特開 2023-83196 衣類洗濯システム、ナノマイクロバブルイオン水を生成する装置、及び衣服を洗濯する方法

(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】P2023083196

(43)【公開日】2023-06-15

(54)【発明の名称】衣類洗濯システム、ナノマイクロバブルイオン水を生成する装置、及び衣服を洗濯する方法

(51)【国際特許分類】

   D06F 39/08 20060101AFI20230608BHJP

【ＦＩ】

D06F39/08 301

【審査請求】有

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022067093

(22)【出願日】2022-04-14

(31)【優先権主張番号】110145317

(32)【優先日】2021-12-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(71)【出願人】

【識別番号】522152474

【氏名又は名称】英屬維京群島商智皇投資有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＩＤＥＡ ＫＩＮＧ ＩＮＶＥＳＴＭＥＮＴ ＬＩＭＩＴＥＤ

【住所又は居所原語表記】９ Ｆ．， ＮＯ． １７９， ＳＥＣ． ２， ＴＩＤＩＮＧ ＢＬＶＤ．， ＮＥＩＨＵ ＤＩＳＴ．， ＴＡＩＰＥＩ ＣＩＴＹ １１４９３

(71)【出願人】

【識別番号】522152511

【氏名又は名称】ナノキング エルティーディー．

【氏名又は名称原語表記】ＮＡＮＯＫＩＮＧ ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】ＴＭＦ ＣＨＡＭＢＥＲＳ Ｐ．Ｏ．ＢＯＸ３２６９，ＡＰＩＡ，ＳＡＭＯＡ

(74)【代理人】

【識別番号】110000383

【氏名又は名称】弁理士法人エビス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】呂 鴻圖

(72)【発明者】

【氏名】施 徳毅

【テーマコード（参考）】

3B166

【Ｆターム（参考）】

3B166AB03

3B166AE02

3B166AE04

3B166AE07

3B166AE12

3B166BA26

3B166BA42

3B166DA04

3B166DA40

3B166DC42

3B166DE04

(57)【要約】      （修正有）

【課題】本開示は、衣類洗濯システム、ナノマイクロバブルイオン水を生成する装置、及び衣服を洗濯する方法に関する。
【解決手段】衣類洗濯システムは、調整ユニットと、電解ユニットと、第１の流体循環ユニットと、ナノマイクロバブル生成ユニットと、第２の流体循環ユニットと、洗浄ユニットとを備える。電解ユニットは調整ユニットと流体連通する。第１の流体循環ユニットは、調整ユニット及び電解ユニットに接続される。ナノマイクロバブル生成ユニットは調整ユニットと流体連通する。第２の流体循環ユニットは、調整ユニット及びナノマイクロバブル生成ユニットに接続される。洗浄ユニットは調整ユニットと流体連通する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の外部流体源に接続される調整ユニットと、
前記調整ユニットと流体連通し、内部に投入された流体を電解するように構成される電解ユニットと、
前記調整ユニット及び前記電解ユニットに接続され、前記調整ユニット内に投入された流体を前記電解ユニットに移送するとともに、前記電解ユニット内に投入された前記流体 を前記調整ユニットに移送するように構成される、第１の流体循環ユニットと、
前記調整ユニットと流体連通し、内部に投入された流体を処理して該流体にナノスケールのマイクロバブルを含ませるように構成される、ナノマイクロバブル生成ユニットと、
前記調整ユニット及び前記ナノマイクロバブル生成ユニットに接続され、前記調整ユニット内に投入された前記流体を前記ナノマイクロバブル生成ユニットに移送するとともに、前記ナノマイクロバブル生成ユニット内に投入された流体を前記調整ユニットに移送するように構成される、第２の流体循環ユニットと、
前記調整ユニットと流体連通する洗浄ユニットと、
を備える、衣類洗濯システム。

【請求項2】

前記調整ユニット内に投入された前記流体を検出し、及び／又は前記電解ユニットを監視するように構成される、検出ユニットを更に備える、請求項１に記載の衣類洗濯システム。

【請求項3】

前記調整ユニット内の水素を処理するように構成される、水素処理ユニットを更に備える、請求項１に記載の衣類洗濯システム。

【請求項4】

前記ナノマイクロバブル生成ユニットは、第２の外部流体源に接続され、前記洗浄ユニットと流体連通する、請求項１に記載の衣類洗濯システム。

【請求項5】

前記調整ユニット、前記第１の流体循環ユニット、及び前記電解ユニットは、第１の流体循環経路を共に構成し、該第１の流体循環経路は、流体が前記第１の流体循環ユニットを通して前記調整ユニットと前記電解ユニットとの間で循環することができるように構成され、前記調整ユニット、前記第２の流体循環ユニット、及び前記ナノマイクロバブル生成ユニットは、第２の流体循環経路を共に構成し、該第２の流体循環経路は、流体が前記第２の流体循環ユニットを通して前記調整ユニットと前記ナノマイクロバブル生成ユニットとの間で循環することができるように構成される、請求項１に記載の衣類洗濯システム。

【請求項6】

外部流体を受け取るように構成される第１のユニットと、
電解を行うように構成され、前記第１のユニットと流体連通する第２のユニットと、
前記流体を前記第１のユニットと前記第２のユニットとの間で循環させるように構成される第３のユニットと、
ナノマイクロバブルを生成するように構成され、前記第１のユニットと流体連通する第４のユニットと、
前記流体を前記第１のユニットと前記第４のユニットとの間で循環させるように構成される第５のユニットと、
を備える、ナノマイクロバブルイオン水を生成するように構成される装置。

【請求項7】

前記第３のユニットは、電解を行うために前記第１のユニット内に投入された流体を前記第２のユニットに移送し、前記第２のユニットによって電解された前記流体を前記第１のユニットに移送するように構成され、前記第５のユニットは、ナノマイクロバブルを生成するために前記電解流体を前記第１のユニットから前記第４のユニットに移送し、ナノマイクロバブルを含む前記流体を前記第４のユニットから前記第１のユニットに移送するように構成される、請求項６に記載の装置。

【請求項8】

前記第４のユニットは、
前記第４のユニットの外部からの液体と、マイクロバブルになると予め決められているガスとをボルテックス式に混合して、気液混合流体を作るように構成される、気液混合セクションと、
前記気液混合流体を回転させて加圧するように構成される、気液回転加圧セクションと、
前記加圧された気液混合流体に対して切断を行い、ナノスケールのマイクロバブルを含む流体を生成するように構成される、ナノマイクロバブル機械切断セクションと、
を備える、請求項６に記載の装置。

