JP2022134808A - ウルトラファインバブル液生成方法およびウルトラファインバブル液生成装置 - Google Patents

ウルトラファインバブル液生成方法およびウルトラファインバブル液生成装置 Download PDF

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Abstract

Figure 2022134808000001
【課題】人体に対して安全であり、高濃度のUFBを含み、かつ、UFBの長期安定性が高いUFB液を生成する。
【解決手段】UFB液生成方法は、親水性食品添加物である添加剤を水に分散させて対象液を生成する工程(ステップS11)と、気体と加圧された当該対象液とを混合し、対象液中に当該気体のUFBを生成することにより、UFBを含むUFB液を生成する工程(ステップS12~S14)と、を備える。添加剤は、ポリグリセリン脂肪酸エステルまたはショ糖脂肪酸エステルである。これにより、人体に対して安全であり、高濃度のUFBを含み、かつ、UFBの長期安定性が高いUFB液を生成することができる。
【選択図】図2

Description

本発明は、ウルトラファインバブル液を生成する技術に関する。
近年、直径が1mm(ミリメートル)以下の気泡を含む液体が多様な分野で利用されている。また、最近では、直径が1μm(マイクロメートル)未満の気泡(ウルトラファインバブル)を含む液体が、多様な分野において注目されている。ウルトラファインバブル(以下、「UFB」とも呼ぶ。)は、直径が1mm以上の気泡であるミリバブル、および、直径が1μm~1mmの気泡であるマイクロバブルとは異なり、浮力により浮上して消滅することなく、液体中において長期間存在することが可能である。
近年の研究では、UFBが生成される液体の種類によっては、UFBを高濃度に生成することが難しい場合があることがわかってきている。本願発明者等は、研削加工に利用される研削液等において、電気伝導率が高い液体中にはUFBが比較的生成されにくいことを見いだし、当該液体中に微量の界面活性剤を添加することでUFBを好適に生成する技術を提案した(特許文献1)。また、特許文献2では、UFBの生成を促進するために、脂肪酸または脂肪性ビタミンと、炭化水素とを、生成促進剤として水に添加する技術が提案されている。
特開2020-99862号公報 国際公開第2018/097019号
ところで、UFBを含む液体(以下、「UFB液」とも呼ぶ。)は、近年、シャワーや美容等の人の肌に触れたり、口に入る用途にも用いられている。このようにUFB液を人体等に対して用いる場合、UFBの生成を促進するための添加剤として、上述の炭化水素のような経口摂取により人体に害を及ぼす可能性がある物質を使用することはできない。また、疎水性の添加剤は、UFB液を生成するための液体が水等の場合、液体中に均等に溶解または分散させることが容易ではない。
一方、炭酸飲料の泡感を向上する等の目的で経口摂取可能な親水性の食品添加物を添加することは知られているが、炭酸飲料の気泡はミリバブルであり、すぐに液面に浮上して消滅するものであるため、UFBを高濃度にて生成して液体中に長期間存在させる目的で当該技術を用いることは想定されていない。
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、人体に対して安全であり、高濃度のUFBを含み、かつ、UFBの長期安定性が高いUFB液を生成することを目的としている。
請求項1に記載の発明は、ウルトラファインバブル液生成方法であって、a)親水性食品添加物である添加剤を水に分散させて対象液を生成する工程と、b)気体と加圧された前記対象液とを混合し、前記対象液中に前記気体のウルトラファインバブルを生成することにより、前記ウルトラファインバブルを含むウルトラファインバブル液を生成する工程とを備え、前記添加剤は、ポリグリセリン脂肪酸エステルまたはショ糖脂肪酸エステルである。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のウルトラファインバブル液生成方法であって、 生成直後に測定した前記ウルトラファインバブル液における前記ウルトラファインバブルの濃度は1億個/mL以上であり、前記生成直後の測定から5日経過後の前記ウルトラファインバブル液における前記ウルトラファインバブルの濃度は、前記生成直後に測定した前記ウルトラファインバブル液における前記ウルトラファインバブルの濃度の50%以上である。
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載のウルトラファインバブル液生成方法であって、前記添加剤のHLB値は9.0以上である。
請求項4に記載の発明は、請求項1ないし3のいずれか1つに記載のウルトラファインバブル液生成方法であって、前記対象液における前記添加剤の濃度は、10mg/L以下である。
請求項5に記載の発明は、ウルトラファインバブル液生成方法であって、a)親水性食品添加物である添加剤を水に分散させて対象液を生成する工程と、b)気体と加圧された前記対象液とを混合し、前記対象液中に前記気体のウルトラファインバブルを生成することにより、前記ウルトラファインバブルを含むウルトラファインバブル液を生成する工程とを備え、生成直後に測定した前記ウルトラファインバブル液における前記ウルトラファインバブルの濃度は1億個/mL以上であり、前記生成直後の測定から5日経過後の前記ウルトラファインバブル液における前記ウルトラファインバブルの濃度は、前記生成直後に測定した前記ウルトラファインバブル液における前記ウルトラファインバブルの濃度の50%以上である。
請求項6に記載の発明は、請求項1ないし5のいずれか1つに記載のウルトラファインバブル液生成方法であって、前記b)工程において、前記気体を前記対象液に加圧溶解させて加圧液を生成し、前記加圧液から前記ウルトラファインバブルを析出させて前記ウルトラファインバブル液を生成する。
請求項7に記載の発明は、請求項1ないし6のいずれか1つに記載のウルトラファインバブル液生成方法であって、前記ウルトラファインバブル液は、歯のホワイトニングの際に口腔内に供給される。
