(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中に空気を取り込むための空気導入部と、
前記空気導入部によって水中に取り込まれた空気を微細化させる微細気泡生成部と、
水を前記微細気泡生成部に流入させるための流入管と、
を備え、
前記微細気泡生成部は、
水が旋回しながら下流に流れる第１旋回流路を形成する第１流路形成部と、
前記第１流路形成部の下流に配置され、前記第１旋回流路を通過してきた水の中に微細気泡を発生させる微細気泡発生部と、
水が前記第１流路形成部の外側を旋回しながら下流に流れる第２旋回流路を形成する第２流路形成部と、
を備え、
前記流入管は、水が前記第１流路形成部の内部に接線方向から流入するように、前記第１流路形成部に接続され、
前記第１流路形成部の内部には、前記第１旋回流路を下流に流れる水の旋回径が徐々に小さくなるように、先端が切り落とされた円錐形状を呈する空間が形成され、
前記第１旋回流路を形成する前記第１流路形成部の円錐壁には、前記第２旋回流路に通じる開口が形成され、
前記第２旋回流路には、水が前記開口からのみ流入し、
前記第２旋回流路を通過した水は、前記微細気泡発生部の下流で、前記第１旋回流路及び前記微細気泡発生部を通過した水と合流する微細気泡発生装置。
【請求項２】
前記第２流路形成部は、前記第２旋回流路を流れるゴミを捕捉するためのフィルタを備えた請求項１に記載の微細気泡発生装置。
【請求項３】
前記第２流路形成部は、前記第１流路形成部に対して着脱自在に設けられた請求項２に記載の微細気泡発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、水中に微細気泡を発生させるための装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
微細気泡発生装置は、流体内（例えば、水中）に微細気泡を発生させるための装置である。水中に微細気泡を発生させる手段として、例えば、ベンチュリー式、キャビテーション式、加圧溶解式、旋回流式を採用したものが知られている。
【０００３】
ベンチュリー式の発生手段が搭載された装置には、流路にくびれ部分が設けられる。くびれ部分では、水の流速が上がるため、外部から流路内に空気が取り込まれる。くびれ部分の下流側は、流路の径が大きくなる。このため、流路が広がる部分において圧力が上昇し、流路内の気泡が微細化される。
【０００４】
キャビテーション式の発生手段が搭載された装置では、ポンプ内に、気液混合体が送り込まれる。そして、例えば、超音波振動を与えることにより、キャビテーションを利用して気泡を発生させる。
【０００５】
加圧溶解式の発生手段が搭載された装置では、水が流れる配管に、他の配管を介して、空気を加圧するためのポンプ等が接続される。そして、ポンプによって外部の空気を加圧し、加圧した空気を水中に溶解させる。この装置は大型化するものの、大量の空気を水中に溶解させることができるといった利点がある。
【０００６】
旋回流式の発生手段が搭載された装置では、流路内で旋回水流を形成することにより、内部の空気をせん断破壊し、微細な気泡を発生させる。この方式は、水の流量が小さくても微細な気泡を発生させることができる点において、他の方式よりも優れている。
下記特許文献１には、旋回流式の発生手段が搭載された装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３１２７５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
旋回流式の発生手段が搭載された装置では、空気をせん断破壊して微細な気泡を発生させるため、水の流速を上げなければならない。流速を上げるために流路を細くすると、異物が装置内に堆積してしまうといった問題があった。また、異物の堆積を防止するために流路の径を大きくすると、十分なせん断力が確保できず、少量の気泡しか発生させることができないといった問題があった。
