JP2024025664A

JP2024025664A - ファインバブル含有液の製造方法及び製造装置

Info

Publication number: JP2024025664A
Application number: JP2023105067A
Authority: JP
Inventors: 貴治青谷; Takaharu Aotani; 郁郎中澤; Ikuo Nakazawa
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2022-08-10
Filing date: 2023-06-27
Publication date: 2024-02-26

Abstract

【課題】ファインバブル含有液を効率的に製造すること。【解決手段】本発明の一実施形態は、超音波の照射により、液体を霧化させることで、ファインバブルを含有する液滴を発生させる発生工程と、前記液滴を、回収容器を含む回収機構により、前記回収容器に回収する回収工程と、を有することを特徴とするファインバブル含有液の製造方法である。【選択図】図３

Description

本開示は、ファインバブル含有液の製造方法及び製造装置に関する。

近年、直径がマイクロメートルサイズのマイクロバブル、及び直径がナノメートルサイズのナノバブル等の微細なバブルの特性を応用する技術が開発されてきている。特に、直径が１００μm以下のバブルがファインバブル、直径が１．０μｍ～１００μmのバブルがマイクロバブル、直径が１．０μｍ以下のバブルがウルトラファインバブルと定義され、これらのファインバブルに関して様々な有用性が確認されている。尚、本明細書では、ウルトラファインバブルについて、英語表記の頭文字をとってＵＦＢと略記する。

下記特許文献には、ファインバブルを生成する技術、ファインバブル含有液を製造する技術が開示されている。これらの特許文献では、所望のガスを液体に溶解させた後、該溶解させたガスを溶解析出法により析出させることで、ウルトラファインバブル含有液を製造するところ、ガスの溶解水を得る工程において、バブリングなどを用いることが一般的である。

特許第６１１８５４４号公報特許第４４５６１７６号公報特開２０１８－６５１２４号公報特開２０１５－１１６５５５号公報

しかしながら、上記特許文献の製造方法では、投入したガスの多くは液体に溶解することなく、大気へ流出してしまう。また、所望のガスの気泡を液体中で微細化する手法（旋回流法等）を用いた場合、混在するミリバブル、マイクロバブルが浮上ないし消失し、気層へ流出してしまう。そのため、多くのガスが気相側へと流出し無駄となることがあった。また、上記特許文献に記載の製造方法では、原料として大量のガスが必要となり、ボンベ等を要することとなる。

そこで本開示は、上記課題に鑑み、ファインバブル含有液を効率的に製造する技術を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態は、超音波の照射により、液体を霧化させることで、ファインバブルを含有する液滴を発生させる発生工程と、前記液滴を、回収容器を含む回収機構により、前記回収容器に回収する回収工程と、を有することを特徴とするファインバブル含有液の製造方法である。

本開示によれば、ファインバブルを効率的に製造することが可能である。

ファインバブル含有液の製造方法を説明するための図ファインバブル含有液を製造する前の状態を示す図ファインバブル含有液の製造中の状態を示す図ファインバブル含有液の製造が完了した状態を示す図ファインバブル含有液の製造装置の一例を示す図ファインバブル含有液の製造中の状態を示す図ファインバブル含有液の製造が完了した状態を示す図ファインバブル含有液の製造装置の一例を示す図ファインバブル含有液の製造装置の一例を示す図ファインバブル含有液の製造装置の一例を示す図ファインバブル含有液の製造装置の一例を示す図ファインバブル含有液の製造装置の一例を示す図ファインバブル含有液の製造装置の一例を示す図ファインバブル含有液の製造装置の一例を示す図ファインバブル含有液の製造装置の一例を示す図ファインバブル含有液の回収機構を傾ける使用例を示す図壁が可撓性を有する回収機構を示す図ファインバブル含有液の製造装置の一例を示す図ファインバブル含有液の製造装置の一例を示す図間接的に圧電霧化を行うファインバブル含有液の製造装置の一例を示す図間接的に圧電霧化を行うファインバブル含有液の製造装置の一例を示す図回収容器で被覆されるファインバブル含有液の製造装置の一例を示す図超音波を発する振動子（霧化ＦＢ発生装置）を複数有するファインバブル含有液の製造装置の一例を示す図ファインバブル含有液の製造方法を説明するための図ファインバブル含有液を製造する前の状態を示す図ファインバブル含有液の製造中の状態を示す図ファインバブル含有液の製造が完了した状態を示す図ファインバブル含有液の製造装置の一例を示す図ファインバブル含有液の製造装置の一例を示す図ファインバブル含有液の製造装置の一例を示す図ファインバブル含有液の製造装置の一例を示す図ファインバブル含有液の製造装置の一例を示す図ファインバブル含有液の製造装置の一例を示す図超音波を発する振動子（霧化ＦＢ発生装置）を複数有するファインバブル含有液の製造装置の一例を示す図

以下、本開示に係る実施形態について説明する。尚、以下の実施形態は例示であって、本開示の思想を必要以上に限定する趣旨ではない。また、本明細書において、ファインバブル（ＦＢと略記する）は、気体からなる小さいバブル（泡）を意味する。またファインバブル含有液は、小さいバブルであるファインバブルを含有する液体を意味する。ファインバブルの気体（ガス）は一成分又は多成分から成ることも想定しており、またガス成分の割合に関しても、ファインバブル含有液の回収機構内でガス成分を制御することで調整可能である。所望のガス成分は液体中でファインバブルとして存在しても良いし、液体中に溶解した状態で存在しても良い。

＜ファインバブル含有液の製造の概要＞
以下、液体に超音波を照射することによりファインバブル含有液を製造する方法について、図１を用いて説明する。図１（ａ）は、超音波を液体に照射してファインバブル含有液を製造する装置の概略を表している。図１（ｂ）は、図１（ａ）中のＩｂ領域を抽出した図であって、超音波が照射された液体中の想定図を示す。図１（ｃ）は、ファインバブル含有液の製造プロセスにおいて形成される表面波を示す。

図１（ａ）に示すように、液体を霧化することでファインバブルを発生させる霧化ＦＢ発生装置１０１により、液体中に超音波が照射されているため、液体中で分子が音の伝播方向に振動することにより高低圧域が交互に発生する。低圧域では、液体分子の圧力が蒸気圧より低くなり、図１（ｂ）に示すように、溶存気体の小さな気泡であるファインバブル１０３が発生する。液体中で発生したファインバブルについては、超音波の影響で膨張収縮を繰り返すことにより、ファインバブル同士の会合によって気泡となり液体外に放出されるものがある。また、超音波の影響よる振動でファインバブルが圧壊されるものがある。そのため、液体中には小さいファインバブルが比較的残りやすいと考えられる。

気液界面で霧化現象が発生する理由としては、図１（ｃ）に示すように、表面波が形成され、表面波の振動振幅が臨界点を超えたときに、何れの波頭が破断して小さい液滴が生成され霧化が発生すると考えられる。ここで言う「霧化」とは、微小な霧状の液体であるファインバブル含有液滴１０４が発生することを指す。

気液界面で霧化する際には、ファインバブルを含む液体が霧化すると同時に、液滴を発生させると圧力の緩和が発生する効果が顕著になる。そのため、霧化時にファインバブルが新たに発生し、該発生したファインバブルを含む液滴が発生する。霧化された液滴が小さい場合、大きなファインバブルは液滴中に存在することができないため、結果的に小さいファインバブルであるウルトラファインバブル（ＵＦＢと略記する）が選択的に生成される。その後、ファインバブルが含有される液滴を回収することで、ファインバブル含有液を製造することができる。尚、図２に示す構成を採用する場合、回収容器１０６が密閉され、装置全体が被覆されているため、液体に対して超音波を照射することでファインバブルが含有された液滴を発生させ、該発生した液滴を外部に漏らさず、ファインバブル含有液として回収できる。

