酸素ナノバブル水およびその製造方法 Oxygen nanobubble water and method for producing the same
技術分野 Technical field
本発明は、 あ らゆる技術分野にその有用性が潜在し、 動植物 および人間に対しての生理活性効果を顕在化した酸素ナノパブ 明 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has the potential of being useful in all technical fields, and is an oxygen nanopub that has a physiologically active effect on animals, plants, and humans.
ル水に するものである。 Water.
1糸田 背景技術 1 Itoda background technology
近年 、 地球環境全般の汚染によ り 、 様々な化学物質の蓄積を 通して人間の身体が組織レベルで酸素不足になる こ とが知られ るよ になつた。 In recent years, it has become known that the pollution of the entire global environment causes the human body to become oxygen deficient at the tissue level through accumulation of various chemical substances.
この問題を解決するために、 例えば特許文献 1 では、 通常の 気泡とは異なつた性質を持つ、 直径が 5 0 m以下の気泡 (微 小気泡 ) 中の気体に酸素を溶存させる こ とによ り 、 生理活性機 能を有する微小気泡について提案している。 In order to solve this problem, for example, Patent Document 1 discloses that oxygen is dissolved in a gas (bubble) having a diameter different from that of a normal bubble and having a diameter of 50 m or less. In addition, a microbubble having a bioactive function has been proposed.
しかしながら、 人間の生理活性機能を高めるには微小気泡を 組織レベルで作用させなければならず、 全身に十分な量の酸素 を供給するためには、 大掛りな装置が必要となり、 コス ト等の 面で問題があった。 However, microbubbles must act at the tissue level in order to enhance human bioactivity, and large-scale equipment is required to supply a sufficient amount of oxygen to the whole body. There was a problem in terms.
明の開示 Ming disclosure
本発明は上述したような実情に鑑みてなされたものであ り 、 酸素ナノバブル水であって、 長期間水溶液中に酸素が存在し、 生物に対する活性効果等を有する酸素ナノバブル水およびその
製造方法を提供する こ とを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and is an oxygen nanobubble water, which is an oxygen nanobubble water in which oxygen is present in an aqueous solution for a long period of time and has an active effect on living organisms and the like. The purpose is to provide a manufacturing method.
本 明は 期間水溶液中に が存在する酸素ナノバブル 水を提供する こ とを 的と し 本発明の上記巨的は 気泡の直 径が 2 0 0 n m以下でめ て 刖記気泡内に酸素を今有する酸 素ナノバブルが含まれる水溶液か らなる とによ て達成され る。 The present invention aims to provide oxygen nanobubble water in which an aqueous solution exists for a period of time. The above-mentioned macroscopic method of the present invention is intended to provide a bubble having a diameter of 200 nm or less. This is achieved by comprising an aqueous solution containing oxygen nanobubbles.
また 本発明の上記目的は 、 気泡の直径が 2 0 0 n m以下で あつて 刖記気泡内に酸素を含有する酸素ナノバブルが含まれ る水溶液であって、 前記水溶液は、 塩分濃度が 0 . 0 1 3 . Further, the above object of the present invention is directed to an aqueous solution having a bubble diameter of 200 nm or less and containing oxygen nanobubbles containing oxygen in the bubble, wherein the aqueous solution has a salt concentration of 0.0. 13 .
5 %の範囲に設定されている :二とによって効果的に :達成 れ ·ό さ ら に、 本発明の上記目的は、 水溶液中に含まれる酸素を含 有する微小気泡に物理的刺激を加える こ とによ り 、 前記微小メ 泡の気泡径を急激に縮小させ、 酸素ナノ バブルを製造する こ と によつ一し達成 dれる。 It is set in the range of 5%: effectively by: attained. Furthermore, the above object of the present invention is to provide a method for applying physical stimulation to microbubbles containing oxygen contained in an aqueous solution. Thus, the diameter of the micro-bubbles is sharply reduced to produce oxygen nano-bubbles, which is achieved one by one.
本発明は、 長期間水溶液中に酸素が存在する酸素ナノバブル の製造方法を提供する こ とを 目的と し、 本発明の上記目的は An object of the present invention is to provide a method for producing oxygen nanobubbles in which oxygen is present in an aqueous solution for a long period of time.