【請求項9】

外部からの流体を調整ユニット内に提供することと、
前記調整ユニット内の前記流体を電解のために電解ユニットに移送し、前記電解流体を前記電解ユニットから前記調整ユニットに移送する、第１の流体循環を行うことと、
前記電解流体を、該流体内に複数のナノマイクロバブルを生成するために前記調整ユニットからナノマイクロバブル生成ユニットに移送し、前記複数のナノマイクロバブルを含む前記流体を前記ナノマイクロバブル生成ユニットから前記調整ユニットに移送する、第２の流体循環を行うことと、
前記複数のナノマイクロバブルを含む前記流体を前記調整ユニットから洗浄ユニットに移送することと、
を含む、衣服を洗濯する方法。

【請求項10】

予備洗濯手順を更に含み、該予備洗濯手順は、
予備洗濯流体を前記ナノマイクロバブル生成ユニットの外部から該ナノマイクロバブル生成ユニット内に提供して、前記予備洗濯流体内に複数のナノマイクロバブルを生成することと、
前記複数のナノマイクロバブルを含む前記予備洗濯流体を前記ナノマイクロバブル生成ユニットから前記洗浄ユニットに移送することと、
を含む、請求項９に記載の衣服を洗濯する方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、衣類洗濯システム、ナノマイクロバブルイオン水を生成する装置、及び衣服を洗濯する方法に関し、特に、ナノマイクロバブルイオン水を洗濯液として使用する衣類洗濯システムに関する。

【背景技術】

【0002】

衣類は、一般的に、衣服、タオル、手袋、窓のカーテン、及び大型のカーテン等を含む、織布又は不織布を指す。衣類汚れは、発生源の違いにより、プロセス／クリーンルームにおける衣類汚れと一般家庭の衣類汚れとの２つのカテゴリーに分類することができる。プロセス又はクリーンルームにおける衣類汚れには、主に、塵及び化学物質が汚染物質として含まれる。一般家庭の衣類汚れには、一般的に、塵に加えて、タンニン（ジュース／コーヒー／ワイン）、タンパク質（体の汗／唾液／尿）、ペンのインク（ボールペン／汎用油性ペン）、油（スープ／リキッドファンデーション）等が含まれる。従来では、洗濯洗剤又は化学洗剤が主な洗浄除染材料として使用されている。長年の改良を経て、洗浄能力は非常に高い水準に達したが、以下の欠点が存在する。洗剤成分が廃水を複雑にし、環境エコロジーに良くなく、洗剤の中の界面活性剤が洗濯槽の中でスケールを生じて二次的な汚染が発生する可能性が高く、洗剤残留物により依然として人の皮膚が傷付き、アレルギー反応が起こるおそれがある。

【0003】

上記によれば、環境の保護及び人の健康維持を追求して、洗濯液又は化学洗剤を、電解水／ナノイオン水、オゾン又はナノマイクロバブル水等の技術に置き換えることよって衣類洗濯効果を実現することを含む、洗濯洗剤又は化学洗剤を使用しない衣類洗濯システム及びその方法が重要な課題となっている。

【0004】

従来の複合完全自動洗濯機は、塩化ナトリウム添加装置と電解装置とを備え、塩化ナトリウムの濃度を制御することにより、オゾン圧縮空気及び次亜塩素酸塩含有電解水を洗濯槽の中に送達し、これらを衣服と共に撹拌して、滅菌、漂白、及び除染の効果を実現する。別の従来の洗濯機は、ファインバブルを生成する装置及び制御装置を提供する。ファインバブルは主にナノマイクロバブルを含み、化学洗濯洗剤の溶解効率を促進するために使用される。

【0005】

本出願人の他の特許出願において、電解によってナノイオン水を生成する装置と、ナノマイクロバブルの製造と洗浄とを行うシステムとを開示している。しかしながら、上記の特許出願は衣類の洗濯には使用されず、ガラス、サファイア、シリコン、金属、電子部品、セラミック、及びウェハー等の無機物又はプロセス物体の洗浄に使用されるが、洗濯液又は化学洗剤を使用しない衣類洗濯用途のための技術躍進の基礎を築いている。

【発明の概要】

【0006】

幾つかの実施の形態において、本開示は、調整ユニットと、電解ユニットと、第１の流体循環ユニットと、ナノマイクロバブル生成ユニットと、第２の流体循環ユニットと、洗浄ユニットとを備える衣類洗濯システムを提供する。前記電解ユニットは前記調整ユニットと流体連通する。前記第１の流体循環ユニットは、前記調整ユニット及び前記電解ユニットに接続される。前記ナノマイクロバブル生成ユニットは前記調整ユニットと流体連通する。前記第２の流体循環ユニットは、前記調整ユニット及び前記ナノマイクロバブル生成ユニットに接続される。前記洗浄ユニットは前記調整ユニットと流体連通する。

【0007】

幾つかの実施の形態において、本開示は、外部流体を受け取るように構成される第１のユニットと、電解を行うように構成される第２のユニットと、前記流体を前記第１のユニットと前記第２のユニットとの間で循環させるように構成される第３のユニットと、前記第１のユニットと流体連通し、ナノマイクロバブルを生成するように構成される第４のユニットと、前記流体を前記第１のユニットと前記第４のユニットとの間で循環させるように構成される第５のユニットとを備える、ナノマイクロバブルイオン水を生成する装置を提供する。

【0008】

幾つかの実施の形態において、本開示は、外部からの流体を調整ユニット内に提供することと、前記調整ユニット内の前記流体を電解のために電解ユニットに移送し、前記電解流体を前記電解ユニットから前記調整ユニットに移送する第１の流体循環を行うことと、前記電解流体を、該流体内に複数のナノマイクロバブルを生成するために前記調整ユニットからナノマイクロバブル生成ユニットに移送し、前記複数のナノマイクロバブルを含む前記流体を前記ナノマイクロバブル生成ユニットから前記調整ユニットに移送する第２の流体循環を行うことと、前記複数のナノマイクロバブルを含む前記流体を前記調整ユニットから洗浄ユニットに移送することと、を含む、衣服を洗濯する方法を提供する。

【0009】

下記の本開示の詳細な説明をより良く理解することができるように、上記には本開示の技術的特徴を極めて広範に要約した。本開示の特許出願の範囲を構成する他の技術的特徴を下記において説明する。本開示の分野における当業者は、本開示と同じ目的を達成するように他の構造又はプロセスを修正又は設計するために、下記に開示する構想及び具体的な実施形態を非常に容易に使用することができることを理解する。また、本開示の分野における当業者は、そのような等価な構成が、添付の特許請求の範囲によって規定される本開示の趣旨及び範囲から逸脱し得ないことも理解する。

【0010】

以下の実施形態及び添付の図面から本開示の態様がより良く理解されるであろう。業界標準の慣例に従い、様々な特徴が実寸大で描かれていないことに留意すべきである。実際、説明を明確にするため、様々な特徴のサイズを恣意的に拡大又は縮小している場合がある。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本開示の一実施形態に係る衣類洗濯システムの概略図である。