液体に超音波を照射して霧化させる態様としては、超音波を照射させる振動子の出力、強度によるが、振動子の上に設ける液体の厚みは１５ｃｍ以下とすることが好ましい。液体の厚みが１５ｃｍを超えると、霧化させるための超音波照射の強度が増大するため、液体媒体への影響が懸念される。液体の具体例として水を挙げると、水分子がヒドロキシラジカルとなり、例えば溶解している大気成分の窒素と反応することで窒素酸化物イオンが生成される懸念がある。

尚、超音波振動を与えることによりファインバブル含有液を製造する方法は、上述のものに限定されない。ここで、上述とは別な方法について、図２４を用いて説明する。図２４（ａ）は、超音波の影響よる振動でファインバブルを生成する霧化ＦＢ発生装置２０１の斜視図であり、図２４（ｂ）は、霧化ＦＢ発生装置２０１の上面図である。図２４（ａ）に示すように、円筒形状の霧化ＦＢ発生装置２０１の上面中心部に微細な穴、メッシュ２０２がある。これらの穴は、霧化ＦＢ発生装置２０１の底面側から連通しており、底面側より液体が毛管力等により供給される。この供給された液体に対して、メッシュ２０２周辺部に設けられた振動子２０３の超音波振動が与えられると、微細な液滴が発生する（いわゆる霧化）。その際、液体に含まれている溶存気体が、超音波振動による急激な圧力変化によって小さな気泡であるファインバブルになると考えられる。また、これと同時に微細液滴になる際に（霧化する際に）、空間の気体を含むことによりファインバブルが発生するとも考えられる。

回収する際にファインバブルが液体外に放出拡散してしまうことを防止するには、空間内の液滴成分由来の相対湿度の平均値を８０％以上にすることで、拡散防止の効果が見込める。この平均値が８０％未満の場合、ファインバブルを含有する液滴が蒸発することにより回収する液量が僅少となり、回収量の低下が課題になる。また、ファインバブル含有液の原料液体に対する、ファインバブル含有液の重量割合が８０％未満の場合は、製造装置外への霧化液滴の流出が懸念され、収率の低下が課題になる。

回収機構内の気体として、特に断わりがなければ、製造装置の設置環境における空気を用いて良いが、空気に限定されるわけではない。回収機構内の他の気体としては、酸素、窒素、水素、オゾン、ヘリウム、二酸化炭素、メタン、エタン、プロパン、ブタン、塩素、二酸化塩素等、またこれらの混合ガスが考えられる。また、ドライエアー（前述の空気から水分除去された空気）、クリーンドライエアー（前述のドライエアーからパーティカル除去された空気）も好ましい。尚、クリーンドライエアーは、ダストフィルタ、ミストフィルタ、水分除去用ヒーター、等が挿入された回収機構によって得られる。このような回収機構にケミカルフィルターが装着されていても良い。

回収機構内の気体としてオゾン含有気体を用いる際は、特に限定は無いが、放電式や紫外線照射によりオゾンガスを製造するオゾンガス発生ユニットを当該回収機構内に設け、回収機構内部をオゾン含有雰囲気にすることが好ましい。オゾン含有雰囲気にすることは、大気下で紫外線照射によりオゾンガスを製造する場合に、窒素酸化物の発生リスクが低減されるため、好ましい。光源としては、酸素分子の吸収波長の光を発することが可能なライトが好ましく、２４０ｎｍ以下の波長の光を発することが可能なライトがさらに好ましく、公知の光源も使用できる。例えば、ガラスに石英を用いた低圧水銀ライトが代表的であるが、近年の水銀フリーのオゾンライトでも同様の効果が得られる。具体的にはエキシマライト、ＣＡＲＥ２２２（ウシオ電機製）等が挙げられる。当然これらの波長の光を遮断することなく用いるために、光路に使用する部材としては石英ガラスなどの透過性材料を使用して良い。

また、オゾンガス含有ファインバブル水の製造が終了した段階で、回収機構内のオゾンをクエンチする際は、マンガン系の触媒や活性炭などを利用する等の公知の化学的手法を用いることが可能である。但し、オゾンの吸収波長である２５４ｎｍの波長の光を発することが可能な汎用殺菌ライトを、回収機構内で照射させることで失活させることも好ましい一態様である。

尚、紫外線照射後のオゾン含有ＵＦＢ液の接液部材として、耐オゾン性を備えた材料を使用することが好ましい。耐オゾン性を備えた材料としては、金属であればチタン、樹脂であればフッ素系高分子（ＰＦＡ、ＰＴＦＥ等）、ガラスであれば石英等を用いることが好ましい。

超音波の照射により霧化する液体としては、水、有機液体、イオン性液体など特に限定されないが、水が好ましい。超音波を照射して霧化させる液体の供給手段としては、特に限定はない。例えば、霧化させる液体として水を採用した場合、バッチ式で槽に給水しても良く、水道管から配管を通じて給水しても良く、また大気中の水分を、ペルチェ素子等を用いて結露水として供給しても良い。超音波を照射して霧化させる液体を所望のガス雰囲気下で振とう撹拌すれば、ヘンリー則に従い、所望のガスを溶解した水が生成される。酸素雰囲気下であれば４５ｐｐｍの酸素含有水となる。一方、大気下であれば、室温で概ね８．４ｐｐｍの酸素が溶解された水として生成することができる。

水としては、精製された純度の高い水（超純水）、水道水、硬水が挙げられる。また、これらに溶解する溶質（塩化ナトリウム、硝酸銀などが乖離してできる電解質、遊離塩素、アミノ酸、糖類、緩衝剤、染料等）等を含有して良く、また分散体（顔料、分散剤、細胞、気泡、エマルション、酸化チタン、乳化剤等）等を含有しても良い。

また、水と有機液体との混合液の使用も可能である。使用される水溶性有機溶剤としては特に限定されないが、具体例として、以下のものを挙げることができる。メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ－プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ－ブチルアルコール、ｓｅｃ－ブチルアルコール、ｔｅｒｔ－ブチルアルコールなどの炭素数１乃至４のアルキルアルコール類。Ｎ－メチル－２－ピロリドン、２－ピロリドン、１，３－ジメチル－２－イミダゾリジノン、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミドなどのアミド類。アセトン、ジアセトンアルコールなどのケトン又はケトアルコール類。テトラヒドロフラン、ジオキサンなどの環状エーテル類。エチレングリコール、１，２－プロピレングリコール、１，３－プロピレングリコール。

１，２－ブタンジオール、１，３－ブタンジオール、１，４－ブタンジオール。また、１，５－ペンタンジオール、１，２－ヘキサンジオール、１，６－ヘキサンジオール、３－メチル－１，５－ペンタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、チオジグリコールなどのグリコール類。

エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル。また、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテルなどの多価アルコールの低級アルキルエーテル類。

ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのポリアルキレングリコール類。グリセリン、１，２，６－ヘキサントリオール、トリメチロールプロパンなどのトリオール類。

尚、上に列挙する水溶性有機溶剤は、単独で用いてもよく、または２種以上を併用してもよい。

また、気体溶解液の液体として、生体由来の液体、具体的には血液や髄液等を使用することも可能である。

霧化するための超音波照射ユニットとしては、特に限定は無いが、圧電材料が好ましい。圧電材料は、アクチュエータ、超音波を照射する振動子、マイクロ電源、高電圧発生装置等の用途で、幅広く利用されている。これらに使用されている圧電体の多くは、いわゆるＰＺＴと呼称されている材料で、鉛（Ｐｂ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）を含む酸化物である。そのため、環境上の問題から、非鉛圧電材料の開発が進められている。

非鉛圧電材料としては、例えば一般式ＢａＭ’Ｏ３で表されるＢａ系ペロブスカイト酸化物がある。但しＭ’は、１種類の元素または２種類以上の元素がある組成比で混晶されたものを表すが、一般式ＢａＭ’Ｏ３の電荷が中性になることを満足する必要がある。ＢａＭ’Ｏ３で表される圧電材料としては、例えば室温付近で正方晶の構造をとるＢａＴｉＯ３がある。

