※【国際特許出願】のため、特許申請内容の詳細は、割愛させて戴きます。

　これまでの、従来技術は、下記の“三つの機能”が、それぞれ個別の要素技術として、単独に商品化されて来ましたが、【本願】技術は、（イ）１乃至２個のエレメント使用では「マイクロバブル発生器」として、そして（ロ）３～５個の複数のエレメント使用では「静止混合器（ミキサー）」として機能し、更には、（ハ）超高圧ポンプとの併用では、流体中の固形物（微粒子）の粉砕機能も有している点に、大きな特徴が有ります。
〔❶マイクロバブル発生器――機能〕
―――液体中に気体｛主として、空気や酸素、オゾン等｝を混在させ、「マイクロバブル化」を図る機器として、（Ⅰ）ベンチュリー作用で空気吸引させる（エジェクター／アスピレーター）方式の「①西田鉄工（株）製の“オリフィス気泡型発生器”」や、「②ニッタムアカンパニー（株）製の“泡多郎”」、（Ⅱ）相互の流速差や衝突渦による剪断応力を機能させた「①オーラーテック（株）製の“オーラジェット”」や「②シンユー技研（株）製の“スーパー スタティック アトマイザー”」、あるいは、「③（有）ＯＫエンジニアリング製の“ループ流式マイクロバブル発生ノズル”」等が市販されています。
　また、その外に、（Ⅲ）外部駆動力（＝渦巻ポンプ）を利用した形式として、「①（株）ニクニ製の“ターボミキサー”」等も知られています。【本願】技術では、気液を対向するジェットで、高圧で“衝突・粉砕・混合”する事により、ナノ・レベルのマイクロバブルを供給します。
〔❷混合器（ミキサー）――機能〕
―――「気体／気体」、「気体／液体」、あるいは「液体／液体」等を混合させる機器として、流体エネルギーを活用して“攪拌混合”させる、所謂――「静止混合器（スタティクミキサー®）」が良く知られています。
　これ等の混合原理を整理すると、（Ⅳ）捩れ板｛螺旋板｝を活用した――「①（株）ノリタケカンパニーリミテド製の“スタティクミキサー®”」や「②（株）ミューカンパニーリミテド製の“ミューミキサー®”」、（Ⅴ）流路分割・合流・拡大収縮作用による“渦拡散”を利用した――「①フジキン（株）製の“混合君／分散君”」、同様の効果を活用した「②〔特開2008-289990〕開示の“複数枚の網を多段構成”した技術」、（Ⅵ）分散を図るための１２（個／段）のジェットによりそれぞれ対抗する方向で、強力な板状の渦を発生させ、３６（個／３段）で攪拌混合・衝突させる、世界最高の混合性能を誇る、「①（株）技術開発総合研究所の「マルチスワール・ミキサー【特許取得】」等が開発されています。
　【本願技術】では、複数の対向するジェットを持つ「ミキサー・エレメント」を複数個（＝１～５程度）、独自の方法で連接させる事により、流体組成や温度を、均質・均一混合を図ります。
〔❸粉砕器（ジェット・ミル）――機能〕
―――固形物を“流体の速度エネルギー”で粉砕する機器として、（Ⅶ）衝突・渦流速を利用する形式として、「①（株）クリモト製の“クロスジェットミル”」や「②ホソカワミクロン（株）製の“カウンタージェットミル”」、あるいは、同じく「③ホソカワミクロン（株）製の“スパイラルジェットミル”」等が市販されています。
【本願技術】の基本は、複数の対向するジェットで、流体同士を衝突させて、混合流体の微粒化と均質混合を図りますが、その原理は、“ジェット・ミル”と基本的には同じです。このため、流体に対して、混在粒子の密度が大きい場合は、当該粒子を粉砕する機能を有しています。
【本願技術】は、上記の『三つの機能』を生じる共通原理が、
