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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-02-09
(45)【発行日】2022-02-18
(54)【発明の名称】微小気泡増幅装置
(51)【国際特許分類】
C02F 1/461 20060101AFI20220210BHJP
B01F 23/20 20220101ALI20220210BHJP
【ＦＩ】
C02F1/461 Z
B01F3/04 Z
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2021120205
(22)【出願日】2021-07-21
【審査請求日】2021-08-05
(31)【優先権主張番号】P 2021014162
(32)【優先日】2021-02-01
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 ・２０２１年２月５日、テンソー電磁技術工業株式会社の代表中庄谷秀雄が、株式会社Ｖａｌｕｅ Ｐｌａｎｎｉｎｇ、及び有限会社インテリア中庄谷に、手作りのカタログを手渡しするとともに、添付資料１の写真に示した微小気泡発生装置Ｒｉｃｈ Ｆｉｎｅ Ｂｕｂｂｌｅ（リッチファインバブル）を代理店として取り扱うよう申し出を行い、同２月５日に有限会社インテリア中庄谷と、２月６日に株式会社Ｖａｌｕｅ Ｐｌａｎｎｉｎｇと代理店契約を行った。 ・２０２１年２月２５日に、テンソー電磁技術工業株式会社が、株式会社Ｖａｌｕｅ Ｐｌａｎｎｉｎｇから添付資料１に示した微小気泡発生装置Ｒｉｃｈ Ｆｗｉｎｅ Ｂｕｂｂｌｅの注文を受けた。これに基づき、テンソー電磁技術工業株式会社が、同年３月８日微小気泡発生装置Ｒｉｃｈ Ｆｉｎｅ Ｂｕｂｂｌｅを株式会社Ｖａｌｕｅ Ｐｌａｎｎｉｎｇへの注文者馬上貴裕様に直送した。 ・２０２１年２月２６日、テンソー電磁技術工業株式会社の代表中庄谷秀雄が、株式会社Ｖａｌｕｅ Ｐｌａｎｎｉｎｇ、及び有限会社インテリア中庄谷に、添付資料３に示す正規のカタログを配布した。 ・テンソー電磁技術工業株式会社の代表中庄谷秀雄が、株式会社Ｖａｌｕｅ Ｐｌａｎｎｉｎｇに、微小気泡発生装置Ｒｉｃｈ Ｆｉｎｅ Ｂｕｂｂｌｅを、株式会社Ｖａｌｕｅ Ｐｌａｎｎｉｎｇのホームページに掲載するよう依頼した。 ・２０２１年４月１３日に、テンソー電磁技術工業株式会社が、自社のホームページに、微小気泡発生装置の商標（Ｒｉｃｈ Ｆｗｉｎｅ Ｂｕｂｂｌｅ）と、販売代理店として株式会社Ｖａｌｕｅ Ｐｌａｎｎｉｎｇ、有限会社インテリア中庄谷、及びリッチファインバブル販売店（テンソー電磁技術工業株式会社の販売部門）を掲載した。 ・２０２１年４月２６日に、テンソー電磁技術工業株式会社の代表中庄谷秀雄が、株式会社Ｖａｌｕｅ Ｐｌａｎｎｉｎｇに、Ｒｉｃｈ Ｆｗｉｎｅ Ｂｕｂｂｌｅをソーシャルワイヤー株式会社（東京都港区芝浦３－９－１芝浦ルネサイトタワー６階）の運営するニュースキャストを介してネットニュースに掲載するよう依頼した。公開場所に示した電子版ニュース１１紙に掲載された。
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】514288510
【氏名又は名称】テンソー電磁技術工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100076406
【弁理士】
【氏名又は名称】杉本 勝徳
(74)【代理人】
【識別番号】100171941
【弁理士】
【氏名又は名称】辻 忠行
(74)【代理人】
【識別番号】100150762
【弁理士】
【氏名又は名称】阿野 清孝
(72)【発明者】
【氏名】中庄谷 秀雄
【審査官】河野 隆一朗
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１１－２３００２５（ＪＰ，Ａ）
【文献】登録実用新案第３１７６１７５（ＪＰ，Ｕ）
【文献】登録実用新案第３０８８５０５（ＪＰ，Ｕ）
【文献】登録実用新案第３０５７４０３（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２０２０－０６９４６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－０７５７６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－０３６１６６（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２００５／１０２９４０（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１０／０３５４２１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】登録実用新案第３２０９２８０（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２００３－１１２１８４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ０２Ｆ １／４８
Ｂ０１Ｆ １／００ － ５／２６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
電解液中の微小気泡を増幅させる微小気泡増幅装置であって、電解液を流送する金属製の流送管と、
前記流送管を挟んでＮ極とＳ極が対向するよう設けられる少なくとも一対の磁石と
