(57)【要約】【課題】簡易な構成で気泡の発生効率を向上させることができ、気泡の発生を従来よりも促進可能なバブル発生ノズル及びループ流式バブル発生ノズルを提供する。【解決手段】バブル発生ノズル１０は、液体及び気体を流入可能な流入孔８ａを一端に有し、混合流体を噴出可能に設けられた噴出孔８ｂを他端に有し、流入孔８ａから噴出孔８ｂに向かって連続的に拡径された撹拌混合室８と、一端から他端に向かって連続的に縮径された第１液体供給孔５と、第１液体供給孔５の他端から撹拌混合室８の一端側に向かって延在する第２液体供給孔６と、気体が流入する１つ以上の気体流入孔４と、撹拌混合室８の一端側に設けられ、気体流入孔４から流入した気体を第１及び第２液体供給孔５、６の中心軸を中心に周回させながら、周の全部又は一部の箇所から撹拌混合室８の一端側に向かって撹拌混合室８に供給する気体供給室３と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体及び気体の流れによって撹拌混合して混合流体とする撹拌混合室であって、前記液体及び気体を流入可能な流入孔を一端に有し、前記流入孔の中心軸と一致するように前記混合流体を噴出可能に設けられた噴出孔を他端に有し、前記流入孔から前記噴出孔に向かって連続的に拡径された撹拌混合室と、
加圧された液体を前記撹拌混合室に供給可能に前記流入孔の中心軸と一致するように設けられ、一端から他端に向かって連続的に縮径された第１液体供給孔と、
加圧された液体を前記撹拌混合室に供給可能に前記流入孔の中心軸と一致するように設けられ、前記第１液体供給孔の他端から前記撹拌混合室の一端側に向かって延在する第２液体供給孔と、
気体が流入する１つ以上の気体流入孔と、
前記撹拌混合室の一端側、又は、前記第２液体供給孔の途中に設けられ、前記気体流入孔から流入した気体を前記第１及び第２液体供給孔の中心軸を中心に周回させながら、周の全部又は一部の箇所から前記撹拌混合室の一端側に向かって前記撹拌混合室に供給する気体供給室と、
を備えることを特徴とするバブル発生ノズル。
【請求項２】
前記撹拌混合室を取り囲む位置に設けられた第１の管状部材と、
前記第２液体供給孔を取り囲む位置に設けられた第２の管状部材と、
を備え、
前記第１の管状部材が、
前記撹拌混合室の前記流入孔から前記第２の管状部材の外側に向かって連続的に拡径された第１の内壁を有し、
前記気体供給室が、
前記第１の管状部材の前記第１の内壁と、前記第２の管状部材の外壁とで囲まれた空間を有し、
前記第２の管状部材の前記外壁が、
前記第１の管状部材の前記第１の内壁と平行な方向に傾斜していることを特徴とする請求項１に記載のバブル発生ノズル。
【請求項３】
前記第１の管状部材が、
前記流入孔を取り囲むように前記流入孔の径方向外側に設けられた第２の内壁と、
前記第２の内壁の径方向外側の端部から前記流入孔の中心軸に沿って前記撹拌混合室の他端側に向けて延在する第３の内壁と、
前記第３の内壁の前記流入孔と反対側の端部から前記噴出孔に向かって連続的に拡径された第４の内壁と、
を備えることを特徴とする請求項２に記載のバブル発生ノズル。
【請求項４】
液体及び気体をループ状の流れによって撹拌混合して混合流体とする撹拌混合室であって、前記液体及び気体を流入可能な流入孔を一端に有し、前記流入孔の中心軸と一致するように前記混合流体を噴出可能に設けられた噴出孔を他端に有する気液ループ流式撹拌混合室と、
加圧された液体を前記気液ループ流式撹拌混合室に供給可能に前記流入孔の中心軸と一致するように設けられ、一端から他端に向かって連続的に縮径された第１液体供給孔と、
加圧された液体を前記気液ループ流式撹拌混合室に供給可能に前記流入孔の中心軸と一致するように設けられ、前記第１液体供給孔の他端から前記気液ループ流式撹拌混合室の一端側に向かって延在する第２液体供給孔と、
気体が流入する１つ以上の気体流入孔と、
前記気液ループ流式撹拌混合室の一端側に設けられ、前記気体流入孔から流入した気体を前記第１及び第２液体供給孔の中心軸を中心に周回させながら、周の全部又は一部の箇所から前記気液ループ流式撹拌混合室の一端側に向かって前記気液ループ流式撹拌混合室に供給する気体供給室と、