【図2】本開示の一実施形態に係るナノマイクロバブル生成ユニットの概略図である。

【図3】本開示の一実施形態に係る衣服を洗濯する方法のフローチャートである。

【図4】本開示の一実施形態に係る衣類予備洗濯方法のフローチャートである。

【図5】本開示の一実施形態に係る衣類予備洗濯方法のフローチャートである。

【図6A】ナノイオン水の汚れ洗浄能力の概略図である。

【図6B】ナノイオン水の汚れ洗浄能力の概略図である。

【図6C】ナノイオン水の汚れ洗浄能力の概略図である。

【図7A】ナノマイクロバブル水の汚れ洗浄能力の概略図である。

【図7B】ナノマイクロバブル水の汚れ洗浄能力の概略図である。

【図7C】ナノマイクロバブル水の汚れ洗浄能力の概略図である。

【図7D】ナノマイクロバブル水の汚れ洗浄能力の概略図である。

【図8】本開示の水素ナノマイクロバブルシステムと従来の外部ガスナノマイクロバブルシステムとの酸化還元電位（ＯＲＰ）の比較を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本開示の目的、特徴、及び効果を理解してもらうために、図面の記載を参照しながら具体的な実施形態を使用して本開示について下記に詳細に説明する。

【0013】

本明細書に開示する具体的な構造及び機能的詳細は、代表例にすぎず、本開示の例示的な実施形態について説明することを意図したものである。ただし、本開示は、多くの代替形態で具体的に実施してもよく、本明細書に記載する実施形態に限定されるものと解釈されるべきではない。

【0014】

本開示の説明において、「陰極」、「負極」、「陽極」、「正極」、「アルカリイオン」、「水酸化物イオン」等の用語によって示される電気化学及び物理学の術語は、本開示に基づいた統一的な記述であり、本開示の説明を助け、説明を簡単にするためのものにすぎず、説明の字面通りの本質的な解釈を指定する又は狭めるものではないため、本開示を限定するものとして解釈するべきではないことが理解されるべきである。加えて、「第１の」及び「第２の」という用語は、説明のために使用されるにすぎず、示される技術的特徴の相対的な重要性を示唆若しくは暗示するもの、又はその量を暗示するものとして解釈するべきではない。したがって、「第１の」及び「第２の」を定義する特徴は、１つ以上のそのような特徴を明示的又は暗示的に含み得る。本明細書の説明において、別段の指示がない限り、「複数の」は２つ以上を意味する。加えて、「含む」、「備える」及びその任意の変形は、非排他的な包含を対象とすることを意図する。

【0015】

加えて、説明の便宜のために、空間的に相対的な用語（「下方（below）」、「下（under, down）」、「上方（above）」、「上（up, over）」等）は、本開示において、図に示すように、或るアセンブリ又は構成要素と別のアセンブリ（複数のアセンブリ）又は構成要素（複数の構成要素）との間の関係を説明するために使用され得る。空間的に相対的な用語は、図に示す向きに加えて、使用中又は動作中の装置の異なる向きを包含することも意図している。装置は他の方向に向けることができ（９０度又は他の向きに回転）、本明細書において使用される空間的に相対的な記述子も、それに応じて解釈され得る。

【0016】

本明細書において使用される場合、「ほぼ（approximately）」、「実質的に（substantially）」、「本質的に（essentially）」、及び「約（about）」という用語は、小さな変動を記載及び説明するために使用される。或る事象又は状況に関連して使用される場合、これらの用語は、事象又は状況が正確に発生する事例、及び事象又は状況が極めて近似的に発生する事例を示すことができる。例えば、或る値に関連して使用される場合、上記の用語は、その値の±１０％以下の変動範囲、例えば、±５％以下、±４％以下、±３％以下、±２％以下、±１％以下、±０．５％以下、±０．１％以下、又は±０．０５％以下を伴うことができる。例えば、２つの値の差が、これらの値の平均値の±１０％以下（例えば、±５％以下、±４％以下、±３％以下、±２％以下、±１％以下、±０．５％以下、±０．１％以下、又は±０．０５％以下）であるとき、これらの値を「実質的に」同じ又は等しいとみなすことができる。例えば、「実質的に」平行は、０度に対する角度の変動範囲が±１０度以下、例えば、±５度以下、±４度以下、±３度以下、±２度以下、±１度以下、±０.５度以下、±０．１度以下、±０．０５度以下を伴うことができる。例えば、「実質的に」垂直は、９０度に対する角度の変動範囲が±１０度以下、例えば、±５度以下、±４度以下、±３度以下、±２度以下、±１度以下、±０.５度以下、±０．１度以下、±０．０５度以下を伴うことができる。

【0017】

ナノマイクロバブルとは、肉眼では直接視認できないほど小さく、極めて特殊な物理的特性及び化学的特性を有する泡である。現在では、１μｍ未満のファインバブルがナノマイクロバブルとして定義されており、ナノマイクロバブルは、（圧力、温度、放出、蒸発、分解、様々な反応等に関して）極めて特殊な物理的特性及び化学的特性を有する。ナノマイクロバブルは、現在では、洗浄、水処理、農業／植物栽培、医療／薬品、化学、食料／飲料、化粧品、液晶／半導体／太陽電池の製造、新材料の製造等において幅広く使用されている。

【0018】

本開示は、ナノマイクロバブルイオン水を使用する衣類洗濯システム及び洗濯方法を提供する。本システム及び方法は、化学洗剤の使用が不要になるだけでなく、より特殊なことに、スケール除去システムと汚れ付き衣服の特質に関する動作パラメーターとを研究することにより、ナノイオン水の洗浄能力、ナノマイクロバブル水の洗浄能力、及び２つの洗浄能力の相互作用によって、効率的で環境にやさしい除染効果を得ることもできる。

【0019】

図１は、本開示の一実施形態に係る衣類洗濯システム１００の概略図である。図１に示すように、衣類洗濯システム１００は、調整ユニット１と、電解ユニット２と、ナノマイクロバブル生成ユニット３と、洗浄ユニット４と、第１の流体循環ユニット１０１と、第２の流体循環ユニット１０２とを備える。本開示の幾つかの実施形態において、調整ユニット１は、流体を外部から受け取って流体を貯留するように構成される調整槽を備える。調整ユニット１は流体入口１０を有する。流体入口１０は外部流体源（開示せず）に接続することができ、外部からの流体は、外部流体源から流体入口１０を通して調整ユニット１に流入することができる。本開示の幾つかの実施形態において、外部流体源は水道水源を含み、外部からの流体は水道水を含む。

