特開 2024-101404 ナノバブル生成装置

(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】P2024101404

(43)【公開日】2024-07-29

(54)【発明の名称】ナノバブル生成装置

(51)【国際特許分類】

   B05B 17/06 20060101AFI20240722BHJP

   A61M 11/00 20060101ALI20240722BHJP

【ＦＩ】

B05B17/06

A61M11/00 300D

【審査請求】未請求

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023005368

(22)【出願日】2023-01-17

(71)【出願人】

【識別番号】301048080

【氏名又は名称】スリーアール株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】591072950

【氏名又は名称】立花 克郎

(71)【出願人】

【識別番号】503161176

【氏名又は名称】古山 正史

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100145012

【弁理士】

【氏名又は名称】石坂 泰紀

(74)【代理人】

【識別番号】100171099

【弁理士】

【氏名又は名称】松尾 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】立花 克郎

(72)【発明者】

【氏名】中川 伸吾

(72)【発明者】

【氏名】古山 正史

【テーマコード（参考）】

4D074

【Ｆターム（参考）】

4D074AA03

4D074AA10

4D074BB06

4D074DD04

4D074DD12

4D074DD22

4D074DD33

4D074DD42

4D074DD64

4D074DD65

(57)【要約】

【課題】小流量の送液においても液中のナノバブルを発生させるのに有効なナノバブル生成装置を提供する。
【解決手段】ナノバブル生成装置は、互いに逆向きの第１面１６３及び第２面１６４と、それぞれが第１面１６３と第２面１６４とに開口する通液用の複数の孔１６５と、を有する通液部１６１と、少なくとも第１面１６３が液体に接するように通液部１６１を支持し、第１面１６３から第２面１６４に向かって複数の孔１６５を通る液体に、ナノバブルを発生させるように通液部１６１を振動させるアクチュエータ１６２と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに逆向きの第１面及び第２面と、
それぞれが前記第１面と前記第２面とに開口する通液用の複数の孔と、
を有する通液部と、
少なくとも前記第１面が液体に接するように前記通液部を支持し、前記第１面から前記第２面に向かって前記複数の孔を通る前記液体に、ナノバブルを発生させるように前記通液部を振動させるアクチュエータと、
を備えるナノバブル生成装置。

【請求項2】

前記アクチュエータは、１ｍｌあたり１億個以上の前記ナノバブルを発生させるように前記通液部を振動させる、
請求項１記載のナノバブル生成装置。

【請求項3】

前記アクチュエータは、前記通液部を２０ｋＨｚ超の周波数で振動させる、
請求項１記載のナノバブル生成装置。

【請求項4】

前記アクチュエータは、前記複数の孔のそれぞれに、前記第１面から前記第２面に向かう前記液体の流れを発生させるように前記通液部を振動させる、
請求項１記載のナノバブル生成装置。

【請求項5】

前記アクチュエータは、前記第１面及び前記第２面に垂直な方向に沿って前記通液部を振動させる、
請求項４記載のナノバブル生成装置。

【請求項6】

前記液体を収容する容器を更に備え、
前記アクチュエータは、前記第１面が前記容器内の前記液体に接し、前記第２面が前記容器外に面するように前記通液部を支持し、前記複数の孔を通った液体をミスト化して前記容器外に送出するように前記通液部を振動させる、
請求項４記載のナノバブル生成装置。

【請求項7】

前記アクチュエータは、１分あたり０．５～５ｍｌの液体をミスト化して前記容器外に送出するように前記通液部を振動させる、
請求項６記載のナノバブル生成装置。

【請求項8】

前記複数の孔のそれぞれは、前記容器が大気圧の雰囲気中にあり、前記通液部が静止した状態にて、前記第１面から前記第２面に液体を通さないように形成されている、
請求項６記載のナノバブル生成装置。

【請求項9】

前記複数の孔のそれぞれの内径は、３～１０μｍである、
請求項８記載のナノバブル生成装置。

【請求項10】

前記複数の孔のそれぞれの内径は、前記第１面から前記第２面に向かうにつれて徐々に小さくなっている、
請求項９記載のナノバブル生成装置。

【請求項11】

前記容器の外面から突出し、人の口腔内に向けられる筒状部を更に備え、
前記アクチュエータは、前記第２面が前記筒状部を経て前記容器外に面するように前記通液部を支持し、前記筒状部を経て液体を口腔内に送出するように前記通液部を振動させる、
請求項６～１０のいずれか一項記載のナノバブル生成装置。

【請求項12】

前記容器は、人の顔面に向けられる対向面を有し、
前記アクチュエータは、前記第２面が前記対向面の一部を構成するように前記通液部を支持し、顔面に液体を送出するように前記通液部を振動させる、
請求項６～１０のいずれか一項記載のナノバブル生成装置。

【請求項13】

前記通液部と、前記容器と、前記アクチュエータとをそれぞれが有する複数の送液ユニットと、
前記複数の送液ユニットのいずれにも装着可能であり、前記通液部を振動させるための電力を前記アクチュエータに供給する電源ユニットと、
を備え、
前記複数の孔のそれぞれの大きさが、前記複数の送液ユニット同士で互いに異なっている、
請求項６～１０のいずれか一項記載のナノバブル生成装置。