前記気液ループ流式撹拌混合室を取り囲む位置に設けられた第１の管状部材と、
を備え、
前記第１の管状部材が、
前記流入孔から前記噴出孔の側に向かって前記流入孔の中心軸に沿って延在する第１の内壁と、
前記第１の内壁の前記流入孔と反対側の端部から前記噴出孔の側に向かって連続的に拡径された第２の内壁と、
前記第２の内壁の前記第１の内壁と反対側の端部から前記噴出孔に向かって前記流入孔の中心軸に沿って延在する第３の内壁と、
を備えることを特徴とするループ流式バブル発生ノズル。
【請求項５】
前記第２液体供給孔を取り囲む位置に設けられた第２の管状部材を備え、
前記第１の管状部材の前記第１の内壁が、
前記第２の内壁から前記流入孔に向かって連続的に拡径しており、
前記気体供給室が、
前記第１の管状部材の前記第１の内壁と、前記第２の管状部材の外壁とで囲まれた空間を有し、
前記第２の管状部材の前記外壁が、
前記第１の管状部材の前記第１の内壁と平行な方向に傾斜していることを特徴とする請求項４に記載のループ流式バブル発生ノズル。
【請求項６】
前記第１の管状部材が、
前記第３の内壁の前記第２の内壁と反対側の端部から前記噴出孔に向かって連続的に拡径された第４の内壁を備えることを特徴とする請求項５に記載のループ流式バブル発生ノズル。
【請求項７】
液体及び気体の流れによって撹拌混合して混合流体とする撹拌混合室であって、前記液体及び気体を流入可能な流入孔を一端に有し、前記流入孔の中心軸と一致するように前記混合流体を噴出可能に設けられた噴出孔を他端に有する気液ループ流式撹拌混合室を内部に備えた第１の管状部材と、
加圧された液体を前記気液ループ流式撹拌混合室に供給可能に前記流入孔の中心軸と一致するように設けられ、一端から他端に向かって連続的に縮径された第１液体供給孔と、
加圧された液体を前記気液ループ流式撹拌混合室に供給可能に前記流入孔の中心軸と一致するように設けられ、一端から他端に向かって連続的に拡径された第２液体供給孔と、
加圧された液体を前記気液ループ流式撹拌混合室に供給可能に前記流入孔の中心軸と一致するように設けられ、前記第１液体供給孔の他端、及び、第２液体供給孔の一端を接続する第３液体供給孔と、
気体が流入する１つ以上の気体流入孔と、
前記第２液体供給孔の他端よりも前記気液ループ流式撹拌混合室の一端側に設けられた空間を有し、前記気体流入孔から流入した気体を前記第１〜第３液体供給孔の中心軸を中心に周回させながら、周の全部又は一部の箇所から前記気液ループ流式撹拌混合室の一端側に向かって前記気液ループ流式撹拌混合室に供給する気体供給室と、
を備えることを特徴とするループ流式バブル発生ノズル。
【請求項８】
前記第１〜第３液体供給孔を取り囲む位置に設けられた第２の管状部材を備え、
前記第２の管状部材が、
前記第２液体供給孔の他端から前記噴出孔の側に向かって前記流入孔の中心軸に沿って延在する第１の内壁と、
前記第１の内壁の前記第２液体供給孔と反対側の端部から前記噴出孔の側に向かって連続的に拡径された第２の内壁と、
を備え、
前記気体供給室が、
前記第１の管状部材の外壁と、前記第２の管状部材の前記第２の内壁とで囲まれた空間を有し、
前記第１の管状部材の前記外壁が、
前記第２の管状部材の前記第２の内壁と平行な方向に傾斜していることを特徴とする請求項７に記載のループ流式バブル発生ノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロバブルを含んだバブルを発生させるバブル発生ノズル及びループ流式バブル発生ノズルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、下記特許文献１、２に開示されているように、バブルを発生させることができるノズルとしてエジェクターノズルがある。なお、特許文献１のエジェクターノズルにおいては、気泡群の８０％以上が直径１０〜２００［μｍ］で、全気泡群の平均直径が１００〜１５０［μｍ］程度の気泡を供給することができるものである（下記特許文献１の段落００５３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２９２８２２号公報