超音波照射ユニットとしては、市販のユニットを用いることが可能である。例えば、星光技研製の投込型超音波霧化ユニットＩＭ１－２４や、加湿器として上市されている無印良品のコードレスアロマディフューザーＭＪ―ＣＡＤ１４４４８６３２０等が挙げられるが、これらに限定されない。市販品としての超音波霧化発生装置としてはネブライザーなども好適な一例である。また、ファインバブル含有液の原料となる液体と、超音波を照射させる圧電霧化ユニットを設けた液相とを分離して、間接的に圧電霧化する態様も好適である。超音波を照射する圧電霧化ユニットを設ける液相としては、特に限定は無いが、カイジョー製クォーバミニ等が好ましい。また、振動子周波数としては、特に限定はないが、１．６ＭＨｚが好ましい。

また、耐酸性、耐アルカリ性、耐溶剤性、耐腐食性（オゾン水など）を改善する一例として、圧電素子の接液部材を、フッ素系の樹脂やチタン系部材、石英等のガラス部材で被覆することも好ましい。

＜ファインバブル含有液の製造＞
以下、図１（ａ）に示した構成の製造装置を用いて、ファインバブル含有液を製造する流れについて説明する。

図２は、製造装置が運転を開始する前の状態を示す。この状態で霧化ＦＢ発生装置１０１に通電することにより、超音波振動が開始され、液体に超音波振動が印加されると、図３に示すように、液柱が発生して霧化が起こり、ファインバブル含有液の液滴が浮遊拡散する。その後、図４（ａ）に示すように、浮遊拡散した液滴を回収機構で回収することで、ファインバブル含有液１０５が取得される。図４（ｂ）は、図４（ａ）中のＩＶｂ領域を抽出した拡大図であって、回収されたファインバブル１０３を示す。

ここで、これまで説明してきた製造装置と別形態として、回収機構が、製造機構の別ユニットとして設けられた構成の製造装置について、図５～図９を用いて説明する。図５は、このような製造装置が運転を開始する前の状態を示す。この状態で霧化ＦＢ発生装置１０１に通電することで超音波振動が開始され、液体１０２に超音波振動が印加される。すると、図６に示すように、液柱が発生して霧化が起こり、ファインバブル含有液滴１０４が浮遊拡散する。その後、図７（ａ）に示すように、浮遊拡散した液滴を回収容器１０６に回収することで、ファインバブル含有液１０５が取得される。図７（ｂ）は、図７（ａ）中のＶＩＩｂ領域を抽出した拡大図であって、ファインバブル含有液１０５中のファインバブル１０３を示す。

図５～図７に示すように回収機構を、ファインバブルを発生させる振動子の側と別ユニットにすることで、ファインバブル含有液が振動子側に戻らないようにすることができる。これにより、上で説明したように、超音波の影響による振動の影響を再度受けて、ファインバブルが圧壊することを防止できる。

尚、液体を霧化するユニットとしては、図３のような投げ込み式以外にも、図８のように、液体導入路、及び、圧電霧化素子表面に液膜を設けて、毛細管現象により圧電霧化素子表面に液体を供給し、霧化させるタイプがある。また、図９のように、圧電素子面と気液界面との距離を一定に保てるよう、圧電素子を液表層に浮かばせて作動させるための浮きを備えたフロートタイプの圧電素子など、様々なタイプのユニットを用いることが可能である。

また、上記の説明は、例示した製造装置の構成に基づく基本的なものであるため、製造装置の構成を適宜追加することで、ファインバブル含有液の生産性を向上することも可能である。

その一例として、図１０は、一部に網目構造を持つ仲介物に、浮遊拡散した液滴を接触させることで、ファインバブル含有液を回収する構成を示す。網目構造への接触により液滴のみを回収できる。

また他の一例として、図１１は、回収ファンを用いてファインバブル含有液を回収する構成を示す。回収ファンを用いることで、ファインバブル含有液１０５を回収容器１０６に直接回収することができる。

さらに他の一例として、図１２は、送風ファン、給液タンク、液柱成長抑止板、水位センサ、分留管、排気ファン、採水口を設けた構成を示す。送風ファン、排気ファンを設けることで、霧状のエアロゾルの回収機構への移動効率が改善する。また、給液タンク、水位センサを設けることで、製造装置の運転時における原料液面の制御が可能となり、圧電霧化ユニットの空焚きを抑止でき、長時間の連続運転が可能になる。また、液柱成長抑止板を設けることで、微小液滴以外の塊状液体の飛散防止を期待できる。また、連結菅に分留管を設けることで、霧化状態の微小液滴から塊状液体への遷移ないし塊状液体の回収の効率化を期待でき、更に排気ファンとの連結部に分留管を設けることで、製造装置外への霧状微小液滴の流出抑制も期待できる。また、コックを備えた採水口を設けることで、製造装置を開放することなく、ファインバブル含有液の採取が可能である。

図１３は、回収容器１０６を含む回収機構内の気体成分を制御・調整するために、ポンプ、ガスタンク、バルブ、三方コックを設けた一例を示す。バルブを閉じた状態で、ポンプで回収容器を減圧にした後、所望のガス種及び割合で充填されたガスタンク中の気体成分をファージすることで、回収容器１０６内のガス成分が所望の雰囲気になるように制御できる。その後バルブを開き、超音波照射により液体１０２を霧化し、塊状液体を回収することで、所望のガス成分を含有したファインバブル含有液を製造できる。或いは、図１２に示したように、霧化ＦＢ発生装置１０１の側にも同様の構成を有するユニット及び撹拌ユニットを設けることで、原料液中の溶存ガス成分の段階から、所望のガス成分にする制御を行うことも可能である。

図１４は、オゾンを含有するファインバブル含有液の製造装置の一例を示す。回収機構における回収容器１０６内に設けたオゾン発生器により、回収機構内の雰囲気を所望のオゾンガス濃度に調整した後、液体１０２を霧化し、塊状液体を回収することで、オゾンを含むファインバブル含有液を製造できる。

図１５は、回収容器１０６の内部に液槽を設けた例を示す。液槽に液体が貯留され、液槽の内部に霧化ＦＢ発生装置１０１が取り付けられており、液槽全体が回収容器１０６によって被覆されている。図１６は、図１５に示す回収機構を傾けて、回収効率を改善する使用例を示す。図１７は、回収容器１０６の壁に可撓性を有する素材を用いた場合の一例を示す。可撓性を付与することで、外部からの力により回収容器１０６を変形することで内部気流を発生させることができ、液槽内から霧化された液滴を効果的に回収することが期待される。

図１８は、溶存気体成分、並びに、回収容器内の気体成分及び分圧を調整可能な、ファインバブル含有液の製造装置の一例を示す図である。

図１９は、原料液が供給される液槽と、ファインバブルの回収機構とを共通化した製造装置の一例を示す。図示するように、製造装置は回収容器１０６で被覆されている。このように原料液が供給される液槽と、回収機構とを共通化することで、製造装置の小型及び軽量化が期待される。

図２０は、液体を分離する製造装置の一例を示す図であり、具体的には、ファインバブル含有液の原料となる第１液体と、超音波を照射する第２液体とに分離する。第２液体に超音波照射することで、第１液体に対する間接的な圧電霧化を実施する。この構成は、超音波発生ユニットを腐食するような液体内にファインバブルを発生させる場合に好適である。

ここで、図２４に示した製造装置を用いて、ファインバブル含有液を製造する流れについて、図２５を用いて説明する。

図２５は、製造装置が運転を開始する前の状態を示す。図２５に示すように、製造装置の回収容器１０６の底面に水が貯留された貯留室２０４が設置され、この貯留室２０４の上に霧化ＦＢ発生装置２０１が設置されている。貯留室２０４の中には、貯留された水の上部となる位置にスポンジが入っており、貯留室２０４内の水は、毛管力等により、このスポンジを介して霧化ＦＢ発生装置２０１に供給され、メッシュ２０２に到達する。図２５に示す状態で霧化ＦＢ発生装置２０１に通電すると、超音波振動が開始する。超音波振動が印加されると、図２６に示すように、ファインバブル含有液の液滴が浮遊拡散する。その後、図２７に示すように、図４（ａ）と同様、浮遊拡散した液滴を回収機構で回収することで、ファインバブル含有液１０５が取得される。貯留室２０４、及び、ファインバブル含有液の液滴が溜まる空間は、回収容器１０６の壁面により被覆されている。

