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公開番号2025032500
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-12
出願番号2023137792
出願日2023-08-28
発明の名称ナノバブル溶液の製造方法
出願人株式会社REOTECH
代理人個人,個人
主分類C02F 1/68 20230101AFI20250305BHJP(水,廃水,下水または汚泥の処理)
要約【課題】長期間溶液中に存在し、生物に対する活性効果や殺菌効果等の機能を溶液中に与え続けるナノバブル溶液の製造方法を提供する。
【解決手段】水若しくは極性溶媒の溶液中に、気体を内在させた微小気泡を発生させる工程、前記溶液の水素イオン濃度及び酸化還元電位を調整する工程、前記微小気泡に物理的刺激を与えることにより、前記微小気泡を急激に縮小させてナノバブルを発生させる工程、及び前記微小気泡及び前記ナノバブルを含む前記溶液を、逆浸透膜を用いて透過させる工程を具備し、前記水素イオン濃度は、5.5～10.0であり、且つ前記酸化還元電位は、-900mV～+900mVである。
【選択図】図6

特許請求の範囲【請求項１】
水若しくは極性溶媒の溶液中に、気体を内在させた微小気泡を発生させる工程、
前記溶液の水素イオン濃度及び酸化還元電位を調整する工程、
前記微小気泡に物理的刺激を与えることにより、前記微小気泡を急激に縮小させてナノバブルを発生させる工程、及び
前記微小気泡及び前記ナノバブルを含む前記溶液を、逆浸透膜を用いて透過させる工程を具備し、
前記水素イオン濃度は、５．５～１０．０であり、且つ前記酸化還元電位は、－９００ｍＶ～＋９００ｍＶであることを特徴とするナノバブル溶液の製造方法。
続きを表示（約 320 文字）【請求項２】
前記微小気泡及び前記ナノバブルに内在される前記気体は、オゾン、酸素、窒素、水素、二酸化炭素、又は一酸化窒素のいずれかである請求項１に記載のナノバブル溶液の製造方法。
【請求項３】
更に前記微小気泡及び前記ナノバブルを含む前記溶液をメンブレンフィルタに透過させる工程を具備する請求項１又は２に記載のナノバブル溶液の製造方法。
【請求項４】
前記ナノバブル溶液は、電気伝導度が５０～３００μＳ／ｃｍである請求項１又は２に記載のナノバブル溶液の製造方法。
【請求項５】
前記ナノバブル溶液は、塩分が０．９～２．０％である請求項１又は２に記載のナノバブル溶液の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、あらゆる技術分野にその有用性が潜在し、特に水に対して特別な機能を生じさせ、その有用性が顕在化したナノバブル溶液の製造方法に関する。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
直径が５０μｍ以下の気泡（微小気泡。マイクロバブルとも称される。）は、通常の気泡とは異なった性質を持つことが知られており、様々な分野で使用されている。そして更に近年、微小気泡よりもさらに直径が小さい気泡（直径が１μm未満の気泡。以下、ナノバブルという。（ウルトラファインバブルとも称されるが、本願では「ナノバブル」に統一する。））が、工学的にも優れた効果を有すると言われており、注目されている。
【０００３】
しかし、ナノバブルを人工的に発生させる方法が確立されたのは、凡そ２０００年代初頭であり、それまでは、ナノバブルは微小気泡が自然消滅時、もしくは圧壊時に瞬間的にしか存在せず、また、ナノバブルを界面活性剤や有機物を利用して直径が１μｍ程度、もしくはそれ以下で安定させる技術があったが、これらは界面活性剤や有機物の強い殻に包まれたものであるため周囲の水とは隔絶された存在であり、ナノバブルとしての生物に対する活性効果や殺菌効果などの機能を有するものではない。
【０００４】
ここで、本願の発明者らは、ナノバブルを人工的に発生させ、尚且つ発生させたナノバブルを安定化させる方法を、例えば特許第４１４４６６９号公報（特許文献１）に開示している。特許文献１に記載の方法は、鉄、マンガン、カルシウム、ナトリウム、マグネシウムイオン、及びミネラル類の電解質イオンが混入した電気伝導度が３００μＳ／ｃｍ以上となるように調製した水溶液中において、先ず直径が１０～５０μｍの微小気泡（マイクロバブル）を発生させたのち、当該微小気泡に対して物理的刺激（超音波照射、放電、高周波照射、マイクロバブル入り水溶液を容器内で流動（循環）させて単一若しくは多数の孔を持つオリフィス若しくは多孔板（パンチング板）に通すこと等）を与えてマイクロバブルを圧壊することにより、直径が５０～５００ｎｍのナノバブルが製造されるというものであり、更に電解質イオンの影響により、１か月はナノバブルの形状が安定するというものである。
【０００５】