【０００９】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、異物が装置内で詰まることを防止しつつ、十分な量の微細気泡を発生させることができる微細気泡発生装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係る微細気泡発生装置は、水中に空気を取り込むための空気導入部と、空気導入部によって水中に取り込まれた空気を微細化させる微細気泡生成部と、水を微細気泡生成部に流入させるための流入管と、を備え、微細気泡生成部は、水が旋回しながら下流に流れる第１旋回流路を形成する第１流路形成部と、第１流路形成部の下流に配置され、第１旋回流路を通過してきた水の中に微細気泡を発生させる微細気泡発生部と、水が第１流路形成部の外側を旋回しながら下流に流れる第２旋回流路を形成する第２流路形成部と、を備え、流入管は、水が第１流路形成部の内部に接線方向から流入するように、第１流路形成部に接続され、第１流路形成部の内部には、第１旋回流路を下流に流れる水の旋回径が徐々に小さくなるように、先端が切り落とされた円錐形状を呈する空間が形成され、第１旋回流路を形成する第１流路形成部の円錐壁には、第２旋回流路に通じる開口が形成され、第２旋回流路には、水が開口からのみ流入し、第２旋回流路を通過した水は、微細気泡発生部の下流で、第１旋回流路及び微細気泡発生部を通過した水と合流するものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明に係る微細気泡発生装置であれば、異物が装置内で詰まることを防止しつつ、十分な量の微細気泡を発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態１における微細気泡発生装置の構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１における微細気泡発生装置の要部を示す断面図である。
【図３】この発明の実施の形態２における微細気泡発生装置の要部の構成を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態２における微細気泡発生装置の要部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
添付の図面を参照して、本発明を詳細に説明する。各図において、同一又は相当する部分には、同一の符号を付している。重複する説明については、適宜簡略化或いは省略している。
【００１４】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における微細気泡発生装置の構成を示す図である。図２はこの発明の実施の形態１における微細気泡発生装置の要部を示す断面図である。図２は、図１のＡ−Ａ矢視を示している。
【００１５】
図１及び図２において、１は水流を形成するためのポンプである。２はポンプ１から下流側に延びる配管である。３はポンプ１の上流側に配置された配管である。ポンプ１が駆動することによって水流が形成され、水（或いは、他の流体）が、配管２及び３の内部を、配管３側から配管２側に向けて流れる。
【００１６】
配管３とポンプ１との間に、微細気泡発生装置４が設けられる。上記ポンプ１を微細気泡発生装置４の一部として構成しても良い。微細気泡発生装置４は、水中に微細な気泡を発生させるための装置である。ポンプ１が駆動して水流が形成されていれば、配管３内を流れてきた水の中に、微細気泡を発生させることができる。微細気泡発生装置４によって発生された微細気泡は、水とともに、配管２の内部に送られる。
【００１７】
微細気泡発生装置４は、例えば、空気導入部５、流入管６、微細気泡生成部７を備える。ポンプ１によって水流が形成されると、水は、空気導入部５、流入管６、微細気泡生成部７の順に、微細気泡発生装置４内を通過する。
【００１８】
空気導入部５は、内部を通過する水の中に、外部の空気を取り込むためのものである。空気導入部５は、本体部８、吸気管９を備える。本体部８は、中央部の径が最も小さく、各端部に接近するにつれて径が徐々に大きくなる筒状を呈する。本体部８は、一端部（上流端）が、配管３に接続される。吸気管９は、一端部が、本体部８の中央部に接続される。
【００１９】