尚、霧化ＦＢ発生装置２０１を使用する製造装置は、上述した図２５に示す形態に限定されない。ここで、上述と別な形態について、図２８～３０を用いて説明する。図２８～３０では、霧化ＦＢ発生装置２０１の向きを図２５の形態から変えて設置しており、発生する霧の向きを異ならせている。

図２８は、図２５と異なる製造装置が運転を開始する前の状態を示す。この状態で霧化ＦＢ発生装置２０１に通電すると超音波振動が開始する。そして、液体に超音波振動が印加されて、ファインバブル含有液の液滴が浮遊拡散する。図２８に示すように、霧化ＦＢ発生装置２０１が横向きに設置されているため、ファインバブル含有液の液滴は自重により落下し、該落下した液体を回収容器１０６で回収できる。

図２９は、図２８と同様に、製造装置が運転を開始する前の状態を示すが、図２８と比べて斜め下向きに霧化ＦＢ発生装置２０１を設置した形態を示す。この状態で霧化ＦＢ発生装置２０１に通電することで超音波振動が開始され、液体に超音波振動が印加された場合、ファインバブル含有液の液滴が浮遊拡散する。その後、ファインバブル含有液の液滴は自重により落下し、回収容器１０６に溜まっていく。ユーザは、回収容器１０６に溜まったファインバブル含有液を回収できる。

図３０は、図２８及び図２９と同様に、製造装置が運転を開始する前の状態を示すが、図２８及び図２９と比べて下向きに霧化ＦＢ発生装置２０１を設置した形態を示す。この状態で霧化ＦＢ発生装置２０１に通電することで超音波振動が開始され、液体に超音波振動が印加された場合、ファインバブル含有液の液滴が浮遊拡散する。その後、ファインバブル含有液の液滴は自重により落下し、回収容器１０６に溜まっていく。ユーザは、回収容器１０６に溜まったファインバブル含有液を回収できる。尚、図２９又は図３０の形態では、貯留室２０４内の水は自重により下に移動するため、貯留室２０４の中にスポンジを入れなくても、メッシュ２０２まで水を到達させることが可能である。尚、本例では、霧化ＦＢ発生装置２０１の数が１の形態を示したが、製造装置が、複数の霧化ＦＢ発生装置２０１を有して良い。例えば、図３４に示すように、３個の霧化ＦＢ発生装置２０１を有して良い。

図２５の形態では、メッシュ２０２の表面にファインバブル含有液の液滴が付着することがあり、これが原因で液体の不吐が発生する場合がある。これに対し、図２８～図３０の各形態では、ファインバブル含有液の液滴がメッシュ２０２の表面に付着する確率が減るため、不吐による生産性の低下を防ぐことができる。また、製造したファインバブル含有液に含まれる気体がオゾンのような活性酸素の場合、図２８～図３０の各形態では、霧化ＦＢ発生装置２０１を回収容器１０６上部に設置できるので、霧化ＦＢ発生装置２０１の劣化を抑えることができる。

以下、回収機構（回収容器１０６等）内の湿度に関して説明する。本明細書中で記載される湿度は相対湿度であり、相対湿度を取得する対象の気体成分が回収機構内に全く存在しない雰囲気を０％とし、当該気体成分が回収機構内で結露する雰囲気を１００％としている。対象の液体が水の場合は、汎用の湿度計で観測可能である。但し、対象の液体が水以外の場合は、回収容器内に、当該液体の成分がファインバブルの製造開始時点で存在しないことを確認する必要がある。この確認において、対象の液体の成分のガス検知管などを用いて確認する手法が有用である。確認後に、ファインバブル含有液の製造を開始し、回収機構内で結露が生じた状態を、対象とする液体の相対湿度が１００％の状態としている。従って、この状態以降、通電し霧化によってファインバブルを発生させている間は、相対湿度１００％の状態が継続していることとなる。そして、本明細書における「相対湿度の平均値」とは、ファインバブル含有液の製造開始から製造終了までの、回収機構の空間における相対湿度の平均値を指す。

（具体的な実施例の説明）
以下、図２に示した装置等のファインバブル製造装置を用いて、製造時の諸条件を変えてファインバブル含有液を製造し、該製造したファインバブル含有液の検証を行った結果について説明する。

製造したファインバブル含有液におけるファインバブルの測定には、島津製作所製の測定器（型番ＳＡＬＤ－７５００）を用いた。比較対象には、ファインバブルを発生させる前の原料液体を用いた。ファインバブル含有液に含まれるファインバブルの平均粒径（個数換算）、濃度（粒径２０ｕｍ以下の泡の１mｌ当たりの積算数）、粒径分布（体積換算平均粒子径（ｄｗ）に対する個数換算平均分子量（ｄｎ）の比（ｄｗ／ｄｎ）、最小値は１）を測定した。

分析対象となる液中成分の定量には、共立理化学研究所製のパックテストを用いた。生菌コンタミの分析には、三愛石油製バイオチェッカーを用いた。溶存酸素量の測定には、ハック社製ＤＯメーター（ＨＱ３０D）を用いた。ペーハー測定には、ＨＯＲＩＢＡ社製ＬＡＱＵＡｐＨメーターを用いた。また、大気下での実験では、ガス雰囲気を酸素２１％、窒素７９％とし、酸素濃度の測定結果に基づいて、溶存ガス成分の濃度を算出した。

評価項目と評価基準とは、以下の通りである。

ＦＢ含有液の保存安定性の指標として、室温で１週間経過した後のＵＦＢ濃度の変化割合を取得し評価した。

判定基準を以下に記す。

Ａ・・・８０％以上
Ｂ・・・５０%以上８０％未満
Ｃ・・・１０%以上５０％未満
Ｄ・・・１０％未満
ＦＢ含有液の生産効率性の指標として、原料液の重量に対する回収液の重量の割合を取得し評価した。評価基準を以下に記す。

Ａ・・・９５％以上
Ｂ・・・８０%以上９５％未満
Ｃ・・・１０%以上８０％未満
Ｄ・・・１０％未満
ＦＢ含有液の安定生産性の指標として、単位時間当たりの原液消費量の低下の割合、つまり、初期状態に対して経時による消費量の低下の割合を取得し評価した。評価基準を以下に記す。

Ａ・・・１００％
Ｂ・・・５０%以上１００％未満
Ｃ・・・１０%以上５０％未満
Ｄ・・・１０％未満
また、ＦＢ含有液の殺菌効果を検証した。具体的には、大腸菌および黄色ブドウ球菌含有懸濁液にＦＢ含有液の試験液を添加した際の、超純水との比較試験を、バイオチェッカーを用いて実施した。評価基準を以下に記す。

Ａ・・・９９％以上
Ｂ・・・８０％以上、９９％未満
Ｃ・・・５０％以上、８０％未満
Ｄ・・・５０％未満
さらに、オゾン濃度を検証した。ＦＢ含有液を製造する前の初期状態と、ＦＢ含有液の保存後との溶存オゾン濃度は、Ｔｒｉｎｄｅｒ試薬との酸化的カップリングによる呈色反応に基づき判定した。尚、測定上の濃度上限に達した場合は、超純水で希釈し、濃度換算して求めた。試験液はＰＦＡ容器中に気相無しで密閉し、室温にて１週間保管した。経時後のオゾン濃度に関する評価基準を以下に記す。
Ａ・・・２ｐｐｍ以上
Ｂ・・・１ｐｐｍ以上、２ｐｐｍ未満
Ｃ・・・０．１ｐｐｍ以上、１ｐｐｍ未満
Ｄ・・・０．１ｐｐｍ未満