を備え、
前記流送管は、軸垂直断面における幅方向の内径Ｄ１が幅方向に垂直な厚み方向の内径Ｄ２より大きい扁平形状をなし、
前記一対の磁石は、前記幅方向に対向するよう設けられており、
幅方向の内径Ｄ１に対する厚み方向の内径Ｄ２の比（Ｄ２／Ｄ１）は、０．３以上０．６以下であり、
前記磁石により前記流送管内全体が９９ｍＴ以上に形成されていることを特徴とする微小気泡増幅装置。
【請求項2】
前記磁石は、前記流送管の長手方向に沿って、Ｎ極とＳ極を交互に入れ替えながら複数対並べられている請求項１に記載の微小気泡増幅装置。
【請求項3】
前記長手方向に隣接する磁石がヨークで連結されている請求項２に記載の微小気泡増幅装置。
【請求項4】
前記流送管が前記一対の磁石の間を複数本に折り返して通るよう設けられている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の微小気泡増幅装置。
【請求項5】
前記流送管は、厚み方向に対向する少なくとも一方の内面が、山形、又は波形に形成されている請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の微小気泡増幅装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、液体中にマイクロバブルや、ウルトラファインバブル等と称される微小気泡を増幅する技術に関し、特に、電解液を電気分解して微小気泡を増幅させる技術に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、水を電気分解することで、水中に水素と酸素からなる微小気泡を発生させる方法が知られている（特許文献１から特許文献３参照）。
例えば、特許文献１では、チタンを陽極、白金を陰極として水を電気分解する微小気泡発生装置が提案され、特許文献２では、チタンを陰極とし、白金、又は表面に白金をコーティングしたチタンを陽極とする微小気泡発生装置が提案されている。
例えば、特許文献１では、チタンを陽極、白金を陰極として水を電気分解する微小気泡発生装置が提案され、特許文献２では、チタンを陰極とし、白金、又は表面に白金をコーティングしたチタンを陽極とする微小気泡発生装置が提案されている。
【0003】
特許文献１や特許文献２の微小気泡発生装置では、陽極表面に酸化被膜が生じるという問題があったため、本発明者は特許文献３において、電気分解の対象である流水を通す管中に多数の炭チップを充填し、この炭チップの還元力により電極の酸化被膜形成を抑制する微小気泡発生装置を提案している。
【0004】
ところが、特許文献３の微小気泡発生装置は、電池により装置が大きくなるため、持ち運びに不便であるという問題や、電池が切れると使えないという問題があり、本発明者は、未公開ではあるが、特許文献４において、水を流す流路内に備長炭のチップやステンレスの球を充填し、この流水に交差する方向に磁界を加えることで流水内に渦上の起電力を発生させ、該起電力により備長炭やステンレス球の表面で水を電気分解するようにした微小気泡発生装置を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】ＷＯ２０１４／１４８３９７号公報
【文献】特開２０１８－０２０３１３号公報
【文献】特開２０２０－１５１６４０号公報
【文献】特願２０２０－０７３７８４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、特許文献４に係る微小気泡発生装置では、流路に充填した備長炭チップやステンレス球の抵抗により十分な水量が確保できないため、流路を並列にせざるを得ず、装置が大型化するという問題があり、また、配管の錆や不純物がチップ等の隙間に詰まって、使用と共に水量が低下するという問題や水質が劣化するという問題があった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、処理する電解液の流量を十分に確保するとともに、形成した微小気泡含有液の品質劣化を抑制可能な微小気泡増幅装置の提供を目的とする。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、処理する電解液の流量を十分に確保するとともに、形成した微小気泡含有液の品質劣化を抑制可能な微小気泡増幅装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するためになされた発明は、電解液中に微小気泡を増幅させる微小気泡増幅装置であって、電解液を流送する金属製の流送管と、前記流送管を挟んでＮ極とＳ極が対向するよう設けられる少なくとも一対の磁石とを備え、前記流送管は、軸垂直断面における幅方向の内径Ｄ１が幅方向に垂直な厚み方向の内径Ｄ２より大きい扁平形状をなし、前記一対の磁石は、前記幅方向に対向するよう設けられており、幅方向の内径Ｄ１に対する厚み方向の内径Ｄ２の比（Ｄ２／Ｄ１）は、０．３以上０．６以下であり、前記磁石により前記流送管内全体が９９ｍＴ以上に形成されていることを特徴とする。
ここで、「電解液」とは、電流を流すことにより電気分解して気泡を増幅する液体をいうものとする。
ここで、「電解液」とは、電流を流すことにより電気分解して気泡を増幅する液体をいうものとする。
【0008】
このように、金属製の流送管の軸垂直断面の扁平比（Ｄ２／Ｄ１）が、０．３以上０．６以下に設け、その幅方向（長径方向）に一対の磁石を対向させて流送管内の少なくとも一部に９９ｍＴ以上の磁束密度を形成し、この流送管内に電解液を流送することで、流送管内に導電性チップを充填しなくとも、電解液中に十分な起電力を発生させ、この起電力により電解液を電気分解して、流送管内の微小気泡を増幅させることができる。
