(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄水吐出手段と、洗浄水吐出手段に洗浄水を供給する給水手段と、洗浄水流路を流れる洗浄水に気泡を混入させる気泡混入手段と、混入した気泡を微細気泡に破砕する気泡破砕手段と、気泡混入手段に気体を強制的に供給する強制給気手段とを備え、気泡混入手段は洗浄水流路を形成する配管と当該配管に交わり当該配管の側壁内面に開口する細管とにより構成され、気泡破砕手段は気泡混入手段よりも下流の洗浄水流路を形成する配管と当該配管内に取り付けられた開口を有する邪魔板とにより構成されており、多量の微細気泡が洗浄水中に分散する気泡流を吐出することを特徴とする洗浄水吐出装置。
【請求項２】
洗浄水吐出手段と、洗浄水吐出手段に洗浄水を供給する給水手段と、洗浄水流路を流れる洗浄水に気泡を混入させる気泡混入手段と、混入した気泡を微細気泡に破砕する気泡破砕手段と、気泡混入手段に気体を強制的に供給する強制給気手段とを備え、気泡混入手段は洗浄水流路を形成する配管と当該配管に交わり当該配管の側壁内面に開口する細管とにより構成され、気泡破砕手段は気泡混入手段よりも下流の洗浄水流路を形成する配管と当該配管内に取り付けられたメッシュとにより構成されており、多量の微細気泡が洗浄水中に分散する気泡流を吐出することを特徴とする洗浄水吐出装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の洗浄水吐出装置を備えることを特徴とする人体局部洗浄装置。
【請求項４】
所定時間間隔で、給水手段と強制給気手段とを駆動する制御装置を備えることを特徴とする請求項３に記載の人体局部洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は洗浄水吐出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１、特許文献２に、洗浄水吐出手段と、洗浄水吐出手段に洗浄水を供給する給水手段と、洗浄水流路を流れる洗浄水に気泡を混入させる気泡混入手段とを備え、気泡を含む洗浄水を吐出して洗浄水の洗浄力を高め、或いはソフトな洗浄感を与える人体局部洗浄装置が開示されている。
特許文献３に、洗浄水中に多量の空気を混入させ洗浄水の噴出速度を増加させて、大幅な節水を図った人体洗浄装置が開示されている。
【特許文献１】
特開昭５６−７０３３８号
【特許文献２】
特開平５−３３３７７号
【特許文献３】
特開平１０−１８３９１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
気泡を含む洗浄水を吐出して洗浄力を高め、或いはソフトな洗浄感を与えることができるためには、被洗浄面に到達した洗浄水の噴流中に実際に気泡が多量に含まれている必要がある。特許文献１、特許文献２に開示された技術は、被洗浄面に到達した洗浄水の噴流中に実際に気泡が多量に含まれていることを保証するものではなかった。
大幅な節水を実現するためには、空気の混入によって洗浄水が確実に増速される必要がある。特許文献３に開示された技術は、空気の混入によって洗浄水が確実に増速されることを保証するものではなく、従って大幅な節水の実現を保証するものではなかった。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、気泡を多量に含む洗浄水の噴流を被洗浄面に到達させることができ、且つ大幅な節水を実現できる洗浄水吐出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明においては、洗浄水吐出手段と、洗浄水吐出手段に洗浄水を供給する給水手段と、洗浄水流路を流れる洗浄水に気泡を混入させる気泡混入手段と、混入した気泡を微細気泡に破砕する気泡破砕手段と、気泡混入手段に気体を強制的に供給する強制給気手段とを備え、気泡混入手段は洗浄水流路を形成する配管と当該配管に交わり当該配管の側壁内面に開口する細管とにより構成され、気泡破砕手段は気泡混入手段よりも下流の洗浄水流路を形成する配管と当該配管内に取り付けられた開口を有する邪魔板とにより構成されており、多量の微細気泡が洗浄水中に分散する気泡流を吐出することを特徴とする洗浄水吐出装置を提供する。
本発明の発明者は、鋭意研究の結果、洗浄水流路を流れる気液二相流の流動様式を最適化することにより、被洗浄面に到達した洗浄水の噴流中に実際に気泡を多量に含ませることができ、且つ空気の混入によって洗浄水を確実に増速できることを見出した。以下本発明の発明者が得た知見を詳述する。
【０００５】
（１）気液二相流の流動様式
洗浄水流路を流れる気液二相流に関し、以下の事実が存在する。
１．洗浄水に単に多量の空気を混入させただけでは、洗浄水流路を流れる気液二相流の流動様式は、第１（ｂ）図に示すような柱状の空気層と柱状の液体層とが交互に連なったスラグ流や、第１（ｃ）図に示すようなスラグ流の空気層と液体層の形状が崩れたフロス流や、第１（ｄ）図に示すような、霧状の水滴を含有する柱状の空気層の周囲を洗浄水の層が環状に取り巻く環状噴霧流となり易い。
スラグ流やフロス流や環状噴霧流が洗浄水ノズルから吐出すると、柱状の空気層や形状が崩れた柱状の空気層や霧状の水滴を含有する柱状の空気層が直ちに大気中に霧散するので、被洗浄面に衝突する洗浄水中には僅かな気泡が残存するのみとなり、洗浄水の洗浄力が失われ、或いはソフトな洗浄感が失われる。
スラグ流やフロス流や環状噴霧流では、柱状の空気層が洗浄水流路端部の洗浄水吐出口まで略連続して延在するので、洗浄水に混入させた空気の大部分は洗浄水と混ざり合うことなく柱状の空気流路を通って吐出する。この結果、洗浄水中に多量の空気を混入させても、空気が柱状の空気流路を高速で通過するのみであり、洗浄水の流速を大幅に増加させることはできず、大幅な節水を実現することはできない。
【０００６】
２．洗浄水に微細な気泡を多量に分散混入させると、洗浄水流路を流れる気液二相流の流動様式は、第１（ａ）図に示すような多量の微細な気泡が洗浄水中に分散する気泡流となる。
気泡流が洗浄水ノズルから吐出すると、洗浄水中に分散した気泡は大気中に霧散しないので、被洗浄面に衝突する洗浄水中に多量の気泡が残存し、洗浄水の洗浄力が高められ、或いはソフトな洗浄感が得られる。
気泡流では、洗浄水に混入させた空気は洗浄水と混ざり合い洗浄水と一体的に運動するので、混入させた空気の流量分だけ洗浄水流路を流れる流体の流量が増加し、洗浄水の流速が増加する。従って、洗浄水流路内の気液二相流の流動様式が気泡流であると、洗浄水中に多量に空気を混入させて、洗浄水の流速を大幅に増加させることができ、大幅な節水を実現できる。
【０００７】
（２）気泡流の噴流の洗浄力
気泡流の噴流の洗浄力に関し、以下に理論的考察を述べる。
洗浄水の噴流が被洗浄面に衝突する際に被洗浄面に発生する圧力の平均値Ｐｓは式１で表される。
0003702787.tif 000002
上式において、△Ｗは被洗浄面に衝突することによる洗浄水の噴流の運動量変化である。ρは洗浄水の密度である。第２図に示すように、Ｓ１ は洗浄水の噴流の断面積であり、ＳＳ は被洗浄面積であり、Ｖ１ は洗浄水の噴流の流速である。
式１において、（Ｓ１ ／ＳＳ ）は、洗浄水の種類、温度、Ｓ１ 等が極端に変化しない限り略一定とみなすことができる。従って、式１を式２に変形することができる。
0003702787.tif 000003
上式において、Ｃ＝Ｓ１ ／ＳＳ であり、略一定値である。
洗浄水の噴流が、気泡流の噴流である場合、洗浄水の密度ρは式３で表される。
0003702787.tif 000004
上式において、ρＧ は気泡を構成する気体の密度、ρＬ は気泡を含まない洗浄水の密度、ＱＧ は気泡を構成する気体の体積流量、ＱＬ は気泡を含まない洗浄水の体積流量、ηはＱＧ ／ＱＬ であり、気泡を構成する気体の体積流量と気泡を含まない洗浄水の体積流量との比、すなわち気液比である。ここで、ρＧ ≪ρＬ である。同一直径の球形の気泡が洗浄水中に最密立方格子状に充填されると仮定すると、気液比ηの理論上の最大値は約２．８５となる。気泡の形状が球よりも更に密に詰め込める多面体であれば、気液比ηは更に大となるが、気液比が過大になると気泡が合体して大径となり、噴流中に留まることができなくなる可能性を生ずるので、気液比ηを過大にすることはできない。従って上式の中段の式において、ρＧ ηはρＬ に対して無視できると考えられる。この結果、上式の中段の式から、下段の式３が得られる。
式２、３に基づいて、気泡流の噴流が被洗浄面に衝突する場合のＰｓを求める。
式３を式２に代入する。
0003702787.tif 000005
式５より、気泡を含まない洗浄水の流量ＱＬ が一定であれば、気液比ηが増大する程、すなわち気体混入量が増大する程、気泡流の噴流が被洗浄面に衝突する際に被洗浄面に発生する平均圧力Ｐｓが増大し、ひいては洗浄力が増大することが分かる。
ＱＬ が一定であるとして、式５から求めたζ＝Ｐｓ（η）／Ｐｓ（η＝０）を第３図に示す。第３図中に、ＱＬ 一定の条件下で水道水を用いて行った実験から得られたζとηとの相関を示す。第３図から、式５から求めたζとηとの相関と実験から得られたζとηとの相関が良く一致することが分かる。第３図から、気液比の増大に伴って気泡流の噴流の洗浄力が増大することが、実験的にも確認されることが分かる。
式５より、Ｐｓを一定に保持する場合、気液比ηを増大させることにより、気泡を含まない洗浄水の流量ＱＬ を減少させられること、すなわち節水を図れることが分かる。式４から分かるように、気液比ηが増大すれば、すなわち気体混入量が増大すれば、洗浄水の噴流の流速Ｖ１ が増大するので、洗浄水の流量ＱＬを減少させても、洗浄水の噴流の運動量は一定に保持され、被洗浄面に衝突することによる洗浄水の噴流の運動量変化も一定に保持され、結局Ｐｓが一定に保持されると考えられる。
Ｐｓが一定であるとして、式５から求めたψ＝ＱＬ （η）／ＱＬ （η＝０）を第４図に示す。第４図中に、Ｐｓ一定の条件下で水道水を用いて行った実験から得られたψとηとの相関を示す。第４図から、式５から求めたψとηとの相関と実験から得られたψとηとの相関が良く一致することが分かる。第４図から、Ｐｓを一定に保持する場合、気液比ηを増大させることにより、気泡を含まない洗浄水の流量ＱＬ を減少させられることが、実験的にも確認されることが分かる。
本発明は上記知見に基づくものであり、洗浄水流路を流れる気液二相流を気泡流とすることにより、気泡を多量に含む洗浄水の噴流を被洗浄面に到達させ、且つ大幅な節水を実現するものである。
洗浄水に気泡を混入した後、気泡を微細気泡に破砕することにより、洗浄水流路を流れる気液二相流を気泡流とすることができ、気泡流を吐出することができる。
気泡混入手段に気体を強制給気することにより、多量の気泡を洗浄水へ混入させることができる。
【０００８】
本発明においては、洗浄水吐出手段と、洗浄水吐出手段に洗浄水を供給する給水手段と、洗浄水流路を流れる洗浄水に気泡を混入させる気泡混入手段と、混入した気泡を微細気泡に破砕する気泡破砕手段と、気泡混入手段に気体を強制的に供給する強制給気手段とを備え、気泡混入手段は洗浄水流路を形成する配管と当該配管に交わり当該配管の側壁内面に開口する細管とにより構成され、気泡破砕手段は気泡混入手段よりも下流の洗浄水流路を形成する配管と当該配管内に取り付けられたメッシュとにより構成されており、多量の微細気泡が洗浄水中に分散する気泡流を吐出することを特徴とする洗浄水吐出装置を提供する。
【０００９】