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刖記微小気泡を急激に縮小させる過程において、 気泡径が 2 0刖 In the process of rapidly reducing micro bubbles,
0 n m以下まで縮小する と前記微小気泡表面の電荷密度が上昇 し 、 静電気的な反発力が生じ、 前記微小気泡の縮小が停止する とによって 、 或いは前記微小気泡を急激に縮小させる過程に おいて、 気液界面に吸着したイ オンと静電気的な引力によ り 記界面近傍の前記水溶液中に引き寄せ られた反対符号を持つ 両方のイオンが微小な体積の中に高濃度に濃縮する ことによ り 刖記微小気泡周囲を取り 囲む殻の働きを し、 前記微小気泡内の 刖記酸素の前記水溶液への拡散を阻害する こ とによって 、 刖記 酸素ナノパブルを安定化させる こ とによって、 或いは前記気液
界面に吸着したイオンは、 水素イオンや水酸化物イオンであ り、 刖記界面近傍に引き寄せられたイオンと して水溶液中の電解質 ィ ォンを利用する こ とによ り前記酸素ナノバブルを安定化させ る こ とによつて 、 或いは前記微小気泡を急激に縮小させる過程 において、 断熱的圧縮によって前記微小気泡内温度が急激に上 昇する こ とによ り 、 前記微小気泡の周囲に超高温度に'伴う物理 化学的な変化を与える こ とで前記酸素ナノ
ブルを安定化させ る とによってよ り効果的に 成される。 When the size of the microbubbles is reduced to 0 nm or less, the charge density on the surface of the microbubbles increases, an electrostatic repulsion is generated, and the process of reducing the microbubbles stops or in the process of rapidly reducing the microbubbles. Both ions having opposite signs attracted to the aqueous solution near the interface by the ions adsorbed on the gas-liquid interface and the electrostatic attraction are concentrated to a high concentration in a minute volume. A) acting as a shell surrounding the periphery of the microbubble to inhibit the diffusion of the oxygen in the microbubble into the aqueous solution, or stabilizing the oxygen nanopable, or Gas liquid The ions adsorbed on the interface are hydrogen ions and hydroxide ions. 安定 The use of electrolyte ions in the aqueous solution as ions attracted to the vicinity of the interface stabilizes the oxygen nanobubbles. Or in the process of rapidly reducing the microbubbles, the temperature inside the microbubbles rises rapidly due to adiabatic compression, resulting in an extremely high temperature around the microbubbles. By giving a physicochemical change with temperature, the oxygen nano This is more effectively achieved by stabilizing the cable.
また 本発明の上記目的は 刖記物理的剌激は 放電発生衣 置を用いて前記微小気泡に放 することである とによつて 或いは刖記物理的剌激は 超立 Further, the object of the present invention is that the physical stimulation is released into the microbubbles by using a discharge generating device, or the physical stimulation is super-standing.
曰波発信装置を用いて前記微小気 泡に超立 Standing on the micro bubbles by using a wave transmitter
曰波照射する ことによつて 、 或いは前記物理的刺激は 前記水溶液が入った容器内に取 Ό付けた回転体を作動させる とによ Ό前記水溶液を流動させ 前記流動時に生じる圧縮 膨 張および渦流を利用する とであるによって 或いは前記物理 的刺激は 、 前記容器に循環回路を形成した場口 において、 記 容器内の前記微小気泡が含まれる前記溶液を刖記循環回路へ前 記微小気泡が含まれる前記溶液を取り入れた後 前記循環系回 路内に備えつけられた単 若し < は多数の孔を持つォ U フィ ス ちし < は多孔板を通過させる とで圧縮、 膨張および渦流を生 じさせることによってよ Ό効果的に達成される 図面の簡単な説明 By irradiating the waves, or the physical stimulus is generated by operating a rotating body mounted in a container containing the aqueous solution, the aqueous solution is caused to flow, and the compression, expansion and vortex generated during the flow are caused. Alternatively, the physical stimulus may be that the solution containing the microbubbles in the container is filled with the microbubbles into the circulation circuit at a port where a circulation circuit is formed in the container. After the solution is taken in, the <U has a large number of holes and is provided in the circulatory circuit.説明 Achieved effectively by brief description of the drawings
第 1 図 本発明に係る酸素ナノバブル水の酸素ナノバブルの粒 径頻度分布である (平均分布は約 1 4 0 n mで標準偏差は約 4 0 n mである)。
第 2 図 ナノバブルと して酸素が安定して水溶液中に存在して いるメカニズムを表わした模式図である。 Fig. 1 shows the particle size frequency distribution of oxygen nanobubbles in the oxygen nanobubble water according to the present invention (the average distribution is about 140 nm and the standard deviation is about 40 nm). Fig. 2 is a schematic diagram showing the mechanism by which oxygen as nanobubbles is stably present in an aqueous solution.
第 3 図 放電装置を用いて酸素ナノバブル水を製造する装置の 側面図である。 FIG. 3 is a side view of an apparatus for producing oxygen nanobubble water using a discharge device.
第 4 図 超音波発生装置を用いて酸素ナノバブル水を製造する 装置の側面図である。 Fig. 4 is a side view of an apparatus for producing oxygen nanobubble water using an ultrasonic generator.
第 5 図 渦流を起して酸素ナノバブル水を製造する装置の側面 図である。 FIG. 5 is a side view of an apparatus for producing oxygen nanobubble water by generating a vortex.
第 6 図 回転体で渦流を起して酸素ナノバブル水を製造する装 置の側面図である。 符号の説明 Fig. 6 is a side view of an apparatus for producing oxygen nanobubble water by generating a vortex in a rotating body. Explanation of symbols
1 容器 . 1 container.
