JP2013052155A - System for manufacturing artificial microbubble hot spring and method for manufacturing artificial microbubble hot spring - Google Patents

System for manufacturing artificial microbubble hot spring and method for manufacturing artificial microbubble hot spring Download PDF

Info

Publication number
JP2013052155A
JP2013052155A JP2011193256A JP2011193256A JP2013052155A JP 2013052155 A JP2013052155 A JP 2013052155A JP 2011193256 A JP2011193256 A JP 2011193256A JP 2011193256 A JP2011193256 A JP 2011193256A JP 2013052155 A JP2013052155 A JP 2013052155A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
microbubble
microbubbles
artificial
spring
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2011193256A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Hasegawa
裕晃 長谷川
Toshihiro Sugiyama
俊博 杉山
Rikuro Nii
理久郎 二井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Akita University NUC
Original Assignee
Akita University NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Akita University NUC filed Critical Akita University NUC
Priority to JP2011193256A priority Critical patent/JP2013052155A/en
Publication of JP2013052155A publication Critical patent/JP2013052155A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Devices For Medical Bathing And Washing (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a system which can manufacture an artificial microbubble hot spring that is excellent in medicinal effect of a hot bath.SOLUTION: The system for manufacturing an artificial microbubble hot spring includes generating microbubbles from a microbubble generating means to dissolve a gas contained in the microbubbles into a hot water, wherein the microbubble generating means is provided with slits, through which a gas-liquid biphasic flow is discharged into the hot water in a shearing manner, thereby generating the microbubbles in the hot water.

Description

本発明は、優れた温浴効果を備えた人工マイクロバブル泉を製造するためのシステム、及び、当該人工マイクロバブル泉を製造する方法に関する。   The present invention relates to a system for manufacturing an artificial microbubble spring having an excellent warm bath effect, and a method for manufacturing the artificial microbubble spring.

炭酸ガスを含んだ温泉(炭酸泉)に入浴した場合、血管拡張効果や湯冷めし難い等の様々な温浴効果が得られる。近年では、このような炭酸泉を人工的に得るためのシステムが数多く提案されている(例えば、特許文献1〜4)。   When bathing in hot springs containing carbon dioxide (carbonated springs), various warm bath effects such as vasodilation effects and difficulty in cooling water are obtained. In recent years, many systems for artificially obtaining such carbonated springs have been proposed (for example, Patent Documents 1 to 4).

現在汎用されている人工炭酸泉の製造システムのひとつに、いわゆる加圧溶解式の気泡発生装置を用いたものがある。加圧溶解式の気泡発生装置にあっては、炭酸ガスを温水中に高圧下で過飽和に溶解させ、得られた過飽和溶液を大気圧下の浴槽中に吐出させることで、過飽和に溶解していた炭酸ガスの一部が微小核となって、マイクロバブルを発生させることができる。   One of the artificial carbonated spring production systems currently in wide use is a system using a so-called pressure dissolution type bubble generator. In the pressure dissolution type bubble generator, carbon dioxide is dissolved in supersaturated water under high pressure at high pressure, and the resulting supersaturated solution is discharged into a bath under atmospheric pressure to dissolve in supersaturated water. Part of the carbon dioxide gas becomes micronuclei, and microbubbles can be generated.

国際公開第03/020405号パンフレットInternational Publication No. 03/020405 Pamphlet 特開2008−212276号公報JP 2008-212276 A 特開2007−14482号公報JP 2007-14482 A 特開2006−320675号公報JP 2006-320675 A

上述のように、加圧溶解式のシステムにおいてはガスを温水中に過飽和に溶解させる必要がある。そのため、システムが複雑化してしまい、設備コストも増大してしまう。また、ガスが過剰に必要となることもコストの点から問題である。一方、システムを簡略化するため、バブリングによって温水中に気泡を発生させることも考えられるが、これでは温水中のガス濃度を増大させることは困難であり、所望の温浴効果を得ることができない。   As described above, in a pressure dissolution type system, it is necessary to dissolve gas in warm water in a supersaturated manner. This complicates the system and increases the equipment cost. In addition, excessive gas is also a problem from the viewpoint of cost. On the other hand, in order to simplify the system, it is conceivable to generate bubbles in the warm water by bubbling. However, it is difficult to increase the gas concentration in the warm water, and a desired warm bath effect cannot be obtained.

また、上述の通り、炭酸泉の温浴効果については広く知られているが、それ以外のガス(例えば、空気)用いて、所望の生理的有効性(温浴効果、代謝向上、筋肉疲労回復等)を有する人工マイクロバブル泉を製造できれば、設備コストを一層低減することができる。   In addition, as described above, the warm bath effect of carbonated springs is widely known, but using other gases (eg, air), the desired physiological effectiveness (warm bath effect, improved metabolism, recovery from muscle fatigue, etc.) Equipment costs can be further reduced if the artificial microbubble springs can be produced.

そこで本発明は、温浴効果に優れる人工マイクロバブル泉を低コストにて製造可能なシステム及び方法を提供することを課題とする。   Then, this invention makes it a subject to provide the system and method which can manufacture the artificial micro bubble spring excellent in a warm bath effect at low cost.

本発明者らが鋭意研究したところ、以下の知見を得た。
(1)気体と液体とを混合してなる気液二相流をスリットからせん断式に吐出させた場合、気液二相流中の気泡をせん断することが可能であり、マイクロバブルを容易に発生させることが可能である。
(2)スリットせん断式にて発生させたマイクロバブルは、ゼータ電位が−20mV以下(平均値については−30mV以下であり、好ましくは−40mV以下である。)であり、加圧溶解式にて発生させたマイクロバブルよりもゼータ電位の絶対値が大きくなる。
(3)スリットを介してせん断式に発生させたマイクロバブルは、温水中に高濃度にて溶解させることが可能である。
(4)スリットを介してせん断式に発生させたマイクロバブルは、気泡収縮速度が小さく、気泡上昇速度も小さいため、温水中に長時間留まることができる。
(5)スリットせん断式にてマイクロバブルを発生させ、人工マイクロバブル泉を容易に製造することができる。この場合において、炭酸ガスに限らず、空気等のその他ガスを用いることができる。当該人工マイクロバブル泉は入浴中の体温上昇効果に優れ、湯冷めもし難い。気泡が潰れる際の気泡が発する圧力、温度上昇が、効果的に人体生理効果に活用されているものと考えられる。
As a result of intensive studies by the present inventors, the following findings were obtained.
(1) When a gas-liquid two-phase flow formed by mixing gas and liquid is ejected from the slit in a shearing manner, the bubbles in the gas-liquid two-phase flow can be sheared, and microbubbles can be easily formed. Can be generated.
(2) The microbubbles generated by the slit shearing method have a zeta potential of −20 mV or less (the average value is −30 mV or less, preferably −40 mV or less), and the pressure dissolution method. The absolute value of the zeta potential is larger than the generated microbubble.
(3) The microbubbles generated in a shearing manner through the slit can be dissolved in hot water at a high concentration.
(4) Since the microbubbles generated in a shearing manner through the slit have a low bubble contraction rate and a low bubble rise rate, they can stay in warm water for a long time.
(5) Microbubbles can be generated by the slit shearing method, and an artificial microbubble spring can be easily manufactured. In this case, not only carbon dioxide but other gases such as air can be used. The artificial microbubble spring has an excellent effect of increasing body temperature during bathing, and is difficult to cool. It is considered that the pressure and temperature rise generated by the bubbles when they are crushed are effectively utilized for the human physiological effect.

