今回はウルトラファインバブルの歴史とその発生方法についてご説明していきます。ウルトラファインバブルの洗浄や保湿効果が判るまで、どのようなヒストリーがこの技術には秘められているのか…
ウルトラファインバブルとは?定義と特長

ウルトラファインバブル(Ultra Fine Bubble, UFB)とは、直径1μm(マイクロメートル)以下の極小サイズの気泡を指します。そのサイズは0.000001mmと非常に微細で、100万個並べても1mmに満たないほどです。
ウルトラファインバブルと混同されがちなものにマイクロバブル(1μm以上100μm未満)があります。これらは総称して「ファインバブル」と呼ばれますが、ウルトラファインバブルはマイクロバブルの約1,000分の1の大きさであり、特性や効果も異なります。
ウルトラファインバブルの主な効果には、洗浄力向上、水の浸透性向上、酸素供給能力の向上などが挙げられ、近年さまざまな業界で注目されています。
ウルトラファインバブルと混同されがちなものにマイクロバブル(1μm以上100μm未満)があります。これらは総称して「ファインバブル」と呼ばれますが、ウルトラファインバブルはマイクロバブルの約1,000分の1の大きさであり、特性や効果も異なります。
ウルトラファインバブルの主な効果には、洗浄力向上、水の浸透性向上、酸素供給能力の向上などが挙げられ、近年さまざまな業界で注目されています。
ウルトラファインバブルの歴史:日本発の技術革新

ウルトラファインバブルの技術は、日本で発見・開発されました。その始まりは1998年、世界有数の牡蠣生産地である広島湾で発生した赤潮被害がきっかけです。
赤潮被害とファインバブルの誕生

1997〜1998年、広島湾で「ヘテロカプサ」という新種の赤潮が発生し、養殖カキ業界に40億円を超える被害をもたらしました。この赤潮対策として注目されたのがマイクロバブル技術でした。
当時、この技術を研究・開発していたのが広島県・徳山高専の大成博文教授(当時)。1980年代から水質浄化技術の研究を続け、気泡発生装置の開発を進めていました。
彼は実験機をカキ筏(いかだ)に適用し、海面下10mに設置。そこで生成された微細気泡(直径50μm、ビール泡の1/1,000程度)が海中に広がり、酸素供給と水質浄化の効果を発揮。結果として、カキの壊滅的な被害を防ぐことに成功しました。
1998年12月、この技術は「旋回式微細気泡発生装置」として特許出願され、2003年2月に特許(特許番号:3397154)を取得しました。これが現在のウルトラファインバブル技術の基礎となったのです。
当時、この技術を研究・開発していたのが広島県・徳山高専の大成博文教授(当時)。1980年代から水質浄化技術の研究を続け、気泡発生装置の開発を進めていました。
彼は実験機をカキ筏(いかだ)に適用し、海面下10mに設置。そこで生成された微細気泡(直径50μm、ビール泡の1/1,000程度)が海中に広がり、酸素供給と水質浄化の効果を発揮。結果として、カキの壊滅的な被害を防ぐことに成功しました。
1998年12月、この技術は「旋回式微細気泡発生装置」として特許出願され、2003年2月に特許(特許番号:3397154)を取得しました。これが現在のウルトラファインバブル技術の基礎となったのです。
ウルトラファインバブルの発生方法
ウルトラファインバブルを発生させる方法には、大きく分けて4つの主要な技術があります。
1. 高速旋回液流式
気泡を高速旋回液流で粉砕し、マイクロバブルとウルトラファインバブルを生成。マイクロバブルを除去した後に、ウルトラファインバブルのみを液中に残す方式。
2. 加圧溶解式
気体を加圧して液体中に溶解させ、急減圧を行うことで微細な気泡を発生させる方式。こちらもマイクロバブルを分離し、ウルトラファインバブルのみを活用します。
3. 界面活性剤添加微細孔式
界面活性剤を用いて気液界面張力を低下させ、ナノサイズの気泡を生成する方法。
4. 超音波キャビテーション
超音波の振動によるキャビテーション効果で、溶存ガスからウルトラファインバブルを生成する技術。
ウルトラファインバブル発生技術の課題と解決策
現在、ウルトラファインバブルの発生技術にはいくつかの課題があります。
バッチ式:一度に15〜20リットル程度の気泡を生成できるが、継続的な供給が困難。
ノズル方式:外気を利用するものが多く、ホコリやウイルス、花粉などの混入リスクがある。
これらの課題を解決するために開発されたのが、日本で初めて配管に設置可能なUFB DUAL(特許番号:JP6182715B2)です。
バッチ式:一度に15〜20リットル程度の気泡を生成できるが、継続的な供給が困難。
ノズル方式:外気を利用するものが多く、ホコリやウイルス、花粉などの混入リスクがある。
これらの課題を解決するために開発されたのが、日本で初めて配管に設置可能なUFB DUAL(特許番号:JP6182715B2)です。
UFB DUALの革新性と他社製品との違い