2 放電発生装置 2 Discharge generator
2 1 陽極 2 1 Anode
2 2 陰極 2 2 Cathode
3 微小気泡発生装置 3 Microbubble generator
3 1 取水口 3 1 Intake
3 2 酸素ナノバブル含有水溶液排出口 3 2 Oxygen nanobubble-containing aqueous solution outlet
4 超音波発生装置 4 Ultrasonic generator
5 循環ポンプ 5 Circulation pump
6 オリ フィ ス (多孔板) 6 Orifice (perforated plate)
7 回転体 発明を実施するための最良の形態 7 Rotating body Best mode for carrying out the invention
本発明は、 気泡の直径が 2 0 0 n m以下であって、 前記
内に酸素を含有する酸素ナノバブルが含まれる水溶液 (酸系ナ ノバブル水) か らなる こ とを特徴とする この酸素ナノパブル は 、 1 月以上の長期間に て溶液中に存在し続け、 様々な効 果を有する。 In the present invention, the bubble diameter is 200 nm or less, This oxygen nanopable, which is characterized by being composed of an aqueous solution containing oxygen nanobubbles containing oxygen (acid-based nanobubble water), has been present in the solution for a long period of one month or more. It has an effect.
以下、 本発明に係る酸 ナノパブル水にっレ ^て詳細に説明す 本発明に係る酸素ナノバブル水とは、 水溶液中の酸素がナノ バブルと して保持されている 。 ナノバブルとは第 1 図の粒径分 布が示すよう に気泡 2 0 0 n m以下の大きさを持っている 泡のこ とをいい 、 1 月以上の長期に渡 て酸素が水溶液中に 溶存する こ とを特徴とする 本発明に係る酸素ナノ ブル水の 保存方法は、 特に限定される ものではな < 、 通 '吊の容器に入れ て保存しても 、 1 月 以上酸 が水溶液中か ら消滅する こ とはな Hereinafter, the oxygen nanobubble water according to the present invention will be described in detail. The oxygen nanobubble water according to the present invention holds oxygen in an aqueous solution as nanobubbles. Nanobubbles are bubbles having a size of 200 nm or less as shown by the particle size distribution in Fig. 1. The method for storing oxygen nano water according to the present invention, which is characterized in that, is not particularly limited. It will not disappear
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本発明に係る酸素ナノハ、ブル水の酸素が酸素ナノバブルと し ての存在するメ力一ズムを第 2 図に示す 酸素微小気泡の場合 には、 小さな気泡ほど内部の酸素の溶解効率が髙く 、 存在が不 女定とな り瞬時に消減する 酸素ナノバブルの場合、 気液界面 に極めて高濃度の電荷が濃縮しているため 、 球の反対側同士の 電荷間に働く 静 的な反発力によ り球 (気泡) が収縮する こ とを妨げている また、 濃縮した间 电 场の作用によ り 、 水溶液 中に含まれる鉄等の電解質ィ ォンを主体と した無機質の殻を気 泡周囲に形成し 、 しれが内部の酸素の散 を防止している。 こ の殻は界面活性剤や有機物の殻とは異なるため、 細菌等の他の 物質と酸素 +ノバブルが接触した時に生じる気泡周囲の電荷の 逸脱により、 殻自体が簡単に崩壊する。 殻が崩壊したときには、
内部に含まれる酸素は簡単に水溶液中に放出される 殻が朋壊 したとさには内部に含まれる酸素は簡単に水溶液中に放出され ス FIG. 2 shows the mechanism of oxygen present in the oxygen nanobubbles and bull water according to the present invention as oxygen nanobubbles. In the case of oxygen microbubbles, the smaller the bubbles, the higher the dissolution efficiency of oxygen inside. However, in the case of oxygen nanobubbles, the presence of which is indeterminate and instantaneously disappears, the extremely high concentration of charge at the gas-liquid interface causes the static repulsion acting between the charges on the opposite sides of the sphere. This prevents the spheres (bubbles) from shrinking. Also, the action of the concentrated electrolyte causes bubbles in the inorganic shell mainly composed of electrolyte ions such as iron contained in the aqueous solution. Formed around the shile to prevent the diffusion of oxygen inside. This shell is different from that of surfactants and organic substances, so the shell itself easily disintegrates due to the deviation of the electric charge around the bubbles generated when oxygen and non-bubbles come into contact with other substances such as bacteria. When the shell collapses, The oxygen contained inside is easily released into the aqueous solution. When the shell has broken down, the oxygen contained inside is easily released into the aqueous solution.
□ □
明者等は鋭意研究の結果、 本発明に係る酸素ナノバブル水 を生物の体内に取り こむと疾病が急速に快復した り 細菌やゥ ィルス等の感染症を予防できる こ とを見出 した 。 理由について は定かでないが、 酸素ナノバブルが生体の体内に浸透して入 り み 細胞を活性化する ことが予測される。 As a result of earnest studies, the inventor and others have found that the incorporation of the oxygen nanobubble water according to the present invention into the body of an organism can rapidly remedy the disease and prevent infectious diseases such as bacteria and viruses. For unknown reasons, it is expected that oxygen nanobubbles will penetrate into the body of living organisms and activate cells.
また 理由については今後の研究を待たねばな らないが 、 発 明若等は酸素ナノバブル水の塩分濃度を 0 5 1 5 %に PM 節する と、 淡水性および海水性の魚介類を一つの水槽で共存さ せることができる ことを見出した。 The reason must be awaited for future research.However, the discovery of freshwater and seawater fish and shellfish in one Found that they can coexist.