（実施例１）
超音波を発生するための霧化ＦＢ発生装置１０１としての圧電素子には、星光技研製圧電霧化素子（１．６ＭＨｚ）を用いた。圧電素子を５００ｍｌのビーカー内に設け、超純水３００ｍｌを注水した。気液界面と圧電素子面との距離を３．５ｃｍになる様、圧電素子を設置する高さを調整した。図２に示した製造装置を用い、ファインバブル含有液を製造した。製造時における回収容器内の相対湿度の平均値（平均相対湿度とする）は９９％であった。尚、以降の実施例で特に記載がない場合は、平均相対湿度は８０％以上であることを意味する。また、原料液体の製造に伴う消費量に対する回収液としてのファインバブル含有液の重量割合は９９％であった。尚、以降の実施例で特に記載がない場合は、原料液体に対するファインバブル含有液の重量割合は８０％以上であることを意味する。

（実施例２）
実施例１と同様に、超音波発生のための圧電素子には、星光技研製圧電霧化素子（１．６ＭＨｚ）を用いた。圧電素子を５００ｍｌのビーカー内に設け、超純水３００ｍｌを注水した。気液界面と圧電素子面との距離を３．５ｃｍになる様、圧電素子を設置する高さを調整した。ファインバブル含有液の回収において、図１０に示した１ｍｍの網目構造を持つ回収容器１０６を備えた製造装置を用い、ファインバブル含有液を製造した。製造時における回収容器内の平均相対湿度は９９％であった。また、原料液体の製造に伴う消費量に対する回収液としてのファインバブル含有液の重量割合は９９％であった。尚、網目構造における網目の孔径は、１ｍｍ以上３ｍｍ以下の範囲内の任意の１値が好ましい。

（実施例３）
実施例１と同様に、超音波発生のための圧電素子には、星光技研製圧電霧化素子（１．６ＭＨｚ）を用いた。圧電素子を５００ｍｌのビーカー内に設け、超純水３００ｍｌを注水した。気液界面と圧電素子面との距離を３．５ｃｍになる様、圧電素子を設置する高さを調整した。ファインバブル含有液の回収において、図１１に示すような回転翼（ファン）が取り付けられており、該ファンにより霧を吸引、回収する回収容器を備えた製造装置を用いて、ファインバブル含有液を製造した。製造時における回収容器内の平均相対湿度は９９％であった。また、原料液体の製造に伴う消費量に対する回収液としてのファインバブル含有液の重量割合は９９％であった。

（実施例４）
図５に示した製造装置を用いる。超音波発生における圧電素子（霧化ＦＢ発生装置１０１）には、星光技研製圧電霧化素子（１．６ＭＨｚ）を用いた。圧電素子を５００ｍｌセパラブル２ツ口フラスコ内に設け、超純水３００ｍｌを注水した。気液界面と圧電素子面との距離を３．５ｃｍになる様、圧電素子を設置する高さを調整した。２ツ口フラスコの１つの口から電源コードを通し、他方の口に連結菅を設け、その先に回収容器１０６を設けた。回収容器１０６を含む回収機構は、外気雰囲気が流入しない様に閉鎖系にした。尚、「閉鎖系」とは、外部との間で物質のやり取りが制限される系を意味する。このような製造装置を用いて、ファインバブル含有液を製造した。製造時における回収容器内の平均相対湿度は９９％であった。また、原料液体の製造に伴う消費量に対する回収液としてのファインバブル含有液の重量割合は９９％であった。

（実施例５）
実施例４において、気液界面と圧電素子面との距離を１５ｃｍになる様、圧電素子を設置する高さを調整した。また閉鎖系の回収機構における気体成分中へのオゾン導入には、図１４に示した様に、回収機構にオゾン発生器を設け、また採水口及びバルブ、オゾンクエンチャー、ポンプを設けた。

用いるオゾン発生器は特に限定されることなく、任意のユニットを用いることができる。具体的には、紫外線照射による製造ユニット（石英管ガラスを有する低圧水銀ランプやＸｅエキシマランプなど）や、放電式ユニットなどを用いることができるところ、本実施例では、沿面放電によるオゾン化を採用した。オゾンクエンチャーはオゾンを酸素に吸着乃至分解するもの（例えば、酸化マンガンや２５４ｎｍ紫外線ランプ）であれば特に限定は無いが、本例では活性炭を用いた。

上記の変更点以外は、実施例４と同様にして、オゾンを含むファインバブル含有液を製造した。

（実施例６）
実施例４において、気液界面と圧電素子面との距離を１６ｃｍになる様、圧電素子を設置する高さを調整したが、それ以外は実施例４と同様にして、ファインバブル含有液を製造した。

（実施例７）
実施例４において、図１９に示した様に、回収容器で被覆された製造装置を用いたが、それ以外は実施例４と同様にして、ファインバブル含有液を製造した。

（実施例８）
実施例４において、超純水を５８ｖｏｌ％エタノール水溶液に変更したが、それ以外は実施例４と同様にして、ファインバブル含有液を製造した。尚、ファインバブル含有液を製造する前の回収機構において、アルコール検知管を用いてエタノール成分のガス濃度が0％であることを確認し、また水の相対湿度が４０％であることを確認した。この結果に基づき、５８ｖｏｌ％エタノール水溶液を対象とした、製造前の回収機構内の相対湿度は２３．２％と算出した。また、製造終了時において、製造・回収したファインバブル含有液の液体成分比が、製造前の原料であったときと同等であった。このことから、対象とする液体（本ケースでは５８ｖｏｌ％エタノール水溶液）について、製造時の結露発生時の状態を１００％とした場合に、平均相対湿度が９９％であることを確認した。

（実施例９）
実施例４において、気液界面と圧電素子面との距離を１０ｃｍになる様に変更したが、それ以外は実施例４と同様にして、ファインバブル含有液を製造した。

（実施例１０）
実施例４において、気液界面と圧電素子面との距離を１１ｃｍになる様に変更したが、それ以外は実施例４と同様にして、ファインバブル含有液を製造した。

（実施例１１）
実施例４において、製造時における回収容器内の平均相対湿度を８８％に変更したが、それ以外は実施例４と同様にして、ファインバブル含有液を製造した。

（実施例１２）
実施例４において、超純水を水道水に変更したが、それ以外は実施例４と同様にして、ファインバブル含有液を製造した。

（実施例１３）
実施例４において、超純水を硬水に変更したが、それ以外は実施例４と同様にして、ファインバブル含有液を製造した。

（実施例１４）
実施例４において、超純水を雨水に変更したが、それ以外は実施例４と同様にして、ファインバブル含有液を製造した。

（実施例１５）
実施例４において、超純水を海水に変更したが、それ以外は実施例４と同様にして、ファインバブル含有液を製造した。

（実施例１６）
実施例４において、図１２に示した様に、送風ファン、給液タンク、液柱成長抑止板、水位センサ―、分留管、排気ファン、採水口を設けたが、それ以外は実施例４と同様にして、ファインバブル含有液を製造した。

尚、製造時における回収容器内の平均相対湿度は８０％、また原料液体に対するファインバブル含有液の重量割合は８０％であった。

（実施例１７）
実施例４において、図１７に示した様に、回収容器の壁に可撓性を付与し、回収容器に採水口を設けたが、それ以外は、実施例４と同様にして、ファインバブル含有液を製造した。可撓性を付与することで、回収容器の形状を適宜変化させ、回収容器内に気流を発生させる。これにより、霧化による所定量の回収に要する時間を５％短縮できた。

（実施例１８）
実施例１において、図２１に示した様に、回収機構にオゾン発生器を設け、圧電素子（カイジョー製）により、１．６ＭＨｚ超音波を、直接的に第１液体に照射させ、間接的に第２液体（原料液）相に照射させ、更に給液タンクを有する構成とした。これら以外は実施例４と同様にして、ファインバブル含有液を製造した。