本発明に係る洗浄水吐出装置が備える気泡破砕手段は、気泡混入手段よりも下流の洗浄水流路を形成する配管と当該配管内に取り付けられた開口を有する邪魔板とにより構成されても良く、或いは、気泡混入手段よりも下流の洗浄水流路を形成する配管と当該配管内に取り付けられたメッシュとにより構成されても良い。邪魔板が有する開口は単数でも複数でも良い。
【００１０】
本発明においては、前記何れかの洗浄水吐出装置を備えることを特徴とする人体局部洗浄装置を提供する。
本発明に係る人体局部洗浄装置においては、気泡流が吐出されることにより、高い洗浄力が得られ、且つ大幅な節水効果が得られる。
【００１１】
本発明の好ましい態様においては、人体局部洗浄装置は更に、所定時間間隔で、給水手段と強制給気手段とを駆動する制御装置を備える。
所定時間間隔で、給水手段と強制給気手段とを駆動することにより、人体局部洗浄装置を自動的に保守し、人体局部洗浄装置の機能を長期に亘って維持することができる。
【発明の効果】
【００１２】
洗浄水流路を流れる気液二相流を気泡流とすることにより、気泡を多量に含む洗浄水の噴流を被洗浄面に到達させ、且つ大幅な節水を実現することができ。
洗浄水に気泡を混入した後、気泡を微細気泡に破砕することにより、洗浄水流路を流れる気液二相流を気泡流とすることができ、気泡流を吐出することができる。
気泡混入手段に気体を強制給気することにより、多量の気泡を洗浄水へ混入させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１４】
（Ａ）洗浄水吐出装置の構成
本発明の第１実施例に係る洗浄水吐出装置を説明する。
第５図に示すように、本発明の第１実施例に係る洗浄水吐出装置Ａは、洗浄水吐出ノズル１と、洗浄水吐出ノズル１に至る洗浄水流路を形成する配管２と、配管２の途上に配設された気泡混入装置３と、気泡混入装置３ヘ強制給気する強制給気装置４と、配管２の途上に且つ気泡混入装置３の上流に配設された定流量弁５とを備えている。配管２の上流端は図示しない水道の水栓金具に接続されている。
気泡混入装置３は洗浄水流路を形成する多孔質材料から成る筒状の気泡生成部材３ａを有している。筒状の気泡生成部材３ａの内周面は、前後の洗浄水流路の囲壁と面一に延在している。気泡生成部材３ａの内周面には、多数の独立開孔が形成されている。気泡生成部材３ａ内の洗浄水流路の断面積は、上流端から下流端へ向けて漸次拡大している。気泡生成部材３ａの周囲に圧力室３ｂが形成されている。
強制給気装置４は、気泡混入装置３の圧力室３ｂに接続する配管４ａを有している。配管４ａの途上に、下流側から順に逆止弁４ｂ、空気ポンプ４ｃ、除塵用のエアフィルター４ｄが配設されている。エアフィルター４ｄより上流の配管４ａは大気開放されている。空気ポンプ４ｃの作動を制御する制御装置４ｅが配設されている。
気泡生成部材３ａと気泡生成部材３ａよりも下流域の配管２と洗浄水吐出ノズル１とによって構成される洗浄水流路の断面積は、気泡生成部材３ａによって洗浄水流路を流れる洗浄水に混入される気泡の平均体積から求められる平均直径に等しい直径を有する球体の投影面積より大に設定されている。また、気泡生成部材３ａより下流域の洗浄水流路の断面積は、気泡生成部材３ａの下流端の断面積以上に設定されている。
上記構成を有する洗浄水吐出装置Ａにおいては、図示しない水道の水栓金具が開かれると、水道水が配管２へ流入し、定流量弁５を通って流量が所定値に絞られる。所定流量の水道水が、配管２を通って気泡混入装置３の気泡生成部材３ａへ流入する。
制御装置４ｅの電源を投入すると、制御装置４ｅの制御の下に空気ポンプ４ｃが作動する。空気が配管４ａへ吸入され、エアフィルター４ｄを通って除塵される。除塵された空気は、空気ポンプ４ｃと逆止弁４ｂとを通って、圧力室３ｂへ圧送される。圧力室３ｂへ流入した加圧空気は、多孔質材料から成る気泡生成部材３ａの細孔を通り、気泡生成部材３ａの内周面に形成された多数の独立開孔でそれぞれ独立気泡を形成する。気泡は、所定の気泡径となるまで成長した後、気泡生成部材３ａの内周面が形成する洗浄水流路を流れる水道水に連行され、独立開孔から離脱し、微細気泡となって水道水中に分散混入する。
大量の空気が微細気泡となって水道水中に分散混入して、水道水の流れは気泡流となる。気泡流は配管２を通り、洗浄水吐出ノズル１から噴流となって吐出する。気泡流の噴流は、高い洗浄力を有し、被洗浄面に衝突して該面を十分に洗浄する。気泡流が吐出することにより、高い節水効果が得られる。
第６図に洗浄水吐出装置Ａと同様の洗浄水吐出装置から吐出した気泡流の図を示す。洗浄水中に微細な気泡が大量に含まれているのが分かる。気泡は洗浄水によって守られているので、吐出後も大気と干渉せず、確実に被洗浄面へ到達する。
洗浄水吐出装置Ａにおいては、気泡生成部材３ａの内周面に多数形成された独立開孔のそれぞれにおいて、単一の独立気泡が生成される。気泡生成部材３ａの内周面に多数形成された開孔が、複数の開孔が連結した連続開口であると、各開孔で複数の気泡が生成され易く、これらが合体して気泡が大径化し易い。洗浄水吐出装置Ａにおいては、気泡生成部材３ａの内周面に多数形成された開孔が独立開孔なので、気泡生成時の気泡同志の合体が阻止され、気泡の大径化が阻止される。気泡生成部材３ａの内周面は洗浄水流路の囲壁を形成しているので、気泡生成部材３ａの内周面に形成された開孔で生成する気泡は、洗浄水流の方向と略直交する方向へ成長する。この結果、生成中の気泡に洗浄水の流水から剪断力が加わり、気泡は成長初期の段階で洗浄水に連行されて開孔を離れ、洗浄水中に分散混入する。この結果微細気泡が洗浄水中に分散混入する。
洗浄水吐出装置Ａにおいては、気泡生成部材３ａの内周面の全体から水道水の流水中に略均一に気泡が放出されるので、微細気泡は水道水の流水中に略均一に分散して混入する。
従って、洗浄水吐出装置Ａにおいては、洗浄水流路を流れる水道水に多量の微細気泡が略均一に分散して混入し、気泡流を形成する。
洗浄水吐出装置Ａにおいては、気泡生成部材３ａと気泡生成部材３ａよりも下流域の配管２と洗浄水吐出ノズル１とによって構成される洗浄水流路の断面積は、気泡生成部材３ａによって洗浄水流路を流れる水道水に混入される気泡の平均体積から求められる平均直径に等しい直径を有する球体の投影面積より大に設定されている。係る構成は、気泡生成部材３ａを構成する多孔質材料の細孔径、ひいては内周面に形成される独立開孔の径を制御し、或いは水道水の見かけ流速（水道水のみの体積流量を流路の断面積で除した値）を制御し、或いは後述するように多孔質材料の濡れ性を制御し、水道水に混入させる気泡の平均体積を制御することにより実現可能である。
洗浄水吐出装置Ａにおいては、気泡生成部材３ａの内周面が形成する洗浄水流路の断面積は、上流端から下流端へ向けて漸次拡大している。また、気泡生成部材３ａより下流域の洗浄水流路の断面積は、気泡生成部材３ａの下流端の断面積以上に設定されている。
従って、洗浄水吐出装置Ａにおいては、多数の微細気泡が分散して混入された水道水は、微細気泡が多量に分散混入した状態を維持したまま洗浄水吐出ノズル１から吐出し被洗浄面まで到達する。
上記説明から分かるように、洗浄水吐出装置Ａは、微細気泡が多量に分散混入した水道水の気泡流の噴流を洗浄水吐出ノズル１から吐出することができる。
洗浄水吐出装置Ａにおいては、制御装置４ｅは、気液比ηの範囲が０．５乃至４．０になるように、空気ポンプ４ｃの印加電圧を制御する。ポンプを用いて加圧した空気を水道水中に混入させる場合、気液比ηを、球形気泡を最密立方格子状に充填した場合の気液比の理論上の最大値である２．８５以上に上昇させることができる。しかし、気液比ηが過大になると、水道水中に混入した気泡が合体して気液二相流の流動様式がスラグ流やフロス流となる可能性がある。そこで、洗浄水吐出装置Ａにおいては、スラグ流やフロス流の発生を防止する観点から、気液比ηの最大値を４．０に設定した。また、気液比ηが過少であると噴流の洗浄力を高め、高い節水効果を得ることができないので、気液比の最小値を０．５に設定した。
気液比について説明を補足する。
洗浄水の気泡流が被洗浄面に衝突する際に発生する刺激感は、気液比ηが増加すると増加する。軽い汚れを落とす洗浄水流量の少ない洗浄モードにおいては、強い洗浄力を必要とせず、節水の必要性も低いので、気液比ηを１．０以下に設定して刺激感を弱めるのが好ましい。
強い汚れを落とす洗浄水流量の多い洗浄モードにおいては、強い洗浄力を得るために、また高い節水効果を得るために、気液比ηを１．６以上に設定するのが好ましい。しかし、洗浄水流量が多いと、洗浄水流速の増加によって洗浄水流の乱れが大きくなるので、気泡同志が合体して大径化し、気泡流の安定性が損なわれスラグ流やフロス流が発生する可能性が高まる。従って、気泡流の安定性確保のために気液比ηを２．３以下に設定するのが好ましい。
気泡流における気液比ηの理論上の最大値は、球形気泡を最密立方格子状に充填した場合に達成される２．８５である。気液比ηが２．８５を超えると、理論上気泡同志が互いに接触し合体して大径化し、気泡流の安定性が損なわれる。しかし、気泡は変形可能なので、実際には、気泡同志が接触しても互いに変形することにより気泡同志の合体が抑制され、気泡流の安定性が維持される。また、気泡流に含まれる気泡の気泡径分布はある程度分散しているので、相対的に大径の気泡の間に、相対的に小径の気泡を押し込むことが可能である。従って、実際には気泡流の安定性を維持しつつ気液比ηを４．０程度まで高めることができる。気泡流の安定性が得易い中程度の洗浄水流量の洗浄モードにおいては、気液比ηの設定値を４．０程度まで高めて、強い洗浄力と高い節水効果とを実現するのは好ましい。
洗浄水吐出装置Ａにおいては、定流量弁５によって気泡生成部材３ａの洗浄水流路を流れる水道水の流量が定流量に制御されているので、空気ポンプ４ｃの印加電圧を制御するだけで、気液比ηを容易に制御し、ひいては洗浄水ノズル１から吐出する気泡流の噴流の洗浄力を容易に制御することができる。
洗浄水吐出装置Ａにおいては、洗浄水流路を構成する多孔質材料から成る筒状の気泡生成部材３ａに空気ポンプ４ｃを使用して強制給気するので、洗浄水流路を流れる水道水に多量の微細気泡を容易に混入させることができる。
洗浄水吐出装置Ａにおいては、筒状の気泡生成部材３ａの周囲に圧力室３ｂを形成したので、圧力室３ｂに強制給気することにより、気泡生成部材３ａ内の洗浄水流路を流れる水道水に、気泡生成部材３ａを介して容易に気泡を混入させることができる。
洗浄水吐出装置Ａにおいては、筒状の気泡生成部材３ａの内周面が、前後の洗浄水流路の囲壁と面一に延在しているので、気泡生成部材３ａによる水道水流の乱れや淀みは発生しない。水道水流が乱れると気泡が合体する可能性が増大し、水道水が淀むと気泡が洗浄水流路内に滞留する時間が増加して気泡が合体する可能性が増大する。洗浄水吐出装置Ａにおいては、水道水流に乱れや淀みは発生しないので、気泡が合体する可能性が低く、良好な気泡流が吐出される。
洗浄水吐出装置Ａにおいては、筒状の気泡生成部材３ａから空気ポンプ４ｃへの水道水の逆流を防止する逆止弁４ｂを配設し、空気ポンプ４ｃに水道水が流入してポンプ４ｃの機能が低下する事態の発生を防止している。
洗浄水吐出装置Ａにおいては、空気ポンプ４ｃの上流にエアフィルター４ｄを配設して、気泡生成部材３ａの塵埃による目詰まりを防止し、気泡生成部材３ａの機能低下を防止している。
【００１５】
（Ｂ）独立開孔を形成するための具体的方策
気泡生成部材３ａの内周面に独立開孔を形成するための具体的方策に就いて記述する。
（１）加熱溶融性材料の微粒子の加熱成形