本発明に係る酸素ナノバブル水の 造方法においては、 直径 が 1 0 5 0 mの酸素微小気泡を物理的な刺激によって急速 に縮小させる 。 酸素微小気泡が含まれる水溶液中の電気伝導 が 3 0 0 S /" c m以上となるよう に鉄 、 マンガン、 カルシヴ ム 、 ナ ト リ ウム、 マグネシウム等のィォン、 その他ミ ネラル類 のイオン等の電解質を混入させる と れらの静電気的な反発 力によ り気泡の縮小を阻害する。 の静電気的な反発力とは 球形を した微小気泡において縮小に伴い球の曲率が増加する とによ り、 球の反対面に存在する 符号のイオン同士に作用す る静電気力のこ とである。 縮小した酸素微小気泡は加圧されて いるため、 酸素微小気泡が縮小する ほど 、 よ り縮小しよ う とす る傾向が強まるが、 気泡径が 2 0 0 η mよ り も小さ く なる と の静電気的な反発力が顕在化してきて、 気泡の縮小が停止する 水溶液中に電気伝導度が 3 0 0 S / c m以上になるよ う に
鉄、 マ ンガン、 カリレシゥム、 ナ ト リ ウム、 マグネシウム等のィ ォン 、 ネラル類のイオン等の電解質を混入させる と、 この静 与的な反発力が十分に強く 働き、 気泡は縮小する力 と反発力 のハ、ラ ンスを取って安定化する。 この安定化したときの気泡径In the method for producing oxygen nanobubble water according to the present invention, oxygen microbubbles having a diameter of 150 m are rapidly reduced by physical stimulation. Electrons such as ions of iron, manganese, calcium, sodium, magnesium, etc., and ions of other minerals, so that the electric conductivity in an aqueous solution containing oxygen microbubbles is 300 S / "cm or more. When the bubbles are mixed, the electrostatic repulsive force inhibits the bubble from shrinking.The electrostatic repulsive force of the spherical microbubbles is caused by the increase in the curvature of the sphere due to the shrinkage. This is the electrostatic force that acts on the ions of the signs on the opposite surfaces of the sphere The reduced oxygen microbubbles are pressurized, so the smaller the oxygen microbubbles, the more they will shrink. However, when the bubble diameter becomes smaller than 200 ηm, the electrostatic repulsion force becomes apparent and the bubbles stop shrinking. 0 S / cm or more When iron, manganese, potassium, sodium, magnesium and other ions, and electrolytes such as ionic ions are mixed in, the static repulsive force works sufficiently strong to reduce the bubbles. Stabilize by balancing the repulsion force. Bubble diameter when stabilized
(ナノバブルの気泡径) は電解質イオンの濃度や種類によ り異 なるが 、 第 1 図に示すよう に、 2 0 0 n m以下の大きさである。 The (bubble diameter of the nanobubbles) varies depending on the concentration and type of the electrolyte ions, but is 200 nm or less as shown in FIG.
酸素ナノバブルの特徴は、 酸素を内部に加圧された状態で維 持しているのみでなく 、 濃縮した表面電荷によ り極めて強い電 場を形成している こ とである の強い電場は、 気泡内部の酸 素や周囲の水溶液に強力な影響を与える力を持ってお り 、 生理 的な活性効果ゃ殺菌効果、 化学的な反応性等を有するよ う にな る The characteristic of oxygen nanobubbles is that they not only maintain oxygen in a pressurized state inside, but also form an extremely strong electric field due to the concentrated surface charge. It has the power to strongly affect the oxygen inside the bubbles and the surrounding aqueous solution, and has a physiologically active effect, a bactericidal effect, a chemical reactivity, etc.
3 図は放電装置を用いて ナノバブル水を製造する衣 の側面図である。 Figure 3 is a side view of a garment that produces nanobubble water using a discharge device.
微小気泡発生装置 3 は取水 □ 3 1 によつて容器 1 内の水溶液 を取り込み、 微小気泡発生装置 3 内に酸素微小気泡を製造する ための酸素を注入する注入口 (図示せず) から酸素が注入され 、 取水 P 3 1 によって取り込んだ水溶液と混合させて、 酸素ナノ バブル含有水溶液排出口 3 2 から微小気泡発生装置 3 で製造し た酸素微小気泡を容器 1 内へ送る し れによ り容器 1 内に酸素 微小気泡が存在するよう になる 容器 1 内には 、 陽極 2 1 と隆 極 2 2 があ り 、 陽極 2 1 と陰極 2 2 は放電発生装置 2 に接 さ れている The microbubble generator 3 takes in the aqueous solution in the container 1 by water intake □ 31 and oxygen is injected into the microbubble generator 3 from an inlet (not shown) for injecting oxygen for producing oxygen microbubbles. The oxygen microbubbles produced by the microbubble generator 3 are injected into the container 1 from the oxygen nanobubble-containing aqueous solution outlet 32 by being mixed with the aqueous solution that has been injected and taken in by the water intake P31 1, and the container 1 Oxygen microbubbles will be present in 1 Vessel 1 has anode 21 and ridge 22, and anode 21 and cathode 22 are in contact with discharge generator 2
まず 、 水溶液の入った容器 1 内に微小気泡発生装置 3 を用い て酸素微小気泡を発生させる。 First, oxygen microbubbles are generated using a microbubble generator 3 in a container 1 containing an aqueous solution.
