JP6883788B2 - 微細気泡発生方法、微細気泡発生装置、洗浄装置、およびオーラルケア装置 - Google Patents

Description

本開示は、微細気泡発生方法、微細気泡発生装置、洗浄装置、およびオーラルケア装置に関する。

従来から、微細気泡発生装置を備えた洗浄装置の開発が行われている。たとえば、下記の特許文献１には、洗浄装置の一例として、微細気泡を利用して歯を洗浄するオーラルケア装置が開示されている。この特許文献１に開示されたオーラルケア装置によれば、容器に貯留された水をポンプで循環させることによって、容器内の水に微細気泡を発生させる。

それにより、容器内の水に発生した微細気泡を含む水をポンプによって容器から歯ブラシヘッドへ送出する。その微細気泡を水とともに歯ブラシヘッドの開口から口腔内へ吐出する。その結果、空気中での微細気泡の破裂によって、口腔の内面および歯に付着した異物が除去される。

特開２００５−３４２０３０号公報

上記した特許文献１に開示された技術によれば、微細気泡を発生させ、その微細気泡を歯ブラシヘッドの開口から吐出するために、大きなタンクおよび強力な送水ポンプを必要とする。そのため、微細気泡発生装置およびそれを備えた洗浄装置の一例としてのオーラルケア装置を小型化することが困難である。

本開示は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものである。そして、本開示の目的は、微細気泡発生装置を小型化することができる微細気泡発生方法を提供することである。

また、本開示の他の目的は、小型化された微細気泡発生装置を提供することである。

本開示のさらに他の目的は、小型化された微細気泡発生装置を使用して発生した微細気泡を利用して洗浄することができる洗浄装置およびオーラルケア装置を提供することである。

上記課題を解決するために、本開示の第１の態様に係る微細気泡発生方法は、水を含む液体中で、刺激付与部が前記水との化学反応によって水素を発生する金属系物質、および、前記金属系物質へ刺激を付与することにより、前記水を含む前記液体内で前記水素を内包する微細気泡を発生させる。

本開示の第２の態様の微細気泡発生装置は、水との化学反応によって水素を発生する金属系物質と、前記金属系物質へ刺激を付与する刺激付与部と、を備えている。

本開示の第３の態様に係る洗浄装置は、水との化学反応によって水素を発生する金属系物質と、前記金属系物質へ刺激を付与する刺激付与部と、前記金属系物質と前記刺激付与部とが接触する部分を取り囲み、水を含む液体を受け入れる液体流路を形作る筒状部と、を備え、前記筒状部は、前記液体流路の先端に前記液体を吐出する吐出口を有し、前記吐出口は、前記刺激付与部が前記金属系物質へ刺激を付与することにより発生した前記水素を内包する微細気泡を含む前記液体を吐出する。

本開示の第４の態様に係る洗浄装置は、水との化学反応によって水素を発生する金属系物質と、前記金属系物質へ刺激を付与する刺激付与部と、前記金属系物質と前記刺激付与部とが接触する部分を取り囲み、水を含む液体を受け入れる液体流路を形作る筒状部と、前記筒状部の先端に設けられ、前記液体流路にその一方端が連通する内部空間を含み、かつ、植毛部を有するブラシヘッドと、を備え、前記ブラシヘッドは、前記植毛部の周辺に設けられ、前記内部空間の他方端を構成し、前記液体を吐出する開口を有し、前記開口は、前記刺激付与部が前記金属系物質へ刺激を付与することにより発生した前記水素を内包する微細気泡を含む前記液体を吐出する、
本開示の第５の態様に係るオーラルケア装置は、水との化学反応によって水素を発生する金属系物質と、前記金属系物質へ刺激を付与する刺激付与部と、前記金属系物質と前記刺激付与部とを受け入れる内部空間を有し、歯磨き用の植毛部が設けられた筐体部を有するブラシヘッドと、を備え、前記ブラシヘッドは、前記筐体部の前記植毛部の周辺に、前記内部空間を前記筐体部の外部空間に連通させる開口を有する。

本開示の微細気泡発生方法によれば、微細気泡発生装置を小型化することができる。本開示の微細気泡発生装置は、小型化され得る。本開示の洗浄装置およびオーラルケア装置は、小型化された微細気泡発生装置を使用して発生した微細気泡を利用して洗浄することができる。

実施の形態１の微細気泡発生方法を説明するための模式図である。 実施の形態２の微細気泡発生方法を説明するための模式図である。 実施の形態３の微細気泡発生装置を説明するための模式図である。 実施の形態３の微細気泡発生装置の移動部材の振動を説明するための模式図である。 実施の形態３の微細気泡発生装置の金属系物質同士が互いに摺動する様子を説明するための第１の図である。 実施の形態３の微細泡発生装置の金属系物質同士が互いに摺動する様子を説明するための第２の図である。 実施の形態４の洗浄装置を説明するための模式図である。 実施の形態５の洗浄装置を説明するための模式図である。 実施の形態６の微細気泡発生装置とブラシヘッドとを分解したときのオーラルケア装置の側面図である。 実施の形態６の微細気泡発生装置とブラシヘッドとを合体させたときのオーラルケア装置の側面図である。 実施の形態６のオーラルケア装置の正面図である。 実施の形態６のオーラルケア装置のブラシヘッドの横断面図である。 実施の形態６のオーラルケア装置のブラシヘッドの縦断面図である。

以下、図面を参照しながら、実施の形態の微細気泡発生方法、微細気泡発生装置、洗浄装置、およびオーラルケア装置を説明する。以下の各実施の形態および各図においては、同一の参照符号が付された部分同士は、図面上における形状に多少の相違があっても、特段の記載がない限り、互いに同一の機能を発揮するものとする。