ポンプ１によって水流が形成されると、配管３内の水が、本体部８内に、その一端部側から流入する。本体部８は、上述したように、中央部がくびれた形状を呈する。このため、本体部８の内部を通過する水は、本体部８の中央部を通過する際に流速が上がる。本体部８の中央部において水の流速が上がるため、本体部８の内部が負圧になり、吸気管９から本体部８の内部に空気が取り込まれる。本体部８の他端部（下流端）からは、空気が適度に混ざり合った水（水と空気の混合体）が流出する。
【００２０】
流入管６は、空気導入部５から流出した水（空気導入部５によって空気が取り込まれた水）を、微細気泡生成部７に流入させるための管体である。流入管６は、空気導入部５の下流に配置される。流入管６は、一端部（上流端）が、本体部８の他端部に接続される。流入管６の他端部（下流端）は、微細気泡生成部７に接続される。
【００２１】
微細気泡生成部７は、空気導入部５によって水の中に取り込まされた空気を微細化させるためのものである。微細気泡生成部７は、空気導入部５及び流入管６の下流に配置される。微細気泡生成部７は、例えば、第１流路形成部１０、微細気泡発生部１１、第２流路形成部１２、合流部１３を備える。
【００２２】
第１流路形成部１０は、第１旋回流路１４を形成する。第１旋回流路１４は、水を旋回させながら下流に流すための流路である。第１流路形成部１０は、下流に流れる水の旋回径が徐々に小さくなるように、第１旋回流路１４を形成する。第１流路形成部１０は、内部に、先端が切り落とされた円錐形の空間が形成される。第１流路形成部１０の内部に形成されたこの空間が、第１旋回流路１４である。
【００２３】
第１流路形成部１０の内部で適切な旋回水流（螺旋水流）を形成するため、流入管６は、水が第１流路形成部１０の内部（第１旋回流路１４）にその接線方向から流入するように、他端部が第１流路形成部１０に接続される。即ち、流入管６からの水は、円錐形の空間を形成する円錐壁１５の内面に沿うように、第１流路形成部１０の内部に流入する。また、流入管６の他端部は、円錐形の空間の底面を形成する底面壁１６に近接する位置で、第１流路形成部１０に接続される。
【００２４】
微細気泡発生部１１は、第１旋回流路１４を通過してきた水の中に、微細気泡を発生させるためのものである。微細気泡発生部１１は、第１流路形成部１０の下流に配置される。微細気泡発生部１１は、全体として一続きの筒状を呈する。
【００２５】
微細気泡発生部１１は、例えば、上流側の第１本体部１７と、下流側の第２本体部１８とから構成される。
第１本体部１７は、中央部の径が最も小さく、各端部に接近するにつれて径が徐々に大きくなる筒状を呈する。第１本体部１７は、一端部（微細気泡発生部１１の一端部（上流端））が、第１流路形成部１０の下流端に接続される。第２本体部１８は、所定の長さを有する均一径の筒状を呈する。第２本体部１８は、一端部（上流端）が、第１本体部１７の他端部（下流端）に接続される。第２本体部１８の他端部（微細気泡発生部１１の他端部（下流端））は、下流側を向いて開口する。
【００２６】
第２流路形成部１２は、第２旋回流路１９を形成する。第２旋回流路１９は、水を、第１旋回流路１４（第１流路形成部１０）の外側を旋回させながら下流に流すための流路である。第２流路形成部１２は、下流に流れる水の旋回径が徐々に小さくなるように、第２旋回流路１９を形成する。第２流路形成部１２は、内部に、先端が切り落とされた円錐形の空間が形成される。第１流路形成部１０は、第２流路形成部１２の内部に配置され、その中心軸が第２流路形成部１２の中心軸と一致するように配置される。第１流路形成部１０の周囲に形成された第２流路形成部１２の内側の空間が、第２旋回流路１９である。
【００２７】
第１流路形成部１０の円錐壁１５と第２流路形成部１２の円錐壁２０との間に適切な旋回水流（螺旋水流）を形成するため、円錐壁１５に、開口２１が形成される。第１旋回流路１４と第２旋回流路１９とは、開口２１を介して通じている。本実施の形態では、第１旋回流路１４と第２旋回流路１９とが、開口２１のみを介して通じている場合を示している。開口２１は、フィルタ２２によって覆われている。フィルタ２２は、例えば、小石等が通過できるように、φ２ｍｍ以上の孔を多数備えたメッシュ状のもので構成される。
【００２８】