【特許文献２】特開２０００−１６６７８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のエジェクターノズルにおいては、気泡の発生効率を簡易な構成で向上させることができるものではない。また、特許文献２に記載のエジェクターノズルにおいても同様であると考えられる。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、簡易な構成で気泡の発生効率を向上させることができ、気泡の発生を従来よりも促進可能なバブル発生ノズル及びループ流式バブル発生ノズルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）  本発明のバブル発生ノズルは、液体及び気体の流れによって撹拌混合して混合流体とする撹拌混合室であって、前記液体及び気体を流入可能な流入孔を一端に有し、前記流入孔の中心軸と一致するように前記混合流体を噴出可能に設けられた噴出孔を他端に有し、前記流入孔から前記噴出孔に向かって連続的に拡径された撹拌混合室と、加圧された液体を前記撹拌混合室に供給可能に前記流入孔の中心軸と一致するように設けられ、一端から他端に向かって連続的に縮径された第１液体供給孔と、加圧された液体を前記撹拌混合室に供給可能に前記流入孔の中心軸と一致するように設けられ、前記第１液体供給孔の他端から前記撹拌混合室の一端側に向かって延在する第２液体供給孔と、気体が流入する１つ以上の気体流入孔と、前記撹拌混合室の一端側、又は、前記第２液体供給孔の途中に設けられ、前記気体流入孔から流入した気体を前記第１及び第２液体供給孔の中心軸を中心に周回させながら、周の全部又は一部の箇所から前記撹拌混合室の一端側に向かって前記撹拌混合室に供給する気体供給室と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
上記（１）の構成によれば、一端から他端に向かって連続的に縮径された第１液体供給孔と、前記第１液体供給孔の他端から前記撹拌混合室の一端側に向かって延在する第２液体供給孔と、前記流入孔から前記噴出孔に向かって連続的に拡径された撹拌混合室と、によって、所謂ベンチュリー型のバブル発生ノズルを構成することができる。このベンチュリー効果を利用すれば、第１液体供給孔と撹拌混合室との間に設けられた第２液体供給孔内において液体を高速で通過させることによって、第２液体供給孔内に大気圧よりも小さい負圧を発生させることができる。この負圧の発生により、気体流入孔から流入してきた気体を撹拌混合室に容易に供給することができる。その結果、気体流入孔から流入してきた気体を、撹拌混合室で発生している乱流によって細分化することで、気泡の発生効率を容易に向上させることができる。
【０００８】
また、気体流入孔から流入してきた気体は、気体供給室において第１及び第２液体供給孔の中心軸を中心に周回されながら、周の全部又は一部の箇所から撹拌混合室の一端側に向かって撹拌混合室内に供給される。このことにより、撹拌混合室内の真空度が向上されるため、気体流入孔から流入してくる気体の量をさらに増加させることができ、気泡の発生をより促進することができる。
【０００９】
また、従来品よりも簡易な構成でありながら、平均直径が１００［μｍ］未満のバブル、特に、平均直径が２０［μｍ］前後のマイクロバブルを容易に発生させることができる。また、従来品よりも簡易な構成であるので、従来品よりも小型化することができる。
【００１０】