第７図に、超高分子量ポリエチレンの略球形の微粒子を金型に充填し、加熱して形成した加熱成形品の表面の電子顕微鏡拡大図を示す。第７図から分かるように、加熱成形品の表面に多数の独立開孔が形成されている。略球形の微粒子の集合体は、粒子の充填率を高めやすく、開孔の形状を均一化できるので、開孔同志が連結した連続開孔が発生し難く、独立開孔が形成され易い。微粒子径を均一化すれば、開孔を格子状に規則的に配置することができる。開孔を格子状に規則的に配置することにより、発生する気泡間の距離を均一に保つことができ、気泡生成時の気泡同志の合体を阻止できる。また、開孔を格子状に規則的に配置することにより、開孔密度を高めることができ、気泡生成部材３ａを小型化でき、洗浄水吐出装置を小型化できる。
超高分子量ポリエチレンはメルトインデックス（ＭＩ）が低く且つ溶融時の性状がゴムに近いので溶融状態で流れ難い。超高分子量ポリエチレンの略球形微粒子を金型に充填し、融点を僅かに上回る温度で加熱成形すると、粒子と粒子とが形状を変えずに接点のみが溶融接着される。従って、超高分子量ポリエチレンの略球形微粒子を使用し、粒子径と充填率とを制御することにより、気泡生成部材３ａの内周面に形成する独立開孔の径を自由に制御できる。超高分子量ポリエチレンは化学的に安定なので、塩素、酸塩基、有機溶媒等を含有する洗浄液に適しており、吸水性がほとんど無いので水から成る洗浄液にも適している。
第８図に、アクリル樹脂の略球形微粒子を金型に充填し、加熱して形成した加熱成形品の表面の電子顕微鏡拡大図を示す。第８図から分かるように、加熱成形品の表面に、略網目状に多数の独立開孔が形成されている。アクリル樹脂は表面張力が低く水との親和性が高いので、後述するように微細気泡の生成に適している。
ブロンズ、ステンレス等の金属、ガラス、各種セラミック等の加熱溶融性材料の微粒子を加熱成形して気泡生成部材３ａを形成しても良い。
加熱溶融性材料の微粒子や粉体を加熱成形すると、粒子同志が融合するので、水圧や空気圧に対して十分な強度を有する気泡生成部材３ａが得られる。
加熱溶融性材料の略球形微粒子の平均粒径は、５０μｍ乃至３００μｍとするのが望ましい。略球形微粒子の平均粒径が、５０μｍ乃至３００μｍであれば、略球形微粒子を最密立方格子状に充填すると、略球形微粒子間の隙間である独立開孔の平均直径が５０μｍ乃至３００μｍとなる。平均直径が５０μｍ乃至３００μｍの独立開孔から生成分散する気泡の平均直径は１００μｍ乃至１０００μｍとなる。平均直径が１００μｍ乃至１０００μｍの微細気泡は、剛性が大きく変形し難いので合体し難い。平均直径が１００μｍ乃至１０００μｍの微細気泡を洗浄水に混入することにより、安定した気泡流を得ることができる。洗浄水吐出装置Ａを人体局部洗浄装置に装着する場合、配管寸法やノズル寸法等を勘案すると、気泡流を支障なく洗浄水流路に流すために、気泡流中の気泡の平均直径は１０００μｍ以下とするのが望ましい。他方、過度に微細な気泡を発生させるのは技術的に難しい。これらを勘案すると、人体局部洗浄装置に装着された洗浄水吐出装置から吐出される気泡流中の気泡の平均直径は１００μｍ乃至１０００μｍであるのが好ましい。
加熱溶融性材料の略球形微粒子の充填率は７０％以上とするのが望ましい。
同一直径の球形粒子を最密立方格子状に充填すると、理論上の最大充填率は７４％となる。静電気の発生等により、最密立方格子状に充填するのは困難であることを勘案しても、独立開孔を得るためには、前記集合体を形成する略球形の粒子の充填率を７０％以上とするのが望ましい。
（２）織布、不織布
ナイロン等の繊維材料を織り、編み、或いは重ねて、織布、不織布とすることにより網目構造を形成できる。網目構造は独立開孔を形成する。繊維の太さ、間隔を略均一にすれば、略格子状の規則的な開孔配置を得ることができる。繊維の太さ、間隔、配向を制御して容易に開孔形状、開孔間距離等を調整できる。織布、不織布は十分な強度を有さないので、支持体に固定することが望ましい。織布、不織布を複数枚重ねることにより、織布、不織布の振動を抑制し、気泡混入動作を安定させることができる。
（３）その他
転相ガラスを用いて連続気孔を形成しても良い。
【００１６】
（Ｃ）撥水処理、親水処理
洗浄水吐出装置Ａにおいて、多孔質材料から成る筒状の気泡生成部材３ａの全部又は一部をＰＴＦＥ、ＥＴＥＦ等の撥水性材料によって構成し、或いは多孔質材料から成る筒状の気泡生成部材３ａの流路表面にパラフィン、カルナバ等を用いて撥水処理を施しても良い。洗浄水として水道水を使用する場合、水道水中に多量に含まれるカルシウムイオンが多孔質材料の細孔内で炭酸カルウシム等の形で析出し、細孔が目詰まりして気泡生成部材３ａが劣化する可能性がある。また多孔質材料表面での毛細管現象による浸透圧によって、気泡生成部材３ａの機能が低下する可能性がある。多孔質材料から成る筒状の気泡生成部材３ａの全部又は一部をＰＴＦＥ、ＥＴＥＦ等の撥水性材料によって構成し、或いは多孔質材料から成る筒状の気泡生成部材３ａの流路表面にパラフィン、カルナバ等を用いて撥水処理を施して、多孔質材料の細孔への水の進入を防ぎ、多孔質材料表面での毛細管現象による浸透圧を下げることにより、気泡生成部材３ａの劣化、機能の低下を防止することができる。
洗浄水吐出装置Ａにおいて、多孔質材料から成る筒状の気泡生成部材３ａの全部又は一部をＨＤＰＥ、ＬＤＰＥ、ＰＰ、ＰＡ、ＰＥＴ、ＭＭＡ、ガラス、ポリオレフィン、セルロース等の親水性材料によって構成し、或いは多孔質材料から成る筒状の気泡生成部材３ａの流路表面にアクリル酸等を用いて親水処理を施し、又はプラズマ処理、クロム酸処理、シリカコート等によって親水処理を施しても良い。
多孔質材料表面の濡れ性が気泡径に影響を及ぼす。多孔質材料が濡れにくい（撥水性が高い）場合、細孔から流出した気体が多孔質材料表面に滞留し易く、気泡径が大きくなり易い。多孔質材料が濡れ易い（親水性が高い）場合、細孔から流出した気体は多孔質材料表面に滞留し難く、気泡径は大きくなり難い。多孔質材料から成る筒状の気泡生成部材３ａの全部又は一部をＨＤＰＥ、ＬＤＰＥ、ＰＰ、ＰＡ、ＰＥＴ、ＭＭＡ、ガラス、ポリオレフィン、セルロース等の親水性材料によって構成し、或いは多孔質材料から成る筒状の気泡生成部材３ａの流路表面にアクリル酸等を用いて親水処理を施し、又はプラズマ処理、クロム酸処理、シリカコート等によって親水処理を施すことにより、気泡径を小さくし、スラグ流やフロス流の発生を防止することができる。
【００１７】
（Ｄ）各種機能の付加
洗浄水吐出装置Ａにおいて、定流量弁５と気泡混入装置３との間の配管２に水道水を所定温度まで加熱する温度制御装置を接続し、或いは、水道水に所定濃度まで薬剤、界面活性剤等の溶質を溶解させる溶質濃度制御装置を接続しても良い。
洗浄対象に応じて、洗浄水を所定温度まで加熱し、或いは洗浄水に所定濃度まで薬剤、界面活性剤等の溶質を溶解させるのは好ましい。洗浄水吐出装置Ａにおいては、定流量弁５によって気泡生成部材３ａの洗浄水流路を流れる水道水の流量が定流量に制御されているので、水道水の加熱制御、水道水への溶質の溶解制御は容易である。
洗浄水吐出装置Ａにおいて、空気ポンプ４ｃと制御装置４ｅとを除去し、気泡生成部材３ａの洗浄水流路を流れる水道水の負圧を利用して気泡生成部材３ａに空気を吸引給気しても良い。この場合、気液比は０．５程度となる。
洗浄水吐出装置Ａにおいて、気泡生成部材３ａを、上流端から下流端まで断面積が一定の筒状に形成しても良い。気泡生成部材３ａの形状が、上流端から下流端まで断面積が一定の筒状であっても、気泡生成部材３ａの洗浄水流路内の気液二相流の流動様式は環状噴霧流とはならない。従って、気泡生成部材３ａを、上流端から下流端まで断面積が一定の筒状に形成しても良い。
気泡生成部材３ａは洗浄水流路の囲壁の全周に亘って延在する筒状部材であったが、洗浄水流路の囲壁の周方向の一部を多孔質材料からなる気泡生成部材で形成しても良い。この場合でも、微細気泡を洗浄水中に分散混入させることができる。
【実施例２】
【００１８】
本発明の第２実施例に係る洗浄水吐出装置を説明する。
第９図に示すように、本発明の第２実施例に係る洗浄水吐出装置Ｂは、洗浄水吐出ノズル１１と、洗浄水吐出ノズル１１に至る洗浄水流路を形成する配管１２と、配管１２の途上に配設された気泡混入装置１３と、気泡混入装置１３に強制給気する強制給気装置１４と、配管１２の上流に配設された洗浄水タンク１５とを備えている。
気泡混入装置１３は洗浄水流路を構成する多孔質材料から成る筒状の気泡生成部材１３ａを有している。気泡生成部材１３ａの内周面には多数の独立開孔が形成されている。気泡生成部材１３ａの洗浄水流路の断面積は、上流端から下流端へ向けて漸次拡大している。気泡生成部材１３ａを包囲して圧力室１３ｂが形成されている。
強制給気装置１４は気泡混入装置１３の圧力室１３ｂに接続する配管１４ａを備えている。配管１４ａの途上に、下流側から順に圧力調整弁１４ｂ、空気ポンプ１４ｃ、除塵用のエアフィルター１４ｄが配設されている。エアフィルター１４ｄより上流の配管１４ａは大気開放されている。空気ポンプ１４ｃの作動を制御する制御装置１４ｅが配設されている。空気ポンプ１４ｃから延びる配管１４ａ′が、圧力調整弁１４ｂ′を介して、洗浄水タンク１５の上部に接続されている。
気泡生成部材１３ａと気泡生成部材１３ａよりも下流域の配管１２と洗浄水吐出ノズル１１とによって構成される洗浄水流路の断面積は、気泡生成部材１３ａによって洗浄水流路を流れる洗浄水に混入される気泡の平均体積から求められる平均直径に等しい直径を有する球体の投影面積より大に設定されている。また、気泡生成部材１３ａより下流域の洗浄水流路の断面積は、気泡生成部材１３ａの下流端の断面積以上に設定されている。
洗浄水吐出装置Ｂの寸法、重量、消費電力は携帯に適した値に設定されている。
上記構成を有する洗浄水吐出装置Ｂにおいては、制御装置１４ｅの電源を投入すると、制御装置１４ｅの制御の下に空気ポンプ１４ｃが作動する。空気が配管１４ａへ吸入され、エアフィルター１４ｄを通って除塵される。除塵された空気は、空気ポンプ１４ｃと圧力調整弁１４ｂ′とを通って、洗浄水タンク１５ヘ圧送される。洗浄水タンク１５内の洗浄水が加圧され、洗浄水タンク１５から吐出し、配管１２を通って気泡混入装置１３の気泡生成部材１３ａへ流入する。
空気ポンプ１４ｃを通った空気は、圧力調整弁１４ｂを通って、圧力室１３ｂへ圧送される。圧力室１３ｂへ流入した加圧空気は、多孔質材料から成る気泡生成部材１３ａの細孔を通り、内周面に形成された多数の独立開孔を経て、気泡生成部材１３ａの内部に形成された洗浄水流路を流れる洗浄水に、微細気泡となって略均一に分散して混入する。
大量の空気が微細気泡となって洗浄水中に分散混入して、洗浄水の流れは気泡流となる。気泡流は配管１２を通り、洗浄水吐出ノズル１１から噴流となって吐出する。気泡流の噴流は、高い洗浄力を有し、被洗浄面に衝突して該面を十分に洗浄する。気泡流が吐出することにより、高い節水効果が得られる。
洗浄水タンクを備える洗浄水吐出装置Ｂは、携帯用の各種洗浄装置に広く応用できる。強制給気装置１４の空気ポンプ１４ｃを、気体の圧送のみならず洗浄水の圧送にも使用することにより、洗浄水の圧送用に別途ポンプを設ける場合に比べて部品数が減少し、洗浄水吐出装置Ｂの製造コストが低減する。滞留する洗浄水に気泡生成部材１３ａを介して気泡を混入させる場合には、気泡径がある程度まで大きくならないと、気泡は気泡生成部材１３ａから離れず、洗浄水に混入しない。洗浄水の流水に気泡生成部材１３ａを介して気泡を混入させる場合には、気泡径が小さくても、流水によって気泡は気泡生成部材１３ａから離され、洗浄水に混入する。洗浄水吐出装置Ｂは、滞留する洗浄水に気泡を混入させるのではなく、洗浄水の流水に気泡を混入させるので、微細な気泡を洗浄水中に多量に混入させることができ、洗浄水の洗浄効果を高めることができる。