合流部１３は、第１旋回流路１４（及び、微細気泡発生部１１の内部）を通過した水と、第２旋回流路１９を通過した水とを合流させるものである。合流部１３は、所定の長さを有する均一径の筒状を呈する。合流部１３は、一端部（上流端）が、第２流路形成部１２の下流端に接続される。また、合流部１３の内部に、微細気泡発生部１１の第２本体部１８が配置される。第２本体部１８の他端部は、合流部１３の内部で開口する。第２本体部１８の中心軸と合流部１３の中心軸とは、同一直線上に配置される。合流部１３の他端部（下流端）は、ポンプ１に接続される。
【００２９】
次に、上記構成を有する微細気泡発生装置４の動作について説明する。
ポンプ１が駆動すると、配管３側から配管２側に流れる水流が発生する。配管３内の水は、空気導入部５に流入する。水が本体部８を通過する際に、空気が水中に取り込まれる。空気導入部５によって空気が取り込まれた水は、流入管６を通過して、第１流路形成部１０の内部に流入する。
【００３０】
水と空気との混合体は、円錐壁１５の内面に沿うように、第１流路形成部１０の内部に流入する。これにより、第１流路形成部１０の内部において、旋回水流が形成される。水とともに第１流路形成部１０の内部に流入した空気は、旋回水流が形成されることによってその中心部に集まる。
【００３１】
第１流路形成部１０の内部は、下流に向かうに従って徐々に径が小さくなる円錐形状を呈する。このため、第１流路形成部１０の内部で形成された旋回水流は、下流に向かうに従って加速され、中心部に集まった空気が、負圧によって下流側に誘引される。
【００３２】
第１流路形成部１０の内部（第１旋回流路１４）を通過した水は、微細気泡発生部１１に流入した後も旋回水流を維持する。水が微細気泡発生部１１のくびれ部分を通過する際に圧力が開放され、空気が膨張する。この時、膨張した空気が、旋回水流の内側部分に接触して細かくせん断され、微細気泡が生成される。生成された微細気泡は、水とともに第２本体部１８を通過し、合流部１３の内部に流入する。
【００３３】
一方、第１流路形成部１０の内部に流入した水の一部は、開口２１を通過して、第１流路形成部１０と第２流路形成部１２との間に形成された空間（第２旋回流路１９）に流入する。本実施の形態における構成では、空気導入部５によって空気が取り込まれた水は、開口２１からのみ第２旋回流路１９に流入する。
【００３４】
また、水とともに第１流路形成部１０の内部に流入したごみ（例えば、繊維ゴミや髪の毛等の大きな異物）は、第１流路形成部１０の内部で発生した旋回水流によって旋回し、円錐壁１５の内面に押し付けられながら、下流側に進む。そして、異物は、開口２１（フィルタ２２）を通過して、第２旋回流路１９に流入する。
【００３５】
第２旋回流路１９に流入した（異物を含む）水は、円錐壁２０の内面に沿うように、第２旋回流路１９に流入する。これにより、第１流路形成部１０の外側（第２旋回流路１９）においても、旋回水流が形成される。第２旋回流路１９を流れる水は、下流に向かうに従って旋回径が小さくなり、加速される。このため、第２旋回流路１９を流れる水は、旋回水流を維持したまま第２旋回流路１９を通過し、合流部１３の内部に流入する。即ち、第２旋回流路１９を通過した水は、微細気泡発生部１１の下流において、第１旋回流路１４を通過した水と合流する。
【００３６】
上記構成を有する微細気泡発生装置４であれば、水中の異物が微細気泡発生部１１に詰まることはなく、長期に渡って微細気泡の生成量を維持することができる。
【００３７】
第１流路形成部１０では、内部に発生した旋回水流を、圧力損失を少なくしつつ旋回径を徐々に小さくして、高速化させる必要がある。このため、円錐壁１５の内面は、高密度で円滑な湾曲面で形成される。
【００３８】
微細気泡発生部１１では、旋回径が小さくなった水流を配管（第１本体部１７）内で開放する。旋回水流は、第１本体部１７の内面に沿って広がるため、その水流に乱れは生じない。このため、第１本体部１７の内部においてせん断される空気の量を増大させることができ、多くの微細気泡を生成することができる。
【００３９】