【請求項14】

前記通液部と、前記容器と、前記アクチュエータとをそれぞれが有する複数の送液ユニットと、
前記複数の送液ユニットのいずれにも装着可能であり、前記通液部を振動させるための電力を前記アクチュエータに供給する電源ユニットと、
を備え、
前記複数の孔の数が、前記複数の送液ユニット同士で互いに異なっている、
請求項６～１０のいずれか一項記載のナノバブル生成装置。

【請求項15】

前記液体を収容する容器を更に備え、
前記アクチュエータは、前記第１面及び前記第２面の両方が前記容器内で液体に接するように前記通液部を支持し、前記複数の孔と、前記通液部の周囲とを経て前記容器内で液体を循環させるように前記通液部を振動させる、
請求項１記載のナノバブル生成装置。

【請求項16】

それぞれが前記通液部と前記アクチュエータとを有する複数の振動ユニットを備え、
前記複数の振動ユニットは、前記第１面及び前記第２面が同一のラインに対し直交するように、ラインに沿って並び、前記容器内に収容されており、
前記複数の振動ユニットのそれぞれの前記アクチュエータが、前記複数の孔を通る液体に前記ナノバブルを発生させるように前記通液部を振動させる、
請求項１４記載のナノバブル生成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ナノバブル生成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、水流によって、１００μ以下の気泡を水中に発生させながら吐水するシャワーヘッドが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－１２９９２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示は、小流量の送液においても液中のナノバブルを発生させるのに有効なナノバブル生成装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一側面に係るナノバブル生成装置は、互いに逆向きの第１面及び第２面と、それぞれが第１面と第２面とに開口する通液用の複数の孔と、を有する通液部と、少なくとも第１面が液体に接するように通液部を支持し、第１面から第２面に向かって複数の孔を通る液体に、ナノバブルを発生させるように通液部を振動させるアクチュエータと、を備える。

【0006】

このナノバブル生成装置によれば、アクチュエータのエネルギーを利用することで、小流量の送液においても液中のナノバブルを発生させることができる。

【0007】

アクチュエータは、複数の孔を通る液体に、１ｍｌあたり１億個以上のナノバブルを発生させるように通液部を振動させてもよい。発生したナノバブルを洗浄等に有効活用することができる。

【0008】

アクチュエータは、通液部を２０ｋＨｚ超の周波数で振動させてもよい。ナノバブルを高いエネルギー効率で発生させることができる。

【0009】

アクチュエータは、複数の孔のそれぞれに、第１面から第２面に向かう液体の流れを発生させるように通液部を振動させてもよい。通液部の振動を送液にも有効活用することができる。複数の孔のそれぞれにおける液体の流れによって、ナノバブルの発生を促進することもできる。

【0010】

アクチュエータは、第１面及び第２面に垂直な方向に沿って通液部を振動させてもよい。ナノバブルを高いエネルギー効率で発生させることができる。

【0011】

液体を収容する容器を更に備えてもよく、アクチュエータは、第１面が容器内の液体に接し、第２面が容器外に面するように通液部を支持し、複数の孔を通った液体をミスト化して容器外に送出するように通液部を振動させてもよい。発生したナノバブルをミストとして有効活用することができる。

【0012】

アクチュエータは、１分あたり０．５～５ｍｌの液体をミスト化して容器外に送出するように通液部を振動させてもよい。ナノバブルをより高いエネルギー効率で発生させることができる。

【0013】

複数の孔のそれぞれは、容器が大気圧の雰囲気中にあり、通液部が静止した状態にて、第１面から第２面に液体を通さないように形成されていてもよい。ナノバブルをより高いエネルギー効率で発生させることができる。

【0014】

複数の孔のそれぞれの内径は、３～１０μｍであってもよい。ナノバブルをより高いエネルギー効率で発生させることができる。

【0015】

複数の孔のそれぞれの内径は、第１面から第２面に向かうにつれて徐々に小さくなっていてもよい。ナノバブルをより高いエネルギー効率で発生させることができる。

【0016】

容器の外面から突出し、人の口腔内に向けられる筒状部を更に備え、アクチュエータは、第２面が筒状部を経て容器外に面するように通液部を支持し、筒状部を経て液体を口腔内に送出するように通液部を振動させてもよい。ナノバブルを含有するミストを痰の除去等に有効活用することができる。

【0017】

容器は、人の顔面に向けられる対向面を有し、アクチュエータは、第２面が対向面の一部を構成するように通液部を支持し、顔面に液体を送出するように通液部を振動させてもよい。ナノバブルを含有するミストを痰の除去等に有効活用することができる。

【0018】

通液部と、容器と、アクチュエータとをそれぞれが有する複数の送液ユニットと、複数の送液ユニットのいずれにも装着可能であり、通液部を振動させるための電力をアクチュエータに供給する電源ユニットと、を備え、複数の孔のそれぞれの大きさが、複数の送液ユニット同士で互いに異なっていてもよい。粘度の異なる複数種類の液体に応じて第１ユニットと第２ユニットとを使い分けることで、複数種類の液体のそれぞれに、高いエネルギー効率でナノバブルを発生させることができる。

【0019】

通液部と、容器と、アクチュエータとをそれぞれが有する複数の送液ユニットと、複数の送液ユニットのいずれにも装着可能であり、通液部を振動させるための電力をアクチュエータに供給する電源ユニットと、を備え、複数の孔の数が、複数の送液ユニット同士で互いに異なっていてもよい。粘度の異なる複数種類の液体に応じて第１ユニットと第２ユニットとを使い分けることで、複数種類の液体のそれぞれに、高いエネルギー効率でナノバブルを発生させることができる。