本発明は上記知見に基づいてなされたものである。すなわち、
第1の本発明は、マイクロバブル発生手段からマイクロバブルを発生させて当該マイクロバブルに含まれる気体を温水中に溶解させる、人工マイクロバブル泉の製造システムであって、上記マイクロバブル発生手段にはスリットが設けられ、当該スリットを介して温水中に気液二相流をせん断式に吐出させることにより温水中にマイクロバブルを発生させる、人工マイクロバブル泉の製造システムである。
The present invention has been made based on the above findings. That is,
1st this invention is a manufacturing system of the artificial microbubble spring which generates a microbubble from a microbubble generation means, and dissolves the gas contained in the said microbubble in warm water, Comprising: In the said microbubble generation means, An artificial microbubble spring manufacturing system is provided with a slit and generates microbubbles in warm water by discharging a gas-liquid two-phase flow into the warm water in a shearing manner through the slit.

第2の本発明は、スリットを介して気液二相流を温水中にせん断式に吐出させることにより、当該温水中にマイクロバブルを発生させる工程と、発生させたマイクロバブルと温水との界面を介して、マイクロバブルに含まれる気体を温水中に溶解させる工程とを備える、人工マイクロバブル泉の製造方法である。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a step of generating a microbubble in the hot water by discharging a gas-liquid two-phase flow into the hot water in a shearing manner through the slit, and an interface between the generated microbubble and the hot water. And a step of dissolving the gas contained in the microbubbles in warm water.

上記本発明において、「マイクロバブル」とは気泡径が10〜80μm程度、好ましくは40〜60μm程度の気泡をいう。「温水」とは入浴に適した温度の水をいい、例えば40℃前後の温水をいう。「人工マイクロバブル泉」とは、マイクロバブルが分散されるとともに、マイクロバブル中に含まれる気体が溶解している人工温泉をいう。「気液二相流」とは、単に気体と液体とを混合してなるものである。本発明において気液二相流中にはマイクロバブルよりも大きな気泡が存在している。「スリットを介して温水中に気液二相流をせん断式に吐出させる」とは以下のような態様をいう。すなわち、気液二相流の主流れ方向とは異なる方向に開口するようにスリットを設ける。これにより、気液二相流の一部が主流れ方向とは異なる方向に曲げられ、せん断式に分断されてスリットから吐出される。本発明においてはこのようにスリットを用いて気液二相流をせん断式に吐出させることにより、気液二相流に含まれる気泡をせん断力によって分断することができ、マイクロバブルを発生させることができる。   In the present invention, “microbubble” refers to a bubble having a bubble diameter of about 10 to 80 μm, preferably about 40 to 60 μm. “Warm water” refers to water having a temperature suitable for bathing, for example, warm water at around 40 ° C. “Artificial microbubble spring” refers to an artificial hot spring in which microbubbles are dispersed and gas contained in the microbubble is dissolved. “Gas-liquid two-phase flow” is simply a mixture of gas and liquid. In the present invention, bubbles larger than microbubbles exist in the gas-liquid two-phase flow. “Shearing a gas-liquid two-phase flow into warm water through a slit in a shearing manner” refers to the following mode. That is, the slit is provided so as to open in a direction different from the main flow direction of the gas-liquid two-phase flow. As a result, a part of the gas-liquid two-phase flow is bent in a direction different from the main flow direction, divided into a shear type, and discharged from the slit. In the present invention, by using a slit to discharge a gas-liquid two-phase flow in a shearing manner, bubbles contained in the gas-liquid two-phase flow can be separated by a shearing force, and microbubbles are generated. Can do.

上記本発明において、発生させたマイクロバブルのゼータ電位は−20mV以下となる。また、当該ゼータ電位の平均値は−30mV以下、好ましくは−40mV以下となる。このように絶対値の大きなゼータ電位を有していることにより、マイクロバブルの分散性が増大し、温水におけるマイクロバブルの滞留時間の増大や高濃度での気体の溶解等が可能となる。   In the present invention, the zeta potential of the generated microbubbles is −20 mV or less. In addition, the average value of the zeta potential is −30 mV or less, preferably −40 mV or less. By having a zeta potential having a large absolute value as described above, the dispersibility of the microbubbles is increased, and the residence time of the microbubbles in the hot water can be increased, or the gas can be dissolved at a high concentration.

本発明においては、特に気体として炭酸ガス又は空気を用いるとよい。所望の温浴効果が得られる人工マイクロバブル泉を、一層低コストで製造することができるためである。   In the present invention, carbon dioxide or air is particularly preferable as the gas. This is because an artificial microbubble spring that provides a desired warm bath effect can be manufactured at a lower cost.

本発明は、スリットせん断式にてマイクロバブルを発生させ、人工マイクロバブル泉を製造するものである。本発明においてはマイクロバブルを発生させる前に気体を溶解させる必要がない。また、気液二相流とスリットのみを用いればよく、システムが極めて簡易である。すなわち、本発明によれば、従来のシステムよりも運用コスト、設備コスト(使用するガス量、動力)を低減することができる。また、本発明により得られた人工マイクロバブル泉は入浴時の体温上昇効果を有し、入浴後の湯冷めもし難い。すなわち、本発明によれば、温浴効果に優れる人工マイクロバブル泉を低コストにて製造可能なシステム及び方法を提供することができる。   In the present invention, an artificial microbubble spring is produced by generating microbubbles by a slit shearing method. In the present invention, it is not necessary to dissolve the gas before generating the microbubbles. Further, only a gas-liquid two-phase flow and a slit need be used, and the system is extremely simple. That is, according to the present invention, it is possible to reduce operation costs and facility costs (amount of gas used, power) as compared to conventional systems. Further, the artificial microbubble spring obtained by the present invention has an effect of increasing body temperature at the time of bathing, and it is difficult to cool the hot water after bathing. That is, according to the present invention, it is possible to provide a system and a method capable of producing an artificial microbubble spring having an excellent warm bath effect at a low cost.

本発明に用いられるマイクロバブル発生手段の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the microbubble generation means used for this invention. 本発明に係る人工マイクロバブル泉の製造システムを説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the manufacturing system of the artificial microbubble spring which concerns on this invention. 実施例にて用いたシステムの構成を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the structure of the system used in the Example. マイクロバブルの気泡径分布に係る測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result which concerns on the bubble diameter distribution of a microbubble. マイクロバブルのゼータ電位に係る測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result which concerns on the zeta potential of a microbubble. 温水における気泡収縮速度に係る測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result concerning the bubble contraction speed in warm water. 炭酸ガスを用いた場合の温水中の溶解濃度変化に係る測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result which concerns on the melt | dissolution density | concentration change in warm water at the time of using a carbon dioxide gas. 炭酸ガスを用いた場合の温水中の溶解濃度変化に係る測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result which concerns on the melt | dissolution density | concentration change in warm water at the time of using a carbon dioxide gas. 温水中の炭酸ガスの溶解度持続率に係る測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result which concerns on the solubility sustainability of the carbon dioxide gas in warm water. 人工マイクロバブル泉の製造方法の差による生理活性効果の差について、実験結果を示す図である。It is a figure which shows an experimental result about the difference of the bioactivity effect by the difference in the manufacturing method of artificial microbubble spring.

<1.人工マイクロバブル泉の製造システム>
(1.1.第1実施形態)
本発明に係る人工マイクロバブル泉の製造システムは、マイクロバブル発生手段からマイクロバブルを発生させてマイクロバブルに含まれる気体を温水中に溶解させるものであり、マイクロバブル発生手段にはスリットが設けられ、スリットを介して温水中に気液二層流をせん断式に吐出させることにより温水中にマイクロバブルを発生させることに特徴を有する。
<1. Artificial microbubble spring manufacturing system>
(1.1. First Embodiment)
The system for producing an artificial microbubble spring according to the present invention generates microbubbles from the microbubble generating means and dissolves the gas contained in the microbubbles in warm water, and the microbubble generating means is provided with a slit. The microbubbles are generated in the warm water by discharging a gas-liquid two-layer flow into the warm water through a slit in a shearing manner.

(マイクロバブル発生手段)
本発明に係るマイクロバブル発生手段は、スリットを介して気液二相流の一部をせん断式に吐出可能なものであればよく、種々の形態とすることが可能である。例えば、図1に示すようなマイクロバブル発生手段10が好適である。
(Micro bubble generation means)
The microbubble generating means according to the present invention may be any form as long as it can discharge a part of the gas-liquid two-phase flow in a shearing manner through the slit. For example, microbubble generating means 10 as shown in FIG. 1 is suitable.