（２）  上記（１）のバブル発生ノズルにおいては、前記撹拌混合室を取り囲む位置に設けられた第１の管状部材と、前記第２液体供給孔を取り囲む位置に設けられた第２の管状部材と、を備え、前記第１の管状部材が、前記撹拌混合室の前記流入孔から前記第２の管状部材の外側に向かって連続的に拡径された第１の内壁を有し、前記気体供給室が、前記第１の管状部材の前記第１の内壁と、前記第２の管状部材の外壁とで囲まれた空間を有し、前記第２の管状部材の前記外壁が、前記第１の管状部材の前記第１の内壁と平行な方向に傾斜していることが好ましい。
【００１１】
上記（２）の構成によれば、気体供給室が、第１の管状部材の第１の内壁と平行な方向に傾斜しているので、気体流入孔から流入してきた気体を第１の内壁と平行な方向（流入孔の中心軸に対して傾斜した方向）に液体と衝突させることができるので、流入孔の中心軸に沿う方向に衝突させた場合よりも気泡の発生効率を向上させることができる。
【００１２】
（３）  上記（２）のバブル発生ノズルにおいては、前記第１の管状部材が、前記流入孔を取り囲むように前記流入孔の径方向外側に設けられた第２の内壁と、前記第２の内壁の径方向外側の端部から前記流入孔の中心軸に沿って前記撹拌混合室の他端側に向けて延在する第３の内壁と、前記第３の内壁の前記流入孔と反対側の端部から前記噴出孔に向かって連続的に拡径された第４の内壁と、を備えることが好ましい。
【００１３】
上記（３）の構成によれば、流入孔を取り囲む第２の内壁と、第２の内壁の径方向外側の端部から流入孔の中心軸に沿って延在する第３の内壁と、を設けることによって、気体を含んだ液体のループ状の流れ（液体供給孔から噴出孔へ向う液体の流れに沿って流れた後、途中で反転して、第３の内壁及び第２の内壁に沿って流れ、再び、液体供給孔から供給された液体の流れに沿って流れるという一連の流れ）を発生させることができる。なお、上記「ループ状の流れ」を「ループ流れ」又は「ループ流」と表現することがある。なお、発生するループ流れの速度は、液体又は気体の供給量及び圧力によって、低速から高速まで、ある程度コントロールすることが可能である。したがって、液体又は気体の供給量及び圧力を調整し、さらにループ流れの速度を増加させることで、高速ループ流れを形成することも可能である。
【００１４】
さらに、第２の内壁に沿う流れにより、気体流入孔から流入してきた気体が剪断されることによって細分化されるので、気泡の発生効率を向上させることができる。
【００１５】
（４）  本発明のループ流式バブル発生ノズルは、液体及び気体をループ状の流れによって撹拌混合して混合流体とする撹拌混合室であって、前記液体及び気体を流入可能な流入孔を一端に有し、前記流入孔の中心軸と一致するように前記混合流体を噴出可能に設けられた噴出孔を他端に有する気液ループ流式撹拌混合室と、加圧された液体を前記気液ループ流式撹拌混合室に供給可能に前記流入孔の中心軸と一致するように設けられ、一端から他端に向かって連続的に縮径された第１液体供給孔と、加圧された液体を前記気液ループ流式撹拌混合室に供給可能に前記流入孔の中心軸と一致するように設けられ、前記第１液体供給孔の他端から前記気液ループ流式撹拌混合室の一端側に向かって延在する第２液体供給孔と、気体が流入する１つ以上の気体流入孔と、前記気液ループ流式撹拌混合室の一端側に設けられ、前記気体流入孔から流入した気体を前記第１及び第２液体供給孔の中心軸を中心に周回させながら、周の全部又は一部の箇所から前記気液ループ流式撹拌混合室の一端側に向かって前記気液ループ流式撹拌混合室に供給する気体供給室と、前記気液ループ流式撹拌混合室を取り囲む位置に設けられた第１の管状部材と、を備え、前記第１の管状部材が、前記流入孔から前記噴出孔の側に向かって前記流入孔の中心軸に沿って延在する第１の内壁と、前記第１の内壁の前記流入孔と反対側の端部から前記噴出孔の側に向かって連続的に拡径された第２の内壁と、前記第２の内壁の前記第１の内壁と反対側の端部から前記噴出孔に向かって前記流入孔の中心軸に沿って延在する第３の内壁と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
