイクロバブルが得られることが判った。【0105】
［実施試験例５］界面活性剤（ユニオックスST−40E；日油株式会社）を、普通ブイヨン培地（栄研化学株式会社）に変更して、前記普通ブイヨン培地を含有する液状体をポンプを用いて気泡安定剤導入管から供給すること以外は、実施試験例１で用いたマイクロバブル形成装置と同様のマイクロバブル形成装置を用いて、液・気・気泡安定剤混合液を製造した。
【0106】
前記普通ブイヨン培地（栄研化学株式会社）は、培地粉末１８ｇ（肉エキス３ｇ、ペプトン１０ｇ、塩化ナトリウム５ｇ）に精製水を加えて１０００ｍLにし、オートクレーブで滅菌後の液状体である。なお、前記普通ブイヨン培地を含有する液状体の重量に占める前記普通ブイヨン培地の重量は、最終的に得られる前記三者（水道水と空気と前記普通ブイヨン培地）の混合液である微細気泡液状体（厳密には、微細気泡液状体の液状体部分）の重量に占める前記普通ブイヨン培地の重量が、１５０ｐｐｍになるように設定した。【0107】
流出開口８bから流出した微細気泡液を、実施試験例１の場合と同様の方法にて採取し測定した。この試験時の水温は３０℃で、水道水の溶存酸素は６．７mg／Lであった。この試験の結果は、表１の試験番号（５）の欄に示した。気泡安定剤として前記普通ブイヨン培地を用いた場合でも、所望のマイクロバブルが得られることが判った。【0108】
［実施試験例６］界面活性剤（ユニオックスST−40E；日油株式会社）を、ゼラチン（ニッピスーパーゼラチンSSB；株式会社ニッピ）に変更して、前記ゼラチンを含有する液状体をポンプを用いて気泡安定剤導入管から供給すること以外は、実施試験例１で用いたマイクロバブル形成装置と同様のマイクロバブル形成装置を用いて、液・気・気泡安定剤混合液を製造した。前記ゼラチンは、タンパク質８７％、水分１２％を含有するものである。
【0109】
なお、前記ゼラチンを含有させた液状体の重量に占める前記ゼラチンの重量は、最終的に得られる前記三者（水道水と空気と前記ゼラチンの混合液状体である微細気泡液状体（厳密には、微細気泡液状体の液状体部分）に占める前記ゼラチンの重量が、１５０ｐｐｍになるように設定した。【0110】
流出開口８bから流出した微細気泡液を、実施試験例１の場合と同様の方法にて採取し測定した。この試験時の水温は３０℃で、水道水の溶存酸素は６．７mg／Lであった。この試験の結果は、表１の試験番号（６）の欄に示した。気泡安定剤として前記ゼラチンを用いた場合でも、所望のマイクロバブルが得られることが判った。【0111】
［比較試験例１］気泡安定剤導入管における界面活性剤を含有させた液体の流量を０ｍｌ／分に変更する以外は、実施試験例１の場合と同様にして、微細気泡液を製造し、試験計測に供したが、試験液は水槽には戻さず外部に流出させた。この試験時の水温は３０℃で、水道水の溶存酸素は６．７mg／Lであった。流出開口８bから流出した微細気泡液を、実施試験例１の場合と同様の方法にて測定した。この試験の結果は、表２の試験番号（Ｃ−１）の欄に示した。
【0112】
［比較試験例２］気泡安定剤導入管における界面活性剤を含有させた液体の流量を０ｍｌ／分に変更する以外は、実施試験例４の場合と同様にして、微細気泡液を製造し、試験計測に供したが、試験液は水槽には戻さず外部に流出させた。この試験時の水温は３０℃で、水道水の溶存酸素は６．７mg／Lであった。流出開口５８bから流出した微細気泡液を、実施試験例１の場合と同様の方法にて採取し測定した。この試験の結果は、表２の試験番号（Ｃ−２）の欄に示した。
【0113】
［比較試験例３］気泡安定剤導入管における界面活性剤を含有させた液体の流量を０ｍｌ／分に変更すると共に、所定の重量の界面活性剤（ユニオックスST−40E；日油株式会社）を水槽の水道水に予め添加する以外は、実施試験例１と同様にして、液・気・気泡安定剤混合液（即ち、液体と気体と気泡安定剤との混合液）である微細気泡液を製造し、試験計測に供したが、試験液は水槽には戻さず外部に流出させた。
【0114】
水槽の水道水に添加した前記界面活性剤の重量は、前記界面活性剤を添加した後の水槽の「前記界面活性剤を含有する水道水」における前記界面活性剤（ユニオックスST−40E；日油株式会社）の濃度が１５ｐｐｍになる重量である。この試験時の水温は３０℃で、水道水の溶存酸素は６．７mg／Lであった。流出開口８bから流出した微細気泡液を、実施試験例１の場合と同様の方法にて採取し測定した。この試験の結果は、表２の試験番号（Ｃ−３）の欄に示した。【0115】