（ａ）分散、（ｂ）拡散（攪拌）、（ｃ）衝突（剪断応力）、（ｄ）渦流（攪拌＆剪断応力）に有る事に着目し、（ⅰ）流路の軸と直交する面に複数のノズルを設けて〔分散〕、当該、（ⅱ）直角平面で対向流を衝突〔強い―拡散と剪断応力〕させて、更に、（ⅲ）衝突領域から合流後の流路を円錐拡大構造とする事により“マイクロ渦流”を形成させて、上記の三機能を総て発揮させている点に大きな特徴が有ります。
　高圧水を噴射させて、ダイヤモンドを含む、あらゆる物質を切断する機器に、上述のように、“ウオーター・ジェット・カッター”が有りますが、【本願技術】は、２台の当該「ジェット・カッター」を対向・衝突させる事により、差し詰め、対向流体その物を破砕・微細化しつつ、混合させていると言えます。
然も、『マイクロバブル発生器』や『静止混合器』機能に関しては、従来技術と等しい“剪断応力（＝性能）”を発揮させる場合、必要とする圧損を、従来技術に比して「１／４」と削減させる事が可能です。
【本願技術】の今後の商品化に際しては、①「ジェット・ミキサー（jet-mixer.com）」、②「ナノ・ミキサー（nano-mixer.com）」の商品名で、展開する予定です。（各ドメインは、（株）技術開発総合研究所の登録ドメインです）」
≪適用領域≫――――――――――――――――――
（Ⅰ）「気液潅水」による土壌改質、植物への「気液潅水」栽培等
（Ⅱ）魚介類の栽培・育成、アオコ・赤潮防止、活魚の移送等
（Ⅲ）各種流体の混合、エマルジョン燃料、高圧「マイクロバブル燃料〔国際特許出願（PCT/JP2009/003411）〕」製造等
（Ⅳ）流体中の固形物の粉砕等
（Ⅴ）配管内の洗浄、湖沼の浄化、洗浄機、流体スコップ等
（Ⅵ）浴槽、健康器具、船舶の造波抵抗の軽減等、その他

※【国際特許出願】のため、特許申請内容の詳細は、割愛させて戴きます。
バーナー、ジェット・エンジン、ガス・タービン、ガソリン及びディーゼル・エンジン等の総ての燃焼器で、最適燃焼を図るには、（Ⅰ）「燃料（可燃物）」を“引火点（発火点）”以上の温度に管理すると共に、（Ⅱ）「燃料（可燃物）と空気（酸化剤）」の適切な均質混合（分散）が重要である。このため「（株）技術開発総合研究所」の既開発の『ＵＣＦ（Ultra-Cloud Fuel）システム（特願2008-257337）』では、特殊な熱交換器で、燃料温度の最適化を図った。
一方、【本願技術】では、“固体ロケット燃料”の如くに、燃料中に、予め酸化剤としての空気（酸素）を混在させるならば、総ての燃焼器において最高の燃焼が可能と洞察し、（イ）燃料（液体）中に、酸化剤で有る――空気（酸素）等の、混在気体量を“ソニック・ノズル【発明の名称―定流量発生装置；特許第33020663】”により正確に管理し、（ロ）“気体混在燃料（液体）”を「～２０(MPa)～」の超高圧で吐出可能な、１ピストンで２ポンプ機能を有する「直動式ポンプ」【特願―2009-158104】等を中核技術として、燃料（液体）の「～１０～１００～」倍に相当する容積の、空気（酸素）を混在させつつ、（ハ）「噴射ポンプや噴射ノズルの磨耗」を生じさせないように、申請者等の開発した、強力な混合作用を有する混合器【発明の名称―ミキサー；特公平06－087959】等により、直接噴射式ガソリン・エンジンの最終「フィルター」の「≦０．５(μm)」粒径に至る、気液の超均質混合と「マイクロ（ナノ）バブル」化――≪ＭＢＦ（Micro-Bubble Fuel）システムと呼称≫――を図った。