（実施の形態１）
図１を用いて、実施の形態１の微細気泡発生方法およびその方法を使用して微細気泡を発生する微細気泡発生装置１００を説明する。本実施の形態の微細気泡発生方法においては、準備するステップ、接触させるステップ、および微細気泡ＦＢを発生させるステップが実行される。

図１に示されるように、まず、準備するステップにおいては、金属系物質ＭＥＴおよび刺激付与部１２Ｍが準備される。本実施の形態においては、金属系物質ＭＥＴおよび刺激付与部１２Ｍの双方が一体化された微細気泡発生装置１００が準備される。 なお、本実施の形態の微細気泡発生方法においては、金属系物質ＭＥＴおよび刺激付与部１２Ｍのそれぞれが別個に準備されてもよい。この場合、金属系物質ＭＥＴおよび刺激付与部１２Ｍのそれぞれが順次準備されてもよい。

図１に示されるように、本実施の形態の微細気泡発生装置１００の刺激付与部１２Ｍは、駆動部Ｍと、固定部材１０、および移動部材２０を含んでいる。駆動部Ｍは、人が操作可能な操作部４０を有している。固定部材１０は、駆動部Ｍに固定され、その先端に接触部１１を有している。移動部材２０は、その先端に金属系物質ＭＥＴが取り付けられ、駆動部Ｍの駆動によって振動する。

操作部４０が操作されると、移動部材２０が固定部材１０に対して相対的に振動する。それにより、固定部材１０の先端の接触部１１と金属系物質ＭＥＴの表面とが摺動する。

また、本実施の形態の微細気泡発生方法においては、金属系物質ＭＥＴが固定部材１０に固定されており、移動部材２０の先端に接触部が設けられていてもよい。この場合、移動部材２０の先端の接触部が金属系物質ＭＥＴに対して相対的に振動することにより、移動部材２０の先端の接触部と金属系物質ＭＥＴの表面とが摺動する。

本明細書においては、金属系物質ＭＥＴは、水との化学反応によって水素を発生する金属、金属の合金、および、金属の合金以外の金属の化合物からなる群より選択された１または２以上の物質を含むものとする。金属系物質ＭＥＴは、ある特定の金属を含み、その特定の金属と水とが反応して水素を発生させる物質であれば、いなかるものであってもよい。

本実施の形態においては、金属はマグネシウムであるため、金属系物質ＭＥＴはマグネシウム系物質である。マグネシウム系物質は、マグネシウム、マグネシウム合金、および、マグネシウム合金以外のマグネシウム化合物からなる群より選択された１または２以上の物質を含んでいる。前述の金属としてマグネシウムを用いれば、人体に悪影響を与えることなく、微細気泡ＦＢを発生させることができる。

上記した金属系物質ＭＥＴの金属は、アルミニウムであってもよい。この場合、金属系物質ＭＥＴは、アルミニウム系物質である。アルミニウム系物質は、アルミニウム、アルミニウム合金、および、アルミニウム合金以外のアルミニウム化合物からなる群より選択された１または２以上の物質を含んでいる。なお、前述の金属としてアルミニウムを用いれば、入手容易な材料によって、微細気泡ＦＢを発生させることができる。

また、水と反応して水素を発生する金属系物質ＭＥＴの金属として、マグネシウムおよびアルミニウム以外に、次のものがある。前述の金属としては、たとえば、カリウム、ルビジウム、セシウム、ナトリウム、リチウム、水素化ホウ素ナトリウム、水素化アルミニウムリチウム、金属水素化物、アルカリ金属、セシウム、カーバイド、またはアルカリ土類金属等が挙げられる。

図１に示されるように、次に、接触させるステップにおいては、金属系物質ＭＥＴおよび刺激付与部１２Ｍが水を含む液体Ｌに接触させられる。具体的には、微細気泡発生装置１００は、液体容器５０を備えている。液体容器５０は、水を含む液体Ｌを貯留している。

この状態で、金属系物質ＭＥＴの全部、ならびに、刺激付与部１２Ｍの一部である固定部材１０および移動部材２０先端部が液体容器５０内の水を含む液体Ｌの中に浸される。

水を含む液体Ｌは、金属系物質ＭＥＴと水との反応によって水素を発生させるものであれば、水のみからなっていてもよく、また、水と水以外の物質との混合液、すなわち水溶液であってもよい。また、水を含む液体Ｌは、後述されるオーラルケア装置で使用される唾液であってもよい。唾液の９８％は、水分であるためである。

その後、微細気泡ＦＢを発生させるステップにおいては、刺激付与部１２Ｍが水を含む液体Ｌに接触している金属系物質ＭＥＴへ摩擦刺激を付与する。具体的には、操作部４０が操作されることにより、駆動部Ｍが固定部材１０に対して移動部材２０を相対的に往復運動する。それにより、固定部材１０の接触部１１と金属系物質ＭＥＴとが摺動する。

そのため、接触部１１と金属系物質ＭＥＴとの間で刺激としての摩擦が生じる。その結果、金属系物質ＭＥＴとしてのマグネシウム系物質に含有されたマグネシウムと液体Ｌに含まれる水との化学反応が促進される。したがって、水を含む液体Ｌ中に水素Ｈ_２を内包する一群の微細気泡ＦＢが発生する。具体的には、水を含む液体Ｌ中で、Ｍｇ＋２Ｈ_２Ｏ→Ｍｇ（ＯＨ）_２＋Ｈ_２という化学反応が促進される。

