JP2006231310A

JP2006231310A - 微小液滴及びその作成方法

Info

Publication number: JP2006231310A
Application number: JP2005084730A
Authority: JP
Inventors: Fumiyoshi Saito; 文良斎藤; Takeshi Nakajima; 竹志中島; Tsutomu Terui; 勉照井; Kiyoshi Kosakata; 潔小坂田
Original assignee: ICS Co Ltd
Current assignee: ICS Co Ltd
Priority date: 2005-02-24
Filing date: 2005-02-24
Publication date: 2006-09-07

Abstract

【課題】磁気処理及び微小気泡の技術を応用し、新しい性質を持った微小液滴を作成する方法を開発する。
【解決手段】気液混合装置を用いて直径１μｍ以下の安定な微小気泡を含む微小液滴を作成する。
【選択図】なし

Description

本発明は、殺菌、湿潤、消火、施肥、土壌処理等種種の目的に使用される微小液滴及びその作成方法に関するものである。

近時、液体特に水の磁気処理について多大の関心が寄せられつつあり、未だ確定的な論拠は得られないものの、現象として、磁気処理された水の性質が処理前と異なる特異な性質をもつこと、例えば浸透性の増大・接触する鉄系金属の錆の防除・管壁への生物付着防止等が認められている。（例えば特開２００２−１４３８５８、鈴木：日本調理科学会誌Ｖｏｌ．２９，Ｎｏ．１ｐ．５２１９９９）

また一方、液中特に水中の気泡については、その微細化についての研究と装置の進歩に伴い、粒径が数μｍ若しくはそれ以下の気泡が実現して、その性質が従来のミクロンオーダーを最小とするものとは著しく異なること、例えば液中において浮上・放散せず、長期間安定に存在すること、酸素等を含む水では細菌・生物に対する活性が増大すること等が経験的に認められている。（例えば大成他：資源処理技術Ｖｏｌ．４６，Ｎｏ．４ｐ．２３８１９９９）

上記磁気処理或いは微小気泡の技術は、個々に又は両者を併せたものとして実用面に展開されつつあるが、それらは総て液体としての応用であって、噴霧としての利用については未だ考えられていない。
特開２００２−１４３８５８鈴木：日本調理科学会誌Ｖｏｌ．２９，Ｎｏ．１ｐ．５２１９９９大成他：資源処理技術Ｖｏｌ．４６，Ｎｏ．４ｐ．２３８１９９９

本発明においては、磁気処理及び微小気泡の技術を応用し、新しい性質を持った微小液滴を作成する方法を開発する。

本発明者らは、水質浄化を主目的とする微小気泡の形成並びにこれに対する磁気処理の併用について多年の経験と開発との結果、ナノオーダーの気泡を作り出す気液混合装置の開発と実用に成功し、これに基づいて以下の発明を行った。
（１）直径１μｍ以下の特定気体の気泡を含有する微小液滴。
（２）磁気処理を施した微小液滴。
（３）（１）及び（２）記載の双方の性質を兼備した微小液滴。
（４）一方より気体及び液体を供給し、他方より微小気泡を含む気液混合物を排出する構造の気液混合装置若しくは微小気泡製造装置を使用することを特徴とする、（１）〜（３）の何れかに記載の微小液滴の作成方法。
（５）一方より気体及び液体を供給し、他方より微小気泡を含む気液混合物を排出する構造の気液混合装置若しくは微小気泡製造装置を使用し、該排出物を適宜の霧化装置に供給することを特徴とする、（１）〜（３）の何れかに記載の微小液滴の噴霧方法。
（６）固定筒の内部にモータにより回転する回転筒を設置し、該固定筒の一端付近には吸液口と吸気口とを設け、該固定筒の他端には該固定筒の外部に連通する連通室を設け、該連通室内には該モータにより回転する送出手段を設け、該送出手段が連通室内の液体を外部に送出することにより連通室内と固定筒内が負圧となって吸液口と吸気口とよりそれぞれ液体と気体とが固定筒内に導入されるようにし、更に固定筒の内周面と回転筒の外周面とに、それぞれ断面がほぼ台形状の突起を該固定筒ないし回転筒の長さ方向に複数本形成することによってこれら各突起間を断面がほぼ逆台形状の溝とし、各溝内部に永久磁石を配置した微小気泡製造装置を使用することを特徴とする、（１）〜（３）の何れかに記載の微小液滴の作成方法。
（７）固定筒の内部にモータにより回転する回転筒を設置し、該固定筒の一端付近には吸液口と吸気口とを設け、該固定筒の他端には該固定筒の外部に連通する連通室を設け、該連通室内には該モータにより回転する送出手段を設け、該送出手段が連通室内の液体を外部に送出することにより連通室内と固定筒内が負圧となって吸液口と吸気口とよりそれぞれ液体と気体とが固定筒内に導入されるようにし、更に固定筒の内周面と回転筒の外周面とに、それぞれ断面がほぼ台形状の突起を該固定筒ないし回転筒の長さ方向に複数本形成することによってこれら各突起間を断面がほぼ逆台形状の溝とし、各溝内部に永久磁石を配置した微小気泡製造装置を使用し、該装置よりの排出物を適宜の霧化装置に供給することを特徴とする、（１）〜（３）の何れかに記載の微小液滴の作成方法。
（８）（１）又は（３）記載の特定気体が、空気、酸素、オゾン、窒素、２酸化炭素及び水素の何れか１若しくは前記気体の何れか２以上の混合物であることを特徴とする微小液滴。
（９）（１）〜（３）の何れかに記載の液滴が、水又は溶質を含む水であることを特徴とする微小液滴。