オゾン発生器は特に限定されることなく、任意のユニットを用いることができる。具体的には、紫外線照射による製造ユニット（石英管ガラスを有する低圧水銀ランプやＸｅエキシマランプなど）や、放電式ユニットなどを用いることができるところ、本実施例では、１７２ｎｍの波長を有する低圧水銀ランプ（出力５W）を用いた。

（実施例１９）
実施例４において、閉鎖系の製造装置における気体成分をアルゴンに置換して実施した。アルゴンへの置換には、図１３で示した製造装置を用い、回収容器内のバルブを開放した状態で、ポンプで減圧脱気した後、アルゴンを充てんしたガスタンクより、三方コックを回転することで、閉鎖系の製造装置の気体成分をアルゴンに置換した。この操作は１回行えば良いが、数回行うことで、置換がより効果的に行えるし、また図１８で示したように、原料液側を独立した閉鎖空間として、原料液を撹拌させながら前述の置換操作を行うことも効果的である。

上記の変更点以外は、実施例４と同様にして、ファインバブル含有液を製造した。

（実施例２０）
実施例４において、閉鎖系の製造装置における気体成分を純空気に置換して実施した。純空気への置換には、図１３で示した製造装置を用い、回収容器内のバルブを開放した状態で、ポンプで減圧脱気した後、純空気を充てんしたガスタンクより、三方コックを回転することで、閉鎖系の製造装置の気体成分を純空気に置換した。尚、純空気とは、二酸化炭素や窒素酸化物、THC、二酸化硫黄などを極力除去した、主に酸素と窒素の２成分からなるガスを指す。

（実施例２１）
実施例４において、閉鎖系の製造装置における気体成分を酸素に置換して実施した。酸素への置換には、図１３で示した製造装置を用い、回収容器内のバルブを開放した状態で、ポンプで減圧脱気した後、酸素を充填したガスタンクより、三方コックを回転することで、閉鎖系の製造装置の気体成分を酸素に置換した。

（実施例２２）
実施例４において、閉鎖系の製造装置における気体成分を窒素に置換して実施した。窒素への置換には、図１３で示した製造装置を用い、回収容器内のバルブを開放した状態で、ポンプで減圧脱気した後、窒素を充填したガスタンクより、三方コックを回転することで、閉鎖系の製造装置の気体成分を窒素に置換した。

（実施例２３）
実施例４において、閉鎖系の製造装置における気体成分をＣＯ２に置換して実施した。ＣＯ２への置換には、図１３で示した製造装置を用い、回収容器内のバルブを開放した状態で、ポンプで減圧脱気した後、ＣＯ２を充填したガスタンクより、三方コックを回転することで、閉鎖系の製造装置の気体成分をＣＯ２に置換した。尚、ＣＯ２の濃度は、ＣＯ２溶解水中のＣＯ２ガス濃度とＣＯ２溶解水のｐＨとの相関曲線や、隔膜式ガラス電極法による炭酸ガス濃度計を用いて導出した。

（実施例２４）
実施例４において、閉鎖系の製造装置における気体成分を水素に置換して実施した。水素への置換には、図１３で示した製造装置を用い、回収容器内のバルブを開放した状態で、ポンプで減圧脱気した後、水素を充填したガスタンクより、三方コックを回転することで、閉鎖系の製造装置の気体成分を水素に置換した。

（実施例２５）
実施例４において、図１４に示したオゾン発生器ではなく、２５４ｎｍの波長を有する紫外線ランプを設け、また、回収容器に、採水口及びバルブを設けた。それ以外は、実施例４と同様にして、ファインバブル含有液を製造した。尚、用いる紫外線ランプは特に限定されない。紫外線ランプによる紫外線照射は、製造装置の設置環境の除菌を目的として実施した。

（実施例２６）
実施例４において、図１４に示したオゾン発生器ではなく、１８５ｎｍの波長を有する紫外線ランプを設け、また採水口及びバルブを設けた。それ以外は、実施例４と同様にして、ファインバブル含有液を製造した。

（実施例２７）
実施例４において、図１４に示したオゾン発生器ではなく、１７２ｎｍの波長を有する紫外線ランプを設け、また採水口及びバルブを設けた。それ以外は、実施例４と同様にして、ファインバブル含有液を製造した。

（実施例２８）
実施例４において、図２２に示した大気連通口及び採水口を設け、回収容器１０６で被覆されたファインバブル含有液製造装置を用いて、ファインバブル含有液を製造した。

（実施例２９）
実施例４において、図８に示した様に液体導入路を設け、液膜直下に振動子、つまり霧化ＦＢ発生装置１０１を設けた。それ以外は、実施例４と同様にして、ファインバブル含有液を製造した。

（実施例３０）
実施例４において、図９に示した様に、霧化ＦＢ発生装置１０１を液体に浮かすようにして設けた。それ以外は、実施例４と同様にして、ファインバブル含有液を製造した。

（実施例３１）
自作した霧化ＦＢ発生装置２０１を備え付けた、図２５に示す構造の製造装置を用いて、ファインバブル含有液を製造した。霧化ＦＢ発生装置２０１に関し、所謂メッシュ式の霧化発生部として、超音波加湿器に使われるトランスデューサを利用した。これを利用すると１０μｍ程度の液滴が発生することが分かっている。液体は超純水を用いた。ファインバブル含有液の製造時における回収容器内の相対湿度の平均値（平均相対湿度とする）は９９％であった。尚、以降の実施例で特に記載がない場合は、平均相対湿度は８０％以上であることを意味する。また、原料液体の製造に伴う消費量に対する回収液としてのファインバブル含有液の重量割合は９９％であった。尚、以降の実施例で特に記載がない場合は、原料液体に対するファインバブル含有液の重量割合は８０％以上であることを意味する。

（実施例３２）
霧化ＦＢ発生装置２０１を備え付けた、図２８に示す構造の製造装置を用いて、ファインバブル含有液を製造した。その他の条件は実施例３１と同じである。霧化ＦＢ発生装置２０１を横向きにすることで、実施例３１と比べてファインバブル含有液の所定量の回収に要する時間を１０％短縮できた。

（実施例３３）
霧化ＦＢ発生装置２０１を備え付けた、図２９に示す構造の製造装置を用いて、ファインバブル含有液を製造した。その他の条件は実施例３１と同じである。霧化ＦＢ発生装置２０１を斜め向きにすることで、実施例３１と比べてファインバブル含有液の所定量の回収に要する時間を２０％短縮できた。

（実施例３４）
霧化ＦＢ発生装置２０１を備え付けた、図３０に示す構造の製造装置を用いてファインバブル含有液を製造した。その他の条件は実施例３１～３３と同じである。霧化ＦＢ発生装置２０１を下向きにすることで、実施例３１に比べてファインバブル含有液の所定量の回収に要する時間を３０％短縮できた。

（実施例３５）
実施例３４において、超純水を水道水に変更したが、それ以外は実施例３４と同様にして、ファインバブル含有液を製造した。

（実施例３６）
実施例３４において、超純水を硬水に変更したが、それ以外は実施例３４と同様にして、ファインバブル含有液を製造した。

（実施例３７）
実施例３４において、超純水を雨水に変更したが、それ以外は実施例３４と同様にして、ファインバブル含有液を製造した。

（実施例３８）
実施例３４において、超純水を海水に変更したが、それ以外は実施例３４と同様にして、ファインバブル含有液を製造した。

（実施例３９）
実施例３４において、図３１に示した様に、回収機構にオゾン発生器を設け、回収容器内の空間オゾン濃度を高くするとともに、発生した液滴にオゾンを直接照射できる構成とした。これら以外は実施例３４と同様にして、ファインバブル含有液を製造した。

オゾン発生器は特に限定されることなく、任意のユニットを用いることができる。具体的には、紫外線照射による製造ユニット（石英管ガラスを有する低圧水銀ランプやＸｅエキシマランプなど）や、放電式ユニットなどを用いることができるところ、本実施例では、１７２ｎｍの波長を有する低圧水銀ランプ（出力５Ｗ）を用いた。