【0020】

電解ユニット２は、調整ユニット１と流体連通し、電解ユニット２は電解を行うように構成される。本開示の幾つかの実施形態において、電解ユニット２は、負極を備える陰極電解セル２１と、正極を備える陽極電解セル２２と、陰極電解セル２１と陽極電解セル２２との間に位置し、陰極電解セル２１と陽極電解セル２２と間で流体が循環することを防止するように構成される防水性イオン交換膜２３とを備える。本開示の幾つかの実施形態において、陰極電解セル２１は、調整ユニット１から流体を受け取り、流体に対して電解を行うように構成される。電解ユニット２によって行われる電解により、水のｐＨ値及び酸化還元電位（ＯＲＰ）が電解方式で変化し、その後、水が分解されてＯ_２及びＨ_２を産出する。陰極電解セル２１における半反応式は、２Ｈ_２Ｏ＋２ｅ^－＝２ＯＨ^－＋Ｈ_２であり、式中、酸化物イオン（ＯＨ^－）は、還元力を有するアルカリイオンである。したがって、陰極電解セル２１は、内部に注入された水道水を電解して、水酸化物イオンを含むアルカリ電解イオン水及び水素ミクロンバブルを産出することができる。

【0021】

第１の流体循環ユニット１０１は、調整ユニット１及び電解ユニット２に接続される。第１の流体循環ユニット１０１は、調整ユニット１内に投入された流体を電解ユニット２に移送するとともに、電解ユニット２内に投入された流体を調整ユニット１に移送するように構成される。換言すれば、第１の流体循環ユニット１０１は、第１の流体循環ユニット１０１、調整ユニット１、及び電解ユニット２が共に流体循環経路を形成することができるように、流体を調整ユニット１と電解ユニット２との間で循環するように構成される。本開示の幾つかの実施形態において、第１の流体循環ユニット１０１は、流体を移送する動力としてポンプを使用する。

【0022】

上記によれば、水道水は、調整ユニット１の流体入口１０から調整ユニット１に注入することができ、調整ユニット１への水道水の注入は、注入される水道水が目標水位に達するまで止まらない。その後、第１の流体循環ユニット１０１が起動し、水道水が陰極電解セル２１における特定の液位に達するまで、調整ユニット１内の水道水を電解ユニット２の陰極電解セル２１に引き抜き、次に、電解ユニット２が起動し、水道水に対して電解を行う。

【0023】

電解ユニット２が或る期間にわたって電解を行った後、陰極電解セル２１は、注入された水道水を電解し、水酸化物イオンを含むアルカリ電解イオン水及び水素ミクロンバブルを産出する。その後、第１の流体循環ユニット１０１が起動し、陰極電解セル２１における電解によって生成された水酸化物イオンを含むアルカリ電解イオン水及び水素ミクロンバブルを調整ユニット１に返送する。電解のために第１の流体循環ユニット１０１を通して調整ユニット１内の流体を電解ユニット２に移送し、次に第１の流体循環ユニット１０１を通して電解流体を電解ユニット２から調整ユニット１に返送する上記プロセスは、第１の流体循環である。第１の流体循環を複数回経ると、陰極電解セル２１は、ナノアルカリ電解イオン水も産出する。ナノアルカリ電解イオン水は４つ～６つのＨ_２Ｏ分子を有し、陰極電解セル２１内のｐＨ値は１０～１３である。

【0024】

図１を再び参照すると、ナノマイクロバブル生成ユニット３は調整ユニット１と流体連通し、ナノマイクロバブル生成ユニット３は、流体にナノサイズのマイクロバブルを生成させるように構成される。本開示の幾つかの実施形態において、ナノマイクロバブル生成ユニット３は、内部で高圧機械切断アセンブリを使用する。高圧機械切断アセンブリは、ナノマイクロバブル生成ユニット３内に注入された流体内のガス（泡）を切断して、より小さいナノサイズのマイクロバブルを作り、外部のエネルギー源なしで流体内のナノマイクロバブルを保持することができる。

【0025】

本開示の幾つかの実施形態において、ナノマイクロバブル生成ユニット３は、流体入口３０を有することができる。流体入口３０は外部流体源（開示せず）に接続することができ、外部からの流体は、外部流体源から流体入口３０を通して調整ユニット３に流入することができる。本開示の幾つかの実施形態において、外部流体源は水道水源を含み、外部からの流体は水道水を含む。したがって、ナノマイクロバブル生成ユニット３には、流体入口３０を通して注入された外部流体（例えば、水道水）を有することができ、そして、空気等の外部ガスを導入することもできるし、オゾン発生器の注入装置からオゾンを導入することもできる。次に、外部ガス及び外部流体は、ナノマイクロバブル生成ユニット３内でナノマイクロバブルを生成することができる。

【0026】

第２の流体循環ユニット１０２は、調整ユニット１及びナノマイクロバブル生成ユニット３に接続される。第２の流体循環ユニット１０２は、調整ユニット１に投入された流体をナノマイクロバブル生成ユニット３に移送するとともに、ナノマイクロバブル生成ユニット３内に投入された流体を調整ユニット１に移送するように構成される。換言すれば、第２の流体循環ユニット１０２は、第２の流体循環ユニット１０２、調整ユニット１、及びナノマイクロバブル生成ユニット３が共に流体循環経路を形成することができるように、流体を調整ユニット１とナノマイクロバブル生成ユニット３との間で循環するように構成される。本開示の幾つかの実施形態において、第２の流体循環ユニット１０２は、流体を移送する動力としてポンプを使用する。

【0027】

上記によれば、電解ユニット２内の電解によって生成され、調整ユニット１内に貯留されたアルカリ電解イオン水及び水素ミクロンバブルは、第２の流体循環ユニット１０２によって調整ユニット１からナノマイクロバブル生成ユニット３に移送することができる。ナノマイクロバブル生成ユニット３は、水素ミクロンバブルを切断して、より小さい水素ナノマイクロバブルを作り、水素ナノマイクロバブルを電解イオン水の中で維持することができる。その後、第２の流体循環ユニット１０２は、水素ナノマイクロバブルを含むイオン水をナノマイクロバブル生成ユニット３から調整ユニット１に移送する。ナノマイクロバブルを生成するために第２の流体循環ユニット１０２を通して調整ユニット１内のマイクロバブルを含む流体をナノマイクロバブル生成ユニット３に移送し、次に第２の流体循環ユニット１０２を通して、上記プロセスに供されてナノマイクロバブルを含む流体をナノマイクロバブル生成ユニット３から調整ユニット１に返送する上記プロセスは、第２の流体循環である。第２の流体循環を複数回経ると、調整ユニット１内の流体に含まれるナノマイクロバブルの数及び濃度は、特定の程度まで増大させることができる。