請求項8に記載の発明は、ウルトラファインバブル液生成装置であって、気体および加圧された対象液を混合して混合流体を生成する混合部と、前記混合流体において、前記対象液中に前記気体のウルトラファインバブルを生成することにより、前記ウルトラファインバブルを含むウルトラファインバブル液を生成する生成部とを備え、前記対象液は、親水性食品添加物である添加剤が水に分散された液体であり、前記添加剤は、ポリグリセリン脂肪酸エステルまたはショ糖脂肪酸エステルである。
請求項9に記載の発明は、ウルトラファインバブル液生成装置であって、気体および加圧された対象液を混合して混合流体を生成する混合部と、前記混合流体において、前記対象液中に前記気体のウルトラファインバブルを生成することにより、前記ウルトラファインバブルを含むウルトラファインバブル液を生成する生成部とを備え、前記対象液は、親水性食品添加物である添加剤が水に分散された液体であり、生成直後に測定した前記ウルトラファインバブル液における前記ウルトラファインバブルの濃度は1億個/mL以上であり、前記生成直後の測定から5日経過後の前記ウルトラファインバブル液における前記ウルトラファインバブルの濃度は、前記生成直後に測定した前記ウルトラファインバブル液における前記ウルトラファインバブルの濃度の50%以上である。
本発明では、人体に対して安全であり、高濃度のUFBを含み、かつ、UFBの長期安定性が高いUFB液を生成することができる。
一の実施の形態に係るウルトラファインバブル液生成装置の断面図である。 ウルトラファインバブル液の生成の流れを示す図である。 混合ノズルの拡大断面図である。 ウルトラファインバブル生成ノズルの拡大断面図である。
図1は、本発明の一の実施の形態に係るウルトラファインバブル液生成装置1の構成を示す図である。図1では、ウルトラファインバブル液生成装置1の一部の構成を断面にて描いている。「ウルトラファインバブル」とは、直径が1μm(マイクロメートル)未満の気泡であり、ナノバブルとも呼ばれる。以下の説明では、ウルトラファインバブルを「UFB」とも呼ぶ。また、UFBを含む液体であるウルトラファインバブル液を「UFB液」とも呼び、ウルトラファインバブル液生成装置を「UFB液生成装置」とも呼ぶ。
UFB液生成装置1は、液体と気体とを混合して、当該気体のUFBを含む液体であるUFB液を生成する装置である。UFB液生成装置1により生成されたUFB液は、例えば、人間の口腔内に供給され、歯のホワイトニングに利用される。歯のホワイトニングでは、一般的に、UFB液中のUFBの濃度が高いとホワイトニングの効果が向上する。当該UFB液は、歯のホワイトニング以外の目的で、人に対して供給されてもよく、人以外の対象物(例えば、食品)に対して供給されてもよい。
UFB液生成装置1は、混合部31と、加圧液生成容器32と、液送出部2と、貯溜部5と、ポンプ33と、循環部6と、気体供給部34とを備える。
混合部31は、加圧液生成容器32の上部に接続される。混合部31には、気体供給部34が接続される。液送出部2は、加圧液生成容器32の下部に接続される。また、液送出部2は、第1配管52を介して貯溜部5の貯溜槽51に接続される。貯溜槽51にはポンプ33が取り付けられる。ポンプ33は、循環部6の第2配管61を介して混合部31に接続される。貯溜部5の貯溜槽51には、UFBが生成される対象である液体(以下、「対象液」と呼ぶ。)が貯溜されている。
対象液は、親水性食品添加物である添加剤が水に分散された液体である。当該水として、例えば、水道水、純水または脱イオン水(DIW)等が利用可能である。親水性食品添加物とは、厚生労働省により人体に対して安全な食品添加物として使用が認められているもののうち、親水性を有するものである。親水性食品添加物は、例えば、親水基を備えており、常温または常温よりも加熱した状態の水に分散可能である。親水性食品添加物が水に分散した状態とは、親水性食品添加物が水に溶解している状態も含む。市販の親水性食品添加物は、通常、親水性であることが明記されて販売されている。なお、疎水性食品添加物は、通常、常温よりも加熱した状態の水であっても分散しにくい。
添加剤のHLB(Hydrophilic-Lipophilic Balance)値は、9.0以上であることが好ましい。HLB値は、水および油への親和性の程度を示す値であり、大きいほど水に対する親和性が高いことを示す。食品添加物の場合、HLB値が9.0以上であれば、概ね親水性食品添加物といえる。また、添加剤のHLB値は、14.0以下であることが好ましく、12.0以下であることがさらに好ましい。
当該添加剤として、例えば、ポリグリセリン脂肪酸エステル、または、ショ糖脂肪酸エステルが利用可能である。ポリグリセリン脂肪酸エステルは、親水基であるポリグリセリンと、疎水基である脂肪酸とを備える。ショ糖脂肪酸エステルは、親水基であるショ糖と、疎水基である脂肪酸とを備える。ポリグリセリン脂肪酸エステルとして、例えば、ヘキサグリセリンモノステアリン酸エステル、ヘキサグリセリンモノミリスチン酸エステル、デカグリセリンモノステアリン酸エステル、または、デカグリセリンモノミリスチン酸エステル等が利用可能である。
対象液における添加剤の濃度(すなわち、対象液の単位体積当たりの添加剤の量)は、例えば、0.1mg/L(ミリグラム/リットル)以上、かつ、10mg/L以下である。好ましくは、対象液における添加剤の濃度は、1mg/L以上かつ10mg/L以下である。
次に、図2を参照しつつ、UFB液生成装置1によるUFB液の生成の流れについて説明する。UFB液生成装置1の各構成の詳細については後述する。まず、上述の添加剤を水に添加して分散させることにより、UFBが生成される予定の対象液が生成される(ステップS11)。当該対象液は、UFB液生成装置1の貯溜槽51に貯溜される。対象液は、貯溜槽51の外部にて生成されて貯溜槽51に供給されてもよく、貯溜槽51内に予め貯溜されている水に添加剤が添加されることにより、貯溜槽51内で生成されてもよい。