また、流送管に導電性チップを充填しないため、電解液の流量を十分に確保でき、錆や不純物により流送管が詰まることも抑制できる。
また、流送管に導電性チップを充填しないため、電解液の流量を十分に確保でき、錆や不純物により流送管が詰まることも抑制できる。
【0009】
前記磁石は、前記流送管の長手方向に沿って、Ｎ極とＳ極を交互に入れ替えながら複数対並べられていることが好ましい。こうすることで、電解液の流れる方向について、磁界をより大きく変化させることができるため、流送管内により大きな起電力を発生させて、効率よく微小気泡を増幅させられる。
【0010】
前記長手方向に隣接する磁石がヨークで連結されていることが好ましい。こうすることで、磁界を強くしてより効率よく微小気泡を増幅させられる。
【0011】
前記流送管は、前記一対の磁石の間を複数本に折り返して通るよう設けられていることが好ましい。こうすることで、電解液中の微小気泡を繰り返し増幅させられるため、より多くの微小気泡を増幅させられる。
【0012】
前記流送管は、厚み方向に対向する少なくとも一方の内面が、山形、又は波形に形成されていることが好ましい。こうすることで、当該内面と電解液との接触面積を大きくできるので、より効率よく微小気泡を増幅させられる。
【発明の効果】
【0013】
以上、本発明の微小気泡増幅装置によれば、流送管内部に導電性チップを充填せずに微小気泡を増幅できるため、流送管を通過する電解液の流量を十分に確保することができ、また、導電性チップに塵や不純物がる詰まることによる電解液の品質低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の第１実施形態に係る微小気泡増幅装置を模式的に示した（ａ）正面図、（ｂ）平面図である。
【図4】実施例１、及び比較例１、比較例２に係る加熱試験の説明図である。
【図5】本発明の微小気泡増幅装置の使用例１を示す模式図である。
【図6】本発明の微小気泡増幅装置の使用例２を示す模式図である。
【図7】本発明の微小気泡増幅装置の使用例３を示す模式図である。
【図8】本発明の微小気泡増幅装置の使用例４を示す模式図である。
【図9】流送管の別の例を示す模式的断面図であり、（ａ）から（ｆ）は、流送管の軸垂直断面を、（ｇ）は、流送管の軸に平行に、かつ厚み方向に切断した断面を示している。
【図10】流送管内の磁束密度の測定箇所を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明の実施形態について説明する。ただし、本発明は、以下の実施形態に限られるものではない。
図１は、本発明の一の実施形態に係る微小気泡増幅装置１００を示している。微小気泡増幅装置１００は、電解液Ａを電気分解することにより電解液Ａ中に微小気泡を増幅させる。微小気泡増幅装置１００は、電解液Ａを流送する金属製の流送管１と、複数対の磁気回路２，２，…と、を主に備えている。
図１は、本発明の一の実施形態に係る微小気泡増幅装置１００を示している。微小気泡増幅装置１００は、電解液Ａを電気分解することにより電解液Ａ中に微小気泡を増幅させる。微小気泡増幅装置１００は、電解液Ａを流送する金属製の流送管１と、複数対の磁気回路２，２，…と、を主に備えている。
【0016】
電解液Ａとしては、水道水やミネラルウォーター等の電流を流すと水が電気分解されて水素と酸素を発生させるものの他、電気分解すると水素と塩素を発生する食塩水の様に、電気分解することにより水素と酸素以外の微小気泡を発生するものを用いてもよい。
【0017】
流送管１は、金属製の管からなり、図３に示すように、軸垂直断面における幅方向（図３の左右方向）の内径Ｄ１が幅方向に垂直な厚み方向（図３の上下方向）の内径Ｄ２より大きい扁平形状をなしている。幅方向の内径Ｄ１に対する厚み方向の内径Ｄ２の比である扁平比（Ｄ２／Ｄ１）は、０．３以上、０．６以下に設けられている。Ｄ２／Ｄ１が０．３未満、又は０．６を超える場合は、十分に微小気泡を増幅できない虞がある。
【0018】
流送管１は、図１（ａ）に示すように、一本の扁平管を厚み方向に二つ折りにして往路管１１と復路管１２からなる２本の流送管が、厚み方向に重なるよう設けられている。流送管１の両端は、微小気泡増幅装置１００の装置外の上流側の管と下流側の管に対し、袋ナット等の管継手３により接続される。流送管１は、３本以上重ねるように折り返してもよい。
【0019】
また、本実施形態では、図３に示すように、流送管１は、厚み方向に対向する面１ａ，１ａが互いに平行な平面からなり、短手方向に対向する面１ｂ，１ｂが湾曲面からなり、流送管１の断面は略トラック状をなしているが、図９（ａ）の流送管１Ａに示すように、短手方向に対向する面１ｂ，１ｂも平面にして、断面を長方形にしてもよいし、図９（ｂ）から（ｇ）の流送管１Ｂから１Ｇのように、厚み方向に対向する面１ａ，１ａの内面を山形や波形に形成してもよく、図９の各例の様にすることで電解水との接触面積を大きくできる。
詳細には、図９（ｂ）は、長手方向に対向する面１ａ，１ａが同じ側（図の上側）に湾曲する山形に形成された例、図９（ｃ）の流送管１Ｃは、長手方向に対向する面１ａ，１ａが尾根と尾根、谷と谷の位置を一致させた波形の例、図９（ｄ）の流送管１Ｄは、厚み方向に対向する面１ａ，１ａが互いに厚み方向の外側に湾出する山形をなす例、図９（ｅ）の流送管１Ｅは、長手方向に対向する面１ａ，１ａが尾根と谷の位置を一致させた波形の例、図９（ｆ）の流送管１Ｆは、厚み方向に対向する面１ａ，１ａの内面に断面が三角形状の波形が形成された例、図９（ｇ）の流送管１Ｇは、幅方向ではなく長手方向に断面が三角形状の波型が並ぶ例を示しており、図示の例は、内面に雌螺子を形成した円形管を扁平形状に押しつぶして形成し、波形がらせん状につながるものを示しているが、波形が同心円状に流送管１Ｇの長手方向に並ぶように形成してもよい。