【0028】

図１を再び参照すると、洗浄ユニット４は、パイプライン１３を通して調整ユニット１と流体連通し、これにより、洗浄ユニット４は、調整ユニット１から流体を受け取ることができる。本開示の幾つかの実施形態において、パイプライン１３は、流体入口１３０と流体連通することができ、したがって、外部流体は、流体入口１３０を通してパイプライン１３に入ることができる。本開示の幾つかの実施形態において、洗浄ユニット４は洗浄槽を備える。洗浄ユニット４は、洗濯対象の衣服を収容することができる。第２の流体循環を複数回経ると、調整ユニット１内の流体（例えば、水素ナノマイクロバブルを含むイオン水）に含まれるナノマイクロバブルの数及び濃度は、特定の程度まで増大させることができる。ナノマイクロバブルを含む流体は、調整ユニット１から洗浄ユニット４へと注入することができ、ナノマイクロバブルを含む流体を、衣服を洗濯する衣類洗濯用の洗濯液として使用することができる。加えて、洗浄ユニット４は、余分な又は使用済みの洗濯液を排出するように構成された排出パイプライン４２を備える。

【0029】

本開示の幾つかの実施形態において、洗浄ユニット４は、パイプライン３９を通してナノマイクロバブル生成ユニット３と流体連通することができる。したがって、洗浄ユニット４は、パイプライン３９を通してナノマイクロバブル生成ユニット３から流体を受け取ることができる。換言すれば、ナノマイクロバブル生成ユニット３によって生成されたナノマイクロバブルを含む流体は、洗浄ユニット４に直接移送することができる。

【0030】

加えて、衣類洗濯システム１００は、検出ユニット１６と、加温ユニット１７と、水素処理ユニット１８とを備える。検出ユニット１６は、調整ユニット１、電解ユニット２、及びナノマイクロバブル生成ユニット３に接続することができ、その主な機能は、水素ナノマイクロバブルの数、ｐＨ値、ＯＲＰ、温度、導電性等を含む、調整ユニット１、電解ユニット２、及びナノマイクロバブル生成ユニット３等の装置又は槽におけるパラメーター及び値を検出することであり、これにより、調整ユニット１から引き抜かれて洗浄ユニット４に注入される洗濯液の状態及び組成が、最適化された洗濯効果を実現することができる。

【0031】

加温ユニット１７は、調整ユニット１内に設置され、調整ユニット１内に投入された流体を加熱するように構成される。水素処理ユニット１８も調整ユニット１内に設置される。電解ユニット２によって生成された（水素）バブルと、ナノマイクロバブル生成ユニット３を通過したがナノマイクロバブルになっていない残りの酸素とは、水素処理ユニット１８を通過し、水素処理ユニット１８は、余分な水素を排出することにより、水素濃度を安全なレベルに下げる。

【0032】

上記の最適化された洗濯効果を実現するために、検出ユニット１６は、水素処理装置８、加温装置７、第１の流体循環ユニット１０１、第２の流体循環ユニット１０２等のための起動及び停止命令並びに制御を更に含む。制御及び命令の発出は、検出装置５によって報告及び検出されるパラメーター及び値に基づく応答である。

【0033】

制御及び命令の発出のために、検出ユニット１６は、好ましくは、外部の水素ガスを使用することなく、電解ユニット２によって継続的に生成される水素マイクロバブルの数を、水素ナノマイクロバブルを生成するためのナノマイクロバブル生成ユニット３のニーズに適合することを可能にする。さらに、第１の流体循環ユニット１０１の引き抜きポンプは、検出ユニット１６によって制御され、これにより、電解ユニット２を離れる流体は調整ユニット１に戻り、水素マイクロバブルの濃度が徐々に目標濃度まで上昇する。その後、水素マイクロバブルの濃度が上昇した流体は、第２の流体循環装置５２の引き抜きポンプを使用して、調整ユニット１からナノマイクロバブル生成ユニット３へと引き抜かれ、水素ナノマイクロバブルが製造される。

【0034】

検出ユニット１６は、漏れる水素ガスの量に対して安全管理及び制御を更に行う。洗濯液の循環時に、極めて少ない大きな水素バブルが陰極電解セル２１又は調整ユニット１内の液面から漏れ出ることは避けられない。検出装置６は、漏れる水素の濃度を検出し、漏れる水素を更に収集し、水素処理装置によって、漏れる水素を空気又は他の不活性ガスで少なくとも５００倍以上、又は０．２％未満の安全閾値まで希釈する。

【0035】

検出ユニット１６は、調整ユニット１内の流体に対して温度管理及び制御も行い、パラメーター目標の温度範囲に従って温度を２００℃～８００℃に維持する。流体の実際の温度がパラメーター目標範囲よりも低い場合、加温装置７を使用して流体をパラメーター目標範囲まで加熱する。

【0036】

第２の流体循環を複数回経ると、調整ユニット１内の流体（例えば、水素ナノマイクロバブルを含むイオン水）に含まれるナノマイクロバブルの数及び濃度は、継続的に増加する。検出ユニット１６は、調整ユニット１内のナノマイクロバブルを含む流体の検出パラメーターが全てパラメーター目標に達したことを検出すると、洗浄ユニット４に対する調整ユニット１の入力を制御することができ、これにより、ナノマイクロバブルを含む流体は、洗浄ユニットに注入され始め、注入流体が特定の液位に達したら、洗浄ステップが始まる。上記のパラメーター目標としては、少なくとも、１１～１３のｐＨ値、－５００ｍＶ～－９００ｍＶのＯＲＰ、５ｍＳ／ｃｍ～１０ｍＳ／ｃｍの導電性、及び２０℃～８０℃の温度が挙げられる。

【0037】

要約すると、本開示の衣類洗濯システム１００は、ナノマイクロバブルイオン水を生成する装置と、衣服を洗濯する洗浄装置とを備えるものとしてみなすことができる。ナノマイクロバブルイオン水を生成する装置には、調整ユニット１、電解ユニット２、ナノマイクロバブル生成ユニット３、第１の流体循環ユニット１０１、第２の流体循環ユニット１０２、検出ユニット１６、加温ユニット１７、及び水素処理ユニット１８が含まれ得る。さらに、衣服を洗濯する洗浄装置には洗浄ユニット４が含まれ得る。

【0038】

図２は、本開示の一実施形態に係るナノマイクロバブル生成ユニット３の概略図である。図２に示すように、ナノマイクロバブル生成ユニット３は、流体入口端部３１と、外部ガス入口端部３２と、複数の水流可変速度領域を有する気液混合セクション３３と、気液回転加圧セクション３４と、ナノマイクロバブル機械切断セクション３５と、流体出口端部３６とを備える。