上記のような本実施の形態の微細気泡発生装置１００によれば、液体Ｌ中の金属系物質ＭＥＴへの摩擦刺激の付与によって、液体Ｌ中に水素Ｈ_２を内包する一群の微細気泡ＦＢの発生を促進させることができる。したがって、微細気泡の物理的な洗浄効果を利用して洗浄を行うことができる。加えて、水素の化学的な洗浄効果も利用できる。

さらに、前述の金属がマグネシウムである場合には、マグネシウム同士の摺動によって、マグネシウムの粉末が発生する。マグネシウムの粉末は、たとえば、歯茎の血行促進の効果を期待できる。また、マグネシウムの粉末自体が汚れに接触することによって、汚れを除去する効果を発揮する。

本実施の形態の微細気泡ＦＢは、洗浄力を向上させることができるのであれば、微細気泡ＦＢの径は、いかなるものであってもよい。本明細書においては、微細気泡ＦＢは、マイクロバブル、マイクロナノバブル、またはナノバブルを含み、その径は、１ｎｍ〜１０００μｍの範囲内の値であり得る。

微細気泡ＦＢは、特に、直径が１００μｍ 以下になると、通常の気泡とは、異なった性質が現れる。たとえば、通常の大きさの気泡、たとえば、１００μｍより大きな径を有する気泡は、急激に水中を上昇し、最終的に水面で破裂する。しかしながら、１００μｍ以下の大きさを有する微細気泡ＦＢは、体積が極めて小さいため、水中での上昇速度が極めて遅い結果、長い間、水の中に滞在し続けることができる。また、微細気泡ＦＢは、油成分等の汚れを吸着する性質を有するため、洗浄力を向上させることができる。さらに、微細気泡ＦＢは、空気中に放出されときの破裂によって異物が付着した洗浄対象物から異物を除去することができる。ただし、あまり直径が小さくないと、洗浄力が低下する。

そのため、微細気泡ＦＢは、直径が１μｍ〜５００μｍであることがより好ましい。さらに、微細気泡ＦＢは、直径が５０μｍ〜１００μｍであることが最も好ましい。

上記した本実施の形態の微細気泡発生方法によれば、微細気泡ＦＢを発生させるためのポンプおよび微細気泡ＦＢを貯留するための大型の液体容器を必要としない。そのため、微細気泡発生装置１００を小型化することができる。

本実施の形態においては、刺激付与部１２Ｍは、金属系物質ＭＥＴへ摩擦刺激を付与している。しかしながら、摩擦刺激の代わりに、または、摩擦刺激とともに、金属系物質ＭＥＴへ打撃刺激を与えてもよい。刺激付与部１２Ｍが金属系物質ＭＥＴへ打撃刺激を付与する場合には、接触部１１と金属系物質ＭＥＴとが接触する接触状態と、接触部１１と金属系物質ＭＥＴとが接触しない非接触状態とを繰り返すように、図１において駆動部Ｍが移動部材２０に円弧状の往復運動をさせる。

つまり、固定部材１０の接触部１１に金属系物質ＭＥＴを衝突させる往復運動を繰り返す。上記のように、摩擦刺激および打撃刺激の少なくともいずれかによれば、簡単な構成で金属系物質ＭＥＴへ微細気泡ＦＢを発生させる刺激を付与することができる。

（実施の形態２）
図２を用いて、実施の形態２の微細気泡発生方法およびその方法を使用する微細気泡発生装置１００を説明する。本実施の形態においては、図２に示されるように、実施の形態１の微細気泡発生装置１００は、刺激付与部１２Ｍの代わりに、刺激付与部２Ｈを備えている。

図２に示されるように、刺激付与部２Ｈは、操作部４０を有し、操作部４０の操作によって発熱する加熱部Ｈと、加熱部Ｈの熱を伝導する熱伝導部１２０と、を備えている。金属系物質ＭＥＴは熱伝導部１２０の先端に固定されている。

本実施の形態の加熱部Ｈが発した熱は、熱伝導部１２０を伝導し、熱伝導部１２０から金属系物質ＭＥＴへ伝達される。この加熱部Ｈが発した熱が金属系物質ＭＥＴへ刺激として付与される。それにより、液体Ｌ中の水と金属系物質ＭＥＴとの化学反応が熱の刺激によって促進される。その結果、液体Ｌ中での水素Ｈ_２を内包する一群の微細気泡ＦＢの発生が促進される。熱刺激は、摩擦刺激および打撃刺激の少なくともいずれかの代わりに、あるいは、摩擦刺激および打撃刺激の少なくともいずれかとともに、金属系物質ＭＥＴに付与されてもよい。

金属系物質ＭＥＴがマグネシウム系物質である場合、金属系物質ＭＥＴが一群の微細気泡ＦＢの発生を促進させるのに適した温度は、約８０℃程度である。

（実施の形態３）
図３〜図６を用いて、実施の形態３の微細気泡発生方法およびその方法を使用する微細気泡発生装置１００を説明する。微細気泡発生装置１００は、実施の形態１に記載の微細気泡発生方法に類似した微細気泡発生方法を使用する。本実施の形態の微細気泡発生装置１００は、金属系物質ＭＥＴ、刺激付与部１２Ｍ、および液体容器５０を備えている。

図３に示されるように、本実施の形態の刺激付与部１２Ｍは、移動部材２０、駆動部Ｍ、および、固定部材１０を備えている。移動部材２０は、金属系物質ＭＥＴがその先端に固定されている。駆動部Ｍは、移動部材２０を上下に振動させる。固定部材１０は、駆動部Ｍに固定され、かつ、他の金属系物質ＭＥＴがその先端に固定されている。駆動部Ｍが駆動すると、金属系物質ＭＥＴの表面と他の金属系物質ＭＥＴの表面とが摺動する。つまり、刺激付与部１２Ｍは、他の金属系物質ＭＥＴを含み、金属系物質ＭＥＴの表面を他の金属系物質ＭＥＴの表面に対して摺動させることにより、摩擦刺激を生じさせる。その結果、金属系物質ＭＥＴ同士の間で刺激としての摩擦が生じる。金属系物質ＭＥＴの表面および他の金属系物質ＭＥＴの表面は、いずれも平面であり、金属系物質ＭＥＴの平面同士が摺動して摩擦が生じることが好ましい。