（実施例４０）
実施例３４において、閉鎖系の製造装置における気体成分を酸素に置換して実施した。酸素への置換には、図３２で示した製造装置を用い、回収容器内のバルブを開放した状態で、ポンプで減圧脱気した後、酸素を充填したガスタンクより、三方コックを回転することで、閉鎖系の製造装置の気体成分を酸素に置換した。

上記の変更点以外は、実施例３４と同様にして、ファインバブル含有液を製造した。

（実施例４１）
実施例３９において、閉鎖系の製造装置における気体成分を窒素に置換してファインバブル含有液を製造した。

（実施例４２）
実施例３９において、閉鎖系の製造装置における気体成分を水素に置換してファインバブル含有液を製造した。

（実施例４３）
実施例３９において、閉鎖系の製造装置における気体成分をアルゴンに置換してファインバブル含有液を製造した。

（実施例４４）
実施例３９において、閉鎖系の製造装置における気体成分をヘリウムに置換してファインバブル含有液を製造した。

（実施例４５）
実施例３４において、図３３に示すように閉鎖系の製造装置における気体成分を酸素に置換した後、オゾン発生器を使い高濃度オゾン空間にしてから、霧化ＦＢ発生装置２０１を起動させてファインバブル含有液を製造した。尚、図３３では図示していないが、図１４と同様に、回収機構が、採水口、バルブ、オゾンクエンチャー、及びポンプを有する。

（比較例１）
実施例４（図５参照）において、回収容器１０６等の回収機構を設けずに、ファインバブル含有液の回収を試みた。回収機構との連結部（実際には回収容器１０６に接続されていない）での局所的な相対湿度は８１％であった。尚、液体が霧化拡散された空間における相対湿度について、初期状態で４０％であり、製造時における平均相対湿度が７８％であった。このような装置を用いて、塊状液体の製造・回収を試みたが、回収困難であった。

（比較例２）
実施例４において、気液界面と圧電素子面との距離を３０ｃｍになる様、圧電素子を設置する高さを調整した。それ以外は、実施例４と同様にして、ファインバブル含有液の製造を試みた。尚、液気界面において、水柱の形成、及び、気相の不透明化は観察されなかった。

（比較例３）
実施例４において、圧電素子を２６７Ｈｚのプローブタイプに変更した。それ以外は、実施例４と同様にして、ファインバブル含有液の製造を試みた。尚、液気界面において、水柱の形成、及び、気相の不透明化は観察されなかった。

（比較例４及び比較例５）
実施例４において、図２２の様に大気連通口を有する回収容器１０６で被覆したファインバブル含有液製造装置を用い、更に水槽底部には、エアポンプの排気口に気泡微細化装置が連接された気泡微細化装置を設けた。具体的には微細孔の膜を介して気相と水相を隔て、エアポンプを用いて気相側を加圧させ、微細孔を介して空気を導入し、空気含有ＵＦＢ液を作製した。微細孔の膜には、分画分子量１０００の濾過膜（日本ポール製ミニメート）を用いた。
更に水槽液中には電解式のオゾン発生装置（関西オートメ機器社製オゾンバスター）を設けた。

上記の装置を用いて、電気分解によるオゾンの製造と溶解、エアポンプからの気泡微細化によるサブミクロンサイズの微細気泡の混入、超音波照射による霧化拡散させるための装置を試作した。そして、この装置を用いて、ファインバブル含有液における溶存オゾン濃度、及び、ＵＦＢ濃度の導出、並びに、ファインバブル含有液の特性把握を行った。

比較例４では、運転前に投入した水に対し、５０％噴霧した状態での、装置内に滞留した水を用いて製造したファインバブル含有液を評価した。比較例５では、運転前に投入した水の４０％を屋内空間に噴霧し、その霧を回収して塊状液体の回収・評価を試みた。比較例４では、ＵＦＢの生産効率性、安定生産性、及び溶存オゾン濃度安定性が不十分であった。また比較例5では、塊状液体そのものの回収が困難であった。

以下、上記の各実施例および各比較例をまとめた表を記載する。

［本開示の技術的特徴］
本開示は、以下の構成及び方法を含む。

（構成１）超音波の照射により、液体を霧化させることで、ファインバブルを含有する液滴を発生させる発生工程と、前記液滴を、回収容器を含む回収機構により、前記回収容器に回収する回収工程と、を有することを特徴とするファインバブル含有液の製造方法。

（構成２）前記回収容器の内部において、前記ファインバブル含有液を製造している間の相対湿度の平均値は、前記液体が結露しているときを１００％とすると、８０％以上である、構成１に記載の製造方法。

（構成３）前記発生工程において、液槽に貯留される前記液体に超音波を照射するための振動子が用いられる、構成１または２に記載の製造方法。

（構成４）前記振動子の上の前記液体の厚みは、１５ｃｍ以下である、構成１乃至３の何れか１つに記載の製造方法。

（構成５）前記液槽には、毛細管現象により、前記振動子の表面に前記液体を導く液体導入路が設けられている、構成１乃至４の何れか１つに記載の製造方法。

（構成６）前記振動子に、浮きが取り付けられ、前記振動子が、前記液体に浮いている、構成１乃至５の何れか１つに記載の製造方法。

（構成７）前記回収工程において、前記回収機構に含まれる仲介物に前記液滴が接触することで、前記液滴が前記回収容器に回収される、構成１乃至６の何れか１つに記載の製造方法。

（構成８）前記仲介物は、一部に網目構造を持つ、構成１乃至７の何れか１つに記載の製造方法。

（構成９）前記網目構造の網目の孔径は、１ｍｍ以上である、構成１乃至８の何れか１つに記載の製造方法。

（構成１０）前記回収容器に、ファンが取り付けられており、前記回収工程において、回転する前記ファンに前記液滴が接触することで、前記液滴が前記回収容器に回収される、構成１乃至９の何れか１つに記載の製造方法。

（構成１１）前記液槽に対し、送風ファンと、給液タンクと、液柱成長抑止板と、水位センサと、が取り付けられており、前記回収機構は、前記回収容器と分留管を介して接続される排気ファンと、前記回収容器に取り付けられる採水口と、を有し、前記液槽と前記回収容器との間が、分留管によって接続されている、構成１乃至１０の何れか１つに記載の製造方法。

（構成１２）前記回収機構は、前記回収容器の内部の気体成分及び分圧を調整して前記液滴を回収するための、ポンプ、ガスタンク、及び三方コックを有する、構成１乃至１１の何れか１つに記載の製造方法。

（構成１３）前記回収機構は、外部との間で物質のやり取りが制限される閉鎖系にある、構成１乃至１２の何れか１つに記載の製造方法。

（構成１４）前記回収機構は、採水口、バルブ、オゾンクエンチャー、及びポンプを有し、前記回収容器の内部にオゾン発生器が取り付けられている、構成１乃至１３の何れか１つに記載の製造方法。

（構成１５）前記オゾン発生器は、紫外線を照射するユニットを含む、構成１乃至１４の何れか１つに記載の製造方法。

（構成１６）前記液槽が、前記回収容器によって被覆されており、前記回収容器に、採水口が取り付けられている、構成１乃至１５の何れか１つに記載の製造方法。

（構成１７）前記回収容器の壁が可撓性を有する、構成１乃至１６の何れか１つに記載の製造方法。

（構成１８）前記液槽に対し、ポンプ、ガスタンク、三方コック、及び撹拌ユニットが設けられ、前記回収機構は、前記回収容器の内部の気体成分及び分圧を調整して前記液滴を回収するための、ポンプ、ガスタンク、及び三方コック、並びに、採水口を有する、構成１乃至１７の何れか１つに記載の製造方法。