配管１４ａに圧力調整弁１４ｂを設け、圧力室１３ｂへ流入する空気の圧力を調整して気泡生成部材１３ａからの気泡生成量を調整し、また、配管１４ａ′に圧力調整弁１４ｂ′を設け、洗浄水タンク１５へ流入する空気の圧力を調整して気泡生成部材１３ａの内部に形成された洗浄水流路を流れる洗浄水の流量を調整することにより、洗浄水への気泡混入量を制御することができる。圧力調整弁１４ｂ、１４ｂ′の何れか一方のみでも、洗浄水への気泡混入量を制御することができる。
洗浄水吐出装置Ｂの寸法、重量、消費電力は携帯に適した値に設定されているので、洗浄水吐出装置Ｂを備えるシャワー、人体局部洗浄装置、手洗浄装置、口蓋洗浄装置等の各種洗浄装置を携帯可能にすることができる。
【００１９】
第１０（ａ）図乃至第１０（ｃ）図に、気泡生成部材内面に付着した汚れの自動除去装置の一例を示す。
洗浄水吐出ノズル２１に洗浄水を供給する配管２２の途上に、第１実施例の気泡混入装置３、第２実施例の気泡混入装置１３と同様の、気泡混入装置の気泡生成部材２３ａ、圧力室２３ｂが配設されている。配管２２は気泡生成部材２３ａの上流位置で略直角に屈曲している。上記諸部材は一体化されており、図示しない駆動装置により、第１０（ａ）図乃至第１０（ｃ）図で左右方向へ駆動される。
配管２２の屈曲部に、開口２２ａが形成されている。棒状部材２５が、開口２２ａを通って配管２２、気泡生成部材２３ａ内へ挿入されている。棒状部材２５の開口２２ａ外ヘ延びる部分の端部は不動の支持部材に固定されている。棒状部材２５の固定端近傍部に第１蓋部材２６ａが固定され、他端に第２蓋部材２６ｂが固定されている。棒状部材２５の他端近傍部にブラシ２７が固定されている。
配管２２へ洗浄水が供給されず、洗浄水吐出ノズル２１が作動を停止している時、一体化された上記諸部材は、図示しない駆動装置により第１０（ａ）図乃至第１０（ｃ）図で右方ヘ駆動され、第１０（ｂ）図に示すように、第１蓋部材２６ａが配管２２の開口２２ａを閉鎖している。
配管２２へ洗浄水が供給される前に、一体化された上記諸部材が、図示しない駆動装置により第１０（ｃ）図に示すように左方へ駆動される。この時、固定されて不動のブラシ２７が気泡生成部材２３ａの内面を擦り、気泡生成部材２３ａの内面に付着した汚れを除去する。第２蓋部材２６ｂが配管２２の開口２２ａを閉鎖する。
配管２２へ洗浄水が供給され、気泡生成部材２３ａから発生する気泡が洗浄水の流水に混入し、気泡流が洗浄水吐出ノズル２１から吐出する。
洗浄水吐出ノズル２１からの気泡流の吐出が終了すると、一体化された上記諸部材が、図示しない駆動装置により第１０（ｂ）図に示すように右方へ駆動される。この時、固定されて不動のブラシ２７が気泡生成部材２３ａの内面を擦り、気泡生成部材２３ａの内面に付着した汚れを除去する。第１蓋部材２６ｂが配管２２の開口２２ａを閉鎖する。
上述のような、気泡生成部材内面に付着した汚れの自動除去装置を、カルシウムイオン、マグネシウムイオン等の析出し易いイオンを多く含む水を使用する洗浄水吐出装置に用いることにより、洗浄水吐出装置の保守を容易化し、洗浄水吐出装置の機能を長期に亘って維持することができる。
【実施例３】
【００２０】
本発明の第３実施例に係る洗浄水吐出装置を説明する。
本実施例に係る洗浄水吐出装置Ｃは便器に取り付けられる人体局部洗浄装置に組み込まれている。第１１図に示すように、水道水が圧力調整機能を有する電磁止水弁３０を経由し熱交換器３１に供給される。熱交換器３１内に、ヒーター３２と、熱交換器内の水位を検知し空焚き等を防止するための第１水位センサー３３、第２水位センサー３４と、熱交換器内の水温を監視するための温度センサー３５とが設けられている。適温まで昇温した水道水は大気開放弁３６を経由し水流路切替弁３７に導かれる。水流路切替弁３７で、使用者による操作部３８の操作に基づいて、流量が調節され、流路が切替えられ、ノズル３９内に配設された複数の水流路中の選択された流路へ、流量調節された水道水が供給される。空気ポンプ４０により加圧された空気が、空気流路切替弁４１に導かれる。空気流路切替弁４１で、使用者による操作部３８の操作に基づいて、流路が切替えられ、ノズル３９内に配設された複数の空気流路中の選択された流路へ、加圧空気が供給される。
第１２図、第１３図に示すように、ノズル３９の先端部は、着脱可能なノズルヘッド３９ａを構成している。ノズルヘッド３９ａの上面に、尻洗浄用の吐出口４２、４３と、ビデ洗浄用の吐出口４４、４５とが形成されている。吐出口４４の直下に、気泡混入装置４６が配設されている。気泡混入装置４６は、多孔質材料である樹脂加熱焼結材から成る直筒状の気泡生成部材４６ａを有している。気泡生成部材４６ａの内周面には、多数の独立開孔が形成されている。気泡生成部材４６ａは、両端部がノズルヘッド３９ａに圧入されることにより、ノズルヘッド３９ａに固定されている。気泡生成部材４６ａの何れか一方の端部の内径が、他の部位の内径に比べて大きな値に設定されている。気泡生成部材４６ａの内周面は洗浄水流路を形成している。気泡生成部材４６ａは、内周面が形成する洗浄水流路の下流側端を斜め上方へ差し向けて配設されている。気泡生成部材４６ａの内周面が形成する洗浄水流路の下流側端は、ノズルヘッド３９ａに形成され、斜め上方へ延在する直線状の洗浄水流路４７を介して、吐出口４４に連通している。気泡生成部材４６ａの内周面が形成する洗浄水流路の上流側端は、ノズルヘッド３９ａの内部に形成された洗浄水流路４８に連通している。洗浄水流路４８は、気泡生成部材４６ａを超えてノズルヘッド３９ａの端部まで延び、ノズルヘッド３９ａに形成され、斜め上方へ延在する略直線状の洗浄水流路４９に連通している。洗浄水流路４９は吐出口４５に連通している。浄水流路４８の上流端はノズル３９内に配設された図示しない洗浄水配管に接続されている。気泡生成部材４６ａの周囲に、圧力室４６ｂが形成されている。圧力室４６ｂは、ノズルヘッド３９ａの内部に形成された空気流路５０に連通している。空気流路５０の上流端はノズル３９内に配設された図示しない空気配管に接続されている。
吐出口４２、４３の直下にも、気泡混入装置４６と同様の、気泡混入装置が配設されている。ノズル３９内に、吐出口４２の直下に配設された気泡混入装置に連通する洗浄水配管、空気配管と、吐出口４３の直下に配設された気泡混入装置に連通する洗浄水配管、空気配管とが配設されている。
水流路切替弁３７よりも下流側の部材が洗浄水吐出装置Ｃを構成している。
第１１図において、参照番号５１は、人体局部洗浄装置の制御装置であり、５２は電源投入部であり、主電源の操作部である。参照番号５３は、便器の使用を検知する使用検知装置である。
本人体局部洗浄装置においては、通常は、使用検知手段５３により便器の使用を自動的に検知して、待機状態を解除する。使用者が操作部３８を操作して、吐出口４４、４５からの洗浄水の吐出を選択すると、水流路切替弁３７と、ノズル３９内に配設された図示しない洗浄水配管とを介して、洗浄水流路４８に水道水が供給され、空気流路切替弁４１と、ノズル３９内に配設された図示しない空気配管とを介して、空気流路５０に加圧空気が供給される。気泡混入装置４６において、水道水中に多量の微細気泡が略均一に分散して混入され、気泡流が生成される。気泡流は吐出口４４から吐出する。気泡が混入されない水道水が吐出口４５から吐出する。気泡流と気泡が混入しない水道水とが被洗浄部に当たり、被洗浄部を洗浄する。
使用者が操作部３８を操作して、吐出口４２又は４３からの洗浄水の吐出を選択すると、水流路切替弁３７と、ノズル３９内に配設された図示しない洗浄水配管とを介して、吐出口４２又は４３の直下に配設された気泡混入装置に洗浄水が供給され、空気流路切替弁４１と、ノズル３９内に配設された図示しない空気配管とを介して、吐出口４２又は４３の直下に配設された気泡混入装置に加圧空気が供給される。吐出口４２又は４３の直下に配設された気泡混入装置において、水道水中に多量の微細気泡が略均一に分散して混入され、気泡流が生成される。気泡流は、吐出口４２又は４３から吐出し、被洗浄部を洗浄する。
洗浄水吐出装置Ｃにおいては、気泡生成部材４６ａよりも下流の洗浄水流路４７が略直線状に延在している。洗浄水流路４７が湾曲していると、気泡流が当該湾曲部を流れる際に、分散した微細気泡が遠心力を受けて集合合体し、気泡流がスラグ流やフロス流となるおそれがある。洗浄水流路４７を略直線状に延在させれば、遠心力による微細気泡の集合合体は起こらず、気泡流が維持される。
洗浄水吐出装置Ｃにおいては、気泡混入装置４６が、ノズルヘッド３９ａ内に、より具体的にはノズルヘッド３９ａに形成された吐出口４４の直下に配設されているので、気泡流が洗浄水流路内に滞留する時間が短縮される。この結果、水道水中に分散した微細気泡が、吐出前に合体する可能性が減少し、吐出時まで気泡流が維持される可能性が増大する。
洗浄水吐出装置Ｃにおいては、気泡混入装置４６が取り付けられたノズルヘッド３９ａが、ノズル３９に着脱可能に取り付けられているので、ノズルヘッド３９ａをノズル３９から取り外して、気泡生成部材４６ａの内周面を容易に洗浄することができる。従って、洗浄水吐出装置Ｃにおいては、気泡混入装置４６の保守が容易である。
洗浄水吐出装置Ｃにおいては、気泡生成部材４６ａがノズルヘッド３９ａに圧入固定されているので、固定部の隙間を介して加圧空気が水道水に混入し、予定外の大径の気泡が水道水中に混入するのを防止できる。
洗浄水吐出装置Ｃにおいては、気泡生成部材４６ａの圧入部の内径が他の部位の内径に比べて大に設定されているので、圧入後の圧入部の内径が他の部位の内径と同一になり、水道水流の乱れの発生が防止され、気泡の合体による大径化が防止される。
洗浄水吐出装置Ｃにおいては、気泡生成部材４６ａの両端部が圧入部であり、何れか一方の圧入部の内径が他の部位の内径に比べて大に設定されている。気泡生成部材４６ａの両端部を圧入固定することにより、気泡生成部材４６ａをノズルヘッド３９ａに堅固に固定できる。気泡生成部材４６ａは一般に粉末成形されるが、金型の関係で、気泡生成部材４６ａの両端部の内径を他の部位の内径に比べて大にすると、一方にバリができる。従って、何れか一方の端部の内径を他の部位の内径に比べて大に設定するのが望ましい。
洗浄水吐出装置Ｃにおいては、気泡生成部材４６ａは、ノズルヘッド３９ａ内に且つ吐出口４４の直下に且つ内面が形成する洗浄水流路の下流側端を上方へ差し向けて配設されているので、気泡生成部材４６ａより下流の洗浄水流路４７を略直線状に延在させることができ、気泡の合体を防止することができる。