上記（４）の構成によれば、第１の内壁の流入孔と反対側の端部から連続的に拡径された第２の内壁と、第２の内壁の第１の内壁と反対側の端部から延在する第３の内壁と、を設けることによって、ループ流れ（液体供給孔から噴出孔へ向う液体の流れに沿って流れた後、途中で反転して、第３の内壁及び第２の内壁に沿って流れ、再び、液体供給孔から供給された液体の流れに沿って流れるという一連の流れ）を発生させることができる。なお、発生するループ流れの速度は、液体又は気体の供給量及び圧力によって、低速から高速まで、ある程度コントロールすることが可能である。したがって、液体又は気体の供給量及び圧力を調整し、さらにループ流れの速度を増加させることで、高速ループ流れを形成することも可能である。
【００１７】
また、第２の内壁が、第１の内壁の流入孔と反対側の端部から噴出孔の側に向かって連続的に拡径した傾斜壁（液体供給孔から噴出孔へ向う方向に対して傾斜した壁）として形成されているので、第２の内壁に沿うループ流れの力のうち、噴出孔から流入孔に向かう成分の持つ力と、流入孔から噴出孔の側に向かって気体供給室内を流れる気体の持つ力とを正面衝突させることができる。この衝突エネルギーにより、気体の細分化が促進され、気泡の発生をより一層促進することできる。
【００１８】
また、気体流入孔から流入してきた気体は、気体供給室において第１及び第２液体供給孔の中心軸を中心に周回されながら、周の全部又は一部の箇所から気液ループ流式撹拌混合室の一端側に向かって気液ループ流式撹拌混合室内に供給される。このことにより、気液ループ流式撹拌混合室内の真空度が向上されるため、気体流入孔から流入してくる気体の量をさらに増加させることができ、気泡の発生をより促進することができる。
【００１９】
また、従来品よりも簡易な構成でありながら、平均直径が１００［μｍ］未満のバブル、特に、平均直径が２０［μｍ］前後のマイクロバブルを容易に発生させることができる。また、従来品よりも簡易な構成であるので、従来品よりも小型化することができる。
【００２０】
（５）  上記（４）のループ流式バブル発生ノズルにおいては、前記第２液体供給孔を取り囲む位置に設けられた第２の管状部材を備え、前記第１の管状部材の前記第１の内壁が、前記第２の内壁から前記流入孔に向かって連続的に拡径しており、前記気体供給室が、前記第１の管状部材の前記第１の内壁と、前記第２の管状部材の外壁とで囲まれた空間を有し、前記第２の管状部材の前記外壁が、前記第１の管状部材の前記第１の内壁と平行な方向に傾斜していることが好ましい。
【００２１】
上記（５）の構成によれば、第１の管状部材の第１の内壁が、第２の内壁から流入孔に向かって連続的に拡径した傾斜壁として形成されているとともに、第２の管状部材の外壁が、第１の管状部材の前記第１の内壁と平行な方向に傾斜しているので、第２の内壁に沿うループ流れの力のうち、噴出孔から流入孔に向かう成分の持つ力と、第２の管状部材の外壁に沿って気体供給室内を流れる気体の持つ力のうち、流入孔から噴出孔の側に向かって流れる成分の持つ力とを正面衝突させることができる。このことにより、気体供給室の出口で、液体と気体の流れが剪み込まれるように合流して、気液混合が大幅に促進される。
【００２２】
さらに、第１の管状部材の第１の内壁が、第２の内壁から流入孔に向かって連続的に拡径した傾斜壁として形成されているので、第１の管状部材の第１及び第２の内壁のなす角度を、気体流入孔から流入してきた気体の流れをループ流によって剪断し易く、気体の流れに衝撃を与え易い角度に設定できる。このことにより、気体の細分化が促進され、気泡の発生をより一層促進することできる。
【００２３】
（６）  上記（５）のループ流式バブル発生ノズルにおいては、前記第１の管状部材が、前記第３の内壁の前記第２の内壁と反対側の端部から前記噴出孔に向かって連続的に拡径された第４の内壁を備えることが好ましい。
【００２４】
上記（６）の構成によれば、第３の内壁の第２の内壁と反対側の端部から噴出孔に向かって連続的に拡径された第４の内壁を設けることによって、ループ流れ（液体供給孔から噴出孔へ向う液体の流れに沿って流れた後、途中で反転して、第３の内壁及び第２の内壁に沿って流れ、再び、液体供給孔から供給された液体の流れに沿って流れるという一連の流れ）を発生させることができる。