続いて、ポンプ33により、貯溜槽51に貯溜されている対象液が、第2配管61を介して混合部31へと圧送される。また、気体供給部34により、混合部31に気体(例えば、空気)が供給される。気体供給部34は、例えば、大気圧よりも高圧に加圧された状態の空気を混合部31へと圧送するコンプレッサである。混合部31では、ポンプ33から加圧された状態で供給される対象液と、気体供給部34から加圧された状態で供給される気体とが混合され、混合流体が生成される(ステップS12)。
混合部31により生成された混合流体は、加圧液生成容器32内へと噴出(すなわち、供給)される。加圧液生成容器32内は、大気圧よりも圧力が高い加圧環境である。加圧液生成容器32では、混合流体中の上記気体が対象液中に加圧溶解し、加圧液が生成される(ステップS13)。
加圧液生成容器32内において生成された加圧液(すなわち、対象液中に気体が加圧溶解した混合流体)は、液送出部2に供給される。液送出部2では、加圧液生成容器32から供給された加圧液中に上記気体のUFBが生成され、当該UFBを含むUFB液が生成される(ステップS14)。当該UFB液は、液送出部2から第1配管52を介して貯溜部5の貯溜槽51へと送出され、貯溜槽51にて一時的に貯溜される。液送出部2は、対象液中にUFBを生成することによりUFB液を生成する生成部である。なお、当該生成部には、加圧液生成容器32も含まれると解釈されてもよい。
UFB液生成装置1では、貯溜槽51に貯溜されている対象液が、ポンプ33により、循環部6を介して連続的に混合部31へと供給され、加圧液生成容器32および液送出部2を通過して、貯溜槽51へと戻される。すなわち、ステップS14において液送出部2から送出されたUFB液は、循環部6により混合部31へと戻され(すなわち、循環され)、再度ステップS12~S14が行われる(ステップS15,S16)。UFB液生成装置1では、ステップS12~S16が繰り返されることにより、UFB液中のUFBの濃度が増大し、所定濃度のUFBを含むUFB液が生成される(ステップS15)。そして、ポンプ33が停止され、UFB液生成装置1における液体の循環が停止される。UFBは、液体中において長期間存在可能であるため、上記循環の停止後(すなわち、UFBの生成停止後)も、貯溜槽51内のUFB液中に長期間存在し続ける。
UFB液中のUFBの「濃度」とは、UFB液が単位体積当たりに含有するUFBの個数(すなわち、数濃度)を指す。UFB液中のUFBの濃度は、例えば、ナノ粒子トラッキング解析法により測定可能である。本実施の形態では、Malvern Panalytical社製のナノサイト「NS500」を測定装置として使用して、UFB液中のUFBの濃度を測定する。
UFB液生成装置1にて生成されたUFB液中のUFBの濃度は、UFB液の生成直後における測定では、例えば1億個/mL(ミリリットル)以上である。UFB液の生成直後の測定とは、UFB液の生成動作を停止したとき(すなわち、UFB液生成装置1によるUFB液の生成終了時点)から、36時間以内の所定のタイミングでの測定を意味する。以下の説明においても同様である。UFB液に含まれるUFBの直径は、主に200nm(ナノメートル)以下である。単位体積当たりのUFB液に含まれるUFBの個数に注目すると、直径が50nm以上かつ200nm以下のUFBの個数は、例えば、全UFBの個数の80%以上かつ100%以下である。
UFB液中のUFBは、UFB液の生成から数日経過した後においても、比較的高濃度にて残存している。例えば、上述の生成直後の測定から5日経過後(すなわち、生成終了時点を1日目としたときの6日目)のUFB液におけるUFBの濃度は、生成直後に測定したUFB液におけるUFBの濃度の50%以上である。なお、「生成直後の測定から5日経過後のUFB液におけるUFBの濃度」とは、上述の生成直後(すなわち、UFB液の生成動作の停止から36時間以内の所定の時点)のUFBの濃度測定から、5日間(すなわち、120時間)が経過した時点で測定したUFBの濃度を意味する。なお、当該5日の間、UFB液は室温にて密閉容器内に保管される。
上述のステップS15では、例えば、UFB液生成装置1におけるUFB液の循環回数と、UFB液中のUFBの濃度との関係が予め求められており、循環回数が所定数(例えば、10回)に達すると、UFBの濃度が所定濃度に到達したと判断される。具体的には、例えば、ポンプ33の流量および稼働時間に基づいて求められたポンプ33からの液体の総送出量が、UFB液生成装置1内の液体の総量の上記所定数倍(例えば、10倍)におよそ等しくなったときに、循環回数が所定数に達したと判断され、UFBの濃度が所定濃度に到達したと判断される。なお、UFB液生成装置1内の液体の総量とは、貯溜槽51内の液体の体積と、貯溜槽51の外部を循環している液体(すなわち、第2配管61、混合部31、加圧液生成容器32、液送出部2および第1配管52内の液体)の体積との合計である。なお、ステップS15では、貯溜槽51内の液体の一部が試料として取り出され、当該試料中のUFBの濃度が、上述の測定装置等により測定されてもよい。
次に、UFB液生成装置1の構成について詳細に説明する。図3は、混合部31を拡大して示す断面図である。混合部31は、上述のように、液体と気体とを混合して混合流体を生成する混合ノズルである。混合部31は、液体流入口311と、気体流入口319と、混合流体噴出口312とを備える。液体流入口311は、第2配管61(図1参照)を介してポンプ33に接続される。気体流入口319は、気体供給部34に接続される。混合流体噴出口312は、加圧液生成容器32の上端部に接続される。
液体流入口311からは、ポンプ33により供給される加圧された状態の液体(すなわち、対象液)が流入する。気体流入口319からは、気体供給部34により供給される加圧された状態の気体が流入する。混合流体噴出口312からは、液体流入口311から流入した液体と、気体流入口319から流入した気体とが混合された混合流体72(図1参照)が噴出する。液体流入口311、気体流入口319および混合流体噴出口312はそれぞれ略円形である。