また、微細気泡発生装置４では、繊維ゴミや髪の毛等の異物は、開口２１を介して第２旋回流路１９に押し出され、微細気泡発生部１１の下流において、第１旋回流路１４を通過した水と合流する。第２旋回流路１９は、第１旋回流路１４から完全に分離されているため、微細気泡発生部１１に進入する異物を大幅に低減させることができる。異物が微細気泡発生部１１（特に、第１本体部１７の中央部）に詰まることを防止でき、微細気泡の生成量が低下することを、長期に渡って防止することができる。
【００４０】
より多くの異物を第２旋回流路１９に流入させるためには、安定した旋回水流が形成されている箇所に開口２１を設ける必要がある。開口２１は、流入管６から第１流路形成部１０の内部に流入した水が、第１流路形成部１０の内部において１８０度以上旋回した後に開口２１に到達するように、円錐壁１５に形成されていることが好ましい。また、異物が第２旋回流路１９で詰まることを防止するため、第１流路形成部１０の円錐壁１５と第２流路形成部１２の円錐壁２０との間は、５ｍｍ以上の間隔が形成されていることが好ましい。
【００４１】
第２旋回流路１９に進入した異物を捕捉するためのフィルタ（図示せず）を、第２流路形成部１２に設けても良い。フィルタは、例えば、第２旋回流路１９の水流方向に対して直交するように配置される。かかる場合、第２流路形成部１２は、縮径する形状を呈していなくても良い。第１流路形成部１０の円錐壁１５と第２流路形成部１２の円錐壁２０との間に、異物を堆積させるための十分な間隔を形成することが好ましい。
【００４２】
第２旋回流路１９にフィルタを配置する場合、例えば、第２流路形成部１２を、第１流路形成部１０に対して着脱自在に設ける。かかる構成であれば、第２流路形成部１２を第１流路形成部１０から取り外すことにより、第２旋回流路１９を清掃することができ、フィルタに堆積した異物を定期的に除去することができる。
【００４３】
合流部１３の内部では、第１旋回流路１４を通過してきた水と、第２旋回流路１９を通過してきた水とを、同方向に旋回させた状態で合流させることができる。このため、合流時の水流の乱れを抑制することができ、異物を下流側にスムーズに流すことができる。
【００４４】
ポンプ１には、水とともに空気が流入する。このため、ポンプ１は、空気が流入した場合であっても正常に動作する必要がある。ポンプ１は、例えば、空気及び水の双方を搬送することができる過流式ポンプが好適である。更に、異物が回転翼に絡まないように、ポンプ１に異物トラップ機構を備えることが望ましい。
【００４５】
本実施の形態では、自吸式の空気導入部５について説明した。しかし、空気導入部５よりも下流側の圧損が高いと、本体部８において負圧が形成され難くなり、吸気を行うことができなくなる可能性がある。このため、空気導入部５は、送気ポンプによって空気を供給する構成であっても良い。かかる場合、空気導入部５への水の流入を防止するため、送気ポンプと空気導入部５との間に逆支弁を設けることが好ましい。
【００４６】
また、本実施の形態では、水が、微細気泡発生装置４内を空気導入部５、流入管６、微細気泡生成部７の順に通過する場合について説明した。しかし、これは一例を示すものである。空気導入部５は、負圧が形成されるくびれ部分を備えていれば良いため、例えば、空気導入部５を微細気泡発生部１１に形成しても良い。即ち、空気導入部５を、微細気泡発生装置４の上流位置に限定する必要はない。
【００４７】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２における微細気泡発生装置の要部の構成を示す図である。図４はこの発明の実施の形態２における微細気泡発生装置の要部を示す断面図である。図４は、図３のＢ−Ｂ矢視を示している。
【００４８】
本実施の形態における微細気泡発生装置４は、例えば、空気導入部５、流入管６、微細気泡生成部７を備える。ポンプ１によって水流が形成されると、水は、空気導入部５、流入管６、微細気泡生成部７の順に、微細気泡発生装置４内を通過する。微細気泡生成部７は、例えば、第１流路形成部１０、微細気泡発生部１１、第２流路形成部１２、合流部１３を備える。
【００４９】
第１流路形成部１０は、第１旋回流路１４を形成する。第１旋回流路１４は、水を旋回させながら下流に流すための流路である。第１流路形成部１０は、下流に流れる水の旋回径が徐々に小さくなるように、第１旋回流路１４を形成する。第１流路形成部１０は、例えば、固定翼２３、円筒壁２４、円錐壁２５を備える。