【００２５】
さらに、第２の内壁に沿うループ流れの力のうち、噴出孔から流入孔に向かう成分の持つ力と、第２の管状部材の外壁に沿って気体供給室内を流れる気体の持つ力のうち、流入孔から噴出孔の側に向かって流れる成分の持つ力とを正面衝突させることができる。このことにより、気体供給室の出口で、液体と気体の流れが剪み込まれるように合流して、気液混合が大幅に促進される。
【００２６】
（７）  本発明のループ流式バブル発生ノズルは、液体及び気体の流れによって撹拌混合して混合流体とする撹拌混合室であって、前記液体及び気体を流入可能な流入孔を一端に有し、前記流入孔の中心軸と一致するように前記混合流体を噴出可能に設けられた噴出孔を他端に有する気液ループ流式撹拌混合室を内部に備えた第１の管状部材と、加圧された液体を前記気液ループ流式撹拌混合室に供給可能に前記流入孔の中心軸と一致するように設けられ、一端から他端に向かって連続的に縮径された第１液体供給孔と、加圧された液体を前記気液ループ流式撹拌混合室に供給可能に前記流入孔の中心軸と一致するように設けられ、一端から他端に向かって連続的に拡径された第２液体供給孔と、加圧された液体を前記気液ループ流式撹拌混合室に供給可能に前記流入孔の中心軸と一致するように設けられ、前記第１液体供給孔の他端、及び、第２液体供給孔の一端を接続する第３液体供給孔と、気体が流入する１つ以上の気体流入孔と、前記第２液体供給孔の他端よりも前記気液ループ流式撹拌混合室の一端側に設けられた空間を有し、前記気体流入孔から流入した気体を前記第１〜第３液体供給孔の中心軸を中心に周回させながら、周の全部又は一部の箇所から前記気液ループ流式撹拌混合室の一端側に向かって前記気液ループ流式撹拌混合室に供給する気体供給室と、を備えることを特徴とする。
【００２７】
上記（７）の構成によれば、第１液体供給孔、第３液体供給孔９７、及び、第２液体供給孔をこの順に通って、液体が気液ループ流式撹拌混合室に供給されるとともに、気体供給室を介して気体が気液ループ流式撹拌混合室に供給される。このことにより、気液ループ流式撹拌混合室内の混合流体が噴出孔から噴出されると、気液ループ流式撹拌混合室内において、気体を含んだ液体のループ状の流れが発生される。
【００２８】
ここで、気体供給室から気液ループ流式撹拌混合室内に供給された気体は、（ａ）第２液体供給孔において乱流が発生している箇所への衝突により細分化され、（ｂ）テーパ状に形成された第２液体供給孔によって加速された高速ループ流れにおいて撹拌、剪断され、（ｃ）気液ループ流式撹拌混合室の内壁の凹凸形状と衝突し、（ｄ）途中で一部が第３液体供給孔から供給された加圧液体と衝突した際に発生した乱流によりさらに細分化され、（ｅ）噴出孔において、流入してきた外部気体及び／又は外部液体と衝突して、さらに微細化され、バブル又は／及びマイクロバブルを含む混合流体として噴出孔から噴出される。これらの（ａ）〜（ｅ）の工程で微細化される気泡発生のメカニズムが、ループ流式バブル発生ノズル９０の特徴であり、他のノズルにない優れた点である。
【００２９】
さらに、（ｆ）気体流入孔から流入してきた気体は、気体供給室において第１〜第３液体供給孔の中心軸を中心に周回されながら、周の全部または一部の箇所から気液ループ流式撹拌混合室の一端側に向かって気液ループ流式撹拌混合室内に供給される。この（ｆ）の工程によって、気液ループ流式撹拌混合室内の真空度が向上されるため、気体流入孔から流入してくる気体の量を更に増加させることができて、気泡の発生が促進される。
【００３０】
したがって、従来品よりも簡易な構成でありながら、平均直径が１００［μｍ］未満のバブル、特に、平均直径が２０［μｍ］前後のマイクロバブルを発生させることができる。また、従来品よりも簡易な構成であるので、従来品よりも小型化することができる。
【００３１】