混合部31では、液体流入口311から混合流体噴出口312に向かうノズル流路310の流路断面、および、気体流入口319からノズル流路310に向かう気体流路3191の流路断面も略円形である。流路断面とは、ノズル流路310や気体流路3191等の流路の中心軸に垂直な断面、すなわち、流路を流れる流体の流れに垂直な断面を意味する。また、以下の説明では、流路断面の面積を「流路面積」という。ノズル流路310は、流路面積が流路の中間部で小さくなるベンチュリ管状である。
混合部31は、液体流入口311から混合流体噴出口312に向かって順に連続して配置される導入部313と、第1テーパ部314と、喉部315と、気体混合部316と、第2テーパ部317と、導出部318とを備える。混合部31は、また、内部に気体流路3191が設けられた気体流入部3192を備える。
導入部313では、流路面積は、ノズル流路310の中心軸J1方向の各位置においてほぼ一定である。第1テーパ部314では、液体の流れる方向に向かって(すなわち、下流に向かって)流路面積が漸次減少する。喉部315では、流路面積はほぼ一定である。喉部315の流路面積は、ノズル流路310において最も小さい。なお、ノズル流路310では、喉部315において流路面積が僅かに変化する場合であっても、流路面積がおよそ最も小さい部分全体が喉部315と捉えられる。気体混合部316では、流路面積はほぼ一定であり、喉部315の流路面積よりも少し大きい。第2テーパ部317では、下流に向かって流路面積が漸次増大する。導出部318では、流路面積はほぼ一定である。気体流路3191の流路面積もほぼ一定であり、気体流路3191は、ノズル流路310の気体混合部316に接続される。
混合部31では、液体流入口311からノズル流路310に流入した液体が、喉部315で加速されて静圧が低下し、喉部315および気体混合部316において、ノズル流路310内の圧力が気体流入口319内の圧力よりも低くなる。また、気体流入口319から気体流路3191に流入した気体は、当該圧力低下により加速されつつ気体混合部316に流入し、液体と混合されて混合流体が生成される。当該混合流体は、第2テーパ部317および導出部318において減速されて静圧が増大し、混合流体噴出口312を介して上述のように図1に示す加圧液生成容器32内に噴出される。
UFB液生成装置1では、混合部31から、加圧された液体および気体が加圧液生成容器32内に噴出される。また、加圧液生成容器32の出口は、液送出部2により絞られている。このため、加圧液生成容器32内が加圧されて、大気圧よりも圧力が高い状態(以下、「加圧環境」という。)となっている。換言すれば、液送出部2は、加圧液生成容器32内を加圧環境とする機能を有している。加圧液生成容器32では、上述のように、混合部31から噴出された混合流体72が加圧環境下にて流れる間に、気体が液体に加圧溶解して加圧液が生成される。
図1に示す例では、加圧液生成容器32は、上下方向に積層される第1流路321と、第2流路322と、第3流路323と、第4流路324と、第5流路325とを備える。以下の説明では、第1流路321、第2流路322、第3流路323、第4流路324および第5流路325をまとめて指す場合、「流路321~325」と呼ぶ。流路321~325は、水平方向に延びる管路であり、流路321~325の長手方向に垂直な断面は略矩形である。
第1流路321の上流側の端部(すなわち、図1中の左側の端部)には、上述の混合部31が取り付けられており、混合部31から噴出された後の混合流体72は、加圧環境下にて図1中の右側に向かって流れる。図1に示す例では、第1流路321内の混合流体72の液面より上方にて、混合部31から混合流体72が噴出される。混合部31から噴出された直後の混合流体72は、第1流路321の下流側の壁面(すなわち、図1中の右側の壁面)に衝突する前に上記液面に直接衝突する。
加圧液生成容器32では、混合部31の混合流体噴出口312(図3参照)の一部または全体が、第1流路321内の混合流体72の液面よりも下側に位置してもよい。これにより、上述と同様に、第1流路321内において、混合部31から噴出された直後の混合流体72が、第1流路321内を流れる混合流体72に直接衝突する。
第1流路321の下流側の端部の下面には、略円形の開口321aが設けられており、第1流路321を流れる混合流体72は、第1流路321の下方に位置する第2流路322へと開口321aを介して落下する。第2流路322では、第1流路321から落下した混合流体72が加圧環境下にて図1中の右側から左側へと流れ、第2流路322の下流側の端部の下面に設けられた略円形の開口322aを介して、第2流路322の下方に位置する第3流路323へと落下する。第3流路323では、第2流路322から落下した混合流体72が加圧環境下にて図1中の左側から右側へと流れ、第3流路323の下流側の端部の下面に設けられた略円形の開口323aを介して、第3流路323の下方に位置する第4流路324へと落下する。図1に示すように、第1流路321~第4流路324では、混合流体72は、気泡を含む液体の層と、その上方に位置する気体の層に分かれている。
第4流路324では、第3流路323から落下した混合流体72が加圧環境下にて図1中の右側から左側へと流れ、第4流路324の下流側の端部の下面に設けられた略円形の開口324aを介して、第4流路324の下方に位置する第5流路325へと流入(すなわち、落下)する。第5流路325では、第1流路321~第4流路324とは異なり、気体の層は存在しておらず、第5流路325内に充満する液体内において、第5流路325の上面近傍に気泡が僅かに存在する状態となっている。第5流路325では、第4流路324から流入した混合流体72が加圧環境下にて図1中の左側から右側へと流れる。