（構成１９）前記発生工程において前記液体が供給される液槽と、前記回収機構とが共通化される、構成１乃至１８の何れか１つに記載の製造方法。

（構成２０）前記発生工程において、液槽に貯留される第１液体に超音波を照射するための振動子が用いられ、前記第１液体に対する超音波の直接的な照射により、前記第１液体と異なる第２液体に対する間接的な照射を行うことで、前記第２液体を霧化させる、構成１乃至１９の何れか１つに記載の製造方法。

（構成２１）前記回収機構は、前記液体の貯留室と、霧化したファインバブルを発生させる発生装置と、を有し、前記発生装置は、メッシュと、振動子と、を有し、前記発生工程において、前記メッシュに前記液体が供給され、前記供給された液体に対し前記振動子により超音波が照射される、構成１乃至２０の何れか１つに記載の製造方法。

（構成２２）前記回収工程において、前記回収機構に前記液滴が接触することで、前記液滴が前記回収容器に回収される、構成１乃至２１の何れか１つに記載の製造方法。

（構成２３）前記発生装置は、上面に前記メッシュを有し、前記発生装置が横向きに設置され、前記液滴の発生する向きが、横向きである、構成１乃至２２の何れか１つに記載の製造方法。

（構成２４）前記発生装置は、円筒形状である、構成１乃至２３の何れか１つに記載の製造方法。

（構成２５）前記発生装置は、上面に前記メッシュを有し、前記発生装置が下向きに設置され、前記液滴の発生する向きが、下向きである、構成１乃至２４の何れか１つに記載の製造方法。

（構成２６）前記発生装置は、円筒形状である、請求項１乃至２５の何れか１つに記載の製造方法。

（構成２７）前記回収機構は、外部との間で物質のやり取りが制限される閉鎖系にある、構成１乃至２６の何れか１つに記載の製造方法。

（構成２８）前記回収機構は、採水口、バルブ、オゾンクエンチャー、及びポンプを有し、前記回収容器の内部にオゾン発生器が取り付けられている、構成１乃至２７の何れか１つに記載の製造方法。

（構成２９）前記オゾン発生器は、紫外線を照射するユニットを含む、構成１乃至２８の何れか１つに記載の製造方法。

（構成３０）前記貯留室が、前記回収容器によって被覆されており、前記回収容器に、採水口が取り付けられている、構成１乃至２９の何れか１つに記載の製造方法。

（構成３１）超音波の照射により、液体を霧化させることで、ファインバブルを含有する液滴を発生させる発生手段と、前記液滴を、回収容器に回収する回収機構と、を有することを特徴とするファインバブル含有液の製造装置。

１０１霧化ＦＢ発生装置
２０１霧化ＦＢ発生装置
１０２液体
１０３ファインバブル
１０４ファインバブル含有液滴
１０５ファインバブル含有液
１０６回収容器

Claims

超音波の照射により、液体を霧化させることで、ファインバブルを含有する液滴を発生させる発生工程と、
前記液滴を、回収容器を含む回収機構により、前記回収容器に回収する回収工程と、
を有することを特徴とするファインバブル含有液の製造方法。
前記回収容器の内部において、前記ファインバブル含有液を製造している間の相対湿度の平均値は、前記液体が結露しているときを１００％とすると、８０％以上である、
請求項１に記載の製造方法。
前記発生工程において、液槽に貯留される前記液体に超音波を照射するための振動子が用いられる、
請求項１または２に記載の製造方法。
前記振動子の上の前記液体の厚みは、１５ｃｍ以下である、
請求項３に記載の製造方法。
前記液槽には、毛細管現象により、前記振動子の表面に前記液体を導く液体導入路が設けられている、
請求項３に記載の製造方法。
前記振動子に、浮きが取り付けられ、
前記振動子が、前記液体に浮いている、
請求項３に記載の製造方法。
前記回収工程において、前記回収機構に含まれる仲介物に前記液滴が接触することで、前記液滴が前記回収容器に回収される、
請求項３に記載の製造方法。
前記仲介物は、一部に網目構造を持つ、
請求項７に記載の製造方法。
前記網目構造の網目の孔径は、１ｍｍ以上である、
請求項８に記載の製造方法。
前記回収容器に、ファンが取り付けられており、
前記回収工程において、回転する前記ファンに前記液滴が接触することで、前記液滴が前記回収容器に回収される、
請求項３に記載の製造方法。
前記液槽に対し、送風ファンと、給液タンクと、液柱成長抑止板と、水位センサと、が取り付けられており、
前記回収機構は、前記回収容器と分留管を介して接続される排気ファンと、前記回収容器に取り付けられる採水口と、を有し、
前記液槽と前記回収容器との間が、分留管によって接続されている、
請求項３に記載の製造方法。
前記回収機構は、前記回収容器の内部の気体成分及び分圧を調整して前記液滴を回収するための、ポンプ、ガスタンク、及び三方コックを有する、
請求項３に記載の製造方法。
前記回収機構は、外部との間で物質のやり取りが制限される閉鎖系にある、
請求項３に記載の製造方法。
前記回収機構は、採水口、バルブ、オゾンクエンチャー、及びポンプを有し、
前記回収容器の内部にオゾン発生器が取り付けられている、
請求項１３に記載の製造方法。
前記オゾン発生器は、紫外線を照射するユニットを含む、
請求項１４に記載の製造方法。
前記液槽が、前記回収容器によって被覆されており、
前記回収容器に、採水口が取り付けられている、
請求項３に記載の製造方法。
前記回収容器の壁が可撓性を有する、
請求項１６に記載の製造方法。
前記液槽に対し、ポンプ、ガスタンク、三方コック、及び撹拌ユニットが設けられ、
前記回収機構は、前記回収容器の内部の気体成分及び分圧を調整して前記液滴を回収するための、ポンプ、ガスタンク、及び三方コック、並びに、採水口を有する、
請求項３に記載の製造方法。
前記発生工程において前記液体が供給される液槽と、前記回収機構とが共通化される、
請求項３に記載の製造方法。
前記発生工程において、液槽に貯留される第１液体に超音波を照射するための振動子が用いられ、
前記第１液体に対する超音波の直接的な照射により、前記第１液体と異なる第２液体に対する間接的な照射を行うことで、前記第２液体を霧化させる、
請求項１または２に記載の製造方法。
前記回収機構は、前記液体の貯留室と、霧化したファインバブルを発生させる発生装置と、を有し、
前記発生装置は、メッシュと、振動子と、を有し、
前記発生工程において、前記メッシュに前記液体が供給され、前記供給された液体に対し前記振動子により超音波が照射される、
請求項１に記載の製造方法。
前記回収工程において、前記回収機構に前記液滴が接触することで、前記液滴が前記回収容器に回収される、
請求項２１に記載の製造方法。
前記発生装置は、上面に前記メッシュを有し、
前記発生装置が横向きに設置され、前記液滴の発生する向きが、横向きである、
請求項２１または２２に記載の製造方法。
前記発生装置は、円筒形状である、
請求項２３に記載の製造方法。
前記発生装置は、上面に前記メッシュを有し、
前記発生装置が下向きに設置され、前記液滴の発生する向きが、下向きである、
請求項２１または２２に記載の製造方法。
前記発生装置は、円筒形状である、
請求項２５に記載の製造方法。
前記回収機構は、外部との間で物質のやり取りが制限される閉鎖系にある、
請求項２１又は２２に記載の製造方法。
前記回収機構は、採水口、バルブ、オゾンクエンチャー、及びポンプを有し、前記回収容器の内部にオゾン発生器が取り付けられている、
請求項２１又は２２に記載の製造方法。
前記オゾン発生器は、紫外線を照射するユニットを含む、
請求項２８に記載の製造方法。
前記貯留室が、前記回収容器によって被覆されており、
前記回収容器に、採水口が取り付けられている、
請求項２１又は２２に記載の製造方法。
超音波の照射により、液体を霧化させることで、ファインバブルを含有する液滴を発生させる発生手段と、
前記液滴を、回収容器に回収する回収機構と、
を有することを特徴とするファインバブル含有液の製造装置。