【0020】

アクチュエータは、第１面及び第２面の両方が容器内で液体に接するように通液部を支持し、複数の孔と、通液部の周囲とを経て容器内で液体を循環させるように通液部を振動させてもよい。ナノバブルの含有数を自在に調節することができる。

【0021】

それぞれが通液部とアクチュエータとを有する複数の振動ユニットを備え、複数の振動ユニットは、第１面及び第２面が同一のラインに対し直交するように、ラインに沿って並び、容器内に収容されており、複数の振動ユニットのそれぞれのアクチュエータが、複数の孔を通る液体にナノバブルを発生させるように通液部を振動させてもよい。ナノバブルをより短時間で発生させることができる。

【発明の効果】

【0022】

本開示によれば、小流量の送液においても液中のナノバブルを発生させるのに有効なナノバブル生成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】ナノバブル生成装置の一例を示す側面図である。

【図2】図１中の通液部の拡大図である。

【図3】ナノバブル生成装置の変形例を示す図である。

【図4】ナノバブル生成装置の他の変形例を示す図である。

【図5】ナノバブル生成装置の更に他の変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0025】

本実施形態に係るナノバブル生成装置は、液中に直径１μｍ未満のバブル（以下、「ナノバブル」という。）を発生させる装置である。特許文献１に記載されたシャワーヘッドは、液中に微細なバブルを発生させるが、バブルを水流のエネルギーにより発生させているため、小流量の送液では十分なバブルを発生させることができない。

【0026】

そこで、本実施形態に係るナノバブル生成装置は、互いに逆向きの第１面及び第２面と、それぞれが第１面と第２面とに開口する通液用の複数の孔と、を有する通液部と、少なくとも第１面が液体に接するように通液部を支持し、第１面から第２面に向かって複数の孔を通る液体に、ナノバブルを発生させるように通液部を振動させるアクチュエータと、を備える。

【0027】

アクチュエータのエネルギーを利用することで、小流量の送液においても液中のナノバブルを発生させることができる。以下、図面を参照しつつ、ナノバブル生成装置の構成を例示する。

【0028】

図１は、ナノバブル生成装置の一例を示す側面図であり、上方の一部分が断面図となっている。図１に示すナノバブル生成装置１は、液体をミスト化し、ユーザの呼吸器系に供給するネブライザである。例えばナノバブル生成装置１は、ミスト化した液体を、鉛直方向に交差（例えば直交）する方向に送り出す。以下、説明の便宜上、液体の送出方向を「前方」とする。

【0029】

ナノバブル生成装置１は、送液ユニット１００と、電源ユニット２００とを備える。送液ユニット１００は、容器１１０と、蓋１４０と、筒状部１５０と、振動ユニット１６０とを有する。容器１１０は上方に開口し、蒸留水又は薬剤の水溶液等の液体を収容する。

【0030】

容器１１０は、樹脂材料により一体的に成型されており、底板１１１と、周壁１２０とを有する。底板１１１は、鉛直方向に交差する。周壁１２０は、底板１１１の上を包囲する。これにより、上方に開口する収容空間１１２が底板１１１の上に形成されており、液体は収容空間１１２に収容される。

【0031】

周壁１２０は、容器１１０の前方に面する前壁１２１と、容器１１０の後方に面する後壁１２２とを有する。前壁１２１は、液体を送り出すための送液口１２３を有する。

【0032】

周壁１２０は、底板１１１よりも下まで突出している。これにより、底板１１１の下には配線空間１１３が形成されている。配線空間１１３の周囲において、後壁１２２には、一対のコンタクト１３１，１３２が設けられている。一対のコンタクト１３１，１３２のそれぞれは、例えば銅等の導電性材料により形成されており、後壁１２２から後方に露出している。一対のコンタクト１３１，１３２は、配線空間１１３を経て、一対の電線１３３，１３４により後述のアクチュエータ１６２に接続される。

【0033】

収容空間１１２の周囲において、後壁１２２の上部は後方に膨出している。これにより、容器１１０の上部に、後方に張り出した張出部１１４が形成され、収容空間１１２の上部が後方に拡張されている。

【0034】

蓋１４０は、収容空間１１２の上を覆うように、周壁１２０の上部に取り付けられる。例えば蓋１４０は、ヒンジ１４１によって前壁１２１の上部に取り付けられている。ヒンジ１４１まわりに蓋１４０を回転させることで、周壁１２０の上部を開閉することができる。

【0035】

筒状部１５０は、容器１１０の外面から突出し、ユーザ（人）の口腔内に向けられる。例えば筒状部１５０は、送液口１２３を包囲するように前壁１２１に設けられ、前壁１２１から前方に突出している。例えば筒状部１５０は、容器１１０の材料と共通の材料によって、容器１１０と一体的に成型されている。

【0036】

筒状部１５０には、複数の吸気口１５１が形成されている。これにより、吸気口１５１からの空気と、送液口１２３から送出れた液体とを混合してユーザに吸入させることが可能となっている。