［比較試験例４］気泡安定剤導入管における気泡安定剤を含有させた液体の流量を０ｍｌ／分に変更し、１０ｐｐｍの濃度（即ち、界面活性剤ツイーン８０を含有する水槽の水道水における界面活性剤の濃度が１０ｐｐｍ）になるように界面活性剤を水槽の水道水に予め添加し、空気の吸引流量を１０Ｌ／分にする以外は、実施試験例４の場合と同様にして、微細気泡液を製造し、試験計測に供したが、試験液は水槽には戻さず外部に流出させた。この試験時の水温は３０℃で、水道水の溶存酸素は６．７mg／Lであった。流出開口５８bから流出した微細気泡液を、実施試験例４の場合と同様の方法にて採取し測定した。この試験の結果は、表２の試験番号（Ｃ−４）の欄に示した。
【0116】
［比較試験例５］気泡安定剤導入管における気泡安定剤を含有させた液体の流量を０ｍｌ／分に変更し、１５０ｐｐｍの濃度（厳密には、「普通ブイヨン培地」を含有する水槽の水道水の重量に占める「普通ブイヨン培地」の重量の割合）になるように「普通ブイヨン培地」を水槽の水道水に予め添加する以外は、実施試験例５の場合と同様にして、微細気泡液を製造し、試験計測に供したが、試験液は水槽には戻さず外部に流出させた。この試験時の水温は３０℃で、水道水の溶存酸素は６．７mg／Lであった。流出開口８bから流出した微細気泡液を、実施試験例の場合と同様の方法にて採取し測定した。この試験の結果は、表２の試験番号（Ｃ−５）の欄に示した。
【0117】
［比較試験例６］気泡安定剤導入管における気泡安定剤を含有させた液体の流量を０ｍｌ／分に変更し、１５０ｐｐｍの濃度（厳密には、「ゼラチン（ニッピスーパーゼラチンSSB；株式会社ニッピ））を含有する水槽の水道水の重量に占める前記「ゼラチン」の重量の割合）になるように前記「ゼラチン」を水槽の水道水に予め添加する以外は、実施試験例６の場合と同様にして、微細気泡液を製造し、試験計測に供したが、試験液は水槽には戻さず外部に流出させた。この試験時の水温は３０℃で、水道水の溶存酸素は６．７mg／Lであった。流出開口８bから流出した微細気泡液を、実施試験例の場合と同様の方法にて採取し測定した。この試験の結果は、表２の試験番号（Ｃ−６）の欄に示した。
【0118】
実施試験例１〜６で得られた結果を表１に示し、比較試験例１〜６で得られた結果を表２に示す。なお、下記表１〜２の溶存酸素濃度は、隔膜型ガルバニ電池式（飯島電子工業（株）を使用して、水面下約１０ｃｍにて測定した。【0119】
［表１]【0120】
［表２]【0121】
［試験考察］実施試験例１の気泡安定性のある界面活性剤を気泡安定剤導入管７に導入した場合は、比較試験例１の界面活性剤が全く含まれていない水道水を比較対象として、界面活性剤を１５ｐｐｍ含有すると透視可時間は約１１倍、１．５ｐｐｍでは６．５倍、０．１５ｐｐｍでは４．７倍の滞留時間となる結果を得た。この結果は、微細気泡安定剤である界面活性剤の添加量の多少により、透過可能時間（上昇する時間）が変化することを示している。また、微細気泡安定剤である界面活性剤を気泡安定剤導入管７から導入すると、微細気泡は安定して小径のままであり、その結果、上昇する時間（透過時間）が長くなることを示している。
【0122】
実施試験例２の気泡安定剤導入管７の位置を、気泡導入管と同じ負圧の高い位置にある場合と比較して、下流の位置にずらしていくと、気泡安定性のある界面活性剤を導入した場合でも、微細気泡の径が大きくなり、その結果、透過可能時間（上昇する時間）が短くなることを示している。また、実施試験例３では、気泡安定剤導入管の流量調整部１０を備える気泡安定剤導入管７における界面活性剤を含有させた液体の流量を、実施試験例１の試験番号（１−１）の場合の流量の１０分の１量（４５ｍｌ／分）に変更している。この実施試験例３の場合は、実施試験例１の試験番号（１−２）の場合の透視可時間が得られているので、濃度調節機能の有用性が示された。【0123】