本実施の形態の刺激付与部１２Ｍは、実施の形態１と同様に、金属系物質ＭＥＴへ摩擦刺激を付与しているが、金属系物質ＭＥＴへ打撃刺激を付与してもよい。また、本実施の形態の微細気泡発生装置１００は、実施形態２と同様に、刺激付与部１２Ｍの代わりに、刺激付与部２Ｈを備え、図２に示された刺激付与部２Ｈが金属系物質ＭＥＴへ熱刺激を付与してもよい。

図４に示されるように、握持部３０の操作部４０が操作されると、握持部３０内に設けられた駆動部Ｍが駆動する。それによって、移動部材２０が往復運動、具体的には、振動する。駆動部Ｍの駆動によって生じた固定部材１０の振動の振幅は、０.５ｍｍ以上、であればよく、好ましくは、１ｍｍ以上である。駆動部Ｍによって生じた移動部材２０の振動の速度は、１０ｍ/ｓ以上であればよく、好ましくは、５００ｍ/ｓ以上である。

図５および図６に示されるように、本実施の形態の微細気泡発生装置１００においては、図３に示される水を含む液体Ｌ中において、２つの金属系物質ＭＥＴの表面同士、具体的には、２つのマグネシウム系物質の表面同士の間に摩擦が生じる。その結果、水を含む液体Ｌ中において、Ｍｇ＋２Ｈ_２Ｏ→Ｍｇ（ＯＨ）_２＋Ｈ_２の化学反応が促進される。

本実施の形態においては、金属系物質ＭＥＴの面同士が摺動する。そのため、本実施の形態の金属系物質ＭＥＴ同士の合計の摩擦面の面積は、実施の形態１の金属系物質ＭＥＴの面と細い棒状の接触部１１との間の摩擦面の面積よりも大きい。したがって、本実施の形態の微細気泡発生装置１００によれば、実施の形態１の微細気泡発生装置１００に比較して、水を含む液体Ｌ中に水素Ｈ_２を含む微細気泡ＦＢを発生させる化学反応がより効率的に促進される。その結果、微細気泡ＦＢの発生効率が実施の形態１の微細気泡発生装置１００に比較して向上する。

本実施の形態においては、刺激付与部１２Ｍは、固定部材１０および移動部材２０を有しており、移動部材２０が固定部材１０に対して相対的に移動する。しかしながら、２つの移動部材にそれぞれ取り付けられた２つの金属系物質ＭＥＴをそれぞれ振動させることにより、２つの金属系物質ＭＥＴの表面同士を摺動させてもよい。この場合、２つの金属系物質ＭＥＴは、同一の金属系物質、たとえば、マグネシウム（Ｍｇ）同士であってもよいとともに、異なる金属系物質、たとえば、マグネシウム（Ｍｇ）とアルミニウム（Ａｌ）とであってもよい。いずれにしても、金属系物質ＭＥＴ同士を摺動させることにより、一方の金属系物質ＭＥＴと他方の金属系物質ではない物質とを摺動させる場合に比較して、水素（Ｈ_２）を含む微細気泡を効率的に発生させることができる。また、２つの金属系物質ＭＥＴの表面は、摺動面の面積を大きくすることによって水素（Ｈ_２）を含む微細気泡を効率的に発生させるという観点から、いずれも、平面であることが好ましい。

（実施の形態４）
図７を用いて、実施の形態４の微細気泡発生方法およびその方法を使用して発生した微細気泡を利用する洗浄装置２００を説明する。

図７に示されるように、本実施の形態の洗浄装置２００は、前述の実施の形態において説明された微細気泡発生装置１００に類似する微細気泡発生装置１００を備えている。ただし、本実施の形態においては、微細気泡発生装置１００は、実施の形態３の微細気泡発生装置１００のように液体容器５０内に微細気泡ＦＢを発生させるのではない。本実施の形態においては、微細気泡ＦＢは、握持部３０に固定された筒状部７０内で発生する。そのため、本実施の形態の洗浄装置２００は、筒状部７０内の液体流路７０Ａに金属系物質ＭＥＴの一例のマグネシウム系物質の全部および刺激付与部１２Ｍの少なくとも一部を備えている。以下、本実施の形態の洗浄装置２００を具体的に説明する。

図７に示されるように、洗浄装置２００は、液体容器５０、握持部３０、筒状部７０、操作部４０、駆動部Ｍ、チューブ部６０、およびポンプＰを備えている。液体容器５０は、水を含む液体Ｌを貯留している。握持部３０には、微細気泡発生装置１００が内装されている。操作部４０が、握持部３０に設けられており、人に操作されると、駆動部Ｍが駆動する。

筒状部７０は、その内部流路として液体流路７０Ａを有している。筒状部７０は、金属系物質ＭＥＴと刺激付与部１２Ｍとが接触する部分を取り囲んでいる。つまり、液体流路７０Ａは、微細気泡発生装置１００の少なくとも一部を内包する。微細気泡発生装置１００は、駆動部Ｍ、固定部材１０、および移動部材２０を備えている。駆動部Ｍは、操作部４０が操作されると、固定部材１０に対して相対的に移動部材２０を移動させる。固定部材１０の先端には、一方の金属系物質ＭＥＴが設けられている。移動部材２０の先端には、他方の金属系物質ＭＥＴが設けられている。