【0037】

振動ユニット１６０は、通液部１６１と、アクチュエータ１６２とを有する。通液部１６１は、ステンレス等の金属により構成された薄板であり、第１面１６３と、第２面１６４とを有する。通液部は、セラミック等の非金属材料により構成されていてもよい。第１面１６３と、第２面１６４とは、通液部１６１の厚さ方向において互いに逆向きである。通液部１６１は、第２面１６４を前方に向け、第１面１６３を後方に向けて、送液口１２３を塞ぐように配置される。第１面１６３は収容空間１１２内の液体に接し、第２面１６４は容器１１０外に面する。例えば第１面１６３は、筒状部１５０内を経て容器１１０外に面する。

【0038】

通液部１６１の厚さ（第１面１６３と第２面１６４との間隔）は、例えば０．３～１ｍｍであり、０．５５～０．７５ｍｍであってもよい。例えば通液部１６１の厚さは０．６５ｍｍである。

【0039】

図２に示すように、通液部１６１は、複数の孔１６５を更に有する。複数の孔１６５のそれぞれは、通液部１６１を貫通して、第１面１６３と第２面１６４とに開口している。

【0040】

複数の孔１６５のそれぞれは、容器１１０が大気圧の雰囲気中にあり、通液部１６１が静止した状態にて、第１面１６３から第２面１６４に液体を通さないように形成されている。複数の孔１６５のそれぞれは、例えば円形である。複数の孔１６５のそれぞれの内径は、例えば３～１０μｍであり、３～７μｍであってもよい。例えば、複数の孔１６５のそれぞれの内径は５μｍである。複数の孔１６５のそれぞれは、非円形（例えば、楕円形又は多角形）であってもよい。

【0041】

複数の孔１６５は、例えば１ｍｍ^２あたり５０～１００個の密度で点在している。一例として、通液部１６１は、直径８ｍｍの円形の外形を有し、この外形内に９００個の孔１６５を有している。

【0042】

複数の孔１６５のそれぞれの内径は、第１面１６３から第２面１６４に向かうにつれて徐々に小さくなっていてもよい。例えば、複数の孔１６５のそれぞれの第２面１６４における内径Ｄ２は、３～１０μｍであり、３～７μｍであってもよく、４．５～６．５μｍであってもよい。複数の孔１６５のそれぞれの第１面１６３における内径Ｄ１は、３０～５０μｍであり、３５～４５μｍであってもよい。例えば、複数の孔１６５のそれぞれの第２面１６４における内径Ｄ２は５.５μｍであり、複数の孔１６５のそれぞれの第１面１６３における内径Ｄ１は４０μｍである。

【0043】

なお、複数の孔１６５のそれぞれの内径は、第１面１６３から第２面１６４に至るまで一定であってもよい。複数の孔１６５のそれぞれの内径は、第１面１６３から第２面１６４に向かうにつれて徐々に大きくなっていてもよい。複数の孔１６５は、互いに内径が異なる２以上の孔１６５を含んでいてもよい。

【0044】

図１に戻り、アクチュエータ１６２は、容器１１０が収容する液体に、少なくとも第１面１６３が接するように通液部１６１を支持する。例えばアクチュエータ１６２は、容器１１０が収容する液体に第１面１６３が接し、第２面１６４が筒状部１５０を経て容器１１０外に面するように通液部１６１を支持する。例えばアクチュエータ１６２は、環形状を有し、送液口１２３を包囲するように前壁１２１に取り付けられている。アクチュエータ１６２は、第２面１６４を前方に向け、第１面１６３を後方に向けて、送液口１２３を塞ぐように通液部１６１を全周に亘って支持する。

【0045】

アクチュエータ１６２は、第１面１６３から第２面１６４に向かって複数の孔１６５を通る液体にナノバブルを発生させるように通液部１６１を振動させる。アクチュエータ１６２は、複数の孔１６５のそれぞれに、第１面１６３から第２面１６４に向かう液体の流れを発生させるように通液部１６１を振動させてもよい。例えばアクチュエータ１６２は、複数の孔１６５を通った液体をミスト化して容器１１０外に送出するように通液部１６１を振動させる。例えばアクチュエータ１６２は、筒状部１５０を経て液体を口腔内に送出するように通液部１６１を振動させる。

【0046】

例えばアクチュエータ１６２は、第１面１６３及び第２面１６４に垂直な方向に沿って通液部１６１を超音波振動させる。例えばアクチュエータ１６２は圧電素子であり、定周期で増減を繰り返す駆動電圧の印加に応じ、第１面１６３及び第２面１６４に垂直な方向に沿って伸縮を繰り返す。アクチュエータ１６２の伸縮により、通液部１６１が前進、後退を繰り返す。通液部１６１が後退する度に、通液部１６１の後方において部分的に液圧が高まり、複数の孔１６５を経て液体が前方に送り出される。

【0047】

アクチュエータ１６２は、複数の孔１６５を通る液体に、ナノバブルを発生させるように通液部１６１を振動させる、例えばアクチュエータ１６２は、複数の孔１６５を通る液体に、ナノバブルを１ｍｌあたり１億個以上まで発生させるように通液部１６１を振動させる。