比較試験例３では、試験実施例１の試験番号（１−１）の界面活性剤濃度１５ｐｐｍと同様になる様に、水槽の水に同等の界面活性剤量を加え、この水を吸引し気泡を発生させた。本発明の効果は、比較試験例３の試験結果と比較しても格別顕著な効果を奏することができる。即ち、比較試験例３の場合の透視可時間は、１分２８秒（８８秒）であるのに対し、試験実施例１の試験番号（１−１）の場合の透視可時間は、５分４０秒（３４０秒）であるので、およそ３．９倍に増加している。また、比較試験例３の場合の溶存酸素濃度は、７．４％であるのに対し、試験実施例１の試験番号（１−１）の場合の溶存酸素濃度は、８．２％であるので、およそ１．１倍に増加している。【0124】
実施試験例４では、旋回式のせん断によるマイクロバブル形成装置でも、せん断機構部の液状流体の取り入れ口の上流側に気体を導入すると共に、気泡安定剤である界面活性剤を気泡安定剤導入管より導入することで、比較試験例（４）と比較しておよそ１.３倍の透視可経過時間となり、微細気泡がより小さくなり、その結果、透過可能時間（上昇する時間）が長くなることを示している。なお、気泡安定剤を加えていない比較試験例（２）では、試験液を入れた瞬間で、二重十字を確認した。【0125】
実施試験例５は菌の培養液に関連する試験であるが、比較試験例５のマイクロバブルと比較すると約２.７倍の可使時間を示しており、有効な手段である。【0126】
実施試験例６は美容に関連する物質であるが、比較試験例６のマイクロバブルと比較すると約１.８倍の可使時間を示しており、有効な手段である。なお、本発明は、以下のようにも記載される。
（付記１）
液状体流により負圧を生ずる領域において、気体導入と共に気泡安定剤を導入する工程を含むことを特徴とするマイクロバブル形成方法。
（付記２）
前記液状体流により負圧を生ずる領域は、液状体が流れるベンチュリー管システムの負圧形成領域であることを特徴とする付記１に記載のマイクロバブル形成方法。
（付記３）
前記液状体流により負圧を生ずる領域は、吸引により管状部に負圧を生ずる領域であることを特徴とする付記１に記載のマイクロバブル形成方法。
（付記４）
前記液状体流により負圧を生ずる領域は、せん断力を液状体流に加えるせん断領域ないし前記せん断領域よりも上流側近傍の領域であることを特徴とする付記１に記載のマイクロバブル形成方法。
（付記５）
前記せん断領域は、撹拌ないし旋回により発生させたせん断力を前記液状体流に加えるせん断領域であることを特徴とする付記４に記載のマイクロバブル形成方法。
（付記６）
液状体流に対して気体を導入する気体導入領域ないし前記気体導入領域よりも下流側の領域に、気泡安定剤を導入することを特徴とする付記１〜５のいずれか一に記載のマイクロバブル形成方法。
（付記７）
前記気泡安定剤として、界面活性物質及び／又は気泡保持物質を含有する液体を用いることを特徴とする付記１又は６に記載のマイクロバブル形成方法。
（付記８）
気体の導入量及び気泡安定剤の導入量のいずれか一方又は双方を調節しつつ、気体導入と共に気泡安定剤を導入することを特徴とする付記１〜７のいずれか一に記載のマイクロバブル形成方法。
（付記９）
液状体流により負圧を生ずる領域に、気体導入部及び気泡安定剤導入部を備えることを特徴とするマイクロバブル形成装置。
（付記１０）
前記気体導入部は、気泡安定剤導入部を兼ねることを特徴とする付記９に記載のマイクロバブル形成装置。
（付記１１）
前記液状体流により負圧を生ずる領域は、液状体が流れるベンチュリー管システムの負圧形成領域であることを特徴とする付記９に記載のマイクロバブル形成装置。
（付記１２）
前記液状体流により負圧を生ずる領域は、吸引により管状部に負圧を生ずる領域であることを特徴とする付記９に記載のマイクロバブル形成装置。
（付記１３）
前記液状体流により負圧を生ずる領域は、せん断力を液状体流に加えるせん断領域ないし前記せん断領域よりも上流側近傍の領域であることを特徴とする付記９に記載のマイクロバブル形成装置。
（付記１４）
前記せん断領域は、撹拌ないし旋回により発生させたせん断力を前記液状体流に加えるせん断領域であることを特徴とする付記１３に記載のマイクロバブル形成装置。
（付記１５）
前記気泡安定剤導入部は、前記気体導入部による気体導入領域ないし前記気体導入領域よりも下流側の領域に気泡安定剤を導入する気泡安定剤導入部であることを特徴とする付記９に記載のマイクロバブル形成装置。
（付記１６）
前記気泡安定剤導入部は、界面活性物質及び／又は気泡保持物質を含有する液体を導入する気泡安定剤導入部であることを特徴とする付記９に記載のマイクロバブル形成装置。