次に鉄、 マンガン、 カルシゥムその他ミネラル類の電解質を
加えて水溶液の電気伝導度が 3 0 0 S Z c m以上になるよ に電解質を加える.。 Next, iron, manganese, calcium and other mineral electrolytes In addition, add an electrolyte so that the electric conductivity of the aqueous solution becomes 300 SZ cm or more.
放電発生装置 2 を用いて、 容器 1 内の酸素微小気泡が含まれ る水溶液に水中放電を行う。 よ り効率的に酸素ナノパブルを製 Using the discharge generator 2, an aqueous solution containing oxygen microbubbles in the container 1 is subjected to underwater discharge. More efficient production of oxygen nanopables
7Ξ.させるため、 容器 1 内の酸素微小気泡の濃度が飽和濃度の 57Ξ. To ensure that the concentration of oxygen microbubbles in container 1 is
0 %以上に達している場合が好ま しい。 また、 水中放電の電圧 は 2 0 0 0 〜 3 0 0 0 Vが好ましい。 It is preferable that the value reaches 0% or more. In addition, the voltage of the underwater discharge is preferably from 2000 to 3000 V.
水中放電に伴う衝撃波の刺激 (物理的刺激) によ り 、 水中の 酸素微小気泡は急速に縮小され、 ナノ レベルの気泡となる。 の時に気泡周囲に存在しているイオン類は、 縮小速度が急速な ため、 周囲の水中に逸脱する時間が無く 、 気泡の縮小に伴つて 急速に濃縮する。 濃縮されたイオン類は気泡周囲に極めて強い 向電場を形成する。 この高電場の存在のも とで気液界面に存在 する水素イ オンや水酸化物イオンは気泡周囲に存在する反対符 号を持つ電解質イオンと結合関係を持ち、 気泡周囲に無機質の 殻を形成する。 この殻は気泡内の酸素の水溶液中への自然溶解 を阻止するため、 酸素ナノバブルは溶解する こ となく 安定的に 水溶液中に含まれる。 なお、 製造される酸素ナノバブルは 2 0 Due to the shock wave stimulation (physical stimulation) accompanying the underwater discharge, the oxygen microbubbles in the water are rapidly reduced to nano-level bubbles. The ions present around the bubble at that time have a rapid reduction rate, so there is no time to escape into the surrounding water, and the ions are rapidly concentrated as the bubble is reduced. The concentrated ions form an extremely strong electric field around the bubble. Due to the presence of this high electric field, hydrogen ions and hydroxide ions existing at the gas-liquid interface have a bonding relationship with electrolyte ions having the opposite sign around the bubbles, forming an inorganic shell around the bubbles. I do. Since this shell prevents spontaneous dissolution of oxygen in the bubbles into the aqueous solution, the oxygen nanobubbles are stably contained in the aqueous solution without being dissolved. The oxygen nanobubbles produced are 20
0 n m以下程度の極めて微小な気泡であるため、 水中における 浮力をほとんど受ける こ とが無く 、 通常の気泡で認め られる水 表面での破裂は皆無に近い。 Since they are extremely small bubbles of about 0 nm or less, they hardly receive buoyancy in water, and there is almost no burst on the water surface observed with ordinary bubbles.
物理的刺激と して超音波を酸素微小気泡に照射する こ とによ り 、 酸素ナノバブル水を製造する方法を説明する。 なお 、 上述 した内容と重複する個所については説明を省略する。 A method for producing oxygen nanobubble water by irradiating oxygen microbubbles as a physical stimulus will be described. Note that the description of the same parts as described above will be omitted.
第 4 図は超音波発生装置を用いて酸素ナノバブル水を製造す る装置の側面図である。
放電による酸素ナノバブル水の製造方法と同様に、 微小気泡 発生装置 3 、 取水口 3 1 および酸素ナノバブル含有水溶液排出 口 3 2 で酸素微小気泡を製造し、 酸素微小気泡を容器 1 内へ送 る。 容器 1 内には超音波発生装置 4が設置されている。 超音波 発生装置 4 の設置場所は特に限定されていないが、 効率よ く 酸 素ナノバブルを製造する には取水口 3 1 と酸素ナノバブル含有 水溶液排出口 3 2 の間に超音波発生装置 4 を設置する こ とが好 ましい。 FIG. 4 is a side view of an apparatus for producing oxygen nanobubble water using an ultrasonic generator. Similar to the method of producing oxygen nanobubble water by electric discharge, oxygen microbubbles are produced in the microbubble generator 3, the water intake 31, and the oxygen nanobubble-containing aqueous solution outlet 32, and the oxygen microbubbles are sent into the container 1. An ultrasonic generator 4 is installed in the container 1. The installation location of the ultrasonic generator 4 is not particularly limited.However, in order to efficiently produce oxygen nanobubbles, the ultrasonic generator 4 is installed between the intake 31 and the oxygen nanobubble-containing aqueous solution outlet 32. It is preferable to do so.