【0048】

ここで、通液部１６１の振動により単位時間あたりに送出される液体の量は、振動のエネルギーが高くなるにつれて増える。例えば、通液部１６１の振動の周波数を変えずに、通液部１６１の振動の振幅を大きくすると、単位時間当たりに送出される液体の量が増える。また、通液部１６１の振動により送出される液体の量が増えるにつれて、送出された液体が１ｍｌあたりに含有するナノバブルの数は増加する。この知見に基づいて、アクチュエータ１６２は、毎分０．５～５ｍｌの液体をミスト化して容器１１０外に送出するように通液部１６１を振動させる。アクチュエータ１６２は、毎分０．７～４ｍｌの液体をミスト化して容器１１０外に送出するように通液部１６１を振動させてもよく、０．７～２ｍｌの液体をミスト化して容器１１０外に送出するように通液部１６１を振動させてもよい。

【0049】

例えばアクチュエータ１６２は、通液部１６１を超音波振動させる。超音波振動は、２０ｋＨｚを超える周波数での振動を意味する。例えばアクチュエータ１６２は、周波数２０～２００ｋＨｚ、±６０～１２０Ｖの駆動電圧の印加に応じ、０．５～２Ｗの電力を消費して、駆動電圧の周波数に対応する周波数で通液部１６１を振動させる。アクチュエータ１６２は、周波数５０～１５０ｋＨｚ、±７０～９０Ｖの駆動電圧の印加に応じ、０．８～１．２Ｗの電力を消費して、駆動電圧の周波数に対応する周波数で通液部１６１を振動させてもよい。例えばアクチュエータ１６２は、周波数１０８ｋＨｚ、振幅８０Ｖの駆動電圧の印加に応じ、１Ｗの電力を消費して、駆動電圧の周波数に対応する周波数で通液部１６１を振動させる。これにより、直径８ｍｍの通液部１６１は、２Ｗ／ｃｍ２の強度で超音波振動することとなる。

【0050】

電源ユニット２００は、通液部１６１を振動させるための電力をアクチュエータ１６２に供給する。例えば電源ユニット２００は、上記駆動電圧を生成してアクチュエータ１６２に印加する。電源ユニット２００は、グリップ２１０と、嵌合部２２０とを有する。グリップ２１０は、容器１１０の下に装着され、ユーザにより把持される。

【0051】

グリップ２１０は、バッテリ収容部２１１と、駆動回路２１２と、スイッチ２１３とを有する。バッテリ収容部２１１は、駆動電圧を生成するためのバッテリを収容する。例えばバッテリ収容部２１１は、単三型又は単四型等の乾電池を１又は２個以上収容する。

【0052】

駆動回路２１２は、バッテリから印加される直流電圧を上記駆動電圧に変換する。スイッチ２１３は、例えば押し釦スイッチであり、駆動回路２１２に駆動電圧を生成させるオン状態と、駆動回路２１２に駆動電圧を生成させないオフ状態とを切り替える。

【0053】

嵌合部２２０は、グリップ２１０の後側部分から上方に突出し、張出部１１４の下において、後方から容器１１０に嵌合する。嵌合部２２０には、一対のコンタクト２３１，２３２が設けられている。一対のコンタクト２３１，２３２のそれぞれは、例えば銅等の導電性材料により形成されており、嵌合部２２０から前方に露出している。

【0054】

一対のコンタクト２３１，２３２は、駆動回路２１２に接続されており、駆動回路２１２が生成した駆動電圧を出力する。嵌合部２２０が容器１１０に嵌合すると、一対のコンタクト２３１，２３２が、一対のコンタクト１３１，１３２にそれぞれ接触する。これにより、アクチュエータ１６２が駆動回路２１２に電気的に接続されるので、駆動回路２１２が生成した駆動電圧がアクチュエータ１６２に印加される。

【0055】

以上に説明したナノバブル生成装置１において、ナノバブルの発生に適した通液部の仕様は、容器１１０が収容する液体の特性（例えば粘度）によって異なる場合がある。そこで、ナノバブル生成装置１は、複数の送液ユニット１００を有してもよい。この場合、電源ユニット２００は複数の送液ユニット１００のいずれにも装着可能であり、装着された送液ユニット１００のアクチュエータ１６２に駆動電圧を供給する。

【0056】

ナノバブル生成装置１が複数の送液ユニット１００を有する場合、複数の孔１６５のそれぞれの大きさが、複数の送液ユニット１００同士で互いに異なっていてもよい。あるいは、複数の孔１６５の数が、複数の送液ユニット１００同士で互いに異なっていてもよい。あるいは、複数の孔１６５のそれぞれの大きさと、複数の孔１６５の数との両方が、複数の送液ユニット１００同士で互いに異なっていてもよい。

【0057】

以上に例示したナノバブル生成装置１の構成は適宜変更可能である。アクチュエータ１６２が通液部１６１を振動させる方向は、必ずしも第１面１６３及び第２面１６４に垂直な方向に限られない。例えばアクチュエータ１６２は、第１面１６３及び第２面１６４に平行な方向に沿って通液部１６１を振動させてもよい。

【0058】

ナノバブル生成装置１は、図３に示すように、チューブ１５２を更に備えていてもよい。チューブ１５２は、筒状部１５０に接続され、ユーザの口腔内に挿入される。チューブ１５２は、容器１１０及び筒状部１５０の材料よりも柔軟な材料により形成されていてもよい。チューブ１５２は筒状部１５０に対し着脱自在であってもよく、筒状部１５０に対し接着などにより固定されていてもよい。また、チューブ１５２は、例えば二色成型等により、容器１１０と一体的に成型されていてもよい。また、振動ユニット１６０が、チューブ１５２の端部に設けられていてもよい。この場合、例えばチューブ１５２内面への付着によるミストの減少を抑制することができる。