尚、山形や波形に形成するのは、厚み方向に対向する一方の内面のみでもよいし、流送管の長手方向における一部分であってもよい。
詳細には、図９（ｂ）は、長手方向に対向する面１ａ，１ａが同じ側（図の上側）に湾曲する山形に形成された例、図９（ｃ）の流送管１Ｃは、長手方向に対向する面１ａ，１ａが尾根と尾根、谷と谷の位置を一致させた波形の例、図９（ｄ）の流送管１Ｄは、厚み方向に対向する面１ａ，１ａが互いに厚み方向の外側に湾出する山形をなす例、図９（ｅ）の流送管１Ｅは、長手方向に対向する面１ａ，１ａが尾根と谷の位置を一致させた波形の例、図９（ｆ）の流送管１Ｆは、厚み方向に対向する面１ａ，１ａの内面に断面が三角形状の波形が形成された例、図９（ｇ）の流送管１Ｇは、幅方向ではなく長手方向に断面が三角形状の波型が並ぶ例を示しており、図示の例は、内面に雌螺子を形成した円形管を扁平形状に押しつぶして形成し、波形がらせん状につながるものを示しているが、波形が同心円状に流送管１Ｇの長手方向に並ぶように形成してもよい。
尚、山形や波形に形成するのは、厚み方向に対向する一方の内面のみでもよいし、流送管の長手方向における一部分であってもよい。
【0020】
流送管１の材料としては、鉄、ステンレス、真鍮、その他の金属を適宜に用いることができるが、酸化しにくいＳＵＳ３０４等のオーステナイト系ステンレスが好ましい。
尚、図３の〇の中に×のある記号は、電解液Ａが奥行方向に、〇の中に点のある記号は、紙面手前側に電解液Ａが流れることを示す。
尚、図３の〇の中に×のある記号は、電解液Ａが奥行方向に、〇の中に点のある記号は、紙面手前側に電解液Ａが流れることを示す。
【0021】
磁気回路２は、流送管１の長手方向（図１（ｂ）の左右方向）に並ぶ２対（４個）の磁石２１，２１，２１，２１と、前記４個の磁石のうち、流送管１の同じ側に並ぶ２つの磁石２１，２１を連結する一対の鉄製のヨーク２２，２２とを備えている。２対の磁石２１２１，…は、流送管１を挟んで、Ｎ極とＳ極が対向するように、かつ２対のＮ極とＳ極の対向する向きが異なるよう設けられている。各対の磁石２１，２１は、図３に示すように、流送管１の往路管１１と復路管１２の両方を挟んでこれらの幅方向に対向するように配設されている。尚、図中の符号９は、ケーシングを示している。
【0022】
磁気回路２により、流送管１内に形成される磁力は、全体が９９ｍＴ以上であることが重要であり、全体が１２７ｍＴ以上であることが好ましい。こうすることで、流送管内の微小気泡を、十分に増幅させることができる。
【0023】
微小気泡増幅装置１００を用いるときは、図１（ａ）に示すように、流送管１の流入口４１から電解液Ａを流入させ、流出口４２から増幅された微小気泡を含む微小気泡含有液
Ｂを取り出す。
図２に示すように、流送管１に流送した電解液Ａが、流送管１を挟んで対向する一対の磁石２１Ａ，２１Ａに近づく際には、電解液Ａに加わる磁力が徐々に強くなる（磁束密度が大きくなる）ため、いわゆる右ねじの法則により、この磁力を弱めるために、当該一対の磁石２１，２１の形成する磁界の逆向きの磁界を形成すべく、符号Ｃ１に示すような回転方向に渦型の起電力が発生する。電解液Ａが一対の磁石２１，２１から遠ざかる際には、徐々に磁力が弱くなる（磁束密度が小さくなる）ため、磁力を強めるために、当該一対の磁石２１Ａ，２１Ａによる磁界と同じ向きの磁界を形成すべく、いわゆる右ねじの法則により、符号Ｃ２に示すような符号Ｃ１と逆の回転方向に渦型の起電力が発生する。丁度、対向する一対の磁石２１Ａ，２１Ａの間を通る際には、流送管１の厚み方向に直線状の起電力Ｃ３が発生する。
さらに、電解液Ａが進んで、次の流送管１を挟んで対向する一対の磁石２１Ｂ，２１Ｂを通過する際には、当該一対の磁石２１Ｂ，２１Ｂは、この前の一対の磁石２１Ａ，２１Ａと電解方向が逆向きであるため、近づく際にＣ２、遠ざかる際にＣ１の回転方向の起電力が形成される。
Ｂを取り出す。
図２に示すように、流送管１に流送した電解液Ａが、流送管１を挟んで対向する一対の磁石２１Ａ，２１Ａに近づく際には、電解液Ａに加わる磁力が徐々に強くなる（磁束密度が大きくなる）ため、いわゆる右ねじの法則により、この磁力を弱めるために、当該一対の磁石２１，２１の形成する磁界の逆向きの磁界を形成すべく、符号Ｃ１に示すような回転方向に渦型の起電力が発生する。電解液Ａが一対の磁石２１，２１から遠ざかる際には、徐々に磁力が弱くなる（磁束密度が小さくなる）ため、磁力を強めるために、当該一対の磁石２１Ａ，２１Ａによる磁界と同じ向きの磁界を形成すべく、いわゆる右ねじの法則により、符号Ｃ２に示すような符号Ｃ１と逆の回転方向に渦型の起電力が発生する。丁度、対向する一対の磁石２１Ａ，２１Ａの間を通る際には、流送管１の厚み方向に直線状の起電力Ｃ３が発生する。
さらに、電解液Ａが進んで、次の流送管１を挟んで対向する一対の磁石２１Ｂ，２１Ｂを通過する際には、当該一対の磁石２１Ｂ，２１Ｂは、この前の一対の磁石２１Ａ，２１Ａと電解方向が逆向きであるため、近づく際にＣ２、遠ざかる際にＣ１の回転方向の起電力が形成される。
【0024】
次に、実施形態１にかかる実施例、及び比較例について説明する。
（実施例１）