【００５０】
固定翼２３は、流入管６から流れてきた水を旋回させて、旋回水流を形成するためのものである。固定翼２３は、第１旋回流路１４の入口に設けられる。固定翼２３は、例えば、３枚以上の羽根で構成されたプロペラ形状を呈する。固定翼２３には、その中心部に、φ２ｍｍ以上の径を有する孔が形成される。この孔は、固定翼２３に細かいゴミが詰まることを防止するために設けられたものである。
【００５１】
円筒壁２４は、筒状を呈する。円筒壁２４は、中心軸が、流入管６からの水流の方向と一致するように配置される。円筒壁２４の一端部（上流端）に、固定翼２３が設けられる。このため、固定翼２３によって旋回された水流が、円筒壁２４の内部に流入する。
【００５２】
円錐壁２５は、一端部（上流端）が円筒壁２４の他端部（下流端）に接続される。円錐壁２５は、中心軸が、円筒壁２４の中心軸に対して一直線状となるように配置される。円錐壁２５は、他端部に向かうに従って径が小さくなるように、円筒壁２４の他端部から下流側に延びるように設けられる。円錐壁２５の他端部（下流端）は、下流側を向いて開口する。
【００５３】
微細気泡発生部１１は、円筒壁２４と同径の筒状を呈する。微細気泡発生部１１は、一端部（上流端）が円筒壁２４の他端部に接続される。微細気泡発生部１１は、中心軸が、円筒壁２４の中心軸に対して一直線状となるように配置される。微細気泡発生部１１は、円錐壁２５の周囲を覆うように配置され、他端部（下流端）が、円錐壁２５の他端部よりも下流において下流側を向いて開口する。
【００５４】
第２流路形成部１２は、第２旋回流路１９を形成する。第２旋回流路１９は、水を、第１旋回流路１４（第１流路形成部１０）の外側を旋回させながら下流に流すための流路である。第２流路形成部１２は、例えば、固定翼２６、円筒壁２７を備える。
【００５５】
固定翼２６は、流入管６から流れてきた水を旋回させて、旋回水流を形成するためのものである。固定翼２６は、第２旋回流路１９の入口に設けられる。固定翼２６は、固定翼２３よりも上流側に配置される。固定翼２６は、例えば、３枚以上の羽根を有し、その中心部に、円筒壁２４と同径の孔が形成される。
【００５６】
円筒壁２７は、円筒壁２４よりも大きな径の筒状を呈する。円筒壁２７は、中心軸が円筒壁２４の中心軸と一致するように配置される。このため、第２旋回流路１９の入口は、円筒壁２４の周囲に環状に形成される。
【００５７】
円筒壁２７の一端部（上流端）に、固定翼２６が設けられる。固定翼２６は、例えば、複数枚の羽根が円筒壁２７の内面から内側に突出するように配置される。固定翼２６によって旋回された水流は、円筒壁２７と円筒壁２４との間に形成された空間（即ち、第２旋回流路１９）に流入する。円筒壁２７は、第１流路形成部１０及び微細気泡発生部１１の周囲を覆うように配置される。
【００５８】
合流部１３は、円筒壁２７と同径の筒状を呈する。合流部１３は、中心軸が、円筒壁２７の中心軸に対して一直線状となるように配置される。合流部１３の一端部（上流端）は、円筒壁２７の他端部（下流端）に接続される。合流部１３の他端部（下流端）は、ポンプ１に接続される。
【００５９】
次に、上記構成を有する微細気泡発生装置４の動作について説明する。
ポンプ１が駆動すると、配管３側から配管２側に流れる水流が発生する。配管３内の水は、空気導入部５に流入する。水が本体部８を通過する際に、空気が水中に取り込まれる。空気導入部５によって空気が取り込まれた水は、流入管６を通過して、微細気泡生成部７に流入する。
【００６０】
微細気泡生成部７に流入した水と空気との混合体は、固定翼２６によって所定の方向に旋回される。これにより、水とともに微細気泡生成部７に流入したごみ（例えば、繊維ゴミや髪の毛等の大きな異物）は、生成された旋回水流によって旋回し、円筒壁２７の内面に押し付けられながら、下流側に進む。そして、異物は、円筒壁２７と円筒壁２４との間、即ち、第２旋回流路１９に流入する。
【００６１】