さらに、本願の発明者らは、特許文献１に係る発明の知見を基に、例えば酸素ナノバブル水（特許第４０８０４４０号公報。以下「特許文献２」とする。）、窒素ナノバブル水（特許第４９２１３３２号公報。以下「特許文献３」とする。）、二酸化炭素ナノバブル水（特許第４９２１３３３号公報。以下「特許文献４」とする。）、等といった、ナノバブルの中に気体を内在させたナノバブルの水溶液の製造方法を開示している。特許文献２に記載の発明においては、電気伝導度が３ｍＳ／ｃｍ以上となるように調製した水溶液中において、酸素ナノバブルを発生させると共に、そのことに伴って、約１か月もの間ナノバブルの粒径が保持されるということを見出している。そして、特許文献３及び４においては、電気伝導度が１００μＳ／ｃｍ以上（３００μＳ／ｃｍ以下）となるように調製した水溶液中において、窒素若しくは二酸化炭素ナノバブルを発生させると共に、そのことに伴って、約１か月もの間ナノバブルの粒径が保持されるということを見出している。また、特許文献１乃至４においては、粒径の安定化を検証すると共に、特に特許文献２においては、酸素ナノバブル水の塩分濃度を０．９～１．５％に保持すると淡水魚と海水魚が共存することを見出すと共に、鶏の飼育現場において、飲料用に酸素ナノバブル水を与えることにより、感染症に対する抵抗量が向上し、抗生物質の使用を大幅に低下させる等といったことを見出している。
【０００６】
そして、本願の発明者らのグループはまた、例えばオゾンナノバブルを含む生体用水に係る発明について特許第５８２９７９０号公報（以下「特許文献５」とする。）に開示している。特許文献５に記載の発明は、塩分濃度が同一もしくは異なる２種類の原料水のそれぞれにおいて、オゾン含有微小気泡（オゾンマイクロバブル）を発生させて、当該マイクロバブルに先に述べた物理的刺激を与えて圧壊することにより、オゾンナノバブルを発生させた後、オゾンナノバブルを含有した同一もしくは２種類の原料水に対して、逆浸透膜を用いて余剰の塩分及びミネラル分を取り除くことにより、所望の生体用水が得られるというものである。
【０００７】
一方、ナノバブルを含んだ水溶液若しくはその製造方法については、他に例えば特許第６２１４０９１号公報（以下「特許文献６」とする。）、特許第７１６９０１６号公報（以下、「特許文献７」とする。）、特許第７１４４０５３号公報（以下、「特許文献８」とする。）等がある。特許文献６に記載の発明は、電気伝導度に依存する、即ち電解質イオン若しくはミネラル類に依存することなく、塩分濃度を０．５％以上とすることにより、ナノバブルを安定化させるということを見出したものである。また、特許文献７に記載の発明は、遷移金属、鉄、又は銅イオンを用いて、酸化還元電位を７７０ｍＶ～９５０ｍＶで、ｐＨが５．５～６．８にすることで、ウルトラファインバブル（ナノバブル）、遷移金属イオン、過酸化水素、ヒドロキシラジカル、次亜塩素酸、および三重項酸素を含有する活性酸素水を提供するものである。また、特許文献８に記載の発明は、水素イオン濃度がｐＨ７．５～８．９であり、還元電位が－８００ｍＶ～－３００ｍＶであり、電気伝導度が５０～３００μＳ／ｃｍとなるように、鉄イオン、カルシウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオンから選ばれる少なくとも１つの電解質イオンが添加されることにより、適当な容器（例えばポリタンク）に入れても半年は持つ魚肉練製品を製造する際に用いる水素ナノバブル水を提供するというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特許第４１４４６６９号公報
特許第４０８０４４０号公報
特許第４９２１３３２号公報
特許第４９２１３３３号公報
特許第５８２９７９０号公報
特許第６２１４０９１号公報
特許第７１６９０１６号公報
特許第７１４４０５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１乃至４、６に記載された発明については、気体を内在させたナノバブルの製造とそのナノバブルの安定化に重点を置いた実施例しか開示されていない。また特許文献２においては、先に述べたように淡水魚と海水魚が共存すること、鶏の飼育現場において、飲料用に酸素ナノバブル水を与えることにより、感染症に対する抵抗量が向上し、抗生物質の使用を大幅に低下させること、といった記述は、実施例には記載されているものの、客観的なデータの記載がないことから、あらゆる分野への応用がまだ検討中の段階であった。
【００１０】
そして、特許文献１乃至４に記載された発明をベースに製造されたナノバブルの応用の一態様として、特許文献５に記載された発明がある。しかしながら、特許文献５に記載の発明については、余剰の塩分及びミネラル分を逆浸透膜で取り除くという技術については工夫が成されているものの、生体に使用する水としてのオゾンナノバブル水に関する実施例としては、歯周炎の原因菌を抑制する試験が行われているのみで、人体において飲用したとして、害があるのか否かが不明である。
（【００１１】以降は省略されています）

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