即ち、ディーゼル・エンジンにおいては、“空気（酸素）｛更には、可燃気体｝を、饅頭の餡（アン）”の如くマイクロバブル化して、その外周部に、セタン価に優れる「軽油や重油」を“饅頭の皮”の様に構成し、燃料噴射後の、シリンダー内圧力と噴射圧力差により、“マイクロバブル（気体）が、恰も、ゴム風船のように、音速で膨張・爆発”して、バブル周囲燃料の飛散（分散）・破砕効果により、（１）空気利用率向上による「燃焼効率」改善と、（２）マイクロバブル化燃料が“燃焼核”として、多面爆発・燃焼する事による「時間損失効率」の大幅改善により、熱効率の大幅向上の実現を図った。
この結果、燃焼形態が、従来の「ディーゼル（定圧）・サイクル」から「オットー（定容）・サイクル」に改善され、熱効率の大幅向上と、排気煙（煤）等の未燃炭化水素の減少を可能とした。しかし、逆に、燃焼最高温度の上昇による「窒素酸化物（NOx）の増加」や、あるいは、「騒音増加」の問題が有る。
そこで、燃料（液体）に内包の空気（酸素）に加えて、二酸化炭素や“水”等の不活性物質を加え、作動媒体の熱容量を増加させて、燃焼最高温度を低減させて、NOx等の抑制も図っている。なお、リターン流路が必要な場合は、新開発の――気泡除去器“泡イーター”を装備し、気泡の除去・回収を行なっている点も大きな特徴で有る。すなわち、上術のように、【本願技術】により、「バーナー、ジェット・エンジン、ガス・タービン、ガソリン・エンジン、ディーゼル・エンジン」等の基準燃料中に、空気や酸素の酸化剤、更には、ＬＰＧ（プロパンC3H8等の石油ガス）やＬＮＧ（ＣＮＧ）（メタンCH4等の天然ガス）、そして、将来燃料で有る“水素”等の気体燃料を混在させて、①燃焼改善、②排気改善、③省エネルギー化｛燃料消費率の改善｝、更には、④既存燃料のみならず、植物油、植物廃油、工業廃油等の可燃物をそのまま完全燃焼させる――燃焼器の多種燃料化とその完全燃焼、更には大幅な熱効率向上を可能とした。

≪適用領域≫――――――――――――――――――
（Ⅰ）灯油・重油・植物油・植物廃油・工業廃油用―― “バーナー”
（Ⅱ）航空機・戦闘機用――“ジェット・エンジン”
（Ⅲ）航空機・発電用――“ガス・タービン”
（Ⅳ）自動車用――“ガソリン・エンジン
（Ⅴ）船舶・自動車・戦車用――“ディーゼル・エンジン”

※【国際特許出願】のため、特許申請内容の詳細は、割愛させて戴きます。
ご周知のように、「マイクロバブル化技術」として、（Ⅰ）「気液混合流体をカスケードポンプによって吸入・攪拌・吐出」する方法や、（Ⅱ）「各種ポンプにて吸入・吐出する液体中にエジョクターやアスピレーターにより気体供給して生成」させる方法、（Ⅲ）「ポンプから吐出された気液混合流体をミキサー（混合器）に供給・生成」させる方法、等の各種技術が知られており、生成された気泡状態から、３種類の“マイクロバブル”に区分出来ると考える。第１の「マイクロバブル」は、①タービンや遠心式ポンプ等のブレードやインペラの高速回転により液体が撹拌される、“強いせん断領域”で発生するもので、所謂、キャビテーション現象に起因し、「マイクロ負圧バブル」と区分される。当該「バブル」は、主として、溶存気体や液体の気化成分から成るため、時間経過に伴って消滅し、この時に、バブルが占めていた空間が急激に消滅するため、バブル領域は、高温高圧と成る可能性が有る。第２の「マイクロバブル」は、②大気圧近傍の圧力条件で、エジェクター（あるいは、アスピレーター）等を用いて気体を供給して発生させた「マイクロバブル」である。この場合は、その内部に、正圧の当該気体を核としており、所謂、「マイクロ正圧バブル」と区分され、簡単に消滅する事は無く、周囲液体への溶存を生じつつ、気泡は緩やかに膨張・拡散すると考えられる。第３の更に高圧の液体中に分散した「マイクロバブル」は、③周囲の高圧液体に圧縮されて溶解しつつ存在しており、「マイクロ高圧バブル」と区分され、例えば、最新の自動車用ディーゼル・エンジンの燃料噴射圧力である、２００(MPa)の高圧下で生成された気泡は、噴射と同時に、噴射環境との圧力差で、気泡は音速で膨張し、周囲の液体を急激に分散・拡散させる効果が有る。