チューブ部６０は、その一方端を握持部３０の内部に設けられ、その他方端が液体容器５０に接続されており、液体容器５０から液体流路７０Ａへ液体Ｌを導く。ポンプＰは、チューブ部６０の途中に設けられており、液体容器５０に貯留された水を含む液体Ｌを、チューブ部６０を経由して、液体流路７０Ａへ供給する。ただし、ポンプＰは、チューブ部６０の途中ではなく、液体容器５０と一体的に設けられていてもよい。また、洗浄装置２００は、液体容器５０およびポンプＰ等が筒状部７０と一体的に構成されたハンディタイプのものであってもよい。

本実施の形態においては、液体流路７０Ａにおいては、水を含む液体Ｌが金属系物質ＭＥＴとしてのマグネシウム系物質の周囲を通過する。このとき、液体流路７０Ａにおいて、水を含む液体Ｌ中での金属系物質ＭＥＴ同士の接触により発生した水素Ｈ_２を内包する微細気泡ＦＢが水を含む液体Ｌに混入する。その後、筒状部７０は、水素Ｈ_２を内包する微細気泡ＦＢが混入された水を含む液体Ｌを吐出口７０Ｘから吐出する。そのため、微細気泡ＦＢを利用して洗浄を行うことができる。

上記した本実施の形態の洗浄装置２００によれば、微細気泡ＦＢの物理的な洗浄効果および水素Ｈ_２の化学的な洗浄効果の双方を利用して洗浄を行うことができる。

一般に、ポンプＰが水を含む液体Ｌに加える圧力は、下流へいくにしたがって低下する。そのため、本実施の形態においては、微細気泡ＦＢを発生させる金属系物質ＭＥＴは、ポンプＰよりも水を含む液体Ｌの流路の下流に設けられている。これによれば、ポンプＰの下流の水を含む液体Ｌの流路で微細気泡ＦＢが発生する。そのため、金属系物質ＭＥＴがポンプＰよりも水を含む液体Ｌの流路の上流に設けられている場合に比較して、水を含む液体Ｌに加えられる圧力の低下に起因した微細気泡ＦＢの膨張が抑制されている。その結果、空気中での微細気泡ＦＢの破裂による洗浄効果の低下を抑制することができる。

（実施の形態５）
図８を用いて、実施の形態５の微細気泡発生方法およびその方法を使用して発生した微細気泡ＦＢを利用する洗浄装置２００を説明する。本実施の形態の洗浄装置２００は、前述の実施の形態４の洗浄装置２００とほぼ同様の構造を有している。以下、本実施の形態の洗浄装置２００と前述の実施の形態４の洗浄装置２００との相違点を主に説明する。

図８に示されるように、洗浄装置２００は、前述の洗浄装置２００の構成に加えて、植毛部８０Ａを有するブラシヘッド８０を備えている。ブラシヘッド８０は、前述の実施の形態の筒状部７０の先端に設けられ、液体流路７０Ａの一部としての内部空間８０Ｚを有している。植毛部８０Ａは、ブラシヘッド８０の内部空間８０Ｚの先端の開口８０Ｘを取り囲むように設けられている。

本実施の形態の洗浄装置２００は、液体流路７０Ａにその一方端が連通する内部空間８０Ｚを有し、筒状部７０の先端に設けられ、植毛部８０Ａを有するブラシヘッド８０をさらに備えている。ブラシヘッド８０は、植毛部８０Ａの周辺に設けられ、内部空間８０Ｚの他方端を構成する開口８０Ｘを有している。ブラシヘッド８０は、微細気泡発生装置１００が発生した微細気泡ＦＢが混入している水を含む液体Ｌを開口８０Ｘから吐出する。

本実施の形態の洗浄装置２００によれば、開口８０Ｘから吐出される微細気泡ＦＢの洗浄効果と開口８０Ｘの周辺に設けられた植毛部８０Ａの磨き効果との双方を利用して洗浄の対象物に付着した異物を洗浄の対象物から除去することができる。

（実施の形態６）
図９〜図１３を用いて、実施の形態５の微細気泡発生方法およびその方法を使用して発生した微細気泡ＦＢを利用する洗浄装置の一例のオーラルケア装置３００を説明する。オーラルケア装置３００は、以下に説明されるように、電動歯ブラシとして機能する。

本実施の形態のオーラルケア装置３００は、上記した実施の形態１に記載の微細気泡発生装置１００を備えている。オーラルケア装置３００は、微細気泡発生装置１００から取り外し可能な態様で微細気泡発生装置１００に取り付けられ、歯を磨くための植毛部８０Ａを有するブラシヘッド８０を備えている。なお、本実施の形態の微細気泡発生装置１００は、実施の形態２または３の微細気泡発生装置１００であってもよい。

図９および図１０に示されるように、ブラシヘッド８０は、操作部４０を有する握持部３０に着脱自在である。ブラシヘッド８０は、歯磨き用の植毛部８０Ａと、植毛部８０Ａが取り付けられ、内部空間８０Ｚを有する筐体部８０Ｂと、を備えている。ブラシヘッド８０は、筐体部８０Ｂの植毛部８０Ａの周辺に設けられ、内部空間８０Ｚを外部空間に連通させる開口８０Ｘを有している。本実施の形態においては、ブラシヘッド８０は、駆動部Ｍの駆動によって、歯磨きのための運動をする電動歯ブラシのブラシヘッドと同様の機能を有する。オーラルケア装置３００は、ブラシヘッド８０に歯磨き用の運動をさせる動力発生部を備え、その動力発生部は、刺激付与部１２Ｍに金属系物質ＭＥＴへ摩擦刺激を付与させる駆動部Ｍと兼用されている。そのため、金属系物質ＭＥＴへの摩擦刺激の付与とブラシヘッド８０に歯磨き用の運動とを１つの駆動部Ｍによって実現することができる。ただし、ブラシヘッド８０に歯磨き用の運動をさせる動力発生部と駆動部Ｍとが別個に設けられていてもよい。