【0039】

幾つかの実施形態において、流体入口端部３１は、第２の流体循環ユニット１０２に接続される。このようにして、ナノマイクロバブル生成ユニット３は、流体入口端部３１を通して、マイクロバブルを含む流体（例えば、水素ミクロンバブルを含む電解イオン水）を調整ユニット１から第２の流体循環ユニット１０２に導入することができる。マイクロバブルを含む流体が、流体入口端部３１を通して気液混合セクション３３に入ると、このセクションにおいて流体及びマイクロバブルがボルテックス式に混合された後、気液回転加圧セクション３４に入る。気液回転加圧セクション３４において、ボルテックス式に混合されたマイクロバブル及び流体は、機械回転によって加圧された後、ナノマイクロバブル機械切断セクション３５に入る。ナノマイクロバブル機械切断セクション３５において、加圧によって溶解した気液混合流体は、高速回転するナノマイクロバブル機械切断セクション３５のパイプ内カッター３５１と共にせん断作用を生むことにより、ナノマイクロバブルが形成される。バブルの直径は、５００ｎｍ未満、好ましくは、５０ｎｍ～２００ｎｍである。最後に、上記プロセスを通して生成されたナノマイクロバブルを含む流体は、流体出口端部３６を通してナノマイクロバブル生成ユニット３から搬出される。上記の実施形態によれば、上記の方法を使用してナノマイクロバブルが産出される場合、外部水素源等の外部からガスを導入することは不要である。加えて、電解によって生成される水素バブルの体積が相対的に小さいことから、水素ナノマイクロバブルは、比較的高い産出効率でより安全な方法で生成される。

【0040】

本開示の幾つかの実施形態において、流体入口端部３１は、外部流体源に接続して、外部から流体（例えば、水道水）を受け取ることができる。流体入口端部３１が外部流体をナノマイクロバブル生成ユニット３に導入するとき、外部ガス入口端部３２は、外部ガスをナノマイクロバブル生成ユニット３に同時に導入することができる。外部流体及び外部ガスが気液混合セクション３３に入ると、このセクションにおいて外部流体及び外部ガスがボルテックス式に混合された後、気液回転加圧セクション３４に入る。気液回転加圧セクション３４において、ボルテックス式に混合された気液混合流体は、機械回転によって加圧された後、ナノマイクロバブル機械切断セクション３５に入る。ナノマイクロバブル機械切断セクション３５において、加圧によって溶解した気液混合流体は、高速回転するナノマイクロバブル機械切断セクション３５のパイプ内カッターと共にせん断作用を生むことにより、ナノマイクロバブルが形成される。バブルの直径は、５００ｎｍ未満、好ましくは、５０ｎｍ～２００ｎｍである。最後に、上記プロセスを通して生成されたナノマイクロバブルを含む流体は、流体出口端部３６を通してナノマイクロバブル生成ユニット３から搬出される。本開示の幾つかの実施形態において、このようにして産出されたナノマイクロバブルを含む流体を予備洗濯用の洗濯液として使用することができ、衣服を正式に洗濯する前にこの流体を洗浄ユニット４に導入して、洗浄ユニット４内の衣服を予備洗濯することができる。

【0041】

泡の体積と表面積との間の関係は、以下の定式によって表すことができる。
泡の体積の式は、Ｖ＝４π／３ｒ^３であり、泡の表面積の式は、Ａ＝４πｒ^２であり、２つの式を併合するとＡ＝３Ｖ／ｒ、すなわち、Ｖ（ｔｏｔａｌ）＝ｎＡ＝３Ｖ（ｔｏｔａｌ）／ｒを得ることができる。

【0042】

換言すれば、総体積（Ｖｔｏｔａｌ）が一定であるとき、泡の総表面積は、個々の泡の直径に反比例する。

【0043】

上記の式によれば、１０ミクロンの泡と１ｍｍの泡とを比較すると、特定の体積において、前者の比表面積は、理論上では後者の１００倍であり、すなわち、気液接触面積が１００倍大きく、様々な反応速度も１００倍大きい。

【0044】

さらに、ストークスの定理によれば、水中の泡の上昇速度は、泡の直径の二乗に比例し、泡の直径が小さくなるほど、泡の上昇速度は遅くなる。直径１ｍｍの泡の水中での上昇速度は６ｍｍ／分であるのに対し、直径１０μｍの泡の水中での上昇速度は３μｍ／分である。前者の上昇速度は後者の２０００倍である。比表面積の増大を考慮すると、流体内のナノマイクロバブルの保持容量は、通常の空気中と比して２０００００（１００^＊２０００）倍増大する。

【0045】

さらに、ナノマイクロバブルの表面に対する負電荷強度は、泡のサイズに依存するのみならず、泡のガスタイプにも関係があり、水素をナノマイクロバブルガスとして使用するナノマイクロバブルの表面電荷は比較的高い。ｐＨ値を特定の値に維持する場合、水素ナノマイクロバブルは、極めて低いＯＲＰを得ることができ、洗浄能力を改善することができる。例えば、ｐＨ値が１２～１２．５であるとき、ナノイオン水のＯＲＰは約－５０ｍＶ～－１５０ｍＶであり、水素ナノマイクロバブル（ナノマイクロバブル電解イオン水）のＯＲＰは、より好ましくは、－５００ｍＶ～－９００ｍＶまで低下する。

【0046】

調整ユニット１内のナノイオン水及び水素ナノマイクロバブル洗濯液の調製例については表１を参照されたい。

【0047】

【表1】

【0048】

図３は、本開示の一実施形態に係る衣服を洗濯する方法５のフローチャートである。本開示の幾つかの実施形態において、衣服を洗濯する方法５は、ステップ５１と、ステップ５２と、ステップ５３と、ステップ５４と、ステップ５５と、ステップ５６と、ステップ５７と、ステップ５８と、ステップ５９とを含む。

【0049】

ステップ５１において、使用者は、衣類洗濯システム１００の目標パラメーターを設定し、衣類洗濯システムを起動することができる。パラメーター設定及び起動後、調整ユニット１の流体入口１０は、水道水を調整ユニット１に注入し、調整ユニット１内に収容される水道水が目標水体積に達したと検出ユニット１６が検出するまで注入を続けることができ、その後、水道水の注入を止める制御が行われる。

【0050】

ステップ５２において、第１の流体循環ユニット１０１が起動して、水道水が陰極電解セル２１内の特定の液位に達するまで、調整ユニット１内の水道水を電解ユニット２の陰極電解セル２１まで引き抜く。

【0051】

ステップ５３において、電解ユニット２は電解を行い、これにより、注入した水道水は電解されて、水素ミクロンバブルと水酸化物イオンを含むアルカリ電解水とが産出される。その後、第１の流体循環ユニット１０１は、電解によって生成された水酸化物イオンを含むアルカリ電解水と水素ミクロンバブルとを電解ユニット２から調整ユニット１に移送する。本開示の幾つかの実施形態において、電解パラメーターは、検出ユニット１６によって同時に監視され、監視される項目としては、電流、電圧、水流量、陽極電解セル２２内の電解質濃度等が挙げられる。

【0052】

ステップ５２及びステップ５３は、上記の第１の流体循環であり、本開示の幾つかの実施形態において、ステップ５２及びステップ５３は、複数回繰り返すことができる。

【0053】

ステップ５４において、第２の流体循環装置５２が起動して、調整ユニット１から、電解ユニット２によって継続的に産出され、調整ユニット１に返送されたアルカリ電解水及び水素ミクロンバブルを引き抜き、ナノマイクロバブル生成ユニット３に注入する。