本実施例に係る人体局部洗浄装置においては、水流路切替弁３７、空気流路切替弁４１はそれぞれモーターにより同期して駆動される。水流路切替弁３７、空気流路切替弁４１を１つのモーターで駆動しても良い。空気ポンプ４０はローリングポンプであるが、ベーンポンプ、ロータリーポンプ、リニアポンプ等であっても良い。熱交換器３１は温度変化や温度むらの少ない貯湯式であるが、小型で連続出湯が可能な瞬間式や、貯湯式と瞬間式の長所を兼ね備えるセミ貯湯式としても良い。セミ貯湯式は貯湯部分は従来の貯湯式熱交換器に比べて小さく、ヒーター容量は大きいので、瞬間式同様に温度上昇能力が高く且つ温度むらは少ない。セミ貯湯式では、熱交換器の下流側に設置された小型の貯湯部分が、温度むらを少なくするために一定時間洗浄水を滞留させる温度緩衝体として機能する。セミ貯湯式熱交換器は、省エネ効果に優れると共に人体局部洗浄装置の使用性の向上にも寄与する。空気混入率を制御して使用感を使用者が任意に制御できるように構成しても良い。この場合には、水勢制御とは独立して空気混入率を制御できるようにするのが望ましい。空気ポンプ４０内にヒーターを配設し、加熱した空気を気泡混入装置４６へ供給しても良い。この場合は、熱交換器３１で生成する温水を例えば２５℃乃至３０℃程度のぬるま湯とし、ぬるま湯に加熱空気を混入して、吐出する気泡流の温度を体温程度にしても良い。熱交換器３１で生成する温水を例えば２５℃乃至３０℃程度のぬるま湯とすることにより、熱交換器３１に設ける防熱材を薄肉にすることができ、人体局部洗浄装置を小型化できる。熱交換器３１を除去し、冷水と加熱空気とを気泡混入装置４６へ供給して、温水の気泡流を生成しても良い。
第１４図に、洗浄水吐出装置Ｃでの、洗浄水流速と気泡生成直後の気泡径との関係の一例を示す。第１４図から、洗浄水流速を制御して生成気泡径を制御できることが分かる。洗浄水流速が大きいと生成中の気泡に加わる洗浄水からの剪断力が大きいので、気泡は成長の初期段階で洗浄水に連行されて洗浄水中に分散混入する。従って洗浄水流速が大きいと気泡径は小さい。洗浄水流速が一定の場合には、生成気泡径は気泡生成部材の洗浄水に接する面に形成する独立開孔の開孔面積に略比例して増減する。従って、洗浄水流速が一定の場合には、前記独立開孔の開孔径を制御して、生成気泡径を制御できる。
第１５図に、洗浄水吐出装置Ｃでの、気泡の洗浄水流路内滞留時間と気泡成長度との関係の一例を示す。図中Ｄｂは生成直後の気泡径を示し、Ｄは滞留後の気泡径を示す。第１５図から、滞留時間が増加すると共に、気泡同志が合体して気泡が成長し、気泡径が増加することが分かる。滞留時間を制御して気泡径を制御することかできる。洗浄水流量を制御することにより滞留時間を制御し、気泡径を制御することができる。洗浄水流量が小さい時は、洗浄水流速が小さく、滞留時間が長いので、大きな気泡径が得られ、ソフトな感触を与える気泡流が得られる。洗浄水流量が大きい時は、洗浄水流速が大きく、滞留時間が短いので、小さな気泡径が得られ、ハードな感触を与える気泡流が得られる。
【実施例４】
【００２１】
本発明の第４実施例に係る洗浄水吐出装置を説明する。
第１６図、第１７図に示すように、本実施例に係る洗浄水吐出装置Ｄは、洗浄水吐出ノズル６０を備えている。洗浄水吐出ノズル６０の先端部は、着脱可能なノズルヘッド６０ａを構成している。ノズルヘッド６０ａには、第１吐出口６１と第２吐出口６２とが形成されている。洗浄水吐出ノズル６０、ノズルヘッド６０ａには、第１吐出口６１に接続する洗浄水流路６３と、第２吐出口６２に接続する洗浄水流路６４とが形成されている。洗浄水流路６４の断面積は、洗浄水流路６３の断面積より大きな値に設定されている。浄水吐出ノズル６０の基部に、可動の気泡混入装置６５が配設されている。気泡混入装置６５は、洗浄水流路を形成する多孔質材料から成る筒状の気泡生成部材６５ａを有している。気泡生成部材６５ａの内周面には多数の独立開孔が形成されている。気泡生成部材６５ａ内の洗浄水流路の断面積は、上流端から下流端へ向けて漸次拡大している。気泡生成部材６５ａの周囲に圧力室６５ｂが形成されている。気泡混入装置６５は、気泡生成部材６５ａ内の洗浄水流路の上流端に接続するニップル６６と、圧力室６５ｂに連通する逆Ｌ型のニップル６７とを有している。ニップル６６は図示しないフレキシブルチューブを介して、洗浄水の供給源に接続し、ニップル６７は図示しないフレキシブルチューブを介して加圧空気供給源に接続している。気泡混入装置６５は洗浄水吐出ノズル６０の基部に固定された案内部材６８内に摺動可動に収容されている。案内部材６８に形成された開孔６９が洗浄水流路６３に連通し、開孔７０が洗浄水流路６４に連通している。案内部材６８に、図示しない駆動ベルトとの係合部７１が形成されている。案内部材６８内に、気泡混入装置６５を付勢するバネ７２が配設されている。洗浄水吐出装置Ｄは、図示しない便器に取り付けられる人体局部洗浄装置に組み込まれている。
洗浄水吐出装置Ｄにおいては、図示しない洗浄水供給源から気泡混入装置６５ヘ洗浄水が供給され、図示しない加圧空気供給源から気泡混入装置６５へ加圧空気が供給される。気泡生成部材６５ａの内周面が形成する洗浄水流路を流れる洗浄水中に、気泡生成部材６５ａの内周面に形成された多数の独立開孔を介して、多量の微細気泡が略均一に分散して混入され、気泡流が形成される。生成された気泡流は、第１６図から分かるように、案内部材６８の開孔６９、洗浄水流路
６３を通り、第１吐出口６１から吐出する。
図示しない駆動ベルトを作動させ、案内部材６８の係合部７１を押すと、洗浄水吐出ノズル６０が、第１７図で矢印で示す方向、即ちノズルヘッド６０ａの方向へ移動する。洗浄水吐出ノズル６０がノズルヘッド６０ａの方向ヘ移動すると、ニップル６７が、固定の突起部材７３と係合し、気泡混入装置６５は、バネ７２の付勢力に逆らって移動する。この結果、第１７図から分かるように、気泡生成部材６５ａの内周面が形成する洗浄水流路が、案内部材６８の開孔７０に連通する。気泡混入装置６５で生成された気泡流は、第１７図から分かるように、案内部材６８の開孔７０、洗浄水流路６４を通り、第２吐出口６２から吐出する。
洗浄水流路６４の断面積は洗浄水流路６３の断面積より大きいので、両者を流れる洗浄水の流量を略同一とした場合、洗浄水流路６４を流れる洗浄水の流速は洗浄水流路６３を流れる洗浄水の流速よりも小さい。洗浄水流路６３と洗浄水流路６４とは略同一長さなので、気泡流が洗浄水流路６４内に滞留する時間は、気泡流が洗浄水流路６３内に滞留する時間よりも長い。この結果、吐出口６２から吐出する気泡流に含まれる気泡の径は、吐出口６１から吐出する気泡流に含まれる気泡の径よりも大となり、吐出口６２から吐出する気泡流は吐出口６１から吐出する気泡流に比べてソフトな洗浄感を生む。吐出口６１をお尻洗浄用とし、吐出口６２をビデ用とし、上述のように、流路切換手段を介して、選択的に何れかの吐出口へ気泡流を供給すれば、人体局部洗浄装置の使用性が向上する。
洗浄水吐出装置Ｄの作動中に空気の供給が停止すると、水の浸透圧や管路抵抗等による圧力により洗浄水の一部が気泡生成部材６５ａの細孔を通って圧力室６５ｂ、空気流路等へ進入する可能性があるので、気泡を含まない洗浄水を吐出する場合でも、圧力室に少量の加圧空気を供給し、気泡生成部材６５ａを通して微量の空気が洗浄水中に混入するように構成するのが望ましい。洗浄水の吐出停止後に、洗浄水吐出ノズル６０内の残水を除去するために一定時間空気のみを吐出させると、吐出口６１、６２の周辺に付着した水滴やゴミなども除去することができる。
第１８図に、洗浄水吐出装置Ｄで得られる、気泡ポンプ効果の一例を示す。
図中、Et/Ewはエネルギー増幅効果を示している。Etは気泡流の気泡混入装置６５の直近下流域における出力エネルギーをあらわし、Ewは気泡混入装置６５の直近上流域の洗浄水のエネルギーである。効率はEt/(Ew+Ea)であらわされ、出力エネルギーEtをすべての入力エネルギーで除したポンプとしての総合効率である。Eaは、混入された空気のエネルギーである。Et、Ew、Eaは下式で表される。
ＥＷ＝ＰＷＱＷ＋（ρＷ／２）ＱＷＶＷ２
Ｅｔ＝ＰｔＱｔ＋（ρｔ／２）ＱｔＶｔ２
Ｅａ＝ＰａＱａ
上式において、Ｐは圧力、Ｑは体積流量、ρは密度、Ｖは速度をあらわし、添え字ｗは気泡混入装置６５直近上流域における気体未混入時の洗浄水をあらわし、添え字tは気泡混入装置６５直近下流域における気体混入後の二相流となった洗浄水をあらわし、添え字aは空気をあらわす、Paは気泡混入装置６５の通過圧力損失を除外した空気混入圧力である。多量の微細気泡の生成、洗浄水の流水への略均一に分散した混入を同時に行うと、混入した気泡は気泡ポンプとして機能し、直ちに洗浄水を増速させ、洗浄水のエネルギーを増加させる。混入気泡の気泡径が小さいと、気泡の剛性が高く、洗浄水中で不要な変形や振動を起こさないので、気泡が洗浄水中に在ることによるエネルギー損失も少ない。
気泡ポンプとして機能する気泡混入装置６５を用いれば、高層マンションの最上階や一般家庭の二階等水圧の低い場所に、エネルギー消費量の少ない人体局部洗浄装置を設置することが可能となる。水圧の低い場所に人体局部洗浄装置を設置すべく水ポンプ等を配設する場合においても、気泡混入装置６５を用いれば、ポンプの小型化が図れる。ポンプアップのため水道配管に水ポンプを接続する際には、水ポンプの作動が水道圧力に影響を与えることによる汚水の逆流を防ぐために水道配管と水ポンプの間に大気開放された貯水槽を設ける必要がある。気泡混入装置６５により構成される気泡ポンプは、従来の水ポンプとは全く作動原理が異なり、気泡ポンプを作動させても水道圧力に影響を与えないので、水道配管と直接接続することが可能であり、水圧の低い場所に人体局部洗浄装置を設置する際に、人体局部洗浄装置の大幅な簡略化を図れる。
気泡ポンプ機能を有する気泡混入装置６５を用いれば、水道水の水圧を低くできるので、空気混入に必要な圧力も低くできる。
気泡混入装置６５を、水の硬度が高い地域で使用する場合には、気泡生成部材６５ａの内周面に形成した独立開孔が、炭酸カルシウム等の硬度成分の化合物により閉塞する可能性がある。独立開孔が閉塞すると混入空気流量が減少する。気泡混入装置６５を、水の硬度が高い地域で使用する場合には、気泡混入装置６５よりも上流側の洗浄水流路に、酸性水溶液を流すための、通常は封鎖された開孔を設けておくことが望ましい。酸性水溶液を流すことにより気泡生成部材６５ａの内周面に付着した硬度成分の化合物を容易に溶解して除去することができる。必要時に酸性水溶液を生成できるように酸性水溶液生成装置を設けてもよい。酸性水溶液生成装置は、洗浄水を電気分解して酸性水を生成する装置であっても良く、洗浄水中に溶解すると酸性を示す物質を投入する装置であっても良い。酸性水溶液生成装置を、所定の時間間隔で作動させて気泡生成部材６５ａの内周面を洗浄するように構成しても良く、使用者が必要に応じて作動させるように構成しても良い。
第１９図にナイロンメッシュにより独立開孔を形成した気泡生成部材６５ａ′を示す。気泡生成部材６５ａ′においては、網目状の独立開孔を有するナイロン製のメッシュ７４が筒状且つ格子状の支持体７５に加熱溶着されている。気泡生成部材６５ａ′は、十分な強度を有している。メッシュ７４の開孔形状は使用する繊維の太さや間隔や配向を変えることにより任意に調整可能である。
【００２２】
洗浄水吐出装置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄにおける気泡発生部材３ａ、１３ａ、４６ａ、６５ａの内周面への炭酸カルシウムの析出を抑制し、気泡発生部材３ａ、１３ａ、４６ａ、６５ａの経時的な機能低下を抑制する方策を試験に基づいて検討した。
（１）スケールの主成分の同定
円筒状の多孔質体に水道水を通水し、多孔質体の周囲に加圧空気を供給して、多孔質体内を流れる水道水に気泡を混入させ、気泡が混入した水道水を多孔体から吐出させた。通水を継続した結果、多孔質体の流路表面にスケールが付着し、水道水への気泡の混入が妨げられた。Ｘ線回折により、スケールの主成分が炭酸カルシウムであると同定した。
（２）気泡を混入させない通水試験
アクリル多孔質体の細管の長さの半分を以下の３種類のコーティング剤中に浸漬し、引き上げた後乾燥させた。
ポリエチレン多孔質体の細管の長さの半分を以下の３種類のコーティング剤中に浸漬し、引き上げた後乾燥させた。