なお、図１１に示されるように、植毛部８０Ａは、開口８０Ｘを取り囲むように設けられている。通常の歯ブラシの毛と同様のものであるため、歯の磨き易さの観点から、開口８０Ｘを覆うように、内側に傾斜していることが好ましい。

図９と図１０とを対比すれば分かるように、刺激付与部１２Ｍの固定部材１０がブラシヘッド８０の内部空間８０Ｚに挿入される。刺激付与部１２Ｍの移動部材２０は、ブラシヘッド８０の挿入孔８０Ｙに挿入される。それにより、移動部材２０と挿入孔８０Ｙとが密着する。その結果、移動部材２０とブラシヘッド８０の筐体部８０Ｂとが一体化する。

図１０に示されるように、実施の形態においては、刺激付与部１２Ｍの移動部材２０がブラシヘッド８０の挿入孔８０Ｙに挿入されると、ブラシヘッド８０は刺激付与部１２Ｍの移動部材２０の一部として機能する。つまり、移動部材２０が固定部材１０に対して相対的に振動すると、ブラシヘッド８０の内部空間８０Ｚの内面に固定された金属系物質ＭＥＴが固定部材１０の先端の接触部１１に対して相対的に振動する。この振動によって、ブラシヘッド８０は、駆動部Ｍの駆動力によって、歯を磨く往復運動または回転運動をする。

握持部３０に設けられた操作部４０は、使用者の好みに応じて駆動部Ｍの振動の速度を調整することができるように構成されている。たとえば、操作部４０は、ブラシヘッド８０の振動速度が高、中、小の３段階に設定されるように構成されている。

人の口腔内で生じた唾液Ｓが開口８０Ｘを経由して微細気泡発生装置１００の金属系物質ＭＥＴおよび刺激付与部１２Ｍに接触するように、金属系物質ＭＥＴの全部および刺激付与部１２Ｍの一部がブラシヘッド８０の内部空間８０Ｚに設けられている。つまり、内部空間Ｚは、金属系物質ＭＥＴと刺激付与部１２Ｍとを受け入れている。

歯磨きのときには、まず、操作部４０が操作される。それにより、ブラシヘッド８０が往復運動をする。その後、人が握持部３０を手で握り持った状態で、ブラシヘッド８０の植毛部８０Ａを口腔内に挿入する。その後、往復運動する植毛部８０Ａが歯に当接させられる。それにより、歯が植毛部８０Ａによって磨かれる。このとき、人の口腔内で発生した唾液Ｓが複数の植毛部８０Ａの近傍の開口８０Ｘから内部空間８０Ｚへ流れ込む。この状態で、操作部４０が操作されると、移動部材２０、ブラシヘッド８０、および金属系物質ＭＥＴが握持部３０、駆動部Ｍ、および固定部材１０に対して相対的に振動する。その結果、金属系物質ＭＥＴと固定部材１０の先端の接触部１１との間で摩擦が生じる。したがって、水素Ｈ_２を内包する一群の微細気泡ＦＢが内部空間８０Ｚ内の唾液Ｓ中に発生する。その後、一群の微細気泡ＦＢが混入した水を含む液体Ｌとしての唾液Ｓが人の口腔内に戻る。

そのため、植毛部８０Ａによる歯磨き効果に加えて、微細気泡ＦＢの洗浄効果を利用して歯を洗浄することができる。その結果、本実施の形態のオーラルケア装置３００によれば、植毛部８０Ａが届かない歯間または歯周ポケットに付着した異物をその歯間または歯周ポケットから除去することができる。

より具体的には、水を含む液体Ｌとしての唾液内で圧縮されている一群の微細気泡ＦＢが、オーラルケア装置３００から口腔内、すなわち空気中に放出されると、膨張して破裂する。それにより、一群の微細気泡ＦＢの破裂による衝撃が、口腔の内面および歯牙の表面に付着した異物を口腔の内面および歯牙の表面から剥離させる。剥離した異物は、植毛部８０Ａによって完全に除去される。

本実施の形態においては、金属は、マグネシウムであることが好ましい。金属系物質ＭＥＴは、マグネシウム系物質である。マグネシウム系物質の周波数は、２６０Ｈｚ程度であることが好ましい。マグネシウム系物質の重量は、０.１ｋｇ（１００ｇ）以上であることが好ましい。マグネシウム系物質の振幅は、１ｍｍ程度であることが好ましい。この場合、固定部材１０のマグネシウム系物質に接触する面の面幅は、１ｍｍ×１ｍｍ程度であることが好ましい。固定部材１０がマグネシウム系物質を押圧する力は、２０ｇｆ〜４０ｇｆ程度であることが好ましい。

このようなマグネシウムを前述の金属に用いれば、刺激付与部１２Ｍによってマグネシウムに付与された摩擦刺激によって、マグネシウムの粉末が発生する。マグネシウムの粉末は、たとえば、歯茎の血行促進の効果を期待できる。また、マグネシウムの粉末自体が汚れに接触することによって、汚れを除去する効果を発揮する。

本実施の形態の刺激付与部１２Ｍは、金属系物質ＭＥＴへ摩擦刺激を付与することにより、ブラシヘッド８０に歯磨き用の運動をさせるようにブラシヘッド８０に装着される。そのため、金属系物質ＭＥＴへの摩擦刺激の付与とブラシヘッド８０に歯磨き用の運動とを１つの駆動部Ｍによって実現することができる。