また、テーパ状に形成された第２液体供給孔によって、高速ループ流れが加速されるため、気液ループ流式撹拌混合室内の気体を更に細分化することができる。
【００３２】
上記の構成のループ流式バブル発生ノズルによれば、従来品よりも簡易な構成でありながら、従来と同等以下（２０［μｍ］前後）の径のマイクロバブルを発生させることができる。
【００３３】
（８）  上記（７）のループ流式バブル発生ノズルにおいては、前記第１〜第３液体供給孔を取り囲む位置に設けられた第２の管状部材を備え、前記第２の管状部材が、前記第２液体供給孔の他端から前記噴出孔の側に向かって前記流入孔の中心軸に沿って延在する第１の内壁と、前記第１の内壁の前記第２液体供給孔と反対側の端部から前記噴出孔の側に向かって連続的に拡径された第２の内壁と、を備え、前記気体供給室が、前記第１の管状部材の外壁と、前記第２の管状部材の前記第２の内壁とで囲まれた空間を有し、前記第１の管状部材の前記外壁が、前記第２の管状部材の前記第２の内壁と平行な方向に傾斜していることが好ましい。
【００３４】
上記（８）の構成によれば、上記（７）のループ流式バブル発生ノズルと同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】（ａ）が第１の実施の形態に係るバブル発生ノズルを示す概略断面図、（ｂ）が（ａ）のＩ−Ｉ矢視断面図、（ｃ）が（ａ）のII−II矢視断面図である。
【図２】バブル発生ノズルの動作説明図である。
【図３】第１の実施の形態の変形例に係るバブル発生ノズルを示す概略断面図である。
【図４】第２の実施の形態に係るループ流式バブル発生ノズルを示す概略断面図である。
【図５】（ａ）が第３の実施の形態に係るループ流式バブル発生ノズルを示す概略断面図、（ｂ）が第３の実施の形態の変形例に係るループ流式バブル発生ノズルを示す概略断面図である。
【図６】ループ流式バブル発生ノズルの動作説明図である。
【図７】（ａ）が第４の実施の形態に係るループ流式バブル発生ノズルを示す概略断面図、（ｂ）が第４の実施の形態の変形例に係るループ流式バブル発生ノズルを示す概略断面図である。
【図８】第５の実施の形態に係るループ流式バブル発生ノズルを示す概略断面図である。
【図９】第６の実施の形態に係るループ流式バブル発生ノズルを示す概略断面図である。
【図１０】ループ流式バブル発生ノズルの動作説明図である。
【図１１】第７の実施の形態に係るループ流式バブル発生ノズルを示す概略断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態を図１及び図２に基づいて以下に説明する。図１（ａ）は、第１の実施の形態に係るバブル発生ノズル１０を示す概略断面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＩ−Ｉ矢視断面図、図１（ｃ）は、図１（ａ）のII−II矢視断面図である。
【００３７】
（バブル発生ノズル１０の構成）
図１（ａ）に示すように、バブル発生ノズル１０は、筒状部材１と、筒状部材１の他端側に螺合又は圧入によって嵌め込まれた第１の管状部材２と、を有している。第１の管状部材２は、撹拌混合室８を取り囲む位置に設けられている。
【００３８】
筒状部材１は、その側部に、バブル発生ノズル１０の外部と内部とが連通されて、気体が流入される１つの気体流入孔４を有している。なお、気体流入孔４の数は２つ以上であってもよい。また、筒状部材１は、その一端側の外周にネジ部（不図示）を有している。そして、例えば、ネジ部にはホース（不図示）の先端が螺合によって接続される。
【００３９】