１．アクリルとシリコーンとを混合したコーティング剤（三井東圧化学（株）製アクリル主剤Ｑ１６６、日本油脂（株）製シリコーンＦＳ７１０、三井東圧化学（株）製硬化剤Ｐ５３−７０Ｓ、トルエン溶剤を混合した。配合は主剤５重量部に対して硬化剤１重量部とした。シリコーンと溶剤とは適量加えた。）
２．アルキルポリシロキサンが主成分のコーティング剤（日本合成ゴム（株）製グラスカ（Ａ剤、Ｂ剤）、イソプロピルアルコール溶剤を混合した。配合はＡ剤３重量部に対してＢ剤１重量部とした。イソプロピルアルコール溶剤は、適量加えた。）
３．常温で硬化しガラスとなるコーティング剤（（株）日興製ＧＯ−１００−ＳＸ（主剤、硬化剤）を使用した。配合は主剤１０重量部に対して硬化剤１重量部とした。）
アクリル多孔質体の細管、ポリエチレン多孔質体の細管に、気泡を混入させることなく、硬度を３００に調整した水道水を０．５ｄｍ3 ／分の流量で循環して通水した。
所定時間通水を継続した後、アクリル多孔質体の細管、ポリエチレン多孔質体の細管の流路表面を目視観察した。試験結果を第２０図に示す。
第２０図から以下が分かる。
１．アクリル多孔質体の細管に対しては、アクリルとシリコーンとを混合したコーティング剤、常温で硬化してガラスとなるコーティング剤が、炭酸カルシウムの析出抑制に効果的である。
２．ポリエチレン多孔質体の細管に対しては、アクリルとシリコーンとを混合したコーティング剤、アルキルポリシロキサンが主成分のコーティング剤が、炭酸カルシウムの析出抑制に効果的である。
３．アクリルとシリコーンとを混合したコーティング剤、アルキルポリシロキサンが主成分のコーティング剤、常温で硬化してガラスとなるコーティング剤は、何れもシロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ結合）を有する成分を含有する。従って、シロキサン結合を有する成分を含有するコーティング剤は、炭酸カルシウムの析出抑制に効果的である。
（３）気泡を混入させた通水試験
１．炭酸カルシウムの析出に対する通水態様の影響の確認試験
表面処理を施していないポリエチレン多孔質体の細管（外径×内径×長さ＝８ｍｍ×２ｍｍ×１０ｍｍ、平均細孔径＝２６μｍ）を圧力室内に収納し、エアポンプを介して圧力室に空気を１ｄｍ３ ／分の流量で供給しつつ、ポリエチレン多孔質体の細管に硬度を３００に調整した水道水を０．５ｄｍ３ ／分の流量で通水し、ポリエチレン多孔質体の細管から気泡流を吐出させた。試験装置を第２１図に示す。
連続通水した場合と、１分間通水後５秒間通水停止（空気の供給は継続）を繰り返した場合と、１分間通水後３０秒間通水停止（空気の供給は継続）を繰り返した場合とにつき、圧力室ヘ流入する空気の経時的な圧力上昇を測定した。試験結果を第２２図に示す。
第２２図から、ポリエチレン多孔質体の細管への通水を断続的に停止した場合、連続通水する場合に比べて、圧力室ヘ流入する空気の圧力上昇速度が低下することが分かり、ひいてはポリエチレン多孔質体の細管の流路表面への炭酸カルシウムの析出が抑制されることが分かる。通水停止時に流路表面の細孔から噴出する空気によって流路表面に付着したスケールが引き剥がされるものと考えられる。また、１分間通水後５秒間通水停止を繰り返した場合と、１分間通水後３０秒間通水停止を繰り返した場合とでは、炭酸カルシウムの析出抑制効果に大差無いことが分かる。
第２１図の試験装置を用い、エアポンプを介して圧力室に空気を１ｄｍ３ ／分の流量で供給しつつ、ポリエチレン多孔質体の細管に硬度を１５０に調整した水道水を０．５ｄｍ３ ／分の流量で通水し、ポリエチレン多孔質体の細管から気泡流を吐出させた。
連続通水した場合と、１分間通水後５秒間通水停止を繰り返した場合とにつき、圧力室ヘ流入する空気の経時的な圧力上昇を測定した。試験結果を第２３図に示す。
第２３図から、通水する水道水の硬度が変わっても、ポリエチレン多孔質体の細管への通水を断続的に停止することにより、ポリエチレン多孔質体の細管の流路表面への炭酸カルシウムの析出が抑制されることが分かる。
２．コーティング剤の炭酸カルシウム析出抑制効果確認試験
第２１図と同様の試験装置を用い、アクリル、シリコーン、フッ素樹脂の混合体（三井東圧化学（株）製アクリル主剤Ｑ１６６、日本油脂（株）製シリコーンＦＳ７１０、日本油脂（株）製フッ素Ｆ２００、三井東圧化学（株）製硬化剤Ｐ５３−７０Ｓ、トルエン溶剤を混合した。配合は主剤５重量部に対して硬化剤１重量部とした。シリコーンとフッ素と溶剤とは適量加えた。）を内面に塗布したアクリル多孔質体の細管（外径×内径×長さ＝８ｍｍ×２ｍｍ×１０ｍｍ、平均細孔径＝４０μｍ）を圧力室内に収納し、エアポンプを介して圧力室に空気を１ｄｍ３ ／分の流量で供給しつつ、アクリル多孔質体の細管に硬度を３００に調整した水道水を０．５ｄｍ３ ／分の流量で通水し、アクリル多孔質体の細管から気泡流を吐出させた。１分間通水後５秒間通水停止を繰り返しながら、圧力室ヘ流入する空気の経時的な圧力上昇を測定した。試験結果を第２４図に示す。第２４図に、表面処理を施していない同一寸法のアクリル多孔質体の細管を用いて同様の試験を行った結果を併記する。
第２４図から、アクリル、シリコーン、フッ素樹脂の混合体を用いて表面処理を施すことにより、圧力室ヘ流入する空気の圧力上昇速度が低下すること、ひいてはアクリル多孔質体の細管の内面への炭酸カルシウムの析出が抑制されることが分かる。
第２１図と同様の試験装置を用い、アクリル、シリコーンの混合体（三井東圧化学（株）製アクリル主剤Ｑ１６６、日本油脂（株）製シリコーンＦＳ７１０、三井東圧化学（株）製硬化剤Ｐ５３−７０Ｓ、トルエン溶剤を混合した。配合は主剤５重量部に対して硬化剤１重量部とした。シリコーンの配合は、０重量％、０．３重量％、３重量％の３種類とした。溶剤は適量加えた。）を内面に塗布したアクリル多孔質体の細管（外径×内径×長さ＝８ｍｍ×２ｍｍ×１０ｍｍ、平均細孔径＝３６μｍ）を圧力室内に収納し、エアポンプを介して圧力室に空気を１ｄｍ３ ／分の流量で供給しつつ、アクリル多孔質体の細管に硬度を３００に調整した水道水を０．５ｄｍ３ ／分の流量で通水し、アクリル多孔質体の細管から気泡流を吐出させた。１分間通水後５秒間通水停止を繰り返しながら、圧力室ヘ流入する空気の経時的な圧力上昇を測定した。試験結果を第２５図に示す。
第２５図から、フッ素樹脂を含まないアクリル、シリコーンの混合体を用いて表面処理を施した場合でも、アクリル多孔質体の細管の内面への炭酸カルシウムの析出が抑制されることが分かる。また、フッ素樹脂を含まないアクリル、シリコーンの混合体を用いる場合、シリコーンの配分を０．３重量％とするのが効果的であることが分かる。
第２１図と同様の試験装置を用い、常温で硬化してガラスとなるコーティング剤（（株）日興製ＧＯ−１００−ＳＸ（主剤、硬化剤）を使用した。配合は主剤１０重量部に対して硬化剤１重量部とした。）を内面に塗布したアクリル多孔質体の細管（外径×内径×長さ＝８ｍｍ×２ｍｍ×１０ｍｍ、平均細孔径＝３０μｍ）を圧力室内に収納し、エアポンプを介して圧力室に空気を１ｄｍ３ ／分の流量で供給しつつ、アクリル多孔質体の細管に硬度を１５０に調整した水道水を０．５ｄｍ３ ／分の流量で通水し、アクリル多孔質体の細管から気泡流を吐出させた。１分間通水後５秒間通水停止を繰り返しながら、圧力室ヘ流入する空気の経時的な圧力上昇を測定した。試験結果を第２６図に示す。第２６図に、表面処理を施していない同一寸法のアクリル多孔質体の細管を用いて同様の試験を行った結果を併記する。
第２６図から、常温で硬化してガラスとなるコーティング剤を用いて表面処理を施すことにより、アクリル多孔質体の細管の内面への炭酸カルシウムの析出が抑制されることが分かる。
第２１図と同様の試験装置を用い、アクリル、シリコーンの混合体（三井東圧化学（株）製アクリル主剤Ｑ１６６、日本油脂（株）製シリコーンＦＳ７１０、三井東圧化学（株）製硬化剤Ｐ５３−７０Ｓ、トルエン溶剤を混合した。配合は主剤５重量部に対して硬化剤１重量部とした。シリコーンの配合は０．３重量％とした。溶剤は適量加えた。）を内面に塗布したポリエチレン多孔質体の細管（外径×内径×長さ＝８ｍｍ×２ｍｍ×１０ｍｍ、平均細孔径＝２５μｍ）を圧力室内に収納し、エアポンプを介して圧力室に空気を１ｄｍ３ ／分の流量で供給しつつ、ポリエチレン多孔質体の細管に硬度を１５０に調整した水道水を０．５ｄｍ３ ／分の流量で通水し、ポリエチレン多孔質体の細管から気泡流を吐出させた。１分間通水後５秒間通水停止を繰り返しながら、圧力室ヘ流入する空気の経時的な圧力上昇を測定した。試験結果を第２７図に示す。
第２７図から、アクリル、シリコーンの混合体を用いて表面処理を施すことにより、ポリエチレン多孔質体の細管の内面への炭酸カルシウムの析出が抑制されることが分かる。
第２１図と同様の試験装置を用い、アルキルポリシロキサンが主成分のコーティング剤（日本合成ゴム（株）製グラスカ（Ａ剤、Ｂ剤）、イソプロピルアルコール溶剤を混合した。配合はＡ剤３重量部に対してＢ剤１重量部とした。イソプロピルアルコール溶剤は適量加えた。）を内面に塗布したポリエチレン多孔質体の細管（外径×内径×長さ＝８ｍｍ×２ｍｍ×１０ｍｍ、平均細孔径＝２５〜
３０μｍ）を圧力室内に収納し、エアポンプを介して圧力室に空気を１ｄｍ３ ／分の流量で供給しつつ、ポリエチレン多孔質体の細管に硬度を１５０、３００に調整した水道水を０．５ｄｍ３ ／分の流量で通水し、ポリエチレン多孔質体の細管から気泡流を吐出させた。１分間通水後５秒間通水停止を繰り返しながら、圧力室ヘ流入する空気の経時的な圧力上昇を測定した。硬度が１５０の水道水に対する試験結果を第２８図に、硬度が３００の水道水に対する試験結果を第２９図に示す。
第２８図、第２９図から、アルキルポリシロキサンが主成分のコーティング剤を用いて表面処理を施すことにより、ポリエチレン多孔質体の細管の内面への炭酸カルシウムの析出が抑制されることが分かる。
【００２３】
第５図に示す洗浄水吐出装置Ａを便器に取り付けられる人体局部洗浄装置に適用しても良い。洗浄水吐出装置Ａが組み込まれた人体局部洗浄装置においては、定流量弁５よりも上流の配管２の途上に開閉弁が配設され、定流量弁５と気泡混入装置３の間の配管２の途上に洗浄水を加熱する加熱装置が配設され、洗浄水ノズル１を進退させる駆動装置が配設される。係る人体局部洗浄装置においては、気泡流が吐出されることにより、高い洗浄力が得られ、ソフトな洗浄感が得られ、高い節水効果が得られる。
洗浄水吐出装置Ａを備える人体局部洗浄装置において、制御装置４ｅに空気ポンプ４ｃの印加電圧を可変制御させても良い。空気ポンプ４ｃの印加電圧を可変制御し、洗浄水への空気混入量、ひいては気泡混入量を周期的に、或いは無作為に可変制御することにより、洗浄水の洗浄力、洗浄感を可変制御することができる。この結果、人体局部洗浄装置の使用性が向上する。
洗浄水吐出装置Ａを備える人体局部洗浄装置において、空気ポンプ４ｃより下流の配管４ａに圧力センサーを設け、圧力センサーの出力に基づいて制御装置４ｅに空気ポンプ４ｃの印加電圧を可変制御させても良い。或いは、空気ポンプ４ｃの回転数を検知する回転数検知装置を設け、回転数検知装置の出力に基づいて制御装置４ｅに空気ポンプ４ｃの印加電圧を可変制御させても良い。或いは、空気ポンプ４ｃより下流の配管４ａに大気開放弁を設け、制御装置４ｅに大気開放弁の開閉制御を行わせても良い。空気ポンプ４ｃより下流の配管４ａ内の圧力に基づいて空気ポンプ４ｃの印加電圧を制御し、或いは空気ポンプ４ｃの回転数に基づいて空気ポンプ４ｃの印加電圧を制御し、或いは空気ポンプ４ｃより下流の配管４ａに設けた大気開放弁を開閉制御することにより、洗浄水への空気混入量、ひいては気泡混入量を制御し、洗浄水の洗浄力、洗浄感を可変制御することができる。この結果、人体局部洗浄装置の使用性が向上する。