流送管１としてＳＵＳ３０４製の呼び径１３（外径φ１６ｍｍ）の水道用フレキシブルチューブ（株式会社リビラック製、品番：ＲＦＬ１０）を扁平に潰して、幅１９．８ｍｍ（幅方向の内径Ｄ１＝１９．２ｍｍ）、厚み８．３ｍｍ（厚み方向の内径Ｄ２＝７．７ｍｍ）、扁平比（Ｄ２／Ｄ１）＝０．４とした全長６２０ｍｍのものを図１、図３に示すように、厚み方向に２つ折りにしたものを用いた。流送管１を、袋ナット、継手、及びビニールホースにより水道管につなげた。磁気回路２には、磁石２１として、５７０ｍＴのネオジウム磁石を用い、ヨークとして、磁着した鉄心を用いた。磁気回路２は、磁石２１が流送管１の幅方向に対向するようにして（図４（ｂ）参照）、４０ｍｍピッチで、長手方向に沿って８個並べた。流送管１及び磁気回路２，２，…は、塩化ビニルの円形管と盲ナットにより形成したケーシング内に収容した。こうして作成した微小気泡増幅装置１００を実施例１とした。
（実施例１）
流送管１としてＳＵＳ３０４製の呼び径１３（外径φ１６ｍｍ）の水道用フレキシブルチューブ（株式会社リビラック製、品番：ＲＦＬ１０）を扁平に潰して、幅１９．８ｍｍ（幅方向の内径Ｄ１＝１９．２ｍｍ）、厚み８．３ｍｍ（厚み方向の内径Ｄ２＝７．７ｍｍ）、扁平比（Ｄ２／Ｄ１）＝０．４とした全長６２０ｍｍのものを図１、図３に示すように、厚み方向に２つ折りにしたものを用いた。流送管１を、袋ナット、継手、及びビニールホースにより水道管につなげた。磁気回路２には、磁石２１として、５７０ｍＴのネオジウム磁石を用い、ヨークとして、磁着した鉄心を用いた。磁気回路２は、磁石２１が流送管１の幅方向に対向するようにして（図４（ｂ）参照）、４０ｍｍピッチで、長手方向に沿って８個並べた。流送管１及び磁気回路２，２，…は、塩化ビニルの円形管と盲ナットにより形成したケーシング内に収容した。こうして作成した微小気泡増幅装置１００を実施例１とした。
【0025】
（加熱試験）
実施例１に係る微小気泡増幅装置１００を用い、電解液Ａとして発明者の住所において２０２１年１月に採取した水道水を、流送管１の流入口４１から０．３ＭＰａの水圧で流送管１内に流送し、流出口４２から流出した処理水Ｂ（試料）について、下記の加熱試験を行った。
実施例１に係る微小気泡増幅装置１００を用い、電解液Ａとして発明者の住所において２０２１年１月に採取した水道水を、流送管１の流入口４１から０．３ＭＰａの水圧で流送管１内に流送し、流出口４２から流出した処理水Ｂ（試料）について、下記の加熱試験を行った。
【0026】
流出口４２から流出した処理水Ｂ（試料）を、図４に示すように、鉄製の鍋本体（直径２００ｍｍ、深さ６８ｍｍ）にガラス製の蓋（質量４２４ｇ）を有する鍋の中にサラダ油を薄く引いて油膜を作り、直径６２ｍｍ、深さ１３ｍｍの鉄製の蓋（ジャム瓶の蓋）を鍋の内部に敷いて、上記の流出口４２から流出した水２０ｍｌを鉄製の蓋の内部に投入した。サラダ油を引いたのは、増幅した気体が、発火点に達するまでに鉄製の蓋の中から漏れ出ることを防止するためである。この状態で、鍋をコンロに載せ、過熱を行なったところ、加熱開始から４７秒後に爆発が起こり、ガラス製の蓋が８ｃｍほど跳ね上がった。
【0027】
（比較例１）
磁石２１を、図４（ｂ）に示すように、流送管１の厚み方向に対向するようにした以外は、実施例１と同じようにして、流送管１の流入口４１へ水道水を流し込み、流出口４２から流出した処理水（試料）について加熱試験を行った。加熱開始から１分３０秒が経過しても、爆発は起こらなかった。
磁石２１を、図４（ｂ）に示すように、流送管１の厚み方向に対向するようにした以外は、実施例１と同じようにして、流送管１の流入口４１へ水道水を流し込み、流出口４２から流出した処理水（試料）について加熱試験を行った。加熱開始から１分３０秒が経過しても、爆発は起こらなかった。
【0028】
（比較例２）
実施例１で用いたのと同じ水道用フレキシブルチューブを扁平に潰さずに、断面が円形の状態のまま用いた（図４（ｂ）参照）以外は、実施例１と同様にして、流送管１の流入口４１へ水道水を流し込み、流出口４２から流出した処理水（試料）について加熱試験を行った。加熱開始から１分３０秒経過しても、爆発は起こらなかった。
実施例１で用いたのと同じ水道用フレキシブルチューブを扁平に潰さずに、断面が円形の状態のまま用いた（図４（ｂ）参照）以外は、実施例１と同様にして、流送管１の流入口４１へ水道水を流し込み、流出口４２から流出した処理水（試料）について加熱試験を行った。加熱開始から１分３０秒経過しても、爆発は起こらなかった。
【0029】
（加熱試験についての考察）
実施例１の微小気泡増幅装置１００を用いた加熱試験の結果から、流送管１として扁平管を用い、かつ扁平管の幅方向に磁石を対向させるよう配置することで、流送管１に流した水に水素と酸素からなる微小気泡を増幅させることができた。また、比較例１、比較例２の結果から、流送管１として、扁平管を用いても厚み方向に磁石を対向させた場合や、流送管１として円形管を用いた場合は、水素と酸素からなる微小気泡が増幅しないことが分かった。実施例１における流送管１の扁平比（Ｄ２／Ｄ１）が０．４であることから、扁平比Ｄ２／Ｄ１は０．６以下であることが好ましく、０．４５以下が特に好ましいことが分かった。
実施例１の微小気泡増幅装置１００を用いた加熱試験の結果から、流送管１として扁平管を用い、かつ扁平管の幅方向に磁石を対向させるよう配置することで、流送管１に流した水に水素と酸素からなる微小気泡を増幅させることができた。また、比較例１、比較例２の結果から、流送管１として、扁平管を用いても厚み方向に磁石を対向させた場合や、流送管１として円形管を用いた場合は、水素と酸素からなる微小気泡が増幅しないことが分かった。実施例１における流送管１の扁平比（Ｄ２／Ｄ１）が０．４であることから、扁平比Ｄ２／Ｄ１は０．６以下であることが好ましく、０．４５以下が特に好ましいことが分かった。