一方、円筒壁２７の中心部を流れる水と空気との混合体は、固定翼２３によって所定の方向（第２旋回流路１９で水が旋回する方向と同じ方向）に旋回される。固定翼２３によって生成された旋回水流は、円筒壁２４の内部を通過し、円錐壁２５の内部に流入する。これにより、固定翼２３によって生成された旋回水流は、円錐壁２５の内部において下流に向かうに従って加速され、中心部に集まった空気が、負圧によって下流側に誘引される。
【００６２】
旋回水流内の空気は、円錐壁２５の下流端で圧力が開放され、膨張する。この時、膨張した空気が、旋回水流の内側部分に接触して細かくせん断され、微細気泡が生成される。生成された微細気泡は、水とともに微細気泡発生部１１を通過し、合流部１３の内部に流入する。これにより、第１旋回流路１４を通過した水と第２旋回流路１９を通過した水とが、微細気泡発生部１１の下流において合流する。
【００６３】
上記構成を有する微細気泡発生装置４であれば、水中の異物が微細気泡発生部１１に詰まることはなく、長期に渡って微細気泡の生成量を維持することができる。
【００６４】
第１流路形成部１０では、内部に発生した旋回水流を、圧力損失を少なくしつつ旋回径を徐々に小さくして、高速化させる必要がある。このため、円筒壁２４の内面及び円錐壁２５の内面は、高密度で円滑な湾曲面で形成される。
【００６５】
微細気泡発生部１１では、円錐壁２５の下流端において旋回径が小さくなった水流を配管（微細気泡発生部１１）内で開放する。旋回水流は、微細気泡発生部１１の内面に沿って広がるため、水流に乱れは生じない。このため、微細気泡発生部１１の内部においてせん断される空気の量を増大させることができ、多くの微細気泡を生成することができる。
【００６６】
また、微細気泡発生装置４では、繊維ゴミや髪の毛等の異物は、固定翼２６によって生成された旋回水流によって外側に押しやられ、第２旋回流路１９に流入する。そして、第２旋回流路１９を通過した異物を含む水は、微細気泡発生部１１の下流において、第１旋回流路１４を通過した水と合流する。第２旋回流路１９は、第１旋回流路１４から完全に分離されているため、第１旋回流路１４に進入する異物を大幅に低減させることができる。異物が微細気泡発生部１１（或いは、第１流路形成部１０の下流端）に詰まることを防止でき、微細気泡の生成量が低下することを、長期に渡って防止することができる。
【００６７】
異物が第２旋回流路１９で詰まることを防止するため、円筒壁２４及び微細気泡発生部１１と円筒壁２７との間は、５ｍｍ以上の間隔が形成されていることが好ましい。
【００６８】
第２旋回流路１９に進入した異物を捕捉するためのフィルタ（図示せず）を、第２流路形成部１２に設けても良い。フィルタは、例えば、第２旋回流路１９の水流方向に対して直交するように配置される。かかる場合、円筒壁２４及び微細気泡発生部１１と円筒壁２７との間に、異物を堆積させるための十分な間隔を形成することが好ましい。
【００６９】
第２旋回流路１９にフィルタを配置する場合、例えば、円筒壁２４を、第１流路形成部１０に対して着脱自在に設ける。かかる構成であれば、円筒壁２４を第１流路形成部１０から取り外すことにより、第２旋回流路１９を清掃することができ、フィルタに堆積した異物を定期的に除去することができる。
【００７０】
合流部１３の内部では、第１旋回流路１４を通過してきた水と、第２旋回流路１９を通過してきた水とを、同方向に旋回させた状態で合流させることができる。このため、合流時の水流の乱れを抑制することができ、異物を下流側にスムーズに流すことができる。
【００７１】
本実施の形態で開示しなった構成については、実施の形態１で開示した構成と同様である。
【符号の説明】
【００７２】
１  ポンプ
２、３  配管
４  微細気泡発生装置
５  空気導入部
６  流入管
７  微細気泡生成部
８  本体部
９  吸気管
１０  第１流路形成部
１１  微細気泡発生部
１２  第２流路形成部
１３  合流部
１４  第１旋回流路
１５、２０、２５  円錐壁
１６  底面壁
１７  第１本体部
１８  第２本体部
１９  第２旋回流路
２１  開口
２２  フィルタ
２３、２６  固定翼
２４、２７  円筒壁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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