洗浄水吐出装置Ａを備える人体局部洗浄装置において、制御装置４ｅに定流量弁５より上流の配管２の途上に配設される開閉弁を所定時間間隔で開放させて洗浄水吐出装置Ａに洗浄水を流し、或いは制御装置４ｅに所定時間間隔で空気ポンプ４ｃを駆動させるようにしても良い。所定時間間隔で、洗浄水吐出装置Ａに洗浄水を流し、空気ポンプ４ｃを駆動して気泡生成部材３ａに加圧空気を供給することにより、気泡生成部材３ａを自動的に保守し、局部洗浄装置の機能を長期に亘って維持することができる。
洗浄水吐出装置Ａを備える人体局部洗浄装置において、制御装置４ｅに空気ポンプ４ｃの作動中に定流量弁５より上流の配管２の途上に配設される開閉弁を断続的に閉鎖させ，洗浄水流路への通水を断続的に停止させるようにしても良い。空気ポンプ４ｃの作動中に洗浄水流路への通水を断続的に停止させ、気泡生成部材３ａから空気を吐出させて内周面に付着したカルシウムを剥離させることにより、気泡発生部材３ａの流路表面へのカルシウムの析出が効果的に抑制される。
洗浄水吐出装置Ａを備える人体局部洗浄装置において、運転スイッチ投入後、洗浄水吐出ノズル１を所定位置ヘ駆動する前に、制御装置４ｅに定流量弁５より上流の配管２の途上に配設される開閉弁を開放させて洗浄水吐出装置Ａに洗浄水を流し、或いは制御装置４ｅに空気ポンプ４ｃを駆動させるようにしても良い。係る予備的作動をさせておくことにより、所定位置ヘ移動した洗浄水吐出ノズル１から確実に気泡流を吐出させることができる。
洗浄水吐出装置Ａを備える人体局部洗浄装置において、空気ポンプ４ｃより下流の配管４ａの途上に、揮発成分混入装置を接続しても良い。消臭剤、芳香剤等の揮発成分を洗浄水に混入する気泡内の気体に混入させることにより、人体局部洗浄装置の使用性が向上する。
【００２４】
第５図に示す洗浄水吐出装置Ａを給湯装置に適用しても良い。第３０図に示すように、配管２に、上流から下流へ向けて順次、流量センサー８０、水温センサー８１、水加熱装置８２、湯温センサー８３、湯水混合装置８４、混合水温センサー８５、流量制御弁８６が配設されている。流量制御弁の下流に、洗浄水吐出装置Ａが配設されている。洗浄水吐出装置Ａの洗浄水吐出ノズル１は、浴室に配設されたシャワーノズル、水栓器具、洗面所に配設された水栓器具等を構成している。洗浄水吐出装置Ａの制御装置４ｅは、水加熱装置８２、湯水混合装置８４、流量制御弁８６等の作動をも制御するように構成されている。
上記構成を有する給湯装置においては、流量センサー８０が検知した給水流量と水温センサー８１が検知した水温と湯温センサー８３が検知した湯温とに基づいて、制御装置４ｅが水加熱装置８２の作動を制御し、所望温度の湯を生成する。制御装置４ｅは、湯温センサー８３が検知した湯温と混合水温センサー８５が検知した混合水温とに基づき、湯水混合装置８４の作動を制御し、湯と水とを適宜混合して適正温度の混合水を生成する。装置４ｅは、流量制御弁８６の作動を制御して、適正温度且つ適正流量の混合水を配管２に流す。制御装置４ｅは、洗浄水吐出装置Ａの空気ポンプ４ｃの作動を制御し、配管２を流れる適温の混合水に、多量の微細気泡を分散混入させる。水吐出装置Ａの洗浄水吐出ノズル１が構成する、浴室に配設されたシャワーノズル、水栓器具、洗面所に配設された水栓器具等から、温水の気泡流が吐出する。シャワーノズルの直近上流又は水栓器具の直近上流に流量センサーを配設し、水栓器具から温水を吐出する場合には空気ポンプ４ｃを停止させ、気泡の混入しない温水を吐出するように構成しても良い。
洗浄水吐出装置Ａを備える給湯装置においては、洗浄水吐出装置Ａの節水効果により、湯の使用量が減少する。この結果、水加熱装置８２の小型化が可能となり、ひいては給湯装置の小型化、省エネルギー化が可能となる。
【００２５】
第５図に示す洗浄水吐出装置Ａをシャワー装置に適用しても良い。シャワー装置に適用される洗浄水吐出装置Ａにおいては、第３１（ａ）図、第３１（ｂ）図に示すように、洗浄水吐出ノズル１はシャワーノズルを構成しており、気泡混入装置３は洗浄水吐出ノズル１内に配設されている。気泡生成部材３ａは、多孔質材料から成る円柱体３ａ１ と、円柱体３ａ１ の両端面をシールする端板３ａ２ とにより構成されている。円柱体３ａ１ と端板３ａ２ とには、多数の貫通孔３ａ３ が形成されている。円柱体３ａ１ に形成された貫通孔３ａ３ の周面には多数の微細独立開口が形成されている。気泡生成部材３ａは洗浄水吐出ノズル１に圧入固定されている。洗浄水吐出ノズル１の先端部に、分散板１ａが着脱可能に取り付けられている。分散板１ａには、気泡生成部材３ａの貫通孔３ａ３ に連通する多数の吐出孔１ａ１ が形成されている。気泡生成部材３ａの周囲に圧力室３ｂが形成されている。洗浄水吐出ノズル１には、気泡生成部材３ａの貫通孔３ａ３ に連通する洗浄水流路１ｂと圧力室３ｂに連通する空気流路１ｃとが形成されている。洗浄水流路１ｂは配管２に接続し、空気流路１ｃは配管４ａに接続している。洗浄水吐出ノズル１がシャワーノズルを構成していること、気泡混入装置３が洗浄水吐出ノズル１内に配設されていることを除き、本シャワー装置は第３０図の給湯装置と同一の構成を有する。
本シャワー装置においては、適温の湯と加圧空気とが洗浄水吐出ノズル１へ供給される。湯は洗浄水流路１ｂを通り、気泡生成部材３ａの貫通孔３ａ３ へ流入する。加圧空気は空気流路１ｃを通り、圧力室３ｂへ流入する。加圧空気は気泡生成部材３ａを介して多量の微細気泡となり、貫通孔３ａ３ を流れる湯に分散混入する。多量の微細気泡が湯に分散混入した気泡流が、分散板１ａを通り、気泡流のシャワーとなって吐出する。
洗浄水吐出装置Ａを備えるシャワー装置においては、強い洗浄力と高い節水効果とが得られる。
【００２６】
第５図に示す洗浄水吐出装置Ａを、洗髪装置に適用しても良い。第３２図乃至第３４図に示すように、ボール９０の底壁に排水穴９０ａが形成され、ボール９０の側壁に複数の側頭部及び後頭部用のシャワーノズル９１、複数のシャンプーノズル９２、前頭部用のシャワーノズル９３が取り付けられている。ボール９０は図示しない台に取り付けられている。シャワーノズル９１、９３を有する洗浄水吐出装置は、第３１（ａ）図、第３１（ｂ）図に示すシャワー装置に適用された洗浄水吐出装置Ａによって構成されている。但し、本洗髪装置に適用される洗浄水吐出装置Ａにおいては、複数の洗浄水吐出ノズルに洗浄水と加圧空気とが供給される。図示しない供給装置からシャンプーノズル９２にシャンプーが供給される。
本洗髪装置の利用者は、仰向けの状態で後頭部をボール９０に載せる。図示しないカバーをボール９０に載せて、前頭部と頂頭部とを覆う。図示しない制御スイッチを押し、シャンプーノズル９２からシャンプー液を吐出させて洗髪し、次いでシャワーノズル９１、９３から洗浄水の気泡流を吐出させて洗髪した髪を濯ぐ。廃水は排水穴９０ａから排出される。図示しないカバーによって洗髪中のシャンプー液、洗浄水の飛散が防止される。
洗浄水吐出装置Ａを備える洗髪装置においては、強い洗浄力と高い節水効果とが得られる。洗浄水吐出装置Ａを備える洗髪装置においては、多量の微細気泡が洗浄水中に分散混入しているので、洗浄水と空気との接触面積が非常に大きい。この結果、洗浄水（水道水）中に含まれる塩素が迅速に脱気される。洗浄水から塩素が脱気されることにより、反応性に富む塩素による頭髪の損傷が防止される。塩素の脱気を促進するために、水への吸収速度の速い炭酸ガス等の気体を洗浄水に混入させても良い。塩素の脱気は洗浄水の吐出の直前に行われるので、塩素の脱気によって洗浄水中に雑菌が繁殖するおそれは無い。洗浄水吐出装置Ａを人体の皮膚を洗浄する洗浄装置に適用する場合にも、同様に塩素の脱気による皮膚の損傷防止効果が得られる。
【００２７】
第５図に示す洗浄水吐出装置Ａを水栓器具に適用しても良い。水栓器具に適用される洗浄水吐出装置Ａにおいては、第３５図乃至第３７図に示すように、洗浄水吐出ノズル１は水栓器具の吐水ヘッドを構成しており、気泡混入装置３は洗浄水吐出ノズル１内に配設されている。洗浄水吐出ノズル１には、気泡生成部材３ａに連通する洗浄水流路１ｄと、圧力室３ｂに連通する空気流路１ｅとが形成されている。洗浄水吐出ノズル１は、水栓器具本体１００の回転自在の吐水管１０１に螺子固定されている。洗浄水吐出ノズル１の洗浄水流路１ｄは、吐水管１０１に形成された図示しない配管を介して配管２に接続し、洗浄水吐出ノズル１の空気流路１ｅは吐水管１０１に形成された図示しない配管を介して配管４ａに接続している。第３５図乃至第３７図に示すように、洗浄水吐出ノズル１が吐水ヘッドを構成していること、気泡混入装置３が洗浄水吐出ノズル１内に配設されていること、水栓器具本体１００、吐水管１０１を有することを除き、本水栓器具は第３０図の給湯装置と同一の構成を有する。
本水栓器具においては、水栓器具本体１００の操作部１００ａにより、水流量と空気流量とを調整する。
洗浄水吐出装置Ａを備える水栓器具においては、強い洗浄力と高い節水効果とが得られる。
【００２８】
第５図に示す洗浄水吐出装置Ａを、洗顔装置に適用しても良い。洗顔装置の具体的構成は第３２図乃至第３４図の洗髪装置と同様で良い。
洗浄水吐出装置Ａを備える洗顔装置においては、強い洗浄力と高い節水効果とが得られる。
【００２９】
第５図に示す洗浄水吐出装置Ａを、洗眼装置に適用しても良い。洗顔装置の具体的構成は、第５図の洗浄水吐出装置Ａの空気混入装置３より下流の配管２をフレキシブル配管とし、洗浄水吐出ノズル１をハンディサイズにして、洗眼作業を容易にするようにしたもので良い。
洗浄水吐出装置Ａを備える洗眼装置においては、気液比を較的低く設定することにより、ソフトな洗浄感と十分な洗浄力とを得ることができる。
【００３０】
第５図に示す洗浄水吐出装置Ａを、口蓋洗浄装置に適用しても良い。口蓋洗浄の具体的構成は、第５図の洗浄水吐出装置Ａの空気混入装置３より下流の配管２をフレキシブル配管とし、洗浄水吐出ノズル１を細身且つハンディサイズにして、口蓋洗浄を容易にするようにしたもので良い。
洗浄水吐出装置Ａを備える口蓋洗浄装置においては、強い洗浄力と高い節水効果とが得られる。
【００３１】
第５図に示す洗浄水吐出装置Ａを、手洗浄装置に適用しても良い。手洗浄装置の具体的構成は第３５図乃至第３７図の水栓器具と同一でも良く、第３５図乃至第３７図の水栓器具の近傍に温風吐出装置を設けて洗浄後の乾燥を行えるようにしたものでも良い。
洗浄水吐出装置Ａを備える手洗浄装置においては、強い洗浄力と高い節水効果とが得られる。
【００３２】
第５図に示す洗浄水吐出装置Ａを、浴槽に適用しても良い。浴槽の具体的構成は、第５図の洗浄水吐出装置Ａの洗浄水吐出ノズル１を浴槽の側壁に取付けたもので良い。
洗浄水吐出装置Ａを備える浴槽においては、気泡流を体に当てることにより、マッサージ効果が得られる。
【００３３】
洗浄水吐出装置Ａを、超音波洗浄装置に適用しても良い。
気泡流の噴流が被洗浄面に衝突すると、密度が小さく運動エネルギーの小さな気泡と、密度が大きく運動エネルギーの大きな気泡間の水とが、短周期で交互に被洗浄面に衝突する。この結果、被洗浄面に圧力変動、すなわち振動が発生する。振動の周波数は単位時間当たりに衝突する気泡数を変えることにより制御できるので、特に洗浄力の高い超音波振動を発生することも可能である。超音波振動は波長が短いので、例えば人体表面のしわや凹凸の中に入り込んだ汚れにまで到達し洗浄することが可能であり、洗浄力は格段に高い。