本実施の形態においては、金属系物質ＭＥＴは、ブラシヘッド８０の内部空間８０Ｚを形作るブラシヘッド８０の内面に直接固定されている。しかしながら、金属系物質ＭＥＴはブラシヘッド８０の内部空間８０Ｚを構成する内面に直接固定された部材を介してブラシヘッド８０に間接的に固定されていてもよい。

いずれにしても、金属系物質ＭＥＴは、移動部材２０にブラシヘッド８０を媒介として間接的に固定されている。ただし、金属系物質ＭＥＴは、固定部材１０に固定されていてもよい。この場合、金属系物質ＭＥＴとブラシヘッド８０の内部空間８０Ｚを構成する内面との摩擦により、微細気泡ＦＢが発生してもよい。

また、本実施の形態においては、金属系物質ＭＥＴがブラシヘッド８０に固定されている。そのため、ブラシヘッド８０を交換するだけで、ブラシヘッド８０以外の部分を再利用しながら、擦り減った金属系物質ＭＥＴを新たな金属系物質ＭＥＴへ交換することができる。

以下、実施の形態の微細気泡発生装置１００、洗浄装置２００、およびオーラルケア装置３００の特徴的構成およびそれにより得られる効果を説明する。

（１） 実施の形態の微細気泡発生方法においては、水を含む液体Ｌ中で、刺激付与部１２Ｍが水との化学反応によって水素Ｈ_２を発生する金属系物質ＭＥＴへ刺激を付与することにより、水素Ｈ_２を内包する微細気泡ＦＢが発生する。この方法によれば、微細気泡発生装置１００を小型化することができる。

（２） 微細気泡発生装置１００は、水との化学反応によって水素Ｈ_２を発生する金属系物質ＭＥＴと、金属系物質ＭＥＴへ刺激を付与する刺激付与部１２Ｍと、を備えている。これによれば、微細気泡発生装置１００を小型化することができる。

（３） 刺激付与部１２Ｍは、金属系物質ＭＥＴへ摩擦刺激、打撃刺激、および熱刺激の少なくともいずれかを付与するものであってもよい。これによれば、簡単な構成で金属系物質ＭＥＴへ刺激を付与することができる。

（４） 刺激付与部１２Ｍは、他の金属系物質ＭＥＴを含み、金属系物質ＭＥＴの表面を他の金属系物質ＭＥＴの表面に対して摺動させることにより、摩擦刺激を生じさせることが好ましい。これによれば、金属系物質ＭＥＴへ摩擦刺激を効率的に付与することができる。

（５） 洗浄装置２００は、金属系物質ＭＥＴ、金属系物質ＭＥＴへ刺激を付与する刺激付与部１２Ｍ、および筒状部７０を備えている。金属系物質ＭＥＴは、水との化学反応によって水素を発生する。刺激付与部１２Ｍは、金属系物質ＭＥＴへ刺激を付与する。筒状部７０は、金属系物質ＭＥＴと刺激付与部１２Ｍとが接触する部分を取り囲み、水を含む液体Ｌを受け入れる液体流路７０Ａを形作る。筒状部７０は、液体流路７０Ａの先端に液体Ｌを吐出する吐出口７０Ｘを有している。吐出口７０Ｘは、刺激付与部１２Ｍが金属系物質ＭＥＴへ刺激を付与することにより発生した水素Ｈ_２を内包する微細気泡ＦＢを含む液体Ｌを吐出する。これによれば、微細気泡ＦＢを利用して洗浄を行うことができる。

（６） 洗浄装置２００は、金属系物質ＭＥＴ、刺激付与部１２Ｍ、および筒状部７０を備えている。金属系物質ＭＥＴは、水との化学反応によって水素を発生する。刺激付与部１２Ｍは、金属系物質ＭＥＴへ刺激を付与する。筒状部７０は、金属系物質ＭＥＴと刺激付与部１２Ｍとが接触する部分を取り囲み、水を含む液体Ｌを受け入れる液体流路７０Ａを形作る。洗浄装置２００は、筒状部７０の先端に設けられ、液体流路７０Ａにその一方端が連通する内部空間８０Ｚを含み、かつ、植毛部８０Ａを有するブラシヘッド８０をさらに備えていてもよい。この場合、ブラシヘッド８０は、内部空間８０Ｚの他方端を構成するように植毛部８０Ａの周辺に設けられた開口８０Ｘを有している。開口８０Ｘは、刺激付与部１２Ｍが金属系物質ＭＥＴへ刺激を付与することにより発生した水素Ｈ_２を内包する微細気泡ＦＢを含む液体Ｌを吐出する。これによれば、微細気泡ＦＢと植毛部８０Ａとの双方を利用して洗浄を行うことができる。

（７） オーラルケア装置３００は、金属系物質ＭＥＴ、刺激付与部１２Ｍ、およびブラシヘッド８０を備えている。ブラシヘッド８０は、微細気泡発生装置１００の金属系物質ＭＥＴと刺激付与部１２Ｍとを受け入れる内部空間８０Ｚを有し、歯磨き用の植毛部８０Ａが設けられた筐体部８０Ｂを有している。ブラシヘッド８０は、筐体部８０Ｂの植毛部８０Ａの周辺に、内部空間８０Ｚを筐体部８０Ｂの外部空間に連通させる開口８０Ｘを有している。これによれば、微細気泡ＦＢと植毛部８０Ａとの双方を利用して歯を磨くことができる。