まず、 電解質イ オンを含んだ水の入った容器 1 内に微小気泡 発生装置 3 を用いて酸素微小気泡を発生させる。 First, oxygen microbubbles are generated using a microbubble generator 3 in a container 1 containing water containing electrolyte ions.
次に、 超音波発生装置 4 を用いて、 超音波を容器 1 内の酸素 微小気泡が含まれる水溶液に照射する。 よ り効率的に酸素ナノ バブル水を製造させるため、 容器 1 内の酸素微小気泡の濃度が 飽和濃度の 5 0 %以上に達している場合が好ま しい。 超音波の 発信周波数は 2 0 k H z 〜 1 M H z が好ま し く 、 超音波の照射 は 3 0秒間隔で発振と停止を繰り返すこ とが好ま しいが、 連続 に照射してもよい。 Next, an ultrasonic wave is applied to the aqueous solution containing oxygen microbubbles in the container 1 using the ultrasonic generator 4. In order to produce oxygen nanobubble water more efficiently, it is preferable that the concentration of oxygen microbubbles in the container 1 has reached 50% or more of the saturation concentration. The transmission frequency of the ultrasonic wave is preferably 20 kHz to 1 MHz, and the irradiation of the ultrasonic wave preferably repeats oscillation and stop at 30 second intervals, but may be irradiated continuously.
次に、 物理的刺激と して渦流を起こすこ とによ り 、 酸素ナノ バブル水を製造する方法について説明する。 なお、 上述した内 容と重複する個所については説明を省略する。 Next, a method for producing oxygen nanobubble water by generating a vortex as a physical stimulus will be described. Note that the description of the same parts as those described above is omitted.
第 5 図は酸素ナノバブル水を製造するために圧縮、 膨張およ び渦流を用いた場合の装置の側面図である。 放電による酸素ナ ノバブル水の製造方法および超音波照射による酸素ナノバブル 水の製造方法と同様に、 微小気泡発生装置 3 、 取水口 3 1 およ び酸素ナノバブル含有水溶液排出口 3 2 で微小気泡を製造し、 酸素微小気泡を容器 1 内へ送る。 容器 1 には容器 1 内の酸素微
小気泡が含まれる水溶液を部分循環させるための循環ポンプ 5 が接続されてお り 、 循環ポンプ 5 が設置されている配管 (循環 配管 ) 内には多数の孔を持つオリ フィ ス (多孔板) 6 が接 il¾ れ、 容器 1 と連結している。 容器 1 内の酸素微小気泡が含まれ る水溶液は循環ポンプ 5 によ り循環配管内を流動させられ、 ォFig. 5 is a side view of the device when using compression, expansion and vortex to produce oxygen nanobubble water. Similar to the method for producing oxygen nanobubble water by electric discharge and the method for producing oxygen nanobubble water by ultrasonic irradiation, microbubbles are produced at the microbubble generator 3, water intake port 31, and oxygen nanobubble-containing aqueous solution outlet 32. And send oxygen microbubbles into Vessel 1. Container 1 contains oxygen fines in Container 1. A circulation pump 5 for partially circulating the aqueous solution containing small bubbles is connected, and an orifice (perforated plate) with a large number of holes is installed in the piping (circulation piping) in which the circulation pump 5 is installed. 6 is connected and connected to Vessel 1. The aqueous solution containing oxygen microbubbles in the container 1 is caused to flow in the circulation pipe by the circulation pump 5,
U フィ ス (多孔板) 6 を通過する こ とで圧縮、 膨張および渦流 を生じさせる。 ' It passes through a U-fiber (perforated plate) 6 to generate compression, expansion and vortex. '
まず 、 電荷質イ オンを含んだ水の入っ た容器 1 内に微小気泡 発生装置 3 を用いて酸素微小気泡を発生させる。 First, oxygen microbubbles are generated using a microbubble generator 3 in a container 1 containing water containing charged ions.
次に 、 この酸素微小気泡が含まれる水溶液を部分循環させる ため 、 循環ポンプ 5 を作動させる。 この循環ポンプ 5 によ り酸 素微小気泡が含まれる水溶液が押し出され、 オリ フィ ス (多孔 板) 6 を通過前及び通過後の配管内で圧縮、 膨張及び渦流が発 生する 。 通過時の微小気泡の圧縮や膨張によ り 、 および配管内 で発生した渦流によ り電荷を持った酸素微小気泡が渦電流を発 生させる こ とによ り酸素微小気泡は急激に縮小され酸素ナノバ ブルと して安定化する。 なお、 循環ポンプ 5 とオリ フィ ス (多 孔板 ) 6 の流路における順序は逆でもよい。 Next, the circulation pump 5 is operated to partially circulate the aqueous solution containing the oxygen microbubbles. An aqueous solution containing oxygen microbubbles is pushed out by the circulation pump 5, and compression, expansion, and vortex flow are generated in the pipe before and after passing through the orifice (porous plate) 6. Oxygen microbubbles are rapidly reduced by the compression and expansion of the microbubbles during passage, and by the generation of eddy currents by charged oxygen microbubbles due to eddy currents generated in the piping. Stabilizes as oxygen nanobubbles. The order of the circulation pump 5 and the flow path of the orifice (multi-hole plate) 6 may be reversed.