図1に示すように、マイクロバブル発生手段10は、温水を導入するための温水導入口10aと、気体を導入するための気体導入口10bと、当該温水導入口10a及び気体導入口10bの下流側に接続する筒状体10cとを備えている。筒状体10cの側壁にはスリット10sが複数並列して設けられており、当該スリット10sは所定の角度θだけ傾けられて設けられている。筒状体10cの下流側末端は閉じられており、導入された温水及び気体はスリット10s、10s、…から吐出される。   As shown in FIG. 1, the microbubble generating means 10 includes a hot water inlet 10a for introducing hot water, a gas inlet 10b for introducing gas, and downstream of the hot water inlet 10a and the gas inlet 10b. And a cylindrical body 10c connected to the side. A plurality of slits 10s are provided in parallel on the side wall of the cylindrical body 10c, and the slits 10s are provided inclined by a predetermined angle θ. The downstream end of the cylindrical body 10c is closed, and the introduced hot water and gas are discharged from the slits 10s, 10s,.

マイクロバブル発生手段10において、温水導入口10aから導入された温水は、矢印Xで示される方向へと流れて行き、筒状体10cへと流れ込む。ここで、温水導入口10aと筒状体10cとの間には絞り部10dが設けられており、当該絞り部10dの側部と連通するように気体導入口10bが設けられている。絞り部10dにおいては温水の流速が増大し、気体導入口10b近傍を負圧とすることが可能であるため、矢印Yで示されるように気体導入口10bから気体が自吸され、絞り部10d内で気液二相流となって筒状体10cの内部へと流れ込む。   In the microbubble generating means 10, the hot water introduced from the hot water inlet 10a flows in the direction indicated by the arrow X and flows into the cylindrical body 10c. Here, a throttle portion 10d is provided between the hot water inlet 10a and the cylindrical body 10c, and a gas inlet 10b is provided so as to communicate with a side portion of the throttle portion 10d. Since the flow rate of the hot water increases in the throttle portion 10d and the vicinity of the gas inlet 10b can be set to a negative pressure, the gas is self-primed from the gas inlet 10b as indicated by the arrow Y, and the throttle portion 10d It becomes a gas-liquid two-phase flow and flows into the cylindrical body 10c.

マイクロバブル発生手段10において、筒状体10cに設けられたスリット10s、10s、…は、気液二相流の主流れ方向Xとは異なる方向Zに開口している。また、図1において、スリット10s、10s、…は、当該スリット10s、10s、…の並列方向に対して角度θだけ傾けられて設けられている。スリット10sの傾斜角度θについては、気液二相流をせん断式に吐出可能であれば特に限定されるものではない。例えば、30°〜90°程度とすることが好ましく、特に50°〜70°とすることが好ましい。傾斜角度θを30°未満、或いは、鈍角とした場合は、マイクロバブルを発生させることが困難となる。尚、一のスリットと他のスリットとで、異なる傾斜角度とすることも可能である。   In the microbubble generating means 10, the slits 10s, 10s,... Provided in the cylindrical body 10c are opened in a direction Z different from the main flow direction X of the gas-liquid two-phase flow. In FIG. 1, the slits 10s, 10s,... Are inclined by an angle θ with respect to the parallel direction of the slits 10s, 10s,. The inclination angle θ of the slit 10s is not particularly limited as long as the gas-liquid two-phase flow can be discharged in a shearing manner. For example, it is preferably about 30 ° to 90 °, and particularly preferably 50 ° to 70 °. When the inclination angle θ is less than 30 ° or an obtuse angle, it is difficult to generate microbubbles. In addition, it is also possible to set it as a different inclination | tilt angle with one slit and another slit.

マイクロバブル発生手段10において、スリットの数やスリットの間隔については特に限定されるものではなく、マイクロバブル発生手段10の規模に応じて適宜選択することができる。また、マイクロバブルを効率的に発生させるには、マイクロバブル発生手段10についての入口/出口の面積比が重要となる。すなわち、スリット10s、10s、…の総面積と筒状体10cの径との比を1.5〜2.5程度とすると、マイクロバブルを効率的且つ適切に発生させることができる。   In the microbubble generating unit 10, the number of slits and the interval between the slits are not particularly limited, and can be appropriately selected according to the scale of the microbubble generating unit 10. Further, in order to efficiently generate microbubbles, the area ratio of the inlet / outlet of the microbubble generating means 10 is important. That is, if the ratio of the total area of the slits 10s, 10s,... And the diameter of the cylindrical body 10c is about 1.5 to 2.5, microbubbles can be generated efficiently and appropriately.

このようなマイクロバブル発生手段10を用いることで、人工マイクロバブル泉を容易に製造することが可能となる。図2に、本発明に係る人工マイクロバブル泉の製造システムの一例を概略的に示す。図2に示すように、人工マイクロバブル泉の製造システム100(以下、単に「システム100」という場合がある。)においては、マイクロバブル発生手段10の少なくともスリット10s、10s、…が設けられた部分が、浴槽110に溜められた温水に浸漬される。そして、温水導入口10aから温水を導入するとともに、自給によって気体導入口10bから気体を導入することで、内部にて気液二相流を形成させ、これをスリット10s、10s、…からせん断式に吐出させることにより、浴槽110の温水中にマイクロバブルを発生させるとともに、温水中に気体を溶解させる。   By using such microbubble generating means 10, an artificial microbubble spring can be easily manufactured. FIG. 2 schematically shows an example of a production system for artificial microbubble springs according to the present invention. As shown in FIG. 2, in an artificial microbubble spring manufacturing system 100 (hereinafter, simply referred to as “system 100”), at least slits 10s, 10s,... Is immersed in warm water stored in the bathtub 110. And while introducing warm water from the warm water inlet 10a and introducing gas from the gas inlet 10b by self-supply, a gas-liquid two-phase flow is formed inside, and this is sheared from the slits 10s, 10s,. The microbubbles are generated in the hot water of the bathtub 110 and the gas is dissolved in the hot water.

システム100において、温水導入口10aへと導入される温水の温度は、浴槽110の温水と同様の温度であるとよい。すなわち、実使用時において、浴槽110にお湯を張るときは、マイクロバブル発生装置10から吐出される温水(マイクロバブルを含む温水)をそのまま入浴用の温水として用いることができる。また、浴槽内の温水をポンプにより循環させ、再び温水導入口10aへと導入させるように構成することも可能である。この場合、例えば追い炊き時において、浴槽110の温水を再び温浴効果に優れる人工マイクロバブル泉とすることが可能である。システム100において、温水導入口10aに導入される温水の流量については特に限定されるものではない。   In the system 100, the temperature of the hot water introduced into the hot water inlet 10a may be the same temperature as the hot water in the bathtub 110. That is, when hot water is filled in the bathtub 110 in actual use, hot water discharged from the microbubble generator 10 (hot water containing microbubbles) can be used as it is as hot water for bathing. Moreover, it is also possible to circulate the hot water in the bathtub with a pump and to introduce the hot water into the hot water inlet 10a again. In this case, for example, at the time of additional cooking, the hot water in the bathtub 110 can be made into an artificial microbubble spring that is excellent in the warm bath effect again. In the system 100, the flow rate of the hot water introduced into the hot water inlet 10a is not particularly limited.

システム100において用いられる気体は、炭酸ガス又は空気であることが好ましい。温浴効果に優れた人工マイクロバブル泉を、低コストでより容易に製造することができるためである。また、システム100においては、マイクロバブルを発生させる前に気体を過飽和にて溶解させておく必要がないため、システムを極めて簡略化することができ、設備コストを抑えることが可能となる。   The gas used in system 100 is preferably carbon dioxide or air. This is because an artificial microbubble spring having an excellent warm bath effect can be manufactured more easily at a low cost. Further, in the system 100, since it is not necessary to dissolve the gas by supersaturation before generating the microbubbles, the system can be greatly simplified, and the equipment cost can be suppressed.