（８） オーラルケア装置３００は、ブラシヘッド８０に歯磨き用の運動をさせる動力発生部を備え、動力発生部は、刺激付与部１２Ｍが金属系物質ＭＥＴに摩擦刺激を付与するよう前記刺激付与部１２Ｍを駆動する駆動部Ｍと兼用されている。これによれば、金属系物質ＭＥＴへの摩擦刺激の付与とブラシヘッド８０に歯磨き用の運動とを１つの駆動部Ｍによって実現することができる。

（９） 微細気泡発生装置１００の金属は、マグネシウムであることが好ましい。金属としてマグネシウムを用いれば、人体に悪影響を及ぼすことなく、微細気泡ＦＢを発生させることができる。

１２Ｍ，２Ｈ 刺激付与部
５０ 液体容器
６０ チューブ部
７０ 筒状部
７０Ａ 液体流路
７０Ｘ 吐出口
８０ ブラシヘッド
８０Ａ 植毛部
８０Ｂ 筐体部
８０Ｚ 内部空間
８０Ｘ 開口
１００ 微細気泡発生装置
２００ 洗浄装置
３００ オーラルケア装置
ＦＢ 微細気泡
ＭＥＴ 金属系物質
Ｌ 水を含む液体
Ｍ 駆動部
Ｐ ポンプ
Ｓ 唾液

Claims (9)

1. 水を含む液体中で、刺激付与部が前記水との化学反応によって水素を発生する金属系物質へ摩擦刺激を付与することにより、前記水を含む前記液体内で、前記水と前記金属系物質との化学反応によって前記水素を内包する微細気泡を発生させ、
   前記刺激付与部は、水との化学反応によって水素を発生する他の金属系物質を含み、前記金属系物質の表面に対して前記他の金属系物質の表面を摺動させることにより、前記摩擦刺激を生じさせる、微細気泡発生方法。
2. 水との化学反応によって水素を発生する金属系物質と、
   前記金属系物質へ打撃刺激を付与する刺激付与部と、を備え、
   水を含む液体内で前記刺激付与部から前記金属系物質へ打撃刺激が付与されることにより、前記水と前記金属系物質との化学反応によって前記水素を内包する微細気泡を発生させる、微細気泡発生装置。
3. 水との化学反応によって水素を発生する金属系物質と、
   前記金属系物質へ摩擦刺激を付与する刺激付与部と、を備え、
   水を含む液体内で前記刺激付与部から前記金属系物質へ摩擦刺激が付与されることにより、前記水と前記金属系物質との化学反応によって前記水素を内包する微細気泡を発生させ、
   前記刺激付与部は、水との化学反応によって水素を発生する他の金属系物質を含み、前記金属系物質の表面に対して前記他の金属系物質の表面を摺動させることにより、前記摩擦刺激を生じさせる、微細気泡発生装置。
4. 水との化学反応によって水素を発生する金属系物質と、
   前記金属系物質へ摩擦刺激、打撃刺激および熱刺激の少なくともいずれかの刺激を付与する刺激付与部と、
   前記金属系物質と前記刺激付与部とが接触する部分を取り囲み、水を含む液体を受け入れる液体流路を形作る筒状部と、を備え、
   前記筒状部は、前記液体流路の先端に前記液体を吐出する吐出口を有し、
   前記吐出口は、前記刺激付与部が前記金属系物質へ刺激を付与することにより、前記水と前記金属系物質との化学反応によって発生した前記水素を内包する微細気泡を含む前記液体を吐出する、洗浄装置。
5. 水との化学反応によって水素を発生する金属系物質と、
   前記金属系物質へ摩擦刺激、打撃刺激および熱刺激の少なくともいずれかの刺激を付与する刺激付与部と、
   前記金属系物質と前記刺激付与部とが接触する部分を取り囲み、水を含む液体を受け入れる液体流路を形作る筒状部と、
   前記筒状部の先端に設けられ、前記液体流路にその一方端が連通する内部空間を含み、かつ、植毛部を有するブラシヘッドと、を備え、
   前記ブラシヘッドは、前記内部空間の他方端を構成するように前記植毛部の周辺に設けられた開口を有し、
   前記開口は、前記刺激付与部が前記金属系物質へ刺激を付与することにより、前記水と前記金属系物質との化学反応によって発生した前記水素を内包する微細気泡を含む前記液体を吐出する、洗浄装置。
6. 水との化学反応によって水素を発生する金属系物質と、
   前記金属系物質へ摩擦刺激、打撃刺激および熱刺激の少なくともいずれかの刺激を付与する刺激付与部と、
   前記金属系物質と前記刺激付与部とを受け入れる内部空間を有し、歯磨き用の植毛部が設けられた筐体部を有するブラシヘッドと、を備え、
   前記ブラシヘッドは、前記筐体部の前記植毛部の周辺に、前記内部空間を前記筐体部の外部空間に連通させる開口を有し、
   水を含む液体内で前記刺激付与部から前記金属系物質へ刺激が付与されることにより、前記水と前記金属系物質との化学反応によって水素を内包する微細気泡を発生させる、オーラルケア装置。
7. 前記ブラシヘッドに歯磨き用の運動をさせる動力発生部を備え、
   前記動力発生部は、前記刺激付与部が前記金属系物質に刺激を付与するよう前記刺激付与部を駆動する駆動部と兼用されている、請求項６に記載のオーラルケア装置。
8. 前記金属系物質は、マグネシウムを含有する、請求項６または７に記載のオーラルケア装置。
9. 水を含む液体中で、刺激付与部が前記水との化学反応によって水素を発生する金属系物質へ打撃刺激を付与することにより、前記水を含む前記液体内で、前記水と前記金属系物質との化学反応によって前記水素を内包する微細気泡を発生させる、微細気泡発生方法。

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