加圧液生成容器32では、流路321~325を、段階的に緩急を繰り返しつつ上から下に流れ落ちる(すなわち、水平方向への流れと下方向への流れとを交互に繰り返しつつ流れる)混合流体72において、気体が液体に徐々に加圧溶解する。第5流路325においては、液体中に溶解している気体の濃度は、加圧環境下における当該気体の(飽和)溶解度の60%~90%にほぼ等しい。そして、液体に溶解しなかった余剰の気体が、第5流路325内において、視認可能な大きさの気泡として存在している。上下に隣接する流路321~325における混合流体72の流れの方向が逆向きであることにより、加圧液生成容器32の小型化が実現される。なお、加圧液生成容器32では、上下に積層される流路の数は適宜変更されてよい。
加圧液生成容器32は、第5流路325の下流側の上面から上方へと延びる余剰気体分離部326をさらに備える。余剰気体分離部326には混合流体72が充満している。余剰気体分離部326の上下方向に垂直な断面は略矩形であり、余剰気体分離部326の上端部は、圧力調整用の絞り部327を介して大気開放されている。第5流路325を流れる混合流体72の気泡は、余剰気体分離部326内を上昇して大気中に放出される。
このようにして、混合流体72の余剰な気体が混合流体72の一部と共に分離されることにより、少なくとも容易に視認できる大きさの気泡を実質的に含まない加圧液が生成され、第5流路325の下流側の端部に直接的に接続された液送出部2へと供給される。本実施の形態では、加圧液には、大気圧下における気体の(飽和)溶解度の約2倍以上の気体が溶解している。加圧液生成容器32において流路321~325を流れる混合流体72の液体は、生成途上の加圧液と捉えることもできる。
図4は、液送出部2を拡大して示す断面図である。液送出部2は、内部のノズル流路20を流れる液体(すなわち、加圧液)中にUFBを生成するUFB生成ノズルである。図4に示す例では、液送出部2は、3つのノズル28が直列に接続された多段ノズルである。なお、液送出部2のノズル28の段数は、1段であってもよく、複数段であってもよい。液送出部2は、液体流入口21と、液体送出口22とを備える。液体流入口21からは、加圧液生成容器32の第5流路325(図1参照)から加圧液が流入する。液体送出口22は、第1配管52を介して貯溜部5の貯溜槽51(図1参照)へと接続される。液体流入口21および液体送出口22はそれぞれ略円形であり、液体流入口21から液体送出口22に向かうノズル流路20の流路断面も略円形である。
液送出部2は、液体流入口21から液体送出口22に向かって(すなわち、ノズル流路20の上流から下流に向かって)順に連続して配置される3組のテーパ部24、喉部25および拡大部26を備える。テーパ部24では、加圧液の流れる方向に向かって(すなわち、ノズル流路20の上流から下流に向かって)流路面積が漸次減少する。テーパ部24の内面は、ノズル流路20の中心軸J2を中心とする略円錐面の一部である。当該中心軸J2を含む断面において、テーパ部24の内面の成す角度は、10°以上90°以下であることが好ましい。
喉部25は、テーパ部24の下流端に接続し、テーパ部24と拡大部26とを連絡する。喉部25の内面は略円筒面であり、喉部25では、流路面積はほぼ一定である。喉部25における流路断面の直径は、ノズル流路20において最も小さく、喉部25の流路面積は、ノズル流路20において最も小さい。喉部25の長さは、好ましくは、喉部25の直径の1.1倍以上10倍以下であり、より好ましくは、1.5倍以上2倍以下である。なお、ノズル流路20では、喉部25において流路面積が僅かに変化する場合であっても、流路面積がおよそ最も小さい部分全体が喉部25と捉えられる。
拡大部26は、喉部25の下流端である噴出口29に接続される。拡大部26は、上流側の喉部25と下流側のテーパ部24とを連絡する。拡大部26の内面は略円筒面であり、拡大部26では、流路面積はほぼ一定である。拡大部26の直径は、喉部25の直径よりも大きい。拡大部26では、喉部25に比べて流路面積が急激に拡大される。中心軸J2を含む断面において、喉部25の下流端と拡大部26の上流端との間の略円環状の面27と、中心軸J2との成す角度は約90°である。換言すれば、面27は中心軸J2に略垂直である。当該角度は、例えば、45°以上かつ90°以下である。
液送出部2では、液体流入口21からノズル流路20に流入した加圧液が、テーパ部24において徐々に加速されつつ喉部25へと流れ、喉部25の下流端である噴出口29から、拡大部26へと噴流として噴出される。喉部25における加圧液の流速は、好ましくは秒速10m~30mである。喉部25では、加圧液の静圧が低下するため、加圧液中の気体が過飽和となってUFBとして液中に析出する。また、加圧液が拡大部26を通過する間にも、UFBの析出が生じる。液送出部2では、3組のテーパ部24、喉部25および拡大部26を加圧液が順に通過することにより、高濃度のUFBを含むUFB液が生成され、図1に示す第1配管52を介して貯溜槽51へと送出される。
次に、表1を参照しつつ、対象液の生成に利用される添加剤の種類と、UFB液生成装置1により生成されるUFB液中のUFBの濃度との関係について説明する。実施例1~4では、対象液の生成時に水に添加される添加剤の種類を変更した。比較例1では、添加剤を使用せず、UFB液生成装置1において水に対してUFBの生成を行った。
Figure 2022134808000002
実施例1では、水として水道水を用い、添加剤としてヘキサグリセリンモノステアリン酸エステルを用いて対象液を生成した。対象液における添加剤の濃度は、1mg/Lである。添加剤のHLB値は9.0である。添加剤の親水基における炭素数(すなわち、C原子の数)は18であり、添加剤の疎水基における炭素数は18である。UFB液生成装置1では、上述の循環回数を10回としてUFB液を生成した。
UFB液におけるUFBの濃度は、上述の測定装置を用いて求めた。具体的には、まず、貯溜槽51から所定量のUFB液を取り出し、当該測定装置により当該UFB液中のナノ粒子(すなわち、粒径が1μm未満の微粒子)の濃度を測定した。測定結果には、UFB以外の微少な異物も含まれている可能性があるため、当該UFB液に超音波を照射してUFBを強制的に消去した後、当該測定装置により、超音波消泡された後のUFB液中のナノ粒子の濃度を測定した。そして、超音波消泡前の測定結果から超音波消泡後の測定結果を減算することにより、当該UFB液中に存在した(すなわち、超音波消泡された)UFBの濃度を求めた。