システム100により発生させたマイクロバブルは、温水中に高濃度にて溶解させることが可能であり、且つ、気泡収縮速度が小さく、温水中に長時間留まることができる。そして、得られた人工マイクロバブル泉において、溶解ガス濃度を高濃度にて長時間保持することが可能である。これにより、必要となる気体の量を低減でき、コストを一層抑えることが可能となるとともに、温浴効果に優れた人工マイクロバブル泉を得ることが可能となる。この要因の一つとして、システム100により発生させたマイクロバブルのゼータ電位が従来とは全く異なっていることが挙げられる。すなわち、従来のシステム、例えば加圧溶解式のシステム、により発生させたマイクロバブルのゼータ電位が−10mV程度であるのに対し、システム100により発生させたマイクロバブルのゼータ電位は−20mV〜−70mVと高い値となる。
本発明では、このようにゼータ電位が高いマイクロバブルを発生させることで、所望の温浴効果を得ている。このことは、スリットせん断式以外のシステムであっても、ゼータ電位が高いマイクロバブルを発生させることが可能なシステムであれば、所望の温浴効果を備える人工マイクロバブル泉を製造可能であることを示唆している。
The microbubbles generated by the system 100 can be dissolved in hot water at a high concentration, and the bubble contraction speed is small, so that the microbubbles can stay in the warm water for a long time. In the obtained artificial microbubble spring, the dissolved gas concentration can be maintained at a high concentration for a long time. As a result, the amount of gas required can be reduced, the cost can be further reduced, and an artificial microbubble spring having an excellent warm bath effect can be obtained. One of the factors is that the zeta potential of the microbubbles generated by the system 100 is completely different from the conventional one. That is, the zeta potential of microbubbles generated by a conventional system, for example, a pressure dissolution type system, is about −10 mV, whereas the zeta potential of microbubbles generated by the system 100 is −20 mV to −70 mV. And a high value.
In the present invention, a desired warm bath effect is obtained by generating microbubbles having a high zeta potential. This means that even a system other than the slit shear type can produce an artificial microbubble spring having a desired warm bath effect as long as it can generate microbubbles with a high zeta potential. Suggests.

システム100により発生させたマイクロバブルの他の特徴としては、気泡径が広くばらついていることが挙げられる。すなわち、スリットを介してせん断式に気泡を微細化する場合、気液二相流の一部に付与されたせん断力と、他の部分に付与されたせん断力とが一定とはならず、せん断力によって極めて微細化される気泡から、スリット開口幅程度にまでしか微細化されない気泡まで、種々の気泡径のマイクロバブルが発生する。気泡径が大き過ぎると、浴槽110の温水中で容易に浮上し、温水に溶解しないまま大気中に脱気してしまう虞があるが、システム100により発生させたマイクロバブルは、上述の通りゼータ電位が高く分散性に優れており、温水中で長時間滞留可能であることから、このような問題は低減されている。   Another feature of the microbubbles generated by the system 100 is that the bubble diameters vary widely. That is, when the bubbles are refined in a shearing manner through the slit, the shearing force applied to a part of the gas-liquid two-phase flow and the shearing force applied to the other part are not constant, and shearing is performed. Microbubbles having various bubble diameters are generated from bubbles that are extremely refined by force to bubbles that are only refined to the extent of the slit opening width. If the bubble diameter is too large, it will easily float in the warm water of the bathtub 110 and may be deaerated into the atmosphere without dissolving in the warm water. However, the microbubbles generated by the system 100 are zeta as described above. Such a problem is reduced because the potential is high and the dispersibility is high, and the liquid can stay in warm water for a long time.

例えば、炭酸ガスのマイクロバブルを発生させ人工炭酸泉を製造する場合、システム100により得られる人工炭酸泉にあっては、高濃度で炭酸ガスを溶解させることが可能である。システム100によれば、40℃の温水を用いて、いわゆる高濃度炭酸泉とされるpH4.5程度の人工炭酸泉を容易に製造することができる。そして、システム100により得られた高濃度炭酸泉は、炭酸ガス溶解濃度を長時間維持することができる。   For example, when producing an artificial carbonated spring by generating carbon dioxide microbubbles, the artificial carbonated spring obtained by the system 100 can dissolve the carbon dioxide gas at a high concentration. According to the system 100, an artificial carbonated spring having a pH of about 4.5, which is a so-called high-concentration carbonated spring, can be easily manufactured using hot water of 40 ° C. And the high concentration carbonated spring obtained by the system 100 can maintain a carbon dioxide dissolved concentration for a long time.

また、本発明者らが鋭意研究したところ、システム100において、空気を用いた人工マイクロバブル泉を製造した場合でも、得られた人工マイクロバブル泉が極めて温浴効果に優れたものであることを知見した。具体的には、入浴時の体温上昇効果に優れるとともに、入浴後においても湯冷めし難いものであることが分かった。   In addition, as a result of intensive studies by the present inventors, it has been found that even when an artificial microbubble spring using air is manufactured in the system 100, the obtained artificial microbubble spring has an extremely excellent bathing effect. did. Specifically, it was found that it was excellent in the body temperature increasing effect at the time of bathing, and it was difficult to cool the hot water even after bathing.

炭酸泉に入浴した場合に血管拡張効果や湯冷め防止効果等の温浴効果が得られることは広く知られているが、空気のマイクロバブル泉が優れた温浴効果を示すことは従来常識にはないものである。本発明により得られる空気のマイクロバブル泉の温浴効果が高いことについて、具体的な理由は判明していないが、例えば、マイクロバブル中の空気が溶解することで、マイクロバブルが徐々に収縮し、消失の瞬間に高圧場が形成されることで、これが皮膚表面に刺激を与え、体温上昇や湯冷め防止効果に繋がったものと考えられる。上述の通り、本発明のようにスリットを介してせん断式にマイクロバブルを発生させたことにより、ゼータ電位が高く気泡寿命が長いマイクロバブルを含んだ人工マイクロバブル泉とすることが出来た結果、空気を用いた場合であっても、このような温浴効果が得られたものと考えられる。実施例にて詳述するように、システム100により得られる人工マイクロバブル泉に入浴した場合、優れた温浴効果が得られる。   Although it is widely known that when bathing in carbonated springs, it is possible to obtain warm bathing effects such as vasodilatory effects and hot water cooling prevention effects, it is not common knowledge that air microbubble springs show excellent warm bathing effects. is there. Although the specific reason for the high temperature of the microbubble spring of the air obtained by the present invention is not known, for example, by dissolving the air in the microbubble, the microbubble gradually contracts, A high pressure field is formed at the moment of disappearance, which stimulates the skin surface, and is thought to have led to an increase in body temperature and an effect to prevent hot water from cooling. As described above, by generating microbubbles in a shearing manner through the slit as in the present invention, as a result of being able to provide an artificial microbubble spring containing microbubbles with a high zeta potential and a long bubble life, Even when air is used, it is considered that such a warm bath effect was obtained. As described in detail in Examples, when bathing in an artificial microbubble spring obtained by the system 100, an excellent warm bath effect is obtained.

以上のように、システム100によれば、スリットせん断式にてマイクロバブルを発生させ、人工マイクロバブル泉を製造することができる。当該システム100においてはマイクロバブルを発生させる前に気体を溶解させる必要がない。また、気液二相流とスリットのみを用いればよく、極めて簡易な構成を採る。すなわち、設備コストを低減することができる。また、システム100により得られた人工マイクロバブル泉は温浴効果に優れている。以上のように、システム100によれば、優れた温浴効果が得られる人工マイクロバブル泉を低コストにて製造可能である。   As described above, according to the system 100, an artificial microbubble spring can be manufactured by generating microbubbles by the slit shear method. In the system 100, it is not necessary to dissolve the gas before generating the microbubbles. Further, only a gas-liquid two-phase flow and a slit need be used, and an extremely simple configuration is adopted. That is, the equipment cost can be reduced. Further, the artificial microbubble spring obtained by the system 100 is excellent in the warm bath effect. As described above, according to the system 100, it is possible to manufacture an artificial microbubble spring that provides an excellent warm bath effect at a low cost.