【0059】

アクチュエータ１６２は、通液部１６１と一体化されていてもよい。例えば、通液部１６１自体が、圧電素子により形成され、駆動電圧の印加に応じて振動するように構成されていてもよい。この場合、通液部１６１は、複数の孔１６５の内径の拡大・縮小を繰り返すように振動してもよい。

【0060】

通液部１６１の振動により、ナノバブルを発生させながら送液を行う構成は、ネブライザ以外にも適用可能である。例えば図４に示すナノバブル生成装置１Ａは、液体をミスト化し、ユーザの顔面に供給する美容器具を例示する図である。ナノバブル生成装置１Ａは、送液ユニット１００Ａと、電源ユニット２００Ａとを有する。

【0061】

送液ユニット１００Ａは、容器１１０Ａと、複数の振動ユニット１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃとを有する。容器１１０Ａは、蒸留水又は美容液（例えば化粧水）等の液体を収容する。容器１１０Ａは、対向面１１９を有する。対向面１１９は、鉛直方向に交差する方向に面し、人の顔面に向けられる。

【0062】

複数の振動ユニット１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃのそれぞれは、上述した通液部１６１とアクチュエータ１６２とを有する。複数の振動ユニット１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃは、対向面１１９に点在するように配置される。これにより、ミスト化した液体を顔面の広範囲に同時に供給することができる。複数の振動ユニット１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃのそれぞれにおいて、アクチュエータ１６２は、第２面１６４が対向面１１９の一部を構成するように通液部１６１を支持し、顔面に液体を送出するように通液部１６１を振動させる。

【0063】

複数の振動ユニット１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃのそれぞれにおいて、アクチュエータ１６２は、複数の孔１６５を通る液体に、ナノバブルを発生させるように通液部１６１を振動させる、例えばアクチュエータ１６２は、複数の孔１６５を通る液体に、ナノバブルを１ｍｌあたり１億個以上まで発生させるように通液部１６１を振動させる。

【0064】

電源ユニット２００Ａは、複数の振動ユニット１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃのそれぞれのアクチュエータ１６２に、通液部１６１を振動させるための電力を供給する。例えば電源ユニット２００Ａは、上記駆動電圧を生成してアクチュエータ１６２に印加する。電源ユニット２００と同様に、電源ユニット２００Ａは、容器１１０Ａの下に位置するグリップ２１０を有する。なお、振動ユニットの数は３個に限られず、適宜変更可能である。

【0065】

送液ユニット１００Ａは、複数の振動ユニット１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃの向き（通液部１６１の第２面１６４が面する方向）を変更可能にする方向調節部を更に有してもよい。複数の振動ユニット１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃのそれぞれに方向調節部が設けられ、複数の振動ユニット１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃのそれぞれの向きを独立して調節することが可能となっていてもよい。

【0066】

振動ユニット１６０は、アクチュエータ１６２による通液部１６１の振動が、第１面１６３から第２面１６４への送液には実質的に寄与しないように構成されていてもよい。例えば、通液部１６１の複数の孔１６５のそれぞれは、第１面１６３から第２面１６４への液体の流れを妨げない程度に大きな内径を有していてもよい。例えば、通液部１６１は、シャワーヘッドの吐水部に設けられ、アクチュエータ１６２による振動が付加されていない状況においても、液体をシャワー上にして送り出すように構成されていてもよい。このような構成においても、アクチュエータ１６２により通液部１６１を振動させることで、複数の孔１６５を通る液体にナノバブルを発生させることができる。

【0067】

図５に示すナノバブル生成装置１Ｂは、液中に浸漬された通液部１６１の振動によって、容器内の液体にナノバブルを発生させる構成を例示する図である。ナノバブル生成装置１Ｂは、送液ユニット１００Ｂと、複数の振動ユニット１６０Ｄ，１６０Ｅ，１６０Ｆとを有する。送液ユニット１００Ｂは、蒸留水又は薬剤の水溶液等の液体を収容する。送液ユニット１００Ｂの底には送液口１２３が形成されている。送液ユニット１００Ｂの下には、送液口１２３から送出された液体を導く送液管１７０が設けられている。送液管１７０の流路はコック等によって開閉される。

【0068】

複数の振動ユニット１６０Ｄ，１６０Ｅ，１６０Ｆのそれぞれは、上述した通液部１６１とアクチュエータ１６２とを有する。複数の振動ユニット１６０Ｄ，１６０Ｅ，１６０Ｆのそれぞれのアクチュエータ１６２は、第１面１６３及び第２面１６４の両方が容器１１０Ｂ内で液体に接するように通液部１６１を支持し、孔１６５と、通液部１６１の周囲（アクチュエータ１６２の周囲）とを経て容器１１０Ｂ内で液体を循環させるように通液部１６１を振動させる。