【本願技術】は、（イ）ポンプ入口部に、１乃至４個の複数個のソニック・ノズル【発明の名称― 定流量発生装置； 特許第33020663】を装着し、高価な流量センサーなしで、液体に対して、１乃至１５種の所要の定流量の気体を吸入させて、気液混合流体を生成させた後、これを、（ロ）１ピストンで２ポンプ機能を有する。【本願技術】の「直動式ポンプ」にて、大量の気泡混在液体を高圧吐出可能とさせた。（ハ）更に、「噴射ポンプや噴射ノズルの磨耗」を生じさせないように、当該ポンプ内部、及び、必要に応じて、ポン プ出口部に、申請者等の開発した、強力な混合作用を有する混合器【発 明の名称―ミキサー；特公平06－087959】等を連接して、気液 の超均質混合を図りつつ、強力なせん断応力（＝撹拌・衝突作用）に より、包含気体の「マイクロ（ナノ）バブル」化を図った。 すなわち、この“マイクロバブル流体”を、「～２０(MPa)～」の高圧 で供給する事により、高濃度酸素流体や極限（＝音速）洗浄性能の提 供、あるいは、一例として、ディーゼル・エンジン等においては、Ｃ 重油や植物油、植物廃油等の難燃燃料は勿論の事、ＬＰＧ｛プロパン C₃H₈ 等の石油ガス｝やＬＮＧ（ＣＮＧ）｛メタンCH₄ 等の天然ガ ス｝、更には、将来燃料である“水素”の完全燃焼と大幅な熱効率向上 を可能とした。
≪適用領域≫――――――――――――――――――
（Ⅰ）『根圏地中潅水ポンプ』として、高濃度酸素（空気）水の供給
（Ⅱ）アサリや蛤、各種養殖魚等の魚介類の養殖や活魚の移送
（Ⅲ）浴槽における、「高濃度――“二酸化炭素や酸素”湯」の供給 （Ⅳ）一般工場、船舶、半導体関連領域での洗浄性能の向上
（Ⅴ）“マイクロバブル燃料”によるエンジン等の燃焼改善・向上
（Ⅵ）船舶流体のマイクロバブル化による、造波抵抗低減と燃費改善
（Ⅶ）農業植物育成促進のための、空気（酸素）含有潅水や土壌殺菌
（Ⅷ）湖沼や閉鎖性海域で酸素水による浄化や浄水場でのオゾン殺菌

※【機密保持契約】により、システムの詳細内容は、割愛させて戴きます。
　周知のように「細菌（バクテリア）」は、共通祖先から「真正細菌」と「原始古細菌」に進化し、その後、「原始古細菌」から「古細菌」と「真核生物」に分岐されたと言われている。これまでに調査された細菌は、主として“培養可能な細菌”に属し、全細菌中の「１（％）」程度に過ぎず、その多くは未解明の状態である。これら個々の細菌を捕捉分離して、その特徴を明確にする事は、一例として、①地球温暖化ガスの“メタン、二酸化炭素、フレオン”を固定／分解する細菌、②塩害汚損土地の改良可能な「高度好塩菌」の発見、③酸性雨等の環境改善に有用な「硫酸還元／ＮＯｘ還元／ＳＯｘ還元／硝酸呼吸」細菌、④砂漠等の高温・乾燥環境改善に有用な、各種「好熱菌」、⑤希少金属等の資源確保に有用な「鉄還元菌」等々、⑥“メタン”等のエネルギー資源を生成可能な「メタン菌」等、⑦植物共生／成長阻害等々、農業支援する「育成菌／農薬菌」、の発見等々を可能とし、更には、その利用技術の開発は、人類の発展に極めて有益と考える。
従前の技術として“培養液中の細菌”をそのまま捕捉後に、分離・判断・分配する「セルソーター(Cell-sorter)」システムが有るが、“大量の細菌”を処理できる反面、研究者が興味を抱く、一個単位の解析が困難で、装置も大型で、高価な欠点を有していた。