尚、上記説明では、マイクロバブル発生手段10内における流速変化を用いて外部から気体を自吸する形態について説明したが、本発明は当該形態に限定されるものではない。高圧ガスボンベを利用して、マイクロバブル発生手段内に気体を供給するものとしてもよい。ただし、簡易な構成でより容易に気液二相流を形成させる観点からは、マイクロバブル発生手段10のように、絞り部10dを設ける等して、内部において流速変化を生じさせるものとし、これにより負圧を生じさせて外部から気体を自吸するものとすることが好ましい。   In the above description, the mode of self-priming gas from the outside using the flow velocity change in the microbubble generating means 10 has been described, but the present invention is not limited to this mode. It is good also as what supplies gas in a microbubble generation means using a high-pressure gas cylinder. However, from the viewpoint of forming a gas-liquid two-phase flow more easily with a simple configuration, a flow rate change is caused inside by providing a constricted portion 10d as in the microbubble generating means 10, and the like. It is preferable that a negative pressure is generated by the above to self-suck gas from the outside.

(1.2.第2実施形態)
上記説明では、マイクロバブル発生手段10が筒状体10cを備え、当該筒状体10cに複数のスリット10s、10s、…が形成されるものとして説明したが、本発明は当該形態に限定されるものではない。気液二相流をせん断式に吐出させ得る形態であれば、これ以外の形態であってもよい。
(1.2. Second Embodiment)
In the above description, the microbubble generating means 10 includes the cylindrical body 10c, and a plurality of slits 10s, 10s,... Are formed in the cylindrical body 10c, but the present invention is limited to this form. It is not a thing. Any other form may be used as long as the gas-liquid two-phase flow can be discharged in a shearing manner.

例えば、せん断式によりマイクロバブルを発生させる場合の特徴は、上記の通り、マイクロバブルのゼータ電位が高くなることにあり、とすれば、マイクロバブルのゼータ電位を高くすることが可能なシステムであれば、所望の温浴効果が得られる人工マイクロバブル泉を製造可能と考えられる。
具体的には、マイクロバブル発生手段からマイクロバブルを発生させて当該マイクロバブルに含まれる気体を温水中に溶解させる、人工マイクロバブル泉の製造システムであって、マイクロバブル発生手段により発生させたマイクロバブルのゼータ電位が−20mV以下(平均値が−30mV以下、好ましくは−40mV以下)である、人工マイクロバブル泉の製造システム、とすることによっても所望の温浴効果が得られる人工マイクロバブル泉を製造可能と考えられる。
For example, the characteristic of generating microbubbles by the shearing method is that the zeta potential of the microbubbles is increased as described above. If the system is capable of increasing the zeta potential of the microbubbles. For example, it is considered possible to produce an artificial microbubble spring that provides a desired warm bath effect.
Specifically, an artificial microbubble spring manufacturing system that generates microbubbles from microbubble generating means and dissolves gas contained in the microbubbles in warm water, the microbubbles generated by the microbubble generating means An artificial microbubble spring that has a desired hot-bath effect can be obtained by using an artificial microbubble spring manufacturing system having a bubble zeta potential of -20 mV or less (average value is -30 mV or less, preferably -40 mV or less). Manufacturable.

<2.人工マイクロバブル泉の製造方法>
(2.1.第1実施形態)
本発明に係る人工マイクロバブル泉の製造方法は、スリットを介して気液二相流を温水中にせん断式に吐出させることにより、温水中にマイクロバブルを発生させる工程と、発生させたマイクロバブルと温水との界面を介して、マイクロバブルに含まれる気体を温水中に溶解させる工程とを備えている。当該製造方法を実施可能なシステムの詳細については上述した通りであるため、ここでは説明を省略する。
<2. Manufacturing Method of Artificial Micro Bubble Spring>
(2.1. First embodiment)
The method for producing an artificial microbubble spring according to the present invention includes a step of generating microbubbles in warm water by discharging a gas-liquid two-phase flow into warm water in a shearing manner through a slit, and the generated microbubbles And a step of dissolving the gas contained in the microbubbles in the warm water through the interface between the warm water and the hot water. Since the details of the system that can implement the manufacturing method are as described above, the description thereof is omitted here.

(2.2.第2実施形態)
また、上述したように、スリットせん断式によりマイクロバブルを発生させた場合の特徴は、マイクロバブルのゼータ電位が高くなることにあり、とすれば、マイクロバブルのゼータ電位を高くすれば、スリットせん断方式によらず、所望の温浴効果が得られる人工マイクロバブル泉を製造可能と考えられる。この観点から、温水中にゼータ電位が−20mV以下(平均値が−30mV以下、好ましくは−40mV以下)のマイクロバブルを発生させる工程と、発生させたマイクロバブルと温水との界面を介して、マイクロバブルに含まれる気体を温水中に溶解させる工程とを備える人工マイクロバブル泉の製造方法、によっても、所望の温浴効果が得られる人工マイクロバブル泉を製造可能と考えられる。
(2.2. Second embodiment)
In addition, as described above, the feature when the microbubbles are generated by the slit shearing method is that the zeta potential of the microbubbles is increased. If the zeta potential of the microbubbles is increased, the slit shearing is performed. Regardless of the method, it is considered possible to produce artificial microbubble springs that can achieve the desired warm bath effect. From this point of view, through the step of generating microbubbles having a zeta potential of −20 mV or less (average value −30 mV or less, preferably −40 mV or less) in warm water, and the interface between the generated microbubbles and warm water, It is considered that an artificial microbubble spring that can provide a desired warm bath effect can also be manufactured by a method for manufacturing an artificial microbubble spring that includes a step of dissolving a gas contained in microbubbles in warm water.

以下、実施例により、本発明に係る人工マイクロバブル泉の製造システムについてさらに詳述するが、本発明は以下の実施例に記載された具体的な形態に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although the manufacturing system of the artificial microbubble spring which concerns on this invention is further explained in full detail according to an Example, this invention is not limited to the specific form described in the following Example.

<1.実験に用いたシステムの構成>
実施例に係るシステムとして、図3に示すようなシステム200を用いた。すなわち、温水を溜めた浴槽220中に、マイクロバブル発生手段210を設置した。マイクロバブル発生手段210の温水導入口にはポンプ230を接続して、浴槽220内の温水を循環可能とした。一方、マイクロバブル発生手段210の気体導入口に流量計240を介して炭酸ガスボンベ又は空気ボンベ250を接続した。また、浴槽220内の温水のpHを測定するpH測定装置260も設置した。一方、比較例に係るシステムとして、温水を溜めた浴槽中に、加圧溶解式にて炭酸ガスのマイクロバブルを発生可能なシステムを設置した。このようなシステムを用いて、下記の種々の評価を行った。
<1. System configuration used in the experiment>
As a system according to the example, a system 200 as shown in FIG. 3 was used. That is, the microbubble generating means 210 was installed in the bathtub 220 in which warm water was stored. A pump 230 is connected to the hot water inlet of the microbubble generating means 210 so that the hot water in the bathtub 220 can be circulated. On the other hand, a carbon dioxide gas cylinder or an air cylinder 250 was connected to the gas inlet of the microbubble generating means 210 via a flow meter 240. A pH measuring device 260 for measuring the pH of the hot water in the bathtub 220 was also installed. On the other hand, as a system according to a comparative example, a system capable of generating carbon dioxide microbubbles by a pressure dissolution method was installed in a bathtub in which hot water was stored. The following various evaluations were performed using such a system.