ォ U フィ ス (多孔板) 6 は第 6 図では単一であるが 、 複数設 置してもよ く 、 循環ポンプ 5 は必要に応じて省略して よい。 その場合、 微小気泡発生装置 2 の水溶液に対する駆動力や高低 差による水溶液の流動等を利用する ことも可能である。 Although the U-fiber (perforated plate) 6 is single in FIG. 6, a plurality of them may be provided, and the circulation pump 5 may be omitted as necessary. In that case, it is also possible to use the driving force of the microbubble generator 2 with respect to the aqueous solution or the flow of the aqueous solution due to the height difference.
また 、 第 6 図に示すよ う に、 容器 1 内に渦流を発生させるた めの回転体 7 を取り付ける こ とによつても酸素ナノバブルを製 造する こ とができる。 回転体 7 を 5 0 0 〜 1 0 0 0 0 Γ p mで 回転させる こ とによ り 、 効率よ く 渦流を容器 1 内で発生させる
こ とができる。 In addition, as shown in FIG. 6, oxygen nanobubbles can also be produced by attaching a rotating body 7 for generating a vortex in the container 1. By rotating the rotator 7 at 500 to 100 Γ pm, a vortex is efficiently generated in the container 1. be able to.
以下、 本発明の酸素ナノバブル水の特徴 · 効果を試験した実 施例を詳細に説明するが、 本発明はこれら に限定される もので はない。 実施例 Hereinafter, examples of testing the characteristics and effects of the oxygen nanobubble water of the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited thereto. Example
実施例 1 Example 1
本発明に係る ナノバブル水を製造後、 酸素ナノバブルを 動的光散乱光学計によ り 測定したと こ ろ、 約 1 5 0 n mを中心 とする粒径分布を持つていた この酸素ナノハ、ブル水をガラス 瓶に入れて をして冷暗所に いて保存をした。 1 月後同様に 測定する と 、 ほぼ同一の粒径分布を持ってお り 、 安定した状能、 を保つていた After the production of the nanobubble water according to the present invention, when the oxygen nanobubbles were measured by a dynamic light scattering optical meter, the oxygen nanobubbles had a particle size distribution centered at about 150 nm. Was placed in a glass bottle and stored in a cool, dark place. When measured in the same way one month later, it had almost the same particle size distribution and maintained stable performance.
酸素ナノパブル水におけるナノパブルの安定化には電解質ィ ォンの作用が重要でめる。 本発明に係る酸素ナノ nブル水の水 質を測定したところ、 , P H = = 8 . 4 、 硬度 = 1 0 0 0 m g / L 、 鉄 = 0 . 0 3 m g / !_ 术満 、 マンガン = 0 . 0 1 6 m g / L 、 ナ 卜 リ ウム 2 2 0 0 m g / L 、 塩化物ィォン = 2 1 1 0 m g The action of electrolyte ion is important for the stabilization of nanopables in oxygen nanopable water. When the water quality of the oxygen nano-n-water according to the present invention was measured, PH = = 8.4, hardness = 100 mg / L, iron = 0.03 mg /! _ Pulp, manganese = 0.016 mg / L, sodium 220 mg / L, chloride ion = 211 mg
/ Lであつた 実施例 2 Example 2
塩分濃度が淡水と海水の中間である酸素ナノバブル水に衰弱 した鰯とメパルを入れたところ急速に快復した。 When the weakened sardine and mepal were added to oxygen nanobubble water, whose salinity was between freshwater and seawater, the recovery was rapid.
