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公開番号2025094785
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-25
出願番号2023210535
出願日2023-12-13
発明の名称ナノバブルの計測システム
出願人学校法人常翔学園,株式会社フジファインズ
代理人個人,個人
主分類G01N 15/06 20240101AFI20250618BHJP(測定;試験)
要約【課題】ナノバブル含有水でのナノバブルの大きさまで考慮した確認を可能とするナノバブル含有水におけるナノバブルの計測システムを提供する。
【解決手段】ナノバブル含有水を貯留する容器(11)と、この容器(11)にレーザ光を照射してナノバブル含有水中に光路(L)を生じさせる照射器(12)と、光路(L)を撮影することで画像データを生成する撮像素子(13)と、画像データを用いてナノバブル含有水中のナノバブルの数をカウントする解析器(14)とを備えたナノバブルの計測システムであって、解析器(14)は、画像データから輝度分布データを生成する輝度分布データ生成手段(m1)と、輝度分布データからナノバブルをカウントするカウント手段(m2)とを有しているナノバブルの計測システム。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ナノバブル含有水を貯留する容器と、
この容器にレーザ光を照射して前記ナノバブル含有水中に光路を生じさせる照射器と、
前記光路を撮影することで画像データを生成する撮像素子と、
前記画像データを用いて前記ナノバブル含有水中のナノバブルの数をカウントする解析器と
を備えたナノバブルの計測システムであって、
前記解析器は、
前記画像データから輝度分布データを生成する輝度分布データ生成手段と、
前記輝度分布データを用いて前記ナノバブルをカウントするカウント手段と
を有するナノバブルの計測システム。
続きを表示（約 610 文字）【請求項２】
前記解析器は、前記カウント手段で前記ナノバブルをカウントする際に、前記輝度分布データに表れるピークの大きさ毎のカウントを行うことで前記ピークの頻度分布データを生成する頻度分布データ生成手段を有する請求項１記載のナノバブルの計測システム。
【請求項３】
第１の色と第２の色と第３の色は、それぞれ光の三原色から重複せずに択一的に選択されるいずれか一つの色であって、
前記照射器が、前記第１の色のレーザ光を照射する場合に、
前記解析器は、前記輝度分布データ生成手段で、前記画像データから前記第２の色の輝度分布データを生成し、前記カウント手段で、この第２の色の輝度分布データを用いて前記ナノバブルをカウントする請求項２記載のナノバブルの計測システム。
【請求項４】
前記解析器は、前記輝度分布データ生成手段で、前記画像データから前記第３の色の輝度分布データを生成し、前記頻度分布データ生成手段で、この第３の色の輝度分布データから第３の色の頻度分布データを生成し、
前記解析器は、この第３の色の頻度分布データをエラー検出に用いるエラー検出手段を有する請求項３記載のナノバブルの計測システム。
【請求項５】
前記輝度分布データから平均輝度値を算出する平均輝度値算出手段を有する請求項１から４のいずれか１項に記載のナノバブルの計測システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナノバブル含有水に含まれるナノバブルの計測システムに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
水にいわゆるナノバブルを含有させたナノバブル含有水は、高い洗浄効果を有する水として知られている。そこで、より簡便にナノバブル含有水を製造可能な装置、あるいはより高機能なナノバブル含有水を製造可能な装置等、各種の製造装置が提案されている。
【０００３】
ここで、ナノバブルとは、直径が１μｍよりも小さい気泡であり、通常では、直径が１０～５００ｎｍ程度の気泡として認識されている。このナノバブルは、その大きさが小さいことで浮力が小さく、数週間から数ヶ月にわたって水中に浮遊し続けることが可能となっている。
【０００４】
ナノバブル含有水では、その洗浄効果に着目した場合に、含有しているナノバブルのサイズと量が重要であることも知られている。そこで、製造したナノバブル含有水が、どの程度のナノバブルを含有しているかを確認することが求められている。
【０００５】
ナノバブル含有水におけるナノバブルの存在の確認方法として、ナノバブル含有水をデジタルカメラ等で撮影することで、ナノバブル含有水中のナノバブルを視認可能とした画像データを生成し、この画像データを用いてナノバブルをカウントする方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
他の確認方法として、ナノバブル含有水にレーザ光を照射することで、ナノバブル含有水中のナノバブルによってレーザ光の回折あるいは散乱を生じさせ、この回折あるいは散乱の光の強度を計測する方法が提案されている（例えば、特許文献２及び特許文献３参照。）。
【０００７】
しかしながら、画像データを用いてナノバブルをカウントする方法では、いわゆるマイクロバブルでは実施可能であるが、ナノバブルを視認可能なサイズで撮影することは極めて困難であり、実用的ではなかった。また、レーザ光によって生じさせた回折光あるいは散乱光を用いる方法では、安定した計測を行うためには装置自体の精度の高さが求められ、装置が極めて高価となり、気軽に利用できないことが多いという問題があった。
【０００８】
これらの状況を鑑みて、より簡易にナノバブル含有水中のナノバブルの存在を確認する方法として、ナノバブル含有水にレーザ光を照射した際に生じるチンダル現象を利用した方法が提案されている。
【０００９】
この方法では、チンダル現象によってナノバブル含有水中に視認可能な光路を生じさせ、この光路をデジタルカメラで撮影することで画像データを生成し、この画像データの輝度の平均値またはＲＧＢ値の平均値からナノバブル含有水中のナノバブルの濃度を評価可能としている（例えば、特許文献４参照。）。画像データの画像解析によってナノバブル含有水中のナノバブルの濃度を評価することで、比較的安価なナノバブルの確認方法となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
特開２０１１－２４７７４８号公報
特開２００７－２６３８７６号公報
特開２０１７－２１１２１３号公報
特開２０２３－０３０５７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
（【００１１】以降は省略されています）

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