【0069】

複数の振動ユニット１６０Ｄ，１６０Ｅ，１６０Ｆは、第１面１６３及び第２面１６４が同一のラインに対し直交するように、上記ラインに沿って並んでいる。

【0070】

例えば複数の振動ユニット１６０Ｄ，１６０Ｅ，１６０Ｆは、第１面１６３及び第２面１６４が鉛直な１本のラインＬ１に対し直交するように、ラインＬ１に沿って互いに間隔をあけて並んでいる。例えば複数の振動ユニット１６０Ｄ，１６０Ｅ，１６０Ｆは、下から順に、間隔をあけて並んでいる。複数の振動ユニット１６０Ｄ，１６０Ｅ，１６０Ｆのそれぞれにおいて、第１面１６３は上方に向き、第２面１６４は下方に向いている。振動ユニット１６０Ｅの第２面１６４は振動ユニット１６０Ｄの第１面１６３に対向し、振動ユニット１６０Ｆの第２面１６４は振動ユニット１６０Ｅの第１面１６３に対向している。

【0071】

複数の振動ユニット１６０Ｄ，１６０Ｅ，１６０Ｆのそれぞれのアクチュエータ１６２は、複数の孔１６５を経て、液体を第２面１６４が向かう方向に送るように通液部１６１を振動させる。例えば振動ユニット１６０Ｆのアクチュエータ１６２は、上方の液体を下方の振動ユニット１６０Ｅに送るように通液部１６１を振動させる。振動ユニット１６０Ｅのアクチュエータ１６２は、振動ユニット１６０Ｆから送られた液体を下方の振動ユニット１６０Ｄに送るように通液部１６１を振動させる。振動ユニット１６０Ｄのアクチュエータ１６２は、振動ユニット１６０Ｅから送られた液体を下方に送るように通液部１６１を振動させる。振動ユニット１６０Ｄの通液部１６１により下方に送られた液体は、複数の振動ユニット１６０Ｄ，１６０Ｅ，１６０Ｆの外周と、容器１１０Ｂとの間を経て上方に戻る。これにより、容器１１０Ｂ内で液体が循環する。

【0072】

複数の振動ユニット１６０Ｄ，１６０Ｅ，１６０Ｆのそれぞれのアクチュエータ１６２は、複数の孔１６５を通る液体にナノバブルを発生させるように通液部１６１を振動させる。容器１１０Ｂ内を循環する液体が、複数の振動ユニット１６０Ｄ，１６０Ｅ，１６０Ｆのそれぞれにおいて複数の孔１６５を通る度に、液体中のナノバブルが発生する。このため、容器１１０Ｂ内の液体中に、ナノバブルを効率よく発生させることができる。

【0073】

これにより、容器１１０Ｂ内には、ナノバブルを高い濃度で含有する液体が生成される。生成された液体は、送液管１７０を経て送出され、手洗い、うがい、又は器具の洗浄等、様々な用途に利用され得る。なお、振動ユニットの数は３個に限られず、適宜変更可能である。

【0074】

〔まとめ〕
上述した実施形態は、以下の構成を含む。
（１） 互いに逆向きの第１面１６３及び第２面１６４と、それぞれが第１面１６３と第２面１６４とに開口する通液用の複数の孔１６５と、を有する通液部１６１と、少なくとも第１面１６３が液体に接するように通液部１６１を支持し、複数の孔１６５を経て、第１面１６３から第２面１６４に向かって複数の孔１６５を通る液体に、ナノバブルを発生させるように通液部１６１を振動させるアクチュエータ１６２と、を備えるナノバブル生成装置。
このナノバブル生成装置によれば、アクチュエータ１６２のエネルギーを利用することで、小流量の送液においても液中のナノバブルを発生させることができる。

【0075】

（２） アクチュエータ１６２は、複数の孔１６５を通る液体に、１ｍｌあたり１億個以上のナノバブルを発生させるように通液部１６１を振動させる、（１）記載のナノバブル生成装置。
発生したナノバブルを洗浄等に有効活用することができる。

【0076】

（３） アクチュエータ１６２は、通液部１６１を２０ｋＨｚ超の周波数で振動させる、（１）又は（２）記載のナノバブル生成装置。
ナノバブルを効率よく発生させることができる。

【0077】

（４） アクチュエータ１６２は、複数の孔１６５のそれぞれに、第１面１６３から第２面１６４に向かう液体の流れを発生させるように通液部１６１を振動させる、（１）～（３）のいずれか記載のナノバブル生成装置。
通液部の振動を送液にも有効活用することができる。複数の孔のそれぞれにおける液体の流れによって、ナノバブルの発生を促進することもできる。

【0078】

（５） アクチュエータ１６２は、第１面１６３及び第２面１６４に垂直な方向に沿って通液部１６１を振動させる、（４）記載のナノバブル生成装置。
ナノバブルを効率よく発生させることができる。

【0079】

（６） 液体を収容する容器１１０を更に備え、アクチュエータ１６２は、第１面１６３が容器１１０内の液体に接し、第２面１６４が容器１１０外に面するように通液部１６１を支持し、複数の孔１６５を通った液体をミスト化して容器１１０外に送出するように通液部１６１を振動させる、（５）記載のナノバブル生成装置。
発生したナノバブルをミストとして有効活用することができる。

【0080】

（７） アクチュエータ１６２は、１分あたり０．５～５ｍｌの液体をミスト化して容器１１０外に送出するように通液部１６１を振動させる、（６）記載のナノバブル生成装置。
ナノバブルをより高いエネルギー効率で発生させることができる。

【0081】

（８） 複数の孔１６５のそれぞれは、容器１１０が大気圧の雰囲気中にあり、通液部１６１が静止した状態にて、第１面１６３から第２面１６４に液体を通さないように形成されている、（６）又は（７）記載のナノバブル生成装置。
ナノバブルをより高いエネルギー効率で発生させることができる。