【0054】

ステップ５５において、ナノマイクロバブル生成ユニット３内の高圧機械切断アセンブリが、ナノマイクロバブル生成ユニット３に注入された水素マイクロバブルを切断して、より小さい水素ナノマイクロバブルを作り、その後、第２の流体循環装置５２は、ナノマイクロバブル生成ユニット３によって生成された水素ナノマイクロバブルを含む流体をナノマイクロバブル生成ユニット３から調整ユニット１に注入する。

【0055】

ステップ５４及びステップ５５は、上記の第２の流体循環であり、本開示の幾つかの実施形態において、ステップ５４及びステップ５５は、複数回繰り返すことができる。

【0056】

本開示の幾つかの実施形態において、ステップ５４及び／又はステップ５５において、加温装置７が起動して、パラメーター目標に従って、調整ユニット１内の流体（例えば、水素ミクロンバブルを含む電解水、又は水素ナノマイクロバブルを含む電解水）を、目標温度範囲まで加温することができる。目標温度範囲は、検出ユニット１６によって監視され、好ましくは２０℃～８０℃である。

【0057】

本開示の幾つかの実施形態において、ステップ５４及び／又はステップ５５において、水素処理装置８が起動して、ナノマイクロバブル生成ユニット３によってナノマイクロバブルへと完全には変換されていない水素を、調整ユニット１において少なくとも５００倍以上（又は０．２％未満の濃度まで）希釈し、安全な水準に達したら水素を調整ユニット１から排出することができる。

【0058】

ステップ５６において、検出ユニット１６は、調整ユニット１内に収容された水素ナノマイクロバブルを含む電解水の様々なパラメーターが、洗濯液として使用するための設定目標に達したかどうかを検出する。本開示の幾つかの実施形態において、洗濯液として使用するための設定目標としては、１１～１３のｐＨ値、－５００ｍＶ～－９００ｍＶのＯＲＰ、５ｍＳ／ｃｍ～１０ｍＳ／ｃｍの導電性、及び２０℃～８０℃の温度が挙げられる。調整ユニット１内に収容された水素ナノマイクロバブルを含む電解水の様々なパラメーターが設定目標に達している場合、手順は次のステップに進む。調整ユニット１内に収容された水素ナノマイクロバブルを含む電解水の様々なパラメーターが設定目標に達していない場合、ステップ５２、ステップ５３、及びステップ５４及び／又はステップ５５を再び行う。

【0059】

ステップ５７において、設定目標に達した洗濯液は、洗浄ユニット４に注入されて衣服を洗濯する。このステップにおいて、水素の含有量は０．５ｐｐｍ～２ｐｐｍであり、水素ナノマイクロバブルの数は１０億粒子／ｍｌ～５０億粒子／ｍｌであり、水素バブルの直径は１００ｎｍ～５００ｎｍの範囲である。

【0060】

ステップ５８において、洗浄ユニット４におけるパラメーターが洗浄パラメーター目標を満たすかどうかが判断される。洗浄パラメーター目標に達している場合は、手順は次のステップに進み、洗浄パラメーター目標に達していない場合は、ステップ５７を再び行う。

【0061】

ステップ５９において、洗浄ステップが完了した後、洗濯液は洗浄ユニット４の排出ライン４２を通して排出され、その後、脱水又はすすぎ水の注入が行われる。すすぎ水は水道水であり、洗浄槽８の直接入力端部から注入されるか、又はナノマイクロバブル生成ユニット３を通過してナノマイクロバブルを含んだ後に洗浄ユニット４に注入される。しかしながら、後者はナノマイクロバブルを含むことから、直接注入された水道水よりも洗浄能力が高く、すすぎ時間が短く、すすぎ回数が少ないものであり得る。

【0062】

幾つかの異なるタイプの洗濯液を使用することによる洗浄後の検出結果の例については表２を参照されたい。

【0063】

【表2】

【0064】

図３に示す衣服を洗濯する方法５を行う前に、洗浄ユニット４内に載置された洗濯対象の衣服に対して衣類予備洗濯手順を先に行ってもよい。図４は、本開示の一実施形態に係る衣類予備洗濯方法６のフローチャートである。本開示の幾つかの実施形態において、衣類予備洗濯方法６は、ステップ６１と、ステップ６２と、ステップ６３とを含む。

【0065】

ステップ６１において、外部水道水及び外部空気又はオゾンをナノマイクロバブル生成ユニット３に注入することができる。

【0066】

ステップ６２において、ナノマイクロバブル生成ユニット３が起動して、注入した水道水及び外部ガスからナノマイクロバブルを含む流体を産出する。

【0067】

ステップ６３において、ナノマイクロバブル生成ユニット３によって生産されたナノマイクロバブルを有する流体を、洗浄ユニット４に注入して、洗浄ユニット４内に載置された衣服に対して予備洗濯手順を行う。

【0068】

図５は、本開示の一実施形態に係る別の衣類予備洗濯方法７のフローチャートである。本開示の幾つかの実施形態において、衣類予備洗濯方法７は、ステップ７１と、ステップ７２と、ステップ７３と、ステップ７５と、ステップ７６とを含む。

【0069】

ステップ７１において、外部水道水を調整ユニット１に注入することができる。

【0070】

ステップ７２において、第１の流体循環ユニット１０１が起動して、調整ユニット１内の水道水を電解ユニット２の陰極電解セル２１へと引き抜く。

【0071】

ステップ７３において、電解ユニット２は電解を行い、これにより、注入した水道水は電解されて、水素ミクロンバブルと水酸化物イオンを含むアルカリ電解水とが産出される。その後、第１の流体循環ユニット１０１は、電解によって生成された水酸化物イオンを含むアルカリ電解水と水素ミクロンバブルとを電解ユニット２から調整ユニット１に移送する。

【0072】

ステップ７４において、第２の流体循環装置５２が起動して、調整ユニット１から、電解ユニット２によって継続的に産出され、調整ユニット１に返送されたアルカリ電解水及び水素ミクロンバブルを引き抜き、ナノマイクロバブル生成ユニット３に注入する。

【0073】

ステップ７５において、ナノマイクロバブル生成ユニット３内の高圧機械切断アセンブリが、ナノマイクロバブル生成ユニット３に注入された水素マイクロバブルを切断して、より小さい水素ナノマイクロバブルを作る。

【0074】

ステップ７６において、ナノマイクロバブル生成ユニット３によって生産されたナノマイクロバブルを有する流体を洗浄ユニット４に注入して、洗浄ユニット４内に載置された衣服に対して予備洗濯手順を行う。