<2.評価結果>
(2.1.マイクロバブルの気泡径について)
各システムにおいて発生するマイクロバブルの気泡径を測定した。気泡径はマイクロスコープによって直接計測し、また、光透過法による上昇する気泡群の速度から気泡径分布も併せて測定した。結果を図4に示す。
<2. Evaluation results>
(2.1. About the bubble size of microbubbles)
The bubble diameter of microbubbles generated in each system was measured. The bubble diameter was directly measured by a microscope, and the bubble diameter distribution was also measured from the speed of the rising bubbles by the light transmission method. The results are shown in FIG.

図4に示す結果から明らかなように、実施例に係るシステムによりマイクロバブルを発生させた場合、10μm〜80μmまで、種々のサイズのマイクロバブルが発生した。一方、比較例に係るシステムにおいては30μm程度のマイクロバブルが多量に発生し、ばらつきがほとんどなかった。マイクロバブルの平均気泡径をそれぞれ算出したところ、実施例に係るシステムの場合は51μm、比較例に係るシステムの場合は31.5μmであった。実施例に係るシステムでは、気液二相流中の気泡をせん断力によって種々の径に分断していることが分かる。   As apparent from the results shown in FIG. 4, when microbubbles were generated by the system according to the example, microbubbles of various sizes were generated from 10 μm to 80 μm. On the other hand, in the system according to the comparative example, a large amount of microbubbles of about 30 μm were generated and there was almost no variation. When the average bubble diameter of the microbubbles was calculated, it was 51 μm in the case of the system according to the example and 31.5 μm in the case of the system according to the comparative example. In the system according to the example, it can be seen that the bubbles in the gas-liquid two-phase flow are divided into various diameters by the shearing force.

(2.2.マイクロバブルのゼータ電位について)
各システムにおいて発生するマイクロバブルのゼータ電位を測定した。ゼータ電位は電気泳動法で測定した。結果を図5に示す。
(2.2. Zeta potential of microbubbles)
The zeta potential of microbubbles generated in each system was measured. The zeta potential was measured by electrophoresis. The results are shown in FIG.

図5に示す結果から明らかなように、実施例に係るシステムによりマイクロバブルを発生させた場合、当該マイクロバブルのゼータ電位は−70mV〜−20mVと大きくばらついていた。一方、比較例に係るシステムにあっては、ゼータ電位が−10mV程度とほぼ一定の値であった。いずれの場合においても、ゼータ電位と気泡径との相関は確認されなかった。マイクロバブルの平均ゼータ電位をそれぞれ算出したところ、実施例に係るシステムの場合は−42mV、比較例に係るシステムの場合は−10mVであった。この結果から、実施例に係るシステムにより得られるマイクロバブルは、高いゼータ電位を有しており、分散性等に優れるものであることが分かった。   As is clear from the results shown in FIG. 5, when microbubbles were generated by the system according to the example, the zeta potential of the microbubbles varied greatly from −70 mV to −20 mV. On the other hand, in the system according to the comparative example, the zeta potential was an approximately constant value of about −10 mV. In either case, no correlation between the zeta potential and the bubble diameter was confirmed. When the average zeta potential of the microbubbles was calculated, it was −42 mV in the case of the system according to the example, and −10 mV in the case of the system according to the comparative example. From this result, it was found that the microbubbles obtained by the system according to the example have a high zeta potential and are excellent in dispersibility.

(2.3.気泡収縮速度について)
各システムにおいて発生するマイクロバブルのうち、20μmのマイクロバブルに注目して、当該マイクロバブルの収縮速度を測定した。収縮速度はセル(流路)に気泡を導入し、気泡の収縮をマイクロスコープで観察することによって測定した。結果を図6に示す。
(2.3. Bubble shrinkage rate)
Of the microbubbles generated in each system, focusing on the 20 μm microbubbles, the contraction speed of the microbubbles was measured. The contraction speed was measured by introducing bubbles into the cell (flow channel) and observing the contraction of the bubbles with a microscope. The results are shown in FIG.

図6に示す結果から明らかなように、実施例に係るシステムにより得られるマイクロバブルの方が、比較例に係るシステムにより得られるものよりも、気泡収縮速度が小さい。すなわち、実施例に係るシステムにより得られるマイクロバブルは気泡寿命が長いことが分かった。   As is apparent from the results shown in FIG. 6, the bubble contraction speed of the microbubbles obtained by the system according to the example is smaller than that obtained by the system according to the comparative example. That is, it was found that the microbubbles obtained by the system according to the example have a long bubble life.

(2.4.人工炭酸泉とした場合の炭酸ガス溶解濃度について)
各システムを用いて温水(体積:9L、温度:40℃)に対する炭酸ガスの溶解効率を評価した。実施例に係るシステムにおいては、供給する炭酸ガス圧力を0.04MPa、炭酸ガス流量を200ml/minとして温水中にマイクロバブルを発生させて人工炭酸泉を製造した。比較例に係るシステムにおいては、タンク内圧力を0.4MPaとし、加圧溶解させた炭酸溶液を、40℃温水(9L)中に、200ml/minの量で供給して炭酸泉を製造した。また、参考までに、温水中で炭酸ガス200ml/minを単にバブリングした場合の溶解効率についても評価した。評価の指標は得られた人工炭酸泉のpHとした。すなわちpHが低いほど、人工炭酸泉中に高濃度にて炭酸ガスが溶解していることを意味する。結果を図7示す。
(2.4. Dissolution concentration of carbon dioxide when using artificial carbonated spring)
The dissolution efficiency of carbon dioxide gas with respect to warm water (volume: 9 L, temperature: 40 ° C.) was evaluated using each system. In the system according to the example, an artificial carbonated spring was manufactured by generating microbubbles in warm water at a carbon dioxide gas pressure of 0.04 MPa and a carbon dioxide gas flow rate of 200 ml / min. In the system according to the comparative example, the pressure in the tank was set to 0.4 MPa, and the carbonated solution dissolved under pressure was supplied in warm water (9 L) at 40 ° C. in an amount of 200 ml / min to produce a carbonated spring. For reference, the dissolution efficiency when simply bubbling carbon dioxide at 200 ml / min in warm water was also evaluated. The evaluation index was the pH of the obtained artificial carbonated spring. That is, the lower the pH, the higher the concentration of carbon dioxide dissolved in the artificial carbonated spring. The results are shown in FIG.

図7に示す結果から明らかなように、実施例に係るシステムにより人工炭酸泉を製造した場合、当該人工炭酸泉のpHを4.5程度にまで低下させることができる。すなわち、いわゆる高濃度炭酸泉を容易に製造することが可能である。一方、比較例に係るシステムあっては、長時間経過後でもpHが4.7程度にまでしか下がらなかった。   As is apparent from the results shown in FIG. 7, when an artificial carbonated spring is manufactured by the system according to the example, the pH of the artificial carbonated spring can be lowered to about 4.5. That is, it is possible to easily manufacture a so-called high concentration carbonated spring. On the other hand, in the system according to the comparative example, the pH decreased only to about 4.7 even after a long time.

実施例に係るシステムにおいては、ゼータ電位の高いマイクロバブルを発生させることができる結果、マイクロバブルの分散性が高まり、長時間に亘り、温水中に留まることができる一方で、比較例に係るシステムにおいては、このような効果が得られず、マイクロバブルが急速に脱気してしまったものと考えられる。すなわち、比較例に係るシステムにあっては、過飽和溶液を供給する以上の速度で炭酸ガスが脱気してしまい、pHを下げることができなかったと考えられる。尚、図7に示す結果から明らかなように、単にバブリングしただけでは炭酸ガスを高濃度に溶解させることはできず、実施例のようにスリットを介してせん断式にマイクロバブルを発生させることの効果は明確である。   In the system according to the embodiment, microbubbles having a high zeta potential can be generated. As a result, the dispersibility of the microbubbles can be increased and the microbubbles can remain in warm water for a long time. In this case, it is considered that such an effect cannot be obtained and the microbubbles are rapidly degassed. That is, in the system according to the comparative example, it is considered that the carbon dioxide gas was degassed at a rate higher than the supply of the supersaturated solution, and the pH could not be lowered. As is clear from the results shown in FIG. 7, the carbon dioxide gas cannot be dissolved at a high concentration by simply bubbling, and microbubbles can be generated in a shearing manner through the slit as in the embodiment. The effect is clear.