本発明により、磁気処理を施した液滴、直径が１μｍ以下の微小気泡を含む液滴或いは磁気処理を施した直径が１μｍ以下の微小気泡を含む液滴を噴霧して新しい性質のミストを作ることが出来、殺菌・洗浄・消火・植物処理等への応用が期待される。

第１の実施の形態：第１の実施の形態は、（１）に述べたように、直径が１μｍ以下の持続性の高い気泡を含む液滴であって、気泡内部の気体を対象に作用させるに際し、対象まで液滴の形で搬送することにより、確実に対象との接触が行われ、且つ対象以外に該気体が散逸することが少ないため、過剰の気体を必要としない。

第２の実施の形態：第２の実施の形態は、（２）に述べたように、磁気処理を施した微小液滴であって、現時点での応用は水又は溶質を含む水を主たる対象とし、磁気処理により浸透性の増大した液滴を均一に噴霧することにより、土壌等の処理効率の向上を図るものである。

第３の実施の形態：第３の実施の形態は、（３）に述べたように、直径が１μｍ以下の持続性の高い気泡を含み、且つ磁気処理を施した液滴であって、気泡内部の気体を対象に作用させるに際し、対象まで液滴の形で搬送することにより、確実に対象との接触が行われ、且つ対象以外に該気体が散逸することが少ないため、過剰の気体を必要としないことに加えて、液滴の浸透性の増大により、対象と該気体との接触効率を更に向上させたものである。

第４の実施の形態：第４の実施の形態は、（４）〜（９）に述べたように、本発明にかかる微小液滴の作成方法若しくは該液滴の噴霧方法及び使用される気体・液体に関するものである。本発明に使用する気液混合装置若しくは微小気泡製造装置は特に限定されず、一方より液体及び気体を導入し、内部で所要の粒径の気泡を生成する性能を持つもの、或いはこれに加えて内部で液体に所要の磁気処理を施す機能を併せ持つものであれば良い。これらのうち、特開２００３−５３３７３記載の微小気泡製造装置は、固定筒の内部にモータにより回転する回転筒を設置し、該固定筒の一端付近には吸液口と吸気口とを設け、該固定筒の他端には該固定筒の外部に連通する連通室を設け、該連通室内には該モータにより回転する送出手段を設け、該送出手段が連通室内の液体を外部に送出することにより連通室内と固定筒内が負圧となって吸液口と吸気口とよりそれぞれ液体と気体とが固定筒内に導入されるようにし、更に固定筒の内周面と回転筒の外周面とに、それぞれ断面がほぼ台形状の突起を該固定筒ないし回転筒の長さ方向に複数本形成することによってこれら各突起間を断面がほぼ逆台形状の溝とし、各溝内部に永久磁石を配置した構造を有し、特に本発明の目的に適したものである。本装置では、必要に応じ気体及び液体の導入部に設けた攪拌装置にトルマリン等の圧電素子を併用して磁気処理効果を補足することが出来る。

噴霧に際しては、該微小気泡製造装置の連通室を密閉構造とし、連通室の一部に吐出ノズルを設け、これを通じて液を外部に散布する。必要に応じノズルに超音波その他を利用した液滴の分散補助装置を設置する。