【本願技術】では、細菌の存在する――「大気（空気)）、「地中」、「海水」、「極限環境（酸、アルカリ、高温）で、(ａ)当該環境条件、若しくは、(ｂ) 液（水、培養液）中の、総ての条件で採取出来る、細管、捕捉器、ポンプ等から成る「サンプリング方式(Sampling-method)」を構築した。また、「≧１(μm)」の大きさの、浮遊細胞、酵母、細菌、カビ胞子、花粉、結晶、金属粒子、原生動物等々の微細物質をサンプリングするに当たり、凝縮、群棲、凝塊、結合している、微細物質の塊を、光学顕微鏡、コンピューター・ディスプレイのシステムから成る画面上で観測しつつ、三軸ロボット等により個々に分離させる技術も構築した。
【本願技術】により、安価且つ簡便に、地球上及び宇宙の、総ての細菌の解析が可能と成るため、当該領域の研究が加速されるものと期待される。
〔註〕「（独）農業環境技術研究所」様より、掲載承認を得ています。

　一般に、養分に優れた土壌層は浅く、その下層の土は痩せており、果樹等の樹木を長期育成した場合、根が表層近くの横方向に伸張して、樹生が衰え、枯死に至る場合が有る。このために、山野、公園、ゴルフ場、ビル屋上、テラス等の、植え替えや土壌交換の困難な場所では、土壌中への直接潅水や、地下埋設して、潅水と共に、肥料、土壌改質剤、地中微生物育成のための有用気体を適量供給する事は、巨樹や優れた果樹等の植生の育成・収穫等を図る上で、重要である。
一方、砂漠等の乾燥地域では、空間給水（空中散布、散水）方式ではその大部分が蒸発して、地中へ充分に浸透・管理させる事は容易でない。況して、土壌に必要な“養分（肥料、有用気体）”を、空間供給する事は困難で、砂漠地帯の緑化や農場化を図り、植物の育成に合わせて、適切な潅水や養分の供給を行なえる――『地中潅水システム』の実現が待たれていた。
　しかし、大規模な『地中潅水システム』では、部品点数が多く、施工費が甚大と成る傾向に有り、しかも、最低、５０年単位の稼動を保証する事が重要で、可能な限り、電気部品等の劣化が懸念される部品を排除した、高い信頼性と寿命、そして安価性が要求される。
　【本願技術】では、数百点に及ぶ、多数の注水管の途中に、耐蝕性及び耐磨耗性に優れる、ＳＵＳ３１６、ハステロイ、セラミックス等の、「φｄ≦２(mm)」の計量ノズルから成る「配管ジョイント」を構成し、その流量Ｑ(㍑/min)が、潅水圧力ΔＰ(MPa)と、『Ｑ≒Ｑ０．１√(１０・ΔＰ) 〔但し、Ｑ０．１＝０．１(MPa)時の流量〕』の関係に有る事に着目し、供給流量をΔＰで正確に管理し、多数の潅水点での“均質潅水”を「流量センサー」等の電気制御機器を用いずに制御可能とした。
　当該ノズルに、“開放、若しくは、土の進入を防ぐ、「逆止弁」機能付き”注水管を連接させて潅水を行う、極めて単純且つ安価なシステムで有る。しかも、定期的な高圧潅水により、注水管等の流路洗浄機能を有するため、半永久的な稼動が保証される。また、更に、長期信頼性を担保するために、潅水圧力により、針弁が稼動して、「計量ノズル」を自動洗浄・管理する、“詰まり防止システム”も考案した。
土を、土壌に変えるには、単に、潅水しただけでは限界が有る。このためには、微生物の貢献が重要で、【本願技術】では、例えば、「水溶性―液体肥料、薬剤、土壌改質剤等」の有用成分や、有用微生物の育成や土壌改質のための、“空気（酸素）や二酸化炭素”等の有用気体成分を混在・供給する事も可能で、巨樹や優れた果樹等の育成、砂漠の緑化、更には、“優れた――砂漠農場化”が、可能で有る。