【0030】
（ＵＦＢ測定試験１）
（実施例１）
上記の実施例１に係る加熱試験で用いた水道水と同時に採取し、０．１μｍ濾過フィルター（オルガノ株式会社製、商品名ミクロポア、品番１ＢＣ－１ＳＥ）を用いて濾過した水道水を、実施例１の微小気泡増幅装置１００の流送管１に通してＵＦＢ測定用の処理水を得た。
（実施例１）
上記の実施例１に係る加熱試験で用いた水道水と同時に採取し、０．１μｍ濾過フィルター（オルガノ株式会社製、商品名ミクロポア、品番１ＢＣ－１ＳＥ）を用いて濾過した水道水を、実施例１の微小気泡増幅装置１００の流送管１に通してＵＦＢ測定用の処理水を得た。
【0031】
（試験例１）
実施例１に係る水道水と同時に採取し、０．１μｍ濾過フィルターで濾過しただけの水道水を試験例１に係るＵＦＢ測定用の処理水とした。
実施例１に係る水道水と同時に採取し、０．１μｍ濾過フィルターで濾過しただけの水道水を試験例１に係るＵＦＢ測定用の処理水とした。
【0032】
実施例１、及び試験例１に係るＵＦＢ測定用の処理水に含まれるＵＦＢついて、トスレック株式会社に依頼し、スペクトリス株式会社製のＮａｎｏＳｉｇｈｔ ＮＳ３００で、平均粒径と、粒径が１μｍ未満のＵＦＢの濃度と、粒径が９０ｎｍから１１０ｎｍのＵＦＢの濃度とを測定した。測定は２０２１年１月１９日に行った。その結果を表１に示す。
尚、表１、及び表２中の±は、標準誤差である。
尚、表１、及び表２中の±は、標準誤差である。
【0033】
【0034】
（ＵＦＢ測定試験１についての考察）
表１に示すように、ＵＦＢ濃度、及び９０～１１０ｎｍの粒径に限定したＵＦＢ濃度が、いずれも実施例１の方が試験例１より有意に高くなっており、微小気泡増幅装置１００により、実施例１の微小気泡増幅装置１００によりＵＦＢが増幅していることが分かった。
表１に示すように、ＵＦＢ濃度、及び９０～１１０ｎｍの粒径に限定したＵＦＢ濃度が、いずれも実施例１の方が試験例１より有意に高くなっており、微小気泡増幅装置１００により、実施例１の微小気泡増幅装置１００によりＵＦＢが増幅していることが分かった。
【0035】
（ＵＦＢ測定試験２）
２０２１年６月に、上記加熱試験、及びＵＦＢ測定試験１で用いた水道水と同じ住所で採取した水道水から以下の要領で得た処理水について、ＵＦＢ測定試験１と同様に、平均粒径と、粒径が１μｍ未満のＵＦＢの濃度と、粒径が９０ｎｍから１１０ｎｍのＵＦＢの濃度とを測定した。比較例２、実施例３については、測定は２０２１年６月１０日に、比較例３、実施例２については、のちに追加で行なったため、それぞれ２０２１年６月１５日、２１日に行った。
２０２１年６月に、上記加熱試験、及びＵＦＢ測定試験１で用いた水道水と同じ住所で採取した水道水から以下の要領で得た処理水について、ＵＦＢ測定試験１と同様に、平均粒径と、粒径が１μｍ未満のＵＦＢの濃度と、粒径が９０ｎｍから１１０ｎｍのＵＦＢの濃度とを測定した。比較例２、実施例３については、測定は２０２１年６月１０日に、比較例３、実施例２については、のちに追加で行なったため、それぞれ２０２１年６月１５日、２１日に行った。
【0036】
（比較例２）
２０２１年６月に採取した水道水を、ＵＦＢ測定試験１と同じ０．１μｍの濾過フィル
ターに通し、これを扁平に潰さずに扁平比（Ｄ２／Ｄ１）を１．０とした比較例２に係る
装置に流送管１に流送して、比較例２に係るＵＦＢ測定２用の処理水を得た。
２０２１年６月に採取した水道水を、ＵＦＢ測定試験１と同じ０．１μｍの濾過フィル
ターに通し、これを扁平に潰さずに扁平比（Ｄ２／Ｄ１）を１．０とした比較例２に係る
装置に流送管１に流送して、比較例２に係るＵＦＢ測定２用の処理水を得た。
【0037】
（比較例３）
流送管１の扁平比（Ｄ２／Ｄ１）を０．２とした他は実施例１と同様に形成した装置を比較例３とした。比較例２に係る水道水より数日後に採取した水道水を、ＵＦＢ測定試験１と同じ０．１μｍの濾過フィルターに通し、これを比較例３の装置の流送管１に流送して、比較例３に係るＵＦＢ測定２用の処理水を得た。
流送管１の扁平比（Ｄ２／Ｄ１）を０．２とした他は実施例１と同様に形成した装置を比較例３とした。比較例２に係る水道水より数日後に採取した水道水を、ＵＦＢ測定試験１と同じ０．１μｍの濾過フィルターに通し、これを比較例３の装置の流送管１に流送して、比較例３に係るＵＦＢ測定２用の処理水を得た。
【0038】
（実施例２）
流送管１の扁平比（Ｄ２／Ｄ１）を０．３とした他は実施例１と同様に形成した微小気泡増幅装置１００を実施例２とした。比較例３に係る水道水より数日後に採取した水道水を、ＵＦＢ測定試験１と同じ０．１μｍの濾過フィルターに通し、これを実施例２の微小気泡増幅装置１００の流送管１に流送して、実施例２に係るＵＦＢ測定２用の処理水を得た。
流送管１の扁平比（Ｄ２／Ｄ１）を０．３とした他は実施例１と同様に形成した微小気泡増幅装置１００を実施例２とした。比較例３に係る水道水より数日後に採取した水道水を、ＵＦＢ測定試験１と同じ０．１μｍの濾過フィルターに通し、これを実施例２の微小気泡増幅装置１００の流送管１に流送して、実施例２に係るＵＦＢ測定２用の処理水を得た。
【0039】
（実施例３）
流送管１の扁平比（Ｄ２／Ｄ１）を０．６とした他は実施例１と同様に形成した微小気泡増幅装置１００を実施例３とした。比較例２に係る水道水と同時に採取した水道水を、ＵＦＢ測定試験１と同じ０．１μｍの濾過フィルターに通し、これを実施例３の微小気泡増幅装置１００の流送管１に流送して、実施例３に係るＵＦＢ測定２用の処理水を得た。