現在ウルトラファインバブルの製造に各社技術を競っていますが、数値の根拠表示に透明性・統一感はないというのが現状です。
ウォーターデザイン社のUFB DUALは、ウルトラファインバブル試験時のデータを全て明記し、最低・最悪の条件下の中で出された数値を公開しています。(こちらはカタログに記載されています)
まず、外気を導入しない方式であることから、水の温度・溶存酸素量を明記しています。運転時は、ウルトラファインバブルを製造できる最低の水圧である0.5kg/㎠で試験しています。(一般家庭の蛇口で2.0~3.0kg/㎠)
検査器械のメーカー名、型式もきちんと明示しており、5回の試験の平均値で表示しています。最悪の条件下で出したデータであることから、通常使用時は、この数値を必ず超える結果が得られることとなります。(最悪の条件下を明示することで、通常使用の結果を想定できる為)
ウォーターデザイン社のUFB DUALは、ウルトラファインバブル試験時のデータを全て明記し、最低・最悪の条件下の中で出された数値を公開しています。(こちらはカタログに記載されています)
まず、外気を導入しない方式であることから、水の温度・溶存酸素量を明記しています。運転時は、ウルトラファインバブルを製造できる最低の水圧である0.5kg/㎠で試験しています。(一般家庭の蛇口で2.0~3.0kg/㎠)
検査器械のメーカー名、型式もきちんと明示しており、5回の試験の平均値で表示しています。最悪の条件下で出したデータであることから、通常使用時は、この数値を必ず超える結果が得られることとなります。(最悪の条件下を明示することで、通常使用の結果を想定できる為)
UFB DUALとは?
UFB DUALは、外気を使用せず、水圧を落とすことなく継続的にウルトラファインバブルを発生させる技術です。これにより、ホコリやウイルスなどの混入リスクを抑えながら、安全かつ効率的にナノバブルを生成できます。
現在、UFB DUALは医療現場や食品工場など、厳しい衛生基準が求められる環境でも採用されています。
現在、UFB DUALは医療現場や食品工場など、厳しい衛生基準が求められる環境でも採用されています。
他社製品との違い
ウルトラファインバブル技術を競う企業は増えていますが、測定データの透明性において統一基準がないのが現状です。
ウォーターデザインジャパンの提供するUFB DUALは、以下の点で他社製品と異なります。
・外気を導入しない安全な方式
・最低水圧(0.5kg/cm²)での試験結果を公開
・使用する水の温度・溶存酸素量を明記
・5回の試験平均値を掲載し、最悪の条件下でも性能を保証
これにより、通常の使用環境ではより高い性能が期待できることが証明されています。
ウォーターデザインジャパンの提供するUFB DUALは、以下の点で他社製品と異なります。
・外気を導入しない安全な方式
・最低水圧(0.5kg/cm²)での試験結果を公開
・使用する水の温度・溶存酸素量を明記
・5回の試験平均値を掲載し、最悪の条件下でも性能を保証
これにより、通常の使用環境ではより高い性能が期待できることが証明されています。
ウォーターデザインジャパンの想い

世界規模で地球環境が変化する中で、より良い未来を目指し、水のテクノロジーを地球の隅々まで届け広め、子供から大人まで誰もが意識しなくても自然に環境問題が改善される社会を実現するために、日々活動しています。当社は、UFB DUALを通じて、世界中の住宅や施設に環境に優しい技術を提供し、積極的かつ安全に環境改善を進めています。
2021年8月、当社はForbes Asiaの「注目の100社(Forbes Asia 100 To Watch)」に選ばれ、さらに多くの国際的な賞を受賞してきました。たとえば、スタートアップワールドカップ大阪大会2020での優勝、Monozukuri Hardware Cup2021での優勝、さらにHello Tomorrow Japan Challengeにてフランス大手Air Liquide賞を受賞しました。また、Plug and Play Japanアクセラレータープログラムにも採択され、内閣府・経済産業省・ジェトロと海外トップアクセラレーターが提携してグローバル展開を推進する「スタートアップシティ・アクセラレーションプログラム」にも参加しています。その他にも、ジェトロ・イノベーション・プログラム(JIP)に採択され、TechCrunch Disrupt 2020で登壇するなど、国際的な展開を積極的に進めています。
さらに、2024年にはペットケアウェルネスブランド「awamiz(アワミズ)」をリリースし、ペットの健康と環境保護の両立を目指した製品を提供しています。最新の情報や製品の詳細については、会社ウェブサイトをご覧ください。
2021年8月、当社はForbes Asiaの「注目の100社(Forbes Asia 100 To Watch)」に選ばれ、さらに多くの国際的な賞を受賞してきました。たとえば、スタートアップワールドカップ大阪大会2020での優勝、Monozukuri Hardware Cup2021での優勝、さらにHello Tomorrow Japan Challengeにてフランス大手Air Liquide賞を受賞しました。また、Plug and Play Japanアクセラレータープログラムにも採択され、内閣府・経済産業省・ジェトロと海外トップアクセラレーターが提携してグローバル展開を推進する「スタートアップシティ・アクセラレーションプログラム」にも参加しています。その他にも、ジェトロ・イノベーション・プログラム(JIP)に採択され、TechCrunch Disrupt 2020で登壇するなど、国際的な展開を積極的に進めています。
さらに、2024年にはペットケアウェルネスブランド「awamiz(アワミズ)」をリリースし、ペットの健康と環境保護の両立を目指した製品を提供しています。最新の情報や製品の詳細については、会社ウェブサイトをご覧ください。
まとめ
ウルトラファインバブル技術は、1998年に日本で発見され、現在も進化を続けています。特に、医療、食品、環境浄化など多岐にわたる分野で応用されており、今後さらに需要が高まることが予想されます。
その中でもUFB DUALは、安全性と連続生産性に優れた画期的な技術として注目されています。今後もウルトラファインバブルの研究が進み、さらなる応用が広がることが期待されます。
その中でもUFB DUALは、安全性と連続生産性に優れた画期的な技術として注目されています。今後もウルトラファインバブルの研究が進み、さらなる応用が広がることが期待されます。