【0075】

上記の予備洗濯方法６及び７は、洗浄効果を改善するとともに、洗浄時間及び洗濯液の使用量を削減する所定のステップにおいて使用することができる。

【0076】

ナノイオン水の洗浄能力に関しては、図６Ａ、図６Ｂ、及び図６Ｃを参照すると、図６Ａにおいて汚れ８１は物体（すなわち、衣類８０）の表面に付着しており、ナノイオン水の微細特質によって、水酸化物イオン８３は、汚れ８１の表面に迅速に拡散し、高い浸透及び拡散率で汚れ８１と衣類８０との間の界面に浸透する（簡潔に「浸透」という）。さらに、図６Ｂにおける水酸化物イオン８３は汚れ８１を囲み、これにより、汚れ８１と衣類８０との間の負電荷と、汚れ８１と汚れ８１との間の負電荷とが反発して離れ、汚れ８１が衣類８０の界面から脱着し、脱着した水酸化物イオン８３が汚れ８１を囲み、水中で独立して浮遊し、洗浄衣服の表面に影響を及ぼし得ない（簡潔に「剥離」という）。図６Ｃにおける汚れ８１は、水酸化物イオン８３が汚れ８１の油又はタンパク質を分解することができることから崩壊する（簡潔に「アルカリ化」という）。したがって、ナノイオンのスケール除去機能は、浸透、剥離、アルカリ化等のメカニズムが合わさることで実施される。

【0077】

水酸化物イオン又はアルカリ電解水のｐＨ値は、電解時間に比例し、ＯＲＰ及び導電性濃度に反比例する。ＯＲＰから、水酸化物イオンは還元力を有し、水酸化物イオンの還元力はＯＲＰの減少に伴って上昇することが分かる。一般的な水道水の核磁気共鳴（ＮＭＲ）Ｏ^１７スペクトルをアルカリ電解水と比較すると、アルカリ電解水の半値幅は、一般的な水道水よりも小さい場合、これは、アルカリ電解水の水分子クラスターが一般的な水道水よりも小さいことを意味することを見出すことができる。

【0078】

ナノマイクロバブルの洗浄能力に関しては、図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ、及び図７Ｄを参照すると、図７Ａにおける水中のナノマイクロバブル９１によって形成された気液界面は、Ｈ^＋及びＯＨ^－を受容しやすいという特性を有し、一般的に、陰イオンよりも陽イオンの方が気液界面を離れることが容易であるため、界面は負電荷であることが多い。図７Ｂは、ナノマイクロバブル９１が媒体の対イオン、特に高原子価の対イオンを吸着することで、安定した電気二重層構造を形成する傾向にあることを明らかにしている。図７Ｃにおける負電荷のナノマイクロバブル９１は、汚れ９０に浸透しやすく、汚れ９０は、電気二重層構造によって分解及び分離される。図７Ｄにおけるナノマイクロバブル９１は、例えば、水素である。ストークスの定理によれば、水中の泡の上昇速度は、泡の直径の二乗に比例する。泡の直径が小さくなるほど、泡の上昇速度は遅くなる。直径１ｍｍの大きな泡の水中での上昇速度は６ｍｍ／分であるのに対し、直径１０μｍの小さな泡の水中での上昇速度は３μｍ／分である。小さな泡の上昇速度は大きな泡の１／２０００であり、ナノマイクロバブルの上昇速度はより遅い。上昇速度が極めて遅く溶解度が高いという特質は、洗濯プロセス時にナノマイクロバブルが洗濯液内に留まる一助になり、泡の数及び泡の直径の変化及び差は容易には現れない。図７Ｄに示すナノマイクロバブル９１は、上昇速度が遅く、水中に存在できる時間が長い。ミクロンバブル９２はナノマイクロバブル９１よりも上昇が速く、水中に存在できる時間がより短い。一般的なサイズを有するバブル９３は、上昇が最も速く、水中に存在できる時間が最も短い。

【0079】

図８を参照すると、本開示の一実施形態において、ナノイオン水を使用して電解ユニット２内の電解後に水素マイクロバブルを生成し、その後、ナノマイクロバブル生成ユニット３を通して水素ナノマイクロバブルを生成する事例の方が、外部水素源を使用するよりも効率的で生成速度が速い。外部水素源は、本開示における電解後に生成される水素マイクロバブルを別個に使用するのではなく、ナノマイクロバブルシステム内でバブルを生成するための主なガスとして使用されることから、空気中に漏れる水素の量が多く、比較的安全ではない。

【0080】

本開示のナノマイクロバブルシステムにおいて、循環システムが停止し、超音波装置が起動した場合、マイクロバブルは迅速に消えるものの、液相におけるナノイオン水の水素の含有量は依然として０．８ｐｐｍを上回ったままである。洗浄プロセス時、本開示のナノマイクロバブルは、十分な水準を維持し続け、検出されるＯＲＰも高い負値を示し、これは、水中のナノマイクロバブルの含有量が常に高水準に維持されることを意味する。

【0081】

幾つかの実施形態の特徴を上記に要約した。これにより、当業者は本開示の態様をより良く理解することができる。当業者は、本明細書において紹介した実施形態の同じ目的を実施し及び／又は同じ利点を実現するために他のプロセス又は構造を設計又は修正するための基礎として本開示を容易に使用することができることを理解する。また、当業者は、これらの等価な構造が本開示の趣旨及び範囲から逸脱するべきでないことを認識し、本明細書において様々な変更、置換及び修正を行うことができる。

【符号の説明】

【0082】

１ 調整ユニット
２ 電解ユニット
３ ナノマイクロバブル生成ユニット
４ 洗浄ユニット
５ 衣服を洗濯する方法
６ 予備洗浄方法
７ 予備洗浄方法
１０ 流体入口
１３ パイプライン
１６ 検出ユニット
１７ 加温ユニット
１８ 水素処理ユニット
２１ 陰極電解セル
２２ 陽極電解セル
２３ イオン交換膜
３０ 流体入口
３１ 流体入口端部
３２ 外部ガス入口端部
３３ 気液混合セクション
３４ 気液回転加圧セクション
３５ ナノマイクロバブル機械切断セクション
３６ 流体出口端部
３９ パイプライン
４２ 排出パイプライン
５１ ステップ
５２ ステップ
５３ ステップ
５４ ステップ
５５ ステップ
５６ ステップ
５７ ステップ
５８ ステップ
５９ ステップ
６１ ステップ
６２ ステップ
６３ ステップ
７１ ステップ
７２ ステップ
７３ ステップ
７４ ステップ
７５ ステップ
７６ ステップ
８０ 衣類
８１ 汚れ
８３ 水酸化物イオン
９１ ナノマイクロバブル
９２ ミクロンバブル
９３ バブル
１００ 衣類洗濯システム
１０１ 第１の流体循環ユニット
１０２ 第２の流体循環ユニット
１３０ 流体入口
３５１ カッター

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図8】

【外国語明細書】