（付記１７）
前記気体導入部による気体の導入量を調節する気体導入量調節部、及び前記気泡安定剤導入部による気泡安定剤の導入量を調節する気泡安定剤導入量調節部のいずれか一方又は双方を備えることを特徴とする付記９〜１６のいずれか一に記載のマイクロバブル形成装置。
また、本発明は以下の好ましい形態も有する。
（形態１）
液状体が流れる１本の円筒管と、前記円筒管内に気体を導入するための気体導入部と、前記円筒管内に気泡安定剤を導入するための気泡安定剤導入部とを有し、
前記円筒管が上流側から主管部と、前記主管部の下流端から内径が縮小する径縮小部と、前記径縮小部の下流側の開口端に位置する内径が最小の最大絞り部よりも内径が大きい開放部とを有し、
前記気体及び前記気泡安定剤が、流れ方向において前記最大絞り部より直後の最も大きい負圧が形成される領域において前記液状体と合流するように、前記気体導入部と前記気泡安定剤導入部とが設けられることを特徴とするマイクロバブル形成装置。
（形態２）
前記円筒管は、少なくとも一部が二重管構造を有し、
前記二重管構造における内管が前記径縮小部を構成し、
前記二重管構造における外管が、前記気体導入部及び前記気泡安定剤導入部が接続され、前記気体と前記気泡安定剤とを合流させるための合流円筒管部を構成し、
前記合流円筒管部と前記径縮小部とが、前記径縮小部における内径が最小の前記最大絞り部が前記合流円筒管部の内部空間において開口するように構成されることを特徴とする形態１に記載のマイクロバブル形成装置。
（形態３）
前記径縮小部が下流側の方向に向かって内径が次第に縮小する形状を有し、
前記気体導入部及び前記気泡安定剤導入部が、前記径縮小部の下流側の開口端より直後の下流側において前記円筒管に接続されることを特徴とする形態１に記載のマイクロバブル形成装置。
（形態４）
前記径縮小部が、下流側の方向に向かって径が次第に縮小する円錐台形状の内部空間を有し、
前記開放部が、下流側の方向に向かって径が次第に拡大する円錐台形状の内部空間を有することを特徴とする形態３に記載のマイクロバブル形成装置。
（形態５）
前記径縮小部が、下流側の方向に向かって径が次第に縮小する円錐台形状の内部空間を有し、
前記開放部が、内径が一定の管形状を有することを特徴とする形態３に記載のマイクロバブル形成装置。
（形態６）
前記気泡安定剤導入部は、界面活性物質及び／又は気泡保持物質を含有する液体を導入する気泡安定剤導入部であることを特徴とする形態１〜５のいずれか一に記載のマイクロバブル形成装置。
（形態７）
前記気体導入部による気体の導入量を調節する気体導入量調節部、及び前記気泡安定剤導入部による気泡安定剤の導入量を調節する気泡安定剤導入量調節部のいずれか一方又は双方を備えることを特徴とする形態１〜５のいずれか一に記載のマイクロバブル形成装置。
（形態８）
上流側から主管部と、前記主管部の下流端から内径が縮小する径縮小部と、前記径縮小部の下流側の開口端に位置する内径が最小の最大絞り部よりも内径が大きい開放部とを有する１本の円筒管と、前記円筒管内に気体を導入するための気体導入部と、前記円筒管内に気泡安定剤を導入するための気泡安定剤導入部とを有するマイクロバブル形成装置を用いたマイクロバブル形成方法であって、
前記気体及び前記気泡安定剤を、流れ方向において前記最大絞り部より直後の最も大きい負圧が形成される領域において前記液状体と合流させることを特徴とするマイクロバブル形成方法。
【産業上の利用可能性】
【0127】
本発明は、発生微細気泡を簡便に多量に且つ微細にさせるために有益な技術であり、例えば、排水処理、水質改善等の環境対策、化学工学、医療や福祉の分野に利用可能であり、また、さらにより広い分野で利用可能性を生じるものである。また、本発明の方法及び装置は、気液の混合のほか、異なる気体の混合で、炭酸ガスを含む浴場、美容などの健康対応、オゾンの混合で殺菌もでき衛生対応もでき、幅広く利用できる。【符号の説明】
【0128】
１、４１ マイクロバブル形成装置３、４３ 主管部
４、４４ 径縮小部
５ 開放部
５ａ 開放首位部
５ｂ 開放中部
５ｃ 開放後部
６、６ａ、６ｂ 気体導入管
７、７ａ、７ｂ 気泡安定剤導入管
８ａ 流入開口
８ｂ 流出開口
９ 流量調整部
１０ 流量調整部
４４ａ 開口端
４５ 径均一管部
４９ 合流円筒管部