高周波振動は波長が短く、細かい凹凸の中まで洗浄できるが、振動の減衰が速く洗浄面積は小さい。低周波振動は波長が長く、局所的な洗浄力は低いが、振動の減衰が遅く洗浄面積は広い。同一空気量のもとで気泡径を制御し、単位時間当たりに被洗浄面に衝突する気泡数を制御し、被洗浄面に発生する振動の周波数を制御することができる。すなわち気泡径を制御することで洗浄力の及ぶ範囲や強さを制御することが可能である。気泡径が大きいときには振動周波数が低いので、広い範囲をまんべんなく洗浄することができ、気泡径が小さいときには振動周波数が高いので、局所的な強い汚れを落とすことが可能である。また振動周波数が高いと減衰が速いので、人体表面で振動が減衰し、皮膚の表面での刺激を強く感じ、振動周波数が低いと皮膚表面での刺激を弱めることができる。５ヘルツから３０ヘルツ程度の周波数領域は、人体の皮膚表面近傍部の自由振動の周波数と概略一致するためにマッサージ効果が高く、少ない洗浄水量で高い水量感を与えるので非常に好適である。
【００３４】
上記実施例に係る洗浄水吐出装置は、いずれも多孔質材料からなる気泡生成部材を用いて、微細気泡を生成し洗浄水中に分散混入させるものであったが、単に気泡を洗浄水中に混入させた後、混入気泡を破砕して微細化しても良い。
第３８図に示すように、洗浄水吐出装置Ｅにおいては、洗浄水流路を形成する配管１１０の途上に、上流から順に、定流量弁１１１、気泡混入装置１１２、気泡破砕装置１１３が取り付けられ、配管１１０の下流端に、洗浄水吐出ノズル１１４が取り付けられている。
気泡混入装置１１２は、洗浄水流路を形成する配管１１２ａと、配管１１２ａに略直交し配管１１２ａの側壁内面に開口する細管１１２ｂとにより構成されている。
気泡破砕装置１１３は、第３９（ａ）図示すように、洗浄水流路を形成する配管１１３ａと、配管１１３ａ内に取り付けられた単一の開口１１３ｂ１ を有する邪魔板１１３ｂとにより構成され、或いは第３９（ｂ）図示すように、洗浄水流路を形成する配管１１３ａと、配管１１３ａ内に取り付けられた複数の開口１１３ｃ１ を有する邪魔板１１３ｃとにより構成され、或いは第３９（ｃ）図示すように、洗浄水流路を形成する配管１１３ａと、配管１１３ａ内に取り付けられたメッシュ１１３ｄとにより構成されている。メッシュ１１３ｄは、合成樹脂繊維や金属繊維の織布、不織布を複数枚重ねたものにより構成されている。
空気ポンプ１１５ａを有する強制給気装置１１５が気泡混入装置１１２の細管１１２ｂに接続されている。
洗浄水吐出装置Ｅにおいては、強制給気装置１１５から供給された加圧空気が細管１１２ｂを介して、配管１１２ａ内を流れる洗浄水中に混入する。細管１１２ｂは配管１１２ａの側壁内面に開口しているので、細管１１２ｂの端部で生成する気泡は、洗浄水流と略直交する方向へ成長する。この結果、気泡は配管１１２ａを流れる洗浄水から剪断力を受け、成長の初期段階で細管１１２ｂの端部を離れ洗浄水中へ連行される。従って、比較的小径の気泡が洗浄水中に混入する。小径の気泡が混入した洗浄水が気泡破砕装置１１３の邪魔板１１３ｂの開口１１３ｂ１ を通過する際に、或いは小径の気泡が混入した洗浄水が気泡破砕装置１１３の邪魔板１１３ｃの開口１１３ｃ１ を通過する際に、流路断面積が減少し、洗浄水流の流速が増加し、小径気泡に加わる洗浄水からの剪断力が増加して、小径気泡は破砕され微細気泡となる。小径の気泡が混入した洗浄水が気泡破砕装置１１３のメッシュ１１３ｄを通過する際に、小径気泡がメッシュ１１３ｄによって破砕され微細気泡となる。多量の微細気泡が分散混入した洗浄水の気泡流が洗浄水吐出ノズル１１４から吐出する。洗浄水の気泡流が吐出することにより、洗浄水の洗浄力が増加し、且つ節水効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明により、気泡流を吐出して、洗浄水の洗浄力を高め、ソフトな洗浄感を実現し、且つ大幅な節水を実現することができる洗浄水吐出装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】第１（ａ）図乃至第１（ｄ）図は気液二相流の流動様式を示す図である。第１（ａ）図は気泡流を示し、１（ｂ）図はスラグ流を示し、１（ｃ）図はフロス流を示し、１（ｄ）図は環状噴霧流を示す。
【図２】第２図は噴流が被洗浄面に衝突する様子を表す図である。
【図３】第３図は気泡流が被洗浄面に衝突する際に発生する圧力と気液比との関係を示す図である。
【図４】第４図は気泡流が被洗浄面に衝突する際に発生する圧力を一定値に維持した時の洗浄水量と気液比との関係を示す図である。
【図５】第５図は本発明の第１実施例に係る洗浄水吐出装置の構成図である。
【図６】第６図は気泡流の吐出状況を示す図である。
【図７】第７図は超高分子量ポリエチレンの略球形粒子の加熱成形体の表面の電子顕微鏡拡大図である。
【図８】第８図はアクリル樹脂の略球形粒子の加熱成形体の表面の電子顕微鏡拡大図である。
【図９】第９図は本発明の第２実施例に係る洗浄水吐出装置の構成図である。
【図１０】第１０（ａ）図乃至第１０（ｃ）図は気泡発生部材内面に付着した汚れの自動除去装置の一例を示す図である。第１０（ａ）図は全体構成図であり、第１０（ｂ）図、第１０（ｃ）図は第１０（ａ）図中の破線で囲んだ部分の拡大図である。
【図１１】第１１図は本発明の第３実施例に係る洗浄水吐出装置が組み込まれた人体局部洗浄装置の構成図である。
【図１２】第１２図は本発明の第３実施例に係る洗浄水吐出装置の洗浄水吐出ノズルの上面図である。
【図１３】第１３図は第１２図の線Ａ−Ａ′に沿った断面図である。
【図１４】第１４図は気泡生成時の気泡直径と水流速との関係を示す図である。
【図１５】第１５図は気泡成長度と気泡滞留時間との関係を示す図である。
【図１６】第１６図は本発明の第４実施例に係る洗浄水吐出装置が備える洗浄水吐出ノズルの断面図である。
【図１７】第１７図は本発明の第４実施例に係る洗浄水吐出装置が備える流路切替装置の断面図である。
【図１８】第１８図は気泡ポンプの空気混入率とエネルギー増幅率との関係、及び空気混入率と総合効率との関係を示す図である。
【図１９】第１９図は気泡生成部材の変形例を示す図である。
【図２０】第２０図は表面処理剤の炭酸カルシウム析出抑制効果確認試験の結果を示す図である。
【図２１】第２１図は表面処理剤の炭酸カルシウム析出抑制効果確認試験に用いた試験装置の構成図である。
【図２２】第２２図は炭酸カルシウムの析出に対する通水態様の影響の確認試験の結果を示す図である。
【図２３】第２３図は炭酸カルシウムの析出に対する通水態様の影響の確認試験の結果を示す図である。
【図２４】第２４図は表面処理剤の炭酸カルシウム析出抑制効果確認試験の結果を示す図である。
【図２５】第２５図は表面処理剤の炭酸カルシウム析出抑制効果確認試験の結果を示す図である。
【図２６】第２６図は表面処理剤の炭酸カルシウム析出抑制効果確認試験の結果を示す図である。
【図２７】第２７図は表面処理剤の炭酸カルシウム析出抑制効果確認試験の結果を示す図である。
【図２８】第２８図は表面処理剤の炭酸カルシウム析出抑制効果確認試験の結果を示す図である。
【図２９】第２９図は表面処理剤の炭酸カルシウム析出抑制効果確認試験の結果を示す図である。
【図３０】第３０図は本発明の第１実施例に係る洗浄水吐出装置が組み込まれた給湯装置の構成図である。
【図３１】第３１（ａ）図は本発明の第１実施例に係る洗浄水吐出装置が組み込まれたシャワー装置の構成図であり、第３１（ｂ）図は気泡生成部材の断面図である。
【図３２】第３２図は本発明の第１実施例に係る洗浄水吐出装置が組み込まれた洗髪装置の上面図である。
【図３３】第３３図は第３２図のＡ−Ａ矢視図である。
【図３４】第３４図は第３２図のＢ−Ｂ矢視図である。
【図３５】第３５図は本発明の第１実施例に係る洗浄水吐出装置が組み込まれた水栓器具の構成図である。
【図３６】第３６図は第３５図の水栓器具の上面図である。
【図３７】第３７図は第３５図の水栓器具の側面図である。
【図３８】第３８図は、気泡破砕装置を有する洗浄水吐出装置の構成図である。
【図３９】第３９（ａ）図、第３９（ｂ）図、第３９（ｃ）図は、第３８図の洗浄水吐出装置が有する気泡破砕装置の断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ  洗浄水吐出装置
１、１１、６０  洗浄水吐出ノズル
２、１２  配管
３、１３、４６、６５  気泡混入装置
４、１４  強制給気装置
【図１（ａ）】
0003702787.tif 000006
【図１（ｂ）】
0003702787.tif 000007
【図１（ｃ）】
0003702787.tif 000008
【図１（ｄ）】
0003702787.tif 000009
【図２】
0003702787.tif 000010
【図３】
0003702787.tif 000011
【図４】
0003702787.tif 000012
【図５】
0003702787.tif 000013
【図６】
0003702787.tif 000014
【図７】
0003702787.tif 000015
【図８】
0003702787.tif 000016
【図９】
0003702787.tif 000017
【図１０（ａ）】
0003702787.tif 000018
【図１０（ｂ）】
0003702787.tif 000019
【図１０（ｃ）】
0003702787.tif 000020
【図１１】
0003702787.tif 000021
【図１２】
0003702787.tif 000022
【図１３】
0003702787.tif 000023
【図１４】
0003702787.tif 000024
【図１５】
0003702787.tif 000025
【図１６】
0003702787.tif 000026
【図１７】
0003702787.tif 000027
【図１８】
0003702787.tif 000028
【図１９】
0003702787.tif 000029
【図２０】
0003702787.tif 000030
【図２１】
0003702787.tif 000031
【図２２】
0003702787.tif 000032
【図２３】
0003702787.tif 000033
【図２４】
0003702787.tif 000034
【図２５】
0003702787.tif 000035
【図２６】
0003702787.tif 000036
【図２７】
0003702787.tif 000037
【図２８】
0003702787.tif 000038
【図２９】
0003702787.tif 000039
【図３０】
0003702787.tif 000040
【図３１（ａ）】
0003702787.tif 000041
【図３１（ｂ）】
0003702787.tif 000042
【図３２】
0003702787.tif 000043
【図３３】
0003702787.tif 000044
【図３４】
0003702787.tif 000045
【図３５】
0003702787.tif 000046
【図３６】
0003702787.tif 000047
【図３７】
0003702787.tif 000048
【図３８】
0003702787.tif 000049
【図３９（ａ）】
0003702787.tif 000050
【図３９（ｂ）】
0003702787.tif 000051
【図３９（ｃ）】
0003702787.tif 000052