より微小な液滴或いはより強力な散布を必要とする場合には、適宜の散布装置を用い、該微小気泡製造装置によって作られた磁気処理された水若しくは微小気泡を含有する磁気処理された水、又は微小気泡を含有する液を該散布装置に供給する。

本発明において使用される液体及び気体は特に限定されず、必要に応じて選定されるが、磁気処理に関しては現時点で効果が確認されているのものは略水に限定されるので、液体としては水又は溶質を含む水が主たる対象となる。

また、気体としては、実用的見地から、空気、酸素、オゾン、窒素、２酸化炭素及び水素が主たる対象となる。
以下に若干の具体的な応用を例示する。

空気、酸素又はオゾンの微小気泡を含む水を散布し、空間・壁面・器物・土壌等の殺菌処理を行う。通常オゾンによる殺菌に際しては、密閉空間内に殺菌対象を置いてオゾンを導入することが必要であるが、本発明によれば、オゾンは気泡として液滴内に保持され、殺菌対象に付着。浸透した液滴から徐放されるため、開放空間での作業が可能であり、オゾンの作用も局部に集中される。

窒素或いは２酸化炭素の微小気泡を含む水を、火源に散布して消火を行う。通常のガス状態での消火よりも火源に集中的に作用させることが出来、且つ水による温度降下と不活性ガスによる酸素遮断効果とが同時に発現する。

水素の微小気泡を含む水の噴霧により、ガラス基板等の表面洗浄を行う。通常行われる液による洗浄に比べて、少量の液により均一な洗浄が可能である。

本発明にかかる微小液滴又はその噴霧は、従来見られなかった新しい性質を付与されたものであって、殺菌・洗浄・消火・植物処理等への広い応用が期待される。

Claims

直径１μｍ以下の特定気体の気泡を含有する微小液滴。
磁気処理を施した微小液滴。
請求項１及び２記載の双方の性質を兼備した微小液滴。
一方より気体及び液体を供給し、他方より微小気泡を含む気液混合物を排出する構造の気液混合装置若しくは微小気泡製造装置を使用することを特徴とする、請求項１〜３の何れかに記載の微小液滴の作成方法。
一方より気体及び液体を供給し、他方より微小気泡を含む気液混合物を排出する構造の気液混合装置若しくは微小気泡製造装置を使用し、該排出物を適宜の霧化装置に供給することを特徴とする、請求項１〜３の何れかに記載の微小液滴の噴霧方法。
固定筒の内部にモータにより回転する回転筒を設置し、該固定筒の一端付近には吸液口と吸気口とを設け、該固定筒の他端には該固定筒の外部に連通する連通室を設け、該連通室内には該モータにより回転する送出手段を設け、該送出手段が連通室内の液体を外部に送出することにより連通室内と固定筒内が負圧となって吸液口と吸気口とよりそれぞれ液体と気体とが固定筒内に導入されるようにし、更に固定筒の内周面と回転筒の外周面とに、それぞれ断面がほぼ台形状の突起を該固定筒ないし回転筒の長さ方向に複数本形成することによってこれら各突起間を断面がほぼ逆台形状の溝とし、各溝内部に永久磁石を配置した微小気泡製造装置を使用することを特徴とする、請求項１〜３の何れかに記載の微小液滴の作成方法。
固定筒の内部にモータにより回転する回転筒を設置し、該固定筒の一端付近には吸液口と吸気口とを設け、該固定筒の他端には該固定筒の外部に連通する連通室を設け、該連通室内には該モータにより回転する送出手段を設け、該送出手段が連通室内の液体を外部に送出することにより連通室内と固定筒内が負圧となって吸液口と吸気口とよりそれぞれ液体と気体とが固定筒内に導入されるようにし、更に固定筒の内周面と回転筒の外周面とに、それぞれ断面がほぼ台形状の突起を該固定筒ないし回転筒の長さ方向に複数本形成することによってこれら各突起間を断面がほぼ逆台形状の溝とし、各溝内部に永久磁石を配置した微小気泡製造装置を使用し、該装置よりの排出物を適宜の霧化装置に供給することを特徴とする、請求項１〜３の何れかに記載の微小液滴の作成方法。
請求項１又は３記載の特定気体が、空気、酸素、オゾン、窒素、２酸化炭素及び水素の何れか１若しくは前記気体の何れか２以上の混合物であることを特徴とする微小液滴。
請求項１〜３の何れかに記載の液滴が、水又は溶質を含む水であることを特徴とする微小液滴。