実施例1では、生成直後(すなわち、UFB液の生成終了から36時間以内)に測定したUFB液におけるUFBの濃度(以下、「生成直後のUFB濃度」とも呼ぶ。)は13億個/mLであり、高濃度のUFBを含むUFB液が生成された。また、当該生成直後の測定から5日経過後のUFB液におけるUFBの濃度(以下、「5日経過後のUFB濃度」とも呼ぶ。)は、12億個/mLであった。5日経過後のUFB濃度を生成直後のUFB濃度で除算した値(以下、「UFB残存率」とも呼ぶ。)は約90%と高く、UFBの長期安定性が高いUFB液が得られた。
実施例2は、添加剤としてヘキサグリセリンモノミリスチン酸エステルを用いた点を除き、実施例1と同様である。添加剤のHLB値は11.0である。添加剤の親水基における炭素数は18であり、添加剤の疎水基における炭素数は14である。生成直後のUFB濃度は、5億個/mLであり、高濃度のUFBを含むUFB液が生成された。また、5日経過後のUFB濃度は、4億個/mLであった。UFB残存率は約80%と高く、UFBの長期安定性が高いUFB液が得られた。
実施例3は、添加剤としてデカグリセリンモノステアリン酸エステルを用いた点を除き、実施例1と同様である。添加剤のHLB値は12.0である。添加剤の親水基における炭素数は30であり、添加剤の疎水基における炭素数は18である。生成直後のUFB濃度は、9億個/mLであり、高濃度のUFBを含むUFB液が生成された。また、5日経過後のUFB濃度は、9億個/mLであった。UFB残存率は約100%と高く、UFBの長期安定性が高いUFB液が得られた。
実施例4は、添加剤としてデカグリセリンモノミリスチン酸エステルを用いた点を除き、実施例1と同様である。添加剤のHLB値は14.0である。添加剤の親水基における炭素数は30であり、添加剤の疎水基における炭素数は14である。生成直後のUFB濃度は、2億個/mLであり、高濃度のUFBを含むUFB液が生成された。また、5日経過後のUFB濃度は、1億個/mLであった。UFB残存率は約50%と高く、UFBの長期安定性が高いUFB液が得られた。
比較例1は、上述のように添加剤を使用せず、水のみからUFB液を生成した点を除き、実施例1と同様である。生成直後のUFB濃度は、1億個/mLであり、比較的高濃度のUFBを含むUFB液が生成された。一方、5日経過後のUFB濃度は、約3000万個/mLであった。UFB残存率は約30%と低く、UFBの長期安定性は低かった。
表1において、添加剤のHLB値が14.0である実施例4と、添加剤のHLB値が12.0以下である実施例1~3(HLB値=9.0~12.0)とを比較すると、実施例4ではUFB残存率が約50%であるのに対し、実施例1~3では、UFB残存率は80%~100%であり、実施例4よりも高かった。このことから、添加剤のHLB値は、14.0よりも小さいことがより好ましく、12.0以下であることがさらに好ましいといえる。
表1において、添加剤の親水基の炭素数が同じ実施例1と実施例2とを比較すると、添加剤の疎水基の炭素数が18である実施例1は、疎水基の炭素数が14である実施例2に比べて、生成直後のUFB濃度、および、UFB残存率が高かった。また、添加剤の親水基の炭素数が同じ実施例3と実施例4とを比較すると、添加剤の疎水基の炭素数が18である実施例3は、疎水基の炭素数が14である実施例4に比べて、生成直後のUFB濃度、および、UFB残存率が高かった。このことから、添加剤の疎水基の炭素数は14よりも大きいことがより好ましく、18以上であることがさらに好ましいといえる。
次に、表2を参照しつつ、対象液における添加剤の濃度と、UFB液生成装置1により生成されるUFB液中のUFBの濃度との関係について説明する。実施例1は、上述の通りであり、実施例5~6では、対象液の生成時に水に添加される添加剤の量(すなわち、対象液中の添加剤の濃度)を変更した。
Figure 2022134808000003
実施例5は、対象液における添加剤(ヘキサグリセリンモノステアリン酸エステル)の濃度を0.1mg/Lとした点を除き、実施例1と同様である。実施例5では、生成直後のUFB濃度は、1億個/mLであり、比較的高濃度のUFBを含むUFB液が生成された。
実施例6は、対象液における添加剤(ヘキサグリセリンモノステアリン酸エステル)の濃度を10mg/Lとした点を除き、実施例1と同様である。実施例6では、生成直後のUFB濃度は、14億個/mLであり、高濃度のUFBを含むUFB液が生成された。
実施例6では、UFBの生成時に対象液が泡立つ現象が見られた。当該泡立ちを抑制するという観点から、対象液における添加剤の濃度は10mg/L以下であることが好ましい。また、生成直後のUFB濃度を1億個/mL以上とするという観点から、対象液における添加剤の濃度は0.1mg/L以上であることが好ましい。さらに、生成直後のUFB濃度を増大させるという観点から、対象液における添加剤の濃度は1mg/L以上であることがより好ましい。
なお、上述の実施例1~6では、添加剤としてポリグリセリン脂肪酸エステルを用いたが、ショ糖脂肪酸エステルを添加剤として用いた場合も略同様に、高濃度のUFBを含み、UFBの長期安定性が高いUFB液が得られた。
以上に説明したように、UFB液生成方法は、親水性食品添加物である添加剤を水に分散させて対象液を生成する工程(ステップS11)と、気体と加圧された当該対象液とを混合し、対象液中に当該気体のUFBを生成することにより、UFBを含むUFB液を生成する工程(ステップS12~S14)と、を備える。添加剤は、ポリグリセリン脂肪酸エステルまたはショ糖脂肪酸エステルである。これにより、人体に対して安全であり、高濃度のUFBを含み、かつ、UFBの長期安定性が高いUFB液を生成することができる。
上述のように、生成直後に測定したUFB液におけるUFBの濃度は1億個/mL以上であり、当該生成直後の測定から5日経過後のUFB液におけるUFBの濃度は、生成直後に測定したUFB液におけるUFBの濃度の50%以上であることが好ましい。これにより、UFBの長期安定性がより高いUFB液を提供することができる。