流送管１の扁平比（Ｄ２／Ｄ１）を０．６とした他は実施例１と同様に形成した微小気泡増幅装置１００を実施例３とした。比較例２に係る水道水と同時に採取した水道水を、ＵＦＢ測定試験１と同じ０．１μｍの濾過フィルターに通し、これを実施例３の微小気泡増幅装置１００の流送管１に流送して、実施例３に係るＵＦＢ測定２用の処理水を得た。
【0040】
（磁束密度の測定２）
加えて、実施例２、３、及び比較例２、３に係る流送管１の内部の磁束密度を、カネテック株式会社製のテスラメーター（型式ＴＭ―７０１）を用いて、図１０に示した位置で測定した。その結果を表２に示す。
加えて、実施例２、３、及び比較例２、３に係る流送管１の内部の磁束密度を、カネテック株式会社製のテスラメーター（型式ＴＭ―７０１）を用いて、図１０に示した位置で測定した。その結果を表２に示す。
【0041】
ＵＦＢ測定試験２、及び磁束密度の測定２の結果を表２に示す。
【表2】
【0042】
（ＵＦＢ測定試験２についての考察）
表２の結果から、流送管１の扁平比（Ｄ２／Ｄ１）を０．２とした比較例３で得られた処理水は、流送管１の扁平比を１．０とした比較例２により得られた処理水よりＵＦＢ濃度が低かった。上述の加熱試験の結果から比較例２の装置では、ＵＦＢが増幅していないと考えられることから、比較例３の装置でもＵＦＢは増幅していないと考えられる。
表２の結果から、流送管１の扁平比（Ｄ２／Ｄ１）を０．２とした比較例３で得られた処理水は、流送管１の扁平比を１．０とした比較例２により得られた処理水よりＵＦＢ濃度が低かった。上述の加熱試験の結果から比較例２の装置では、ＵＦＢが増幅していないと考えられることから、比較例３の装置でもＵＦＢは増幅していないと考えられる。
【0043】
これに対し、実施例２、実施例３に係る微小気泡増幅装置１００で得られた処理水は、比較例２、比較例３に比べてＵＦＢ濃度、及び９０～１１０ｎｍの粒径に限定したＵＦＢ濃度が有意に高くなっており、実施例２、実施例３の微小気泡増幅装置１００によりＵＦＢが増幅していることが分かった。ＵＦＢ測定試験１、２の結果を合わせると、微小気泡増幅装置１００において、流送管１の扁平比（Ｄ２／Ｄ１）は、０．３以上０．６以下であることが重要であることが分かった。
【0044】
（流送管１内の磁束密度についての考察）
流送管１内の磁束密度は、表１、表２に示した実施例１乃至実施例３に係る流送管１内の磁束密度の測定結果から、流送管１の扁平比が０．３以上０６以下であれば、流送管１内全体を９９ｍＴ以上とすることで、流送管内にＵＦＢを増幅可能であると考えられる。また、流送管内全体を１２７ｍＴ以上であれば、より確実に流送管内のＵＦＢを増幅可能であると考えられる。
流送管１内の磁束密度は、表１、表２に示した実施例１乃至実施例３に係る流送管１内の磁束密度の測定結果から、流送管１の扁平比が０．３以上０６以下であれば、流送管１内全体を９９ｍＴ以上とすることで、流送管内にＵＦＢを増幅可能であると考えられる。また、流送管内全体を１２７ｍＴ以上であれば、より確実に流送管内のＵＦＢを増幅可能であると考えられる。
【0045】
（使用例１）
図５は、微小気泡増幅装置１００を給湯器４に接続して、給湯ラインに微小気泡含有水を供給する例を示している。図示の例では、二次側（下流側）配管５２に微小気泡増幅装置１００を配置したが、一側（上流側）に微小気泡増幅装置１００を配置することもできる。微小気泡増幅装置１００を給湯器４に内蔵させて、設置スペースを節約することもできる。
微小気泡増幅装置１００は、給湯器４からの水圧だけで十分な水量を処理できるため、このように給湯器４の二次側配管５２に付設するだけで、容易に暖かい微小気泡増幅水を得ることができる。
図５は、微小気泡増幅装置１００を給湯器４に接続して、給湯ラインに微小気泡含有水を供給する例を示している。図示の例では、二次側（下流側）配管５２に微小気泡増幅装置１００を配置したが、一側（上流側）に微小気泡増幅装置１００を配置することもできる。微小気泡増幅装置１００を給湯器４に内蔵させて、設置スペースを節約することもできる。
微小気泡増幅装置１００は、給湯器４からの水圧だけで十分な水量を処理できるため、このように給湯器４の二次側配管５２に付設するだけで、容易に暖かい微小気泡増幅水を得ることができる。
【0046】
（使用例２）
図６は、微小気泡増幅装置１００を高圧洗浄機６に内蔵させた場合を示している。高圧洗浄機６に水道水を流入させ、微小気泡増幅装置１００により該水道水中に微小気泡を形成したのちコンプレッサーにより加圧して高圧水として噴射する。微小気泡増幅装置１００は、流送管１内部の抵抗が小さいため、多数の流送管１を並列にする必要がなく装置が小型化できるので、このように高圧洗浄機６に内蔵できる。
厨房のグリスフィルターの油汚れを高圧洗浄水で洗浄する場合、苛性ソーダに数時間漬け込む等して、油分を分解してから高圧洗浄機で水洗いする必要があるが、苛性ソーダは人体の皮膚を溶かすほど危険な劇薬であり、排水に流す場合は、酸で中和しなくてはならないという問題が有る。
本発明の微小気泡増幅装置１００を高圧洗浄機６に組み込むことで、汚れたグリスフィルターに高圧洗浄機６から放出される微小気泡含有水を吹きかけ、数分間放置してから、再度高圧洗浄するだけで油汚れを洗い流すことができるため、洗浄時間を大幅に短縮でき、洗浄に使用した微小気泡含有水を、そのまま排水できる。