【0082】

（９） 複数の孔１６５のそれぞれの内径は、３～１０μｍである、（８）記載のナノバブル生成装置。
ナノバブルをより高いエネルギー効率で発生させることができる。

【0083】

（１０） 複数の孔１６５のそれぞれの内径は、第１面１６３から第２面１６４に向かうにつれて徐々に小さくなっている、（８）又は（９）記載のナノバブル生成装置。
ナノバブルをより高いエネルギー効率で発生させることができる。

【0084】

（１１） 容器１１０の外面から突出し、人の口腔内に向けられる筒状部１５０を更に備え、アクチュエータ１６２は、第２面１６４が筒状部１５０を経て容器１１０外に面するように通液部１６１を支持し、筒状部１５０を経て液体を口腔内に送出するように通液部１６１を振動させる、（６）～（１０）のいずれか記載のナノバブル生成装置。
ナノバブルを含有するミストを痰の除去等に有効活用することができる。

【0085】

（１２） 容器１１０は、人の顔面に向けられる対向面を有し、アクチュエータ１６２は、第２面１６４が対向面の一部を構成するように通液部１６１を支持し、顔面に液体を送出するように通液部１６１を振動させる、（６）～（１０）のいずれか記載のナノバブル生成装置。
ナノバブルを含有するミストを痰の除去等に有効活用することができる。

【0086】

（１３） 通液部１６１と、容器１１０と、アクチュエータ１６２とをそれぞれが有する複数の送液ユニット１００と、複数の送液ユニット１００のいずれにも装着可能であり、通液部１６１を振動させるための電力をアクチュエータ１６２に供給する電源ユニットと、を備え、複数の孔１６５のそれぞれの大きさが、複数の送液ユニット１００同士で互いに異なっている、（６）～（１２）のいずれか記載のナノバブル生成装置。
粘度の異なる複数種類の液体に応じて第１ユニットと第２ユニットとを使い分けることで、複数種類の液体のそれぞれに、高いエネルギー効率でナノバブルを発生させることができる。

【0087】

（１４） 通液部１６１と、容器１１０と、アクチュエータ１６２とをそれぞれが有する複数の送液ユニット１００と、複数の送液ユニット１００のいずれにも装着可能であり、通液部１６１を振動させるための電力をアクチュエータ１６２に供給する電源ユニットと、を備え、複数の孔１６５の数が、複数の送液ユニット１００同士で互いに異なっている、（６）～（１３）のいずれか記載のナノバブル生成装置。
粘度の異なる複数種類の液体に応じて第１ユニットと第２ユニットとを使い分けることで、複数種類の液体のそれぞれに、高いエネルギー効率でナノバブルを発生させることができる。

【0088】

（１５） 液体を収容する容器１１０を更に備え、アクチュエータ１６２は、第１面１６３及び第２面１６４の両方が容器１１０内で液体に接するように通液部１６１を支持し、複数の孔１６５と、通液部１６１の周囲とを経て容器１１０内で液体を循環させるように通液部１６１を振動させる、（１）又は（２）記載のナノバブル生成装置。
ナノバブルの含有数を自在に調節することができる。

【0089】

（１５） それぞれが通液部１６１とアクチュエータ１６２とを有する複数の振動ユニット１６０Ｄ，１６０Ｅ，１６０Ｆを備え、複数の振動ユニット１６０Ｄ，１６０Ｅ，１６０Ｆは、第１面１６３及び第２面１６４が同一のラインに対し直交するように、ラインに沿って並び、容器１１０内に収容されており、複数の振動ユニット１６０Ｄ，１６０Ｅ，１６０Ｆのそれぞれのアクチュエータ１６２が、複数の孔１６５を通る液体にナノバブルを発生させるように通液部１６１を振動させる、（１４）記載のナノバブル生成装置。
ナノバブルをより短時間で発生させることができる。

【実施例0090】

以下、ナノバブル生成装置１の実施例を示すが、本発明は実施例に限定されるものではない。以下の仕様の振動ユニット１６０を有するナノバブル生成装置１を準備した。
通液部の厚さ： ０．６５ｍｍ
通液部の材質： ステンレス
通液部の外径： ８ｍｍ
孔の数： ９００個
第２面における孔の内径： ５．５μｍ
第１面における孔の内径： ４０μｍ

【0091】

容器１１０に蒸留水を収容した上で、振動ユニット１６０のアクチュエータ１６２に対し、周波数１０８ｋＨｚ、±８０Ｖの駆動電圧を印加して１Ｗの電力を供給した。アクチュエータ１６２が通液部１６１を振動させることで発生したミストを回収し、回収した液中のナノバブルの数を、ナノ粒子トラッキング解析法により計数した。計測の結果、１ｍｌあたり１．２億個のナノバブルが含まれていることが確認された。

【符号の説明】

【0092】

１…ナノバブル生成装置、１００…送液ユニット、１１０…容器、１５０…筒状部、１６１…通液部、１６３…第１面、１６４…第２面、１６５…孔、１６２…アクチュエータ、１，１Ａ，１Ｂ…ナノバブル生成装置、１６０Ｄ，１６０Ｅ，１６０Ｆ…複数の振動ユニット。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】