　船舶等のエンジン、あるいは各種燃焼器（バーナー、ガス・タービン、エンジン）等の燃料、例えばＣ重油や原油、あるいは廃油等には、固形成分であるスラッジ（粘土、微細岩石、微細ＳｉＯ２等）の混在が避けられませんが、国際航路の船舶では、産油国によりその性状が大きく異なるため、殊に大きな問題でした。
　一方、将来燃料としての――菜種油、パーム油、オリーブ油、ひまわり油、大豆油等の植物油、魚油や牛脂等の獣脂、あるいは、廃食用油（いわゆる天ぷら油等）等――様々なバイオ燃料では、酸化・変性に伴う固形成分の発生が避けられません。これらの固形成分は、例えば、配管部やバーナー、噴射弁等で、流路閉鎖等の障害や、燃料噴射ポンプや燃料噴射弁の稼動部に、擦過痕や磨耗を引き起こし、装置寿命の短縮や、最悪、作動不良を招きます。
　これら固形成分を除去するため、従来は、フィルターを配置してトラップ処理していました。しかし、船舶用では勿論のこと、工業用バーナー等においても、フィルター交換に要する費用、トラップされた物質の廃棄等の管理が大きな問題でした。
　本願では、上述の従来の課題を解消し、①トラップされる廃棄物量を激減でき、②フィルター交換寿命を極めて長くでき、③燃料発熱量の有効利用と運転経費の削減に貢献できると共に、④燃料改質のためのエネルギーを不要にするための、≪燃料供給装置及び粉砕機【ロータリー・マイクロミル装置】≫を考案しました。
　そして、実際に、Ｃ重油に、本願技術を適用した結果、スラッジを「≦０．１(μm)」粒径に粉砕する事に成功し、「フィルター」を不要とすると同時に、トラップ廃油をゼロとする事に成功しました。本願技術は、単に、『燃料油中のスラッジの粉砕』のみならず、粉薬等の各種パウダーの微粒化装置としても、適用可能です。

　ガソリン・エンジン、ディーゼル・エンジン、あるいは、ガス・タービンやバーナー等の機器は、この順序で、多種燃料適用柔軟性が高く成るが、その中に在っても、それぞれに最適な燃料が使用されて来た。
本願では、石油系燃料の高騰や将来の枯渇に対応するために、燃料等の総ての『可燃物』の燃焼には、「ガソリン・エンジン」等の外部着火エンジンでは、“引火点”や“燃焼点”が、そして、「ディーゼル・エンジン」等の自発火エンジンでは、“燃焼点”や“発火点”が重要である事に基本を置いて、これ等適用機器と、例えば、重油、工業用廃油、バイオ燃料、食用油、食用廃油等の、使用する各燃料の特性に合わせて、燃料温度を、“発火点”に至る『高温』で供給する事により、燃料改質等をせずとも、多種燃料を完全燃焼させる事を目的とした。そして、このような高温状態での“燃料噴霧”状態が、霧や雲の状態を超える事から、これを、超雲状燃料システム（Ultra-Cloud-Fuel system）と呼称している。【“Ultra-Cloud”は、(株)技術開発総合研究所の登録商標】しかし、（イ）従来の熱交換器では、高温での加熱は、局所過熱を生じ、燃料の変性やデポジット形成等の問題を生じ、このような高温加熱を継続して行う事が不可能で有った。また、（ロ）自動車用エンジンでは、加減速走行等の急激な負荷変動が大きく、均質な燃料温度制御が困難であった。
本技術では、①主加熱流路を中心位置に、その外周部に、加熱手段を配置し、そして、更にその外周部全体を、被加熱用流体流路を構成し、それぞれの機器の間隙を“金属粉、水、超臨界二酸化炭素”等の熱媒体を充填し、この温度を、所要の温度に均質制御し、“熱損失≒ゼロ”の熱交換を可能とさせた。機器が稼動した後は、②加熱源として“排熱回収熱”を利用し、システムの熱効率の向上を図っている。
そして、実際に、「バーナー」や「ディーゼル・エンジン」に、本願技術を適用した結果、従来は不可能であった“Ｃ重油”の完全燃焼に成功した。