図６は、微小気泡増幅装置１００を高圧洗浄機６に内蔵させた場合を示している。高圧洗浄機６に水道水を流入させ、微小気泡増幅装置１００により該水道水中に微小気泡を形成したのちコンプレッサーにより加圧して高圧水として噴射する。微小気泡増幅装置１００は、流送管１内部の抵抗が小さいため、多数の流送管１を並列にする必要がなく装置が小型化できるので、このように高圧洗浄機６に内蔵できる。
厨房のグリスフィルターの油汚れを高圧洗浄水で洗浄する場合、苛性ソーダに数時間漬け込む等して、油分を分解してから高圧洗浄機で水洗いする必要があるが、苛性ソーダは人体の皮膚を溶かすほど危険な劇薬であり、排水に流す場合は、酸で中和しなくてはならないという問題が有る。
本発明の微小気泡増幅装置１００を高圧洗浄機６に組み込むことで、汚れたグリスフィルターに高圧洗浄機６から放出される微小気泡含有水を吹きかけ、数分間放置してから、再度高圧洗浄するだけで油汚れを洗い流すことができるため、洗浄時間を大幅に短縮でき、洗浄に使用した微小気泡含有水を、そのまま排水できる。
【0047】
（使用例３）
図７は、微小気泡増幅装置１００を、散水ホース７と組み合わせた例を示している。こうすることで、生花や植木、家庭菜園などに微小気泡含有水を散水できる。植物に酸素を含む微小気泡を与えることで、植物の成長を促すことができる。微小気泡増幅装置１００は、流送管１の抵抗が小さいため、このように、散水ホース７に組み込んでも散水ホース７の放水圧を十分に確保できる。
図７は、微小気泡増幅装置１００を、散水ホース７と組み合わせた例を示している。こうすることで、生花や植木、家庭菜園などに微小気泡含有水を散水できる。植物に酸素を含む微小気泡を与えることで、植物の成長を促すことができる。微小気泡増幅装置１００は、流送管１の抵抗が小さいため、このように、散水ホース７に組み込んでも散水ホース７の放水圧を十分に確保できる。
【0048】
（使用例４）
図８は、微小気泡増幅装置１００を、清涼飲料水の製造工程に組み込んだ例を示している。微小気泡増幅装置１００により増幅する酸素と水素の微小気泡は、人体に無害のため清涼飲料水に利用できる。湧き水Ａ等を濾過フィルター８，…により濾過したのち、微小気泡増幅装置１００を通過させて微小気泡含有水からなる清涼飲料水Ｂを形成する。
微小気泡を含有する清涼飲料水は、ガラス瓶やアルミ缶、アルミ袋に充填することで容器から微小気泡が抜け出しにくくなるため、製品として十分に流通させることができる。 また、本発明者、及びその母親が、水道水を直接飲んだ場合と、水道水を本発明に係る微小気泡増幅装置１００を通して形成した微小気泡含有水を飲んだ場合で、手の表面温度を測定したところ、水道水を直接飲んだ場合は、手の表面温度が下がり、血管が収縮したと考えられるのに対し、微小気泡含有水を飲んだ場合は、手の表面温度が上がり、血管が拡張したと考えられる。
図８は、微小気泡増幅装置１００を、清涼飲料水の製造工程に組み込んだ例を示している。微小気泡増幅装置１００により増幅する酸素と水素の微小気泡は、人体に無害のため清涼飲料水に利用できる。湧き水Ａ等を濾過フィルター８，…により濾過したのち、微小気泡増幅装置１００を通過させて微小気泡含有水からなる清涼飲料水Ｂを形成する。
微小気泡を含有する清涼飲料水は、ガラス瓶やアルミ缶、アルミ袋に充填することで容器から微小気泡が抜け出しにくくなるため、製品として十分に流通させることができる。 また、本発明者、及びその母親が、水道水を直接飲んだ場合と、水道水を本発明に係る微小気泡増幅装置１００を通して形成した微小気泡含有水を飲んだ場合で、手の表面温度を測定したところ、水道水を直接飲んだ場合は、手の表面温度が下がり、血管が収縮したと考えられるのに対し、微小気泡含有水を飲んだ場合は、手の表面温度が上がり、血管が拡張したと考えられる。
【0049】
以上、本発明の微小気泡増幅装置は、上述した実施形態に限らず、例えば、磁石は、複数対設ける必要はなく１対でもよい。流送管は、２つ折りにせず、１本の直管のみでも良いし、３つ折り以上にしてもよく、複数本を並列にしてもよい。
【符号の説明】
【0050】
１００ 微小気泡増幅装置
Ａ 電解質
１ 流送管
２１ 磁石
２２ ヨーク
Ａ 電解質
１ 流送管
２１ 磁石
２２ ヨーク
【要約】 （修正有）
【課題】微小気泡発生装置において、流送管の目詰まりによる水の流量低下や、品質劣化を抑制する。
【解決手段】本発明は、水Ａ中に微小気泡を発生させる微小気泡発生装置１００である。微小気泡発生装置１００は、水Ａを流送する金属製の流送管１と、流送管１を挟んでＮ極とＳ極が対向するよう設けられる少なくとも一対の磁石２１，２１とを備えている。流送管１は、軸垂直断面における幅方向の内径Ｄ１が幅方向に垂直な厚み方向の内径Ｄ１より大きい扁平形状をなし、一対の磁石２１，２１は、前記幅方向に対向するよう設けられており、幅方向の内径Ｄ１に対する厚み方向の内径Ｄ２の比（Ｄ２／Ｄ１）は、０．３以上０．６以下であり、磁石２１，２１により流送管内１全体が９９ｍＴ以上に形成されている。
【選択図】図１
【解決手段】本発明は、水Ａ中に微小気泡を発生させる微小気泡発生装置１００である。微小気泡発生装置１００は、水Ａを流送する金属製の流送管１と、流送管１を挟んでＮ極とＳ極が対向するよう設けられる少なくとも一対の磁石２１，２１とを備えている。流送管１は、軸垂直断面における幅方向の内径Ｄ１が幅方向に垂直な厚み方向の内径Ｄ１より大きい扁平形状をなし、一対の磁石２１，２１は、前記幅方向に対向するよう設けられており、幅方向の内径Ｄ１に対する厚み方向の内径Ｄ２の比（Ｄ２／Ｄ１）は、０．３以上０．６以下であり、磁石２１，２１により流送管内１全体が９９ｍＴ以上に形成されている。
【選択図】図１
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】