また 、 水槽内に酸素ナノバブル水を入れる と、 鯛、 カ レィ、 ヒラメ 、 アイナメ、 竜宮ハゼ、 ドンコ等の海水魚、 およびコィ、 金魚 、 鉄魚、 鮎、 イ ワナ等の淡水魚を同時に一つの水槽で半年
以上の期間に渡って生存させる こ とができた。 また、 この間に 稚魚の急速な成長を確認した。 さ ら に熱帯魚については、 海水 系のコバルトゃ淡水系のグッ ピー等を同じ水槽内で、 水温 1 5 °C 度の条件でも数日間以上生存させることができた。 実施例 3 When oxygen nanobubble water is placed in the water tank, seawater fish such as bream, curry, flounder, sea scallop, Ryugu goby, donko, and freshwater fish such as koi, goldfish, iron fish, ayu, char, etc. are simultaneously placed in one tank. Half a year It was possible to survive for the above period. During this time, rapid growth of fry was confirmed. In addition, for tropical fish, seawater-based cobalt-freshwater-based guppies and the like were able to survive for more than several days in the same aquarium even at a water temperature of 15 ° C. Example 3
鶏の飼育現場において、 鶏に飲料用に実施例 1 で製造した酸 素ナノパ'ブル水を与えたと ころ、 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 ことができた。 発明の効果 At the chicken breeding site, when the chickens were given the oxygen nanopable water produced in Example 1 for drinking, the amount of resistance to infectious diseases was improved and the use of antibiotics was significantly reduced. The invention's effect
本発明に係る酸素ナノバブル水およびその製造方法によれば、 酸素ナノバブル水中の酸素は、 気泡径が 2 0 0 n m以下の大き さのナノバブルと して含まれてお り 、 1 月 以上の長期に渡って 酸素を水溶液中に溶存させる こ とができるよう になった。 これ によ り 、 医療現場や魚介類の畜養、 養殖、 陸上生物の飼育現場 等において 、 酸素による生理活性効果を高める 目的で利用が可 能となった According to the oxygen nanobubble water and the method for producing the same according to the present invention, oxygen in the oxygen nanobubble water is contained as nanobubbles having a bubble diameter of 200 nm or less, and has a long term of more than one month. Oxygen can now be dissolved in aqueous solutions. As a result, it can be used at medical sites, breeding and cultivation of fish and shellfish, and breeding sites for terrestrial organisms, etc. for the purpose of enhancing the physiological activity effect of oxygen.
また、 本発明に係る酸素ナノバブル水を生物の体内に取り こ む とによ り 、 疾病が急速に快復した り 、 細菌やウィルス等に よる感染症も予防できるよう になった。 皮膚に本発明に係る酸 素ナノ, ブル水を塗布する こ とによ り、 皮膚病の快復を促すこ ともできるよう になった。 In addition, the incorporation of the oxygen nanobubble water according to the present invention into living organisms has enabled rapid recovery of diseases and prevention of infectious diseases caused by bacteria and viruses. By coating the skin with the oxygen nano and bull water according to the present invention, it has become possible to promote the recovery of skin diseases.
さ ら に、 本発明に係る酸素ナノバブル水の塩分濃度を 0 . 5 Further, the salt concentration of the oxygen nanobubble water according to the present invention is set to 0.5.
1 . 5 %の範囲に調節する こ とによ り 、 淡水性および海水性 の魚介類を一つの水槽で共存させる ことができるよう になった。
また、 この塩分濃度を 0 . 5 1 . 5 %の範囲に調節した酸素 ナノバブル水に衰弱した魚介類を入れる こ とによ り 、 衰弱した 魚介類を快復させる こともできるよう になった。 上の利用可能性 By adjusting the content to the range of 1.5%, freshwater and seawater fish and shellfish can coexist in a single tank. In addition, by putting the weakened seafood in the oxygen nanobubble water in which the salt concentration is adjusted to the range of 0.5 1.5%, the weakened seafood can be restored. Availability on
本発明に係る酸素ナノバブル水およびその製造方法によつて 得られた酸素ナノバブル水は、 1 月以上の長期に渡 Όて酸素を 水溶液中に溶存する。 これによ り 、 酸素による生理活性効果を 高める こ とを必要とする医療現場や魚介類の畜養、 養殖、 陸上 生物の飼育現場等の産業において利用が可能となる。 The oxygen nanobubble water obtained by the oxygen nanobubble water and the method for producing the same according to the present invention dissolves oxygen in the aqueous solution over a long period of one month or more. As a result, it can be used in industries such as medical sites, fish and shellfish breeding and aquaculture, and terrestrial breeding sites that need to enhance the physiological activity effect of oxygen.
また 、 酸素ナノバブル水を生物の体内に取り こ .むことによ り 疾病が急速に快復した り 、 細菌やウィルス等による感染症も予 防でさる こ とか ら、 感染症を予防する こ とが必要な医療分野等 において利用可能となる。 In addition, by taking oxygen nanobubble water into the body of living organisms, the disease can recover quickly, and infectious diseases such as bacteria and viruses can be prevented, thus preventing infectious diseases. It can be used in necessary medical fields.
酸素ナノバブル水の塩分濃度を 0 . 5 1 . 5 %の範囲に調 節する こ とによ り 、 淡水性および海水性の魚介類を つの水槽 で共存させる こ とが可能となる こ とか ら、 養殖 、 水産業等の分 野に いて利用する ことが可能となる。 By adjusting the salt concentration of oxygen nanobubble water within the range of 0.51.5%, freshwater and seawater fish and shellfish can coexist in a single tank. It can be used in fields such as aquaculture and fisheries.
また 、 塩分濃度を 0 . 5 1 . 5 %の範囲に調節した酸素ナ ノバブル水に衰弱した魚介類を入れる と、 衰弱した魚介類が快 復する こ とか ら、 養殖、 水産業等の分野で利用する とが可能 となる In addition, when weakened seafood is added to oxygen-nanobubble water whose salt concentration is adjusted to 0.5-1.5%, the weakened seafood is restored, so it can be used in the fields of aquaculture, fisheries, etc. Can be used
<参考文献一覧 > <List of references>
特許文献 1 : Patent Document 1:
特開 2 0 0 2 — 1 4 3 8 8 5号公報
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-142 4885