上述のように、添加剤のHLB値は9.0以上であることが好ましい。これにより、添加剤の水への分散を容易とすることができる。その結果、上述のUFB液を容易に生成することができる。
上述のように、対象液における添加剤の濃度は、10mg/L以下であることが好ましい。これにより、添加剤の使用量を低減しつつ、高濃度のUFBを含み、かつ、UFBの長期安定性が高いUFB液を生成することができる。
UFB液生成方法では、好ましくは、ステップS12~S14において、気体を対象液に加圧溶解させて加圧液を生成し、加圧液からUFBを析出させてUFB液を生成する。これにより、高濃度のUFBを含むUFB液を好適に生成することができる。より好ましくは、ステップS12~S14にて生成されたUFB液に対して、再度ステップS12~S14が行われる。これにより、UFB液中のUFBの濃度を増大させることができる。
上述のように、UFB液は、歯のホワイトニングの際に口腔内に供給されることが好ましい。当該UFB液は、人体に対して安全であるため、歯のホワイトニングに利用可能である。また、当該UFB液は高濃度のUFBを含むため、歯のホワイトニング効果を向上することができる。さらに、当該UFB液ではUFBの長期安定性が高いため、複数の対象者のホワイトニングに必要な量のUFB液を予め生成して保存しておくことができる。したがって、UFBの長期安定性が低く、1人の対象者にホワイトニングを行う毎にUFB液の生成が必要な場合に比べて、効率良くホワイトニングを行うことができる。
上述のUFB液生成装置1は、混合部31と、生成部(すなわち、液送出部2)とを備える。混合部31は、気体および加圧された対象液を混合して混合流体を生成する。生成部は、当該混合流体において、対象液中に気体のUFBを生成することにより、UFBを含むUFB液を生成する。当該対象液は、親水性食品添加物である添加剤が水に分散された液体である。添加剤は、ポリグリセリン脂肪酸エステルまたはショ糖脂肪酸エステルである。これにより、上述のように、人体に対して安全であり、高濃度のUFBを含み、かつ、UFBの長期安定性が高いUFB液を生成することができる。
また、UFB液生成方法は、親水性食品添加物である添加剤を水に分散させて対象液を生成する工程(ステップS11)と、気体と加圧された当該対象液とを混合し、対象液中に当該気体のUFBを生成することにより、UFBを含むUFB液を生成する工程(ステップS12~S14)と、を備える。生成直後に測定したUFB液におけるUFBの濃度は1億個/mL以上であり、当該生成直後の測定から5日経過後のUFB液におけるUFBの濃度は、生成直後に測定したUFB液におけるUFBの濃度の50%以上である。これにより、人体に対して安全であり、高濃度のUFBを含み、かつ、UFBの長期安定性が高いUFB液を提供することができる。
また、上述のUFB液生成装置1は、混合部31と、生成部(すなわち、液送出部2)とを備える。混合部31は、気体および加圧された対象液を混合して混合流体を生成する。生成部は、当該混合流体において、対象液中に気体のUFBを生成することにより、UFBを含むUFB液を生成する。当該対象液は、親水性食品添加物である添加剤が水に分散された液体である。生成直後に測定したUFB液におけるUFBの濃度は1億個/mL以上であり、当該生成直後の測定から5日経過後のUFB液におけるUFBの濃度は、生成直後に測定したUFB液におけるUFBの濃度の50%以上である。これにより、上記と同様に、人体に対して安全であり、高濃度のUFBを含み、かつ、UFBの長期安定性が高いUFB液を提供することができる。
上述のUFB液生成方法およびUFB液生成装置1では、様々な変更が可能である。
例えば、UFB液生成装置1において、気体供給部34により混合部31に供給される気体は、空気以外の様々な気体(例えば、窒素ガス)であってもよい。気体供給部34は、コンプレッサには限定されず、様々に変更されてよい。例えば、気体供給部34は、大気圧よりも高圧の窒素ガス等が充填されたガスボンベであってもよい。
UFB液生成装置1では、混合部31のノズル流路310を流れる液体により生じる負圧によって、気体流入口319から空気等の気体が必要量吸引される場合、気体供給部34は省略されてもよい。この場合、混合部31において加圧された対象液に混合される気体は、加圧された状態ではなく、大気圧と略同じ圧力を有する。
UFB液生成装置1では、例えば、水と添加剤とが別々の経路にて混合部31または加圧液生成容器32に供給されて混合されてもよい。また、加圧液生成容器32の構造や形状は様々に変更されてよい。
液送出部2の構造は上述のものには限定されず、様々に変更されてよい。例えば、液送出部2のUFB生成ノズルでは、上流から下流に向かって連続するテーパ部24、喉部25および拡大部26が2組、または、4組以上設けられてもよい。あるいは、UFB生成ノズルでは、上流から下流に向かって連続するテーパ部24、喉部25および拡大部26が、1組のみ設けられていてもよい。液送出部2は、必ずしもテーパ部24、喉部25および拡大部26を備える必要はなく、他の構造のUFB生成ノズルであってもよい。
液送出部2は、必ずしも、加圧液を噴出することにより加圧液中にUFBを生成するUFB生成ノズルである必要はなく、公知の様々な生成方法によりUFBを生成してもよい。例えば、混合部31により生成された混合流体に、液送出部2において超音波を付与したり、あるいは、液送出部2の内部構造により剪断力を付与することにより、UFBが生成されてもよい。この場合、UFB液生成装置1から加圧液生成容器32が省略されてもよい。
UFB液生成装置1では、例えば、循環部6を介したUFB液の上記循環は行われなくてもよい。この場合、UFB液生成装置1から循環部6が省略されてもよい。
対象液の生成に用いられる添加剤は、ポリグリセリン脂肪酸エステルおよびショ糖脂肪酸エステル以外の親水性食品添加物であってもよい。また、添加剤のHLB値は、9.0未満であってもよい。対象液における添加剤の濃度は、10mg/Lよりも高くてもよい。