念のため、バブリングの炭酸ガス流量を変化させた場合についても評価した。結果を図8に示す。図8に示す結果から明らかなように、バブリングの炭酸ガス流量を変化させたとしても、pHは5.0程度までしか下がらず、実施例に係るシステムにより得られるような高濃度炭酸泉を製造することはできなかった。   As a precaution, the case of changing the bubbling carbon dioxide flow rate was also evaluated. The results are shown in FIG. As is apparent from the results shown in FIG. 8, even if the carbon dioxide gas flow rate of bubbling is changed, the pH is only lowered to about 5.0, and a high concentration carbonated spring as obtained by the system according to the example is manufactured. I couldn't.

(2.5.人工炭酸泉における炭酸ガスの溶解度持続率について)
上記のようにして得られた人工炭酸泉それぞれについて、溶解度持続率を測定した。具体的には、得られた各人工炭酸泉を所定時間放置し、pHの上昇値の経時変化を測定した。結果を図9に示す。
(2.5. Sustainability of CO2 solubility in artificial carbonated springs)
The solubility rate of each artificial carbonated spring obtained as described above was measured. Specifically, each obtained artificial carbonated spring was allowed to stand for a predetermined time, and the change with time in the increase in pH was measured. The results are shown in FIG.

図9に示す結果から明らかなように、実施例に係るシステムにより得られた人工炭酸泉は、開始時から12時間経過後においてもpHは0.2程度上昇しただけ(pH4.7程度)なのに対し、比較例に係るシステムにより得られた炭酸泉は、12時間経過後において開始時よりもpHが0.3以上上昇した(pH5以上)。バブリングにより得られる炭酸泉についても同様で、pHが0.3以上上昇しており、炭酸ガスの溶解濃度を維持することができなかった。すなわち、実施例に係るシステムによれば、高濃度の炭酸泉を製造できるだけでなく、炭酸ガスの溶解濃度を長時間維持可能な人工炭酸泉とすることができる。   As is clear from the results shown in FIG. 9, the artificial carbonated spring obtained by the system according to the example only increased in pH by about 0.2 (about pH 4.7) even after 12 hours from the start. In the carbonated spring obtained by the system according to the comparative example, the pH increased by 0.3 or more (pH 5 or more) from the start after 12 hours. The same applies to the carbonated spring obtained by bubbling, and the pH increased by 0.3 or more, and the dissolved concentration of carbon dioxide gas could not be maintained. That is, according to the system according to the embodiment, not only can a high concentration carbonated spring be produced, but also an artificial carbonated spring that can maintain the dissolved concentration of carbon dioxide gas for a long time can be obtained.

このように、実施例に係るシステムによれば、高濃度炭酸泉を容易に製造でき、且つ、炭酸泉中の炭酸ガス濃度を長時間に亘り維持することができる。そのため優れた温浴効果が期待できる。このことを実証するため、得られた人工炭酸泉の生理活性効果を確認した。また、炭酸ガスに替えて空気を用いてマイクロバブルを発生させ、人工マイクロバブル泉を製造し、得られた人工マイクロバブル泉の生理活性効果についても併せて確認した。   Thus, according to the system concerning an example, a high concentration carbonated spring can be manufactured easily and the carbon dioxide gas concentration in a carbonated spring can be maintained over a long time. Therefore, an excellent warm bath effect can be expected. In order to demonstrate this, the physiological activity effect of the obtained artificial carbonated spring was confirmed. In addition, microbubbles were generated using air instead of carbon dioxide gas to produce an artificial microbubble spring, and the physiological activity effect of the obtained artificial microbubble spring was also confirmed.

(2.6.人工炭酸泉、人工マイクロバブル泉の生理活性効果について)
検体として自然発症高血圧ラット(Spontaneously Hypertensive Rat:SHR)を用いた。温浴前にラットにエーテル麻酔を施し、5分間室温にて安静にさせ、その後15分間温浴(40℃)させた。5分間の安静時、15分間の温浴時、及び、温浴後10分間のそれぞれについて、直腸の温度変化を計測した。4個体のラットに対して、同様の実験を5回ずつ行ったところ、いずれも同一の傾向が見られた。1個体についての結果を図10に示す。
(2.6. About the physiological activity of artificial carbonated spring and artificial microbubble spring)
Spontaneously hypertensive rats (SHR) were used as specimens. Prior to the warm bath, the rats were anesthetized with ether and allowed to rest at room temperature for 5 minutes, followed by a warm bath (40 ° C.) for 15 minutes. Rectal temperature change was measured for each of 5 minutes rest, 15 minutes warm bath, and 10 minutes after warm bath. When the same experiment was performed five times on four rats, the same tendency was observed in all of them. The results for one individual are shown in FIG.

図10に示す結果から明らかなように、実施例に係るシステムにより得られた人工炭酸泉にて温浴を行った場合、温浴中のラットの直腸温度が、湯温(40℃)よりも高い40.7℃にまで上昇した。また、入浴後10分間においても当該体温が急激に下がることがなく、湯冷めし難いことが分かった。人工炭酸泉だけではなく、空気を用いた人工マイクロバブル泉とした場合においても同様の効果が確認できた。   As is apparent from the results shown in FIG. 10, when a warm bath is performed with an artificial carbonated spring obtained by the system according to the example, the rectal temperature of the rat in the warm bath is higher than the hot water temperature (40 ° C.). The temperature rose to 7 ° C. It was also found that the body temperature did not drop rapidly even after 10 minutes from bathing, and it was difficult to cool down with hot water. Similar effects were confirmed not only with artificial carbonated springs but also with artificial microbubble springs using air.

一方、比較例に係るシステムにより得られた人工炭酸泉にあっては、温浴中のラットの直腸温度は湯温程度にまでしか上昇しなかった。尚、入浴後10分間においては比較的緩やかに体温が低下しており、40℃温水にて温浴するよりは人工炭酸泉で温浴したほうが湯冷めし難いといえる。   On the other hand, in the artificial carbonated spring obtained by the system according to the comparative example, the rectal temperature of the rat in the hot bath increased only to about the hot water temperature. It should be noted that the body temperature decreased relatively slowly in the 10 minutes after bathing, and it can be said that it is more difficult to cool with hot water with an artificial carbonated spring than with warm water with 40 ° C.

以上のように、スリットを介してせん断式にマイクロバブルを発生させることで、簡易なシステム構成で、従来とは異なる性質(ゼータ電位、気泡径、収縮速度等)を有するマイクロバブルを発生でき、これにより温浴効果に優れる人工マイクロバブル泉を製造可能であることが分かった。   As described above, by generating microbubbles in a shearing manner through the slit, microbubbles having properties (zeta potential, bubble diameter, contraction speed, etc.) different from conventional ones can be generated with a simple system configuration. As a result, it was found that an artificial microbubble spring having an excellent warm bath effect can be produced.

(2.7.温水の浄化効果について)
尚、本発明者らが鋭意研究を進めたところ、上記の温浴効果の他、本発明に係るシステムにより得られた人工マイクロバブル泉においては、マイクロバブルが湯中の浮遊物(ゴミ等)の表面を覆い、当該浮遊物を水面まで浮上させることができ、湯中の浮遊物が容易に除去可能となることが分かった。例えば、水と油(ごま油)とのエマルジョンに対してマイクロバブルを発生させたところ、油を効果的に浮上させることができた。さらに、温水中に繊維片を沈殿させ、これに対してマイクロバブルを発生させたところ、繊維片のほとんどを水面まで浮上させることができた。
(2.7. About purification effect of warm water)
In addition, as a result of the inventors' diligent research, in addition to the warm bath effect described above, in the artificial microbubble spring obtained by the system according to the present invention, the microbubbles are floating substances (dust etc.) in the hot water. It was found that the surface could be covered and the suspended matter could float up to the surface of the water, and the suspended matter in the hot water could be easily removed. For example, when microbubbles were generated in an emulsion of water and oil (sesame oil), the oil could be effectively levitated. Furthermore, when the fiber pieces were precipitated in warm water and microbubbles were generated in response thereto, most of the fiber pieces were able to float up to the water surface.