生成直後のUFB液におけるUFBの濃度は、1億個/mL未満であってもよい。また、上述のUFB残存率は50%未満であってもよい。
上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。
1 UFB液生成装置
2 液送出部
31 混合部
32 加圧液生成容器
S11~S16 ステップ

Claims (9)

  1. ウルトラファインバブル液生成方法であって、
    a)親水性食品添加物である添加剤を水に分散させて対象液を生成する工程と、
    b)気体と加圧された前記対象液とを混合し、前記対象液中に前記気体のウルトラファインバブルを生成することにより、前記ウルトラファインバブルを含むウルトラファインバブル液を生成する工程と、
    を備え、
    前記添加剤は、ポリグリセリン脂肪酸エステルまたはショ糖脂肪酸エステルであることを特徴とするウルトラファインバブル液生成方法。
  2. 請求項1に記載のウルトラファインバブル液生成方法であって、
    生成直後に測定した前記ウルトラファインバブル液における前記ウルトラファインバブルの濃度は1億個/mL以上であり、
    前記生成直後の測定から5日経過後の前記ウルトラファインバブル液における前記ウルトラファインバブルの濃度は、前記生成直後に測定した前記ウルトラファインバブル液における前記ウルトラファインバブルの濃度の50%以上であることを特徴とするウルトラファインバブル液生成方法。
  3. 請求項1または2に記載のウルトラファインバブル液生成方法であって、
    前記添加剤のHLB値は9.0以上であることを特徴とするウルトラファインバブル液生成方法。
  4. 請求項1ないし3のいずれか1つに記載のウルトラファインバブル液生成方法であって、
    前記対象液における前記添加剤の濃度は、10mg/L以下であることを特徴とするウルトラファインバブル液生成方法。
  5. ウルトラファインバブル液生成方法であって、
    a)親水性食品添加物である添加剤を水に分散させて対象液を生成する工程と、
    b)気体と加圧された前記対象液とを混合し、前記対象液中に前記気体のウルトラファインバブルを生成することにより、前記ウルトラファインバブルを含むウルトラファインバブル液を生成する工程と、
    を備え、
    生成直後に測定した前記ウルトラファインバブル液における前記ウルトラファインバブルの濃度は1億個/mL以上であり、
    前記生成直後の測定から5日経過後の前記ウルトラファインバブル液における前記ウルトラファインバブルの濃度は、前記生成直後に測定した前記ウルトラファインバブル液における前記ウルトラファインバブルの濃度の50%以上であることを特徴とするウルトラファインバブル液生成方法。
  6. 請求項1ないし5のいずれか1つに記載のウルトラファインバブル液生成方法であって、
    前記b)工程において、前記気体を前記対象液に加圧溶解させて加圧液を生成し、前記加圧液から前記ウルトラファインバブルを析出させて前記ウルトラファインバブル液を生成することを特徴とするウルトラファインバブル液生成方法。
  7. 請求項1ないし6のいずれか1つに記載のウルトラファインバブル液生成方法であって、
    前記ウルトラファインバブル液は、歯のホワイトニングの際に口腔内に供給されることを特徴とするウルトラファインバブル液生成方法。
  8. ウルトラファインバブル液生成装置であって、
    気体および加圧された対象液を混合して混合流体を生成する混合部と、
    前記混合流体において、前記対象液中に前記気体のウルトラファインバブルを生成することにより、前記ウルトラファインバブルを含むウルトラファインバブル液を生成する生成部と、
    を備え、
    前記対象液は、親水性食品添加物である添加剤が水に分散された液体であり、
    前記添加剤は、ポリグリセリン脂肪酸エステルまたはショ糖脂肪酸エステルであることを特徴とするウルトラファインバブル液生成装置。
  9. ウルトラファインバブル液生成装置であって、
    気体および加圧された対象液を混合して混合流体を生成する混合部と、
    前記混合流体において、前記対象液中に前記気体のウルトラファインバブルを生成することにより、前記ウルトラファインバブルを含むウルトラファインバブル液を生成する生成部と、
    を備え、
    前記対象液は、親水性食品添加物である添加剤が水に分散された液体であり、
    生成直後に測定した前記ウルトラファインバブル液における前記ウルトラファインバブルの濃度は1億個/mL以上であり、
    前記生成直後の測定から5日経過後の前記ウルトラファインバブル液における前記ウルトラファインバブルの濃度は、前記生成直後に測定した前記ウルトラファインバブル液における前記ウルトラファインバブルの濃度の50%以上であることを特徴とするウルトラファインバブル液生成装置。
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JP4505560B2 (ja) * 2003-12-15 2010-07-21 宮崎県 単分散気泡の生成方法
JP2011235207A (ja) * 2010-05-06 2011-11-24 Toyo Seikan Kaisha Ltd 混合気泡の製造方法及び該混合気泡を用いた容器のガス置換方法、並びに混合気泡の製造装置
JP6030429B2 (ja) * 2012-01-05 2016-11-24 Idec株式会社 香り付与液生成装置および香り付与液生成方法
US10556256B2 (en) * 2014-05-28 2020-02-11 Takeda Pharmaceutical Company Limited Antibacterial water
JP7096637B2 (ja) * 2016-02-22 2022-07-06 株式会社ニイタカ 殺菌剤組成物及び洗浄殺菌方法

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