以上、現時点において、最も実践的であり、且つ、好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う人工マイクロバブル泉の製造システム及び人工マイクロバブル泉の製造方法もまた本発明の技術範囲に包含されるものとして理解されなければならない。   Although the present invention has been described with reference to the most practical and preferred embodiments at the present time, the invention is not limited to the embodiments disclosed herein. The artificial microbubble spring manufacturing system and the artificial microbubble spring manufacturing method can be changed as appropriate without departing from the spirit or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification. It should be understood as encompassed within the scope of the present invention.

本発明に係る人工マイクロバブル泉の製造システムによれば、温浴効果に優れる人工マイクロバブル泉を低コストにて製造可能である。当該システムは構成が極めて簡易であり、一般家庭の浴室においても容易に設置することが可能である。   According to the manufacturing system of the artificial microbubble spring according to the present invention, it is possible to manufacture an artificial microbubble spring having an excellent warm bath effect at a low cost. The system has a very simple configuration and can be easily installed in a bathroom of a general household.

10 マイクロバブル発生手段
10a 温水導入口
10b 気体導入口
10c 筒状体
10d 絞り部
10s スリット
100 人工マイクロバブル泉の製造システム
110 浴槽
200 実施例に係るシステム
210 マイクロバブル発生手段
220 浴槽
230 ポンプ
240 流量計
250 ガスボンベ
260 pH測定装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Microbubble generating means 10a Hot water inlet 10b Gas inlet 10c Tubular body 10d Restriction part 10s Slit 100 Artificial microbubble spring manufacturing system 110 Bath 200 System according to the embodiment 210 Micro bubble generating means 220 Bath 230 Pump 240 Flow meter 250 Gas cylinder 260 pH measuring device

Claims (6)

マイクロバブル発生手段からマイクロバブルを発生させて該マイクロバブルに含まれる気体を温水中に溶解させる、人工マイクロバブル泉の製造システムであって、
前記マイクロバブル発生手段にはスリットが設けられ、該スリットを介して温水中に気液二相流をせん断式に吐出させることにより温水中に前記マイクロバブルを発生させる、
人工マイクロバブル泉の製造システム。
A system for producing an artificial microbubble spring that generates microbubbles from a microbubble generating means and dissolves gas contained in the microbubbles in warm water,
The microbubble generating means is provided with a slit, and the microbubble is generated in the warm water by discharging a gas-liquid two-phase flow into the warm water in a shearing manner through the slit.
Artificial micro bubble spring manufacturing system.
前記マイクロバブルのゼータ電位が−20mV以下である、請求項1に記載の人工マイクロバブル泉の製造システム。   The system for producing an artificial microbubble spring according to claim 1, wherein the microbubble has a zeta potential of -20 mV or less. 前記気体が炭酸ガス又は空気である、請求項1又は2に記載の人工マイクロバブル泉の製造システム。   The artificial micro-bubble spring manufacturing system according to claim 1 or 2, wherein the gas is carbon dioxide or air. スリットを介して気液二相流を温水中にせん断式に吐出させることにより、該温水中にマイクロバブルを発生させる工程と、
発生させた前記マイクロバブルと前記温水との界面を介して、該マイクロバブルに含まれる気体を該温水中に溶解させる工程と、
を備える、人工マイクロバブル泉の製造方法。
A step of generating microbubbles in the warm water by discharging a gas-liquid two-phase flow into the warm water in a shearing manner through the slit;
Dissolving the gas contained in the microbubbles in the warm water through the interface between the generated microbubbles and the warm water;
A method for manufacturing an artificial microbubble spring.
前記マイクロバブルのゼータ電位が−20mV以下である、請求項4に記載の人工マイクロバブル泉の製造方法。   The method for producing an artificial microbubble spring according to claim 4, wherein the microbubble has a zeta potential of −20 mV or less. 前記気体として炭酸ガス又は空気を用いる、請求項4又は5に記載の人工マイクロバブル泉の製造方法。   The method for producing an artificial microbubble spring according to claim 4 or 5, wherein carbon dioxide or air is used as the gas.
JP2011193256A 2011-09-05 2011-09-05 System for manufacturing artificial microbubble hot spring and method for manufacturing artificial microbubble hot spring Withdrawn JP2013052155A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011193256A JP2013052155A (en) 2011-09-05 2011-09-05 System for manufacturing artificial microbubble hot spring and method for manufacturing artificial microbubble hot spring

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011193256A JP2013052155A (en) 2011-09-05 2011-09-05 System for manufacturing artificial microbubble hot spring and method for manufacturing artificial microbubble hot spring

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013052155A true JP2013052155A (en) 2013-03-21

Family

ID=48129686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011193256A Withdrawn JP2013052155A (en) 2011-09-05 2011-09-05 System for manufacturing artificial microbubble hot spring and method for manufacturing artificial microbubble hot spring

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013052155A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015188751A (en) * 2014-03-27 2015-11-02 株式会社ハナダ Carbonated spring water production device
JP2015213569A (en) * 2014-05-08 2015-12-03 株式会社熊本アイディーエム Multipurpose bathing/therapy device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015188751A (en) * 2014-03-27 2015-11-02 株式会社ハナダ Carbonated spring water production device
JP2015213569A (en) * 2014-05-08 2015-12-03 株式会社熊本アイディーエム Multipurpose bathing/therapy device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6116658B2 (en) Gas dissolving apparatus and gas dissolving method
JP4931201B2 (en) Method for producing water containing ultrafine bubbles and water containing ultrafine bubbles
CN108238665B (en) Portable super-concentrated hydrogen-rich micro-bubble drinking device
JPWO2008123467A1 (en) Aeration unit, aeration apparatus and aeration method provided with the same
KR20170104005A (en) Aeration device, operation method therefor, and water treatment apparatus
JP2009131770A (en) Manufacturing method of carbon dioxide-nano bubble water
JP2008093612A (en) Reaction active species containing water manufacturing method and reaction active species containing water
JP2013052155A (en) System for manufacturing artificial microbubble hot spring and method for manufacturing artificial microbubble hot spring
JP2011218343A (en) Nozzle for gas-liquid mixing, gas-liquid mixing mechanism and application of the same
JP2018176148A (en) Component such as ultramicro particles floating on sea surface is dissolved in sea water. mechanism of natural world is utilized. nanobubble generator which generates nanomicroparticle water in air to dissolve the particles in liquid by compression dissolution to work as functional water
JP3190824U7 (en)
JP3190824U (en) Gas dissolving device
JP2008253924A (en) Microbubble generation method and microbubble generation apparatus
JP2009226328A (en) Gas dissolving vessel
Levitsky et al. A new bubble generator for creation of large quantity of bubbles with controlled diameters
Kuo et al. Research on nano H2/O2 bubble generating mechanism and characteristics
Rizzardi et al. Membrane bubble aeration unit: experimental study of the performance in lab scale and full-scale systems
JP2017131822A (en) Hydrogen water generator and hydrogen water generation method
JP5397818B2 (en) Dissolved oxygen concentration increasing device
JP2021073989A (en) Cell culture method, method for producing culture solution, culture solution and culture device
Tsuge Characteristics of microbubbles
JP2008073189A (en) Apparatus for producing carbonated spring using circulating bathtub water
JP4982730B2 (en) Micro bubble generation nozzle
CN113371894A (en) Process for inhibiting growth of oxygen-consuming microorganisms in water
WO2021085637A1 (en) Cell culture method, method for producing culture solution, culture solution and culture device

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20141202