筒状部材１は、その中央に、外部から加圧された液体（圧力が少しでも加えられている状態の液体。以下では、「加圧液体」とすることがある。）が供給される第１液体供給孔５及び第２液体供給孔６を有している。外部から供給された加圧液体は、第１液体供給孔５及び第２液体供給孔６を通って、撹拌混合室８に供給される。第１液体供給孔５及び第２液体供給孔６の各中心軸は、撹拌混合室８の流入孔８ａの中心軸と一致している。なお、第１液体供給孔５及び第２液体供給孔６の各中心軸は、流入孔８ａの中心軸から多少ずれていてもよい。さらに、第１液体供給孔５及び第２液体供給孔６の各中心軸は、気体流入孔４の中心軸と交差されている。なお、気体流入孔４の中心軸は、第１液体供給孔５及び第２液体供給孔６の中心軸と交差されていなくてもよい。第１液体供給孔５は、その一端から他端に向かって連続的に縮径されたテーパ状に形成されている。第２液体供給孔６は、第１液体供給孔５の他端から撹拌混合室８の一端側に向かって延在した形状を有している。第２液体供給孔６は、第１液体供給孔５から流入してくる加圧液体の流れを安定させる役割を果たしている。第１液体供給孔５にホースが接続され、ホースから加圧された液体が供給される場合には、第２液体供給孔６の軸長を第２液体供給孔６の孔径の３〜４倍程度にすればよい。第１液体供給孔５及び第２液体供給孔６は、撹拌混合室８とともに、ベンチュリー効果を応用したベンチュリー管を構成し、第２液体供給孔６内における加圧液体の流れを加速させて、第２液体供給孔６内に大気圧よりも小さい負圧を発生させる役割を果たしている。
【００４０】
筒状部材１は、第２液体供給孔６を取り囲む位置に設けられた第２の管状部材７を有している。第２の管状部材７の外壁７ａの先端部分７ｂ（外壁７ａの第１液体供給孔５と反対側の端部）は、筒状部材１に第１の管状部材２が嵌め込まれた場合に、第１の管状部材２の第１の内壁２ａの内側に配置されている。外壁７ａの先端部分７ｂは、先細り形状を有している。より具体的に、外壁７ａの先端部分７ｂは、第２液体供給孔６から径方向に遠ざかるに連れて第１液体供給孔５に近づくように傾斜したテーパ形状を有している。
【００４１】
第１の管状部材２は、その中央に、液体及び気体の流れによって撹拌混合して混合流体とする撹拌混合室８を有している。撹拌混合室８は、液体及び気体を流入可能な流入孔８ａを一端に有し、流入孔８ａの中心軸（第１液体供給孔５及び第２液体供給孔６の各中心軸）と一致するように混合流体を噴出可能に設けられた噴出孔８ｂを他端に有している。なお、噴出孔８ｂの中心軸は、流入孔８ａの中心軸（第１液体供給孔５及び第２液体供給孔６の各中心軸）から多少ずれていてもよい。また、第１の管状部材２は、その他端側の外周にネジ部（不図示）を有している。そして、例えば、ネジ部にはシャワーヘッド（不図示）の根元が螺合によって接続される。
【００４２】
また、撹拌混合室８は、流入孔８ａから噴出孔８ｂに向かって連続的に拡径されたテーパ状に形成されている。このことにより、噴出孔８ｂの孔径は、流入孔８ａの孔径より大きくされている。なお、噴出孔８ｂの孔径と流入孔８ａの孔径との比は、液体の圧力、粘度、流入孔から噴出孔までの距離（撹拌部の容積）、又は、噴出孔から噴出する液体の運動状態（直線運動と旋回運動）などを考慮して決定される。撹拌混合室８は、流入孔８ａから撹拌混合室８内に流入してくる外部気体及び／又は外部液体の量を調節するとともに、噴出孔８ｂの外部側周辺の流れ（噴出孔８ｂからの混合流体の噴出、並びに、外部気体又は／及び外部液体の流入）を安定させる役割を果たしている。さらに、撹拌混合室８は、第１液体供給孔５及び第２液体供給孔６とともに、上記ベンチュリー管を構成し、第２液体供給孔６内に大気圧よりも小さい負圧を発生させる役割を果たしている。
【００４３】
また、第１の管状部材２は、撹拌混合室８の流入孔８ａから、第２の管状部材７の外壁７ａを径方向外側において取り囲む孔３ｃに向かって連続的に拡径されたテーパ状の第１の内壁２ａを有している。この第１の内壁２ａは、外壁７ａの先端部分７ｂと平行な方向に傾斜している。本実施の形態では、第２の管状部材７を取り囲むリング状の空間３ａと、第１の内壁２ａ及び外壁７ａで囲まれた空間３ｂ（気体供給路）と、によって気体供給室３が形成されている。第１の内壁２ａと先端部分７ｂとで囲まれた空間が、空間３ｂの一部を構成している。
【００４４】
図１（ａ）に示すように、気体流入孔４と空間３ｂとは、空間３ａによって連通されている。気体流入孔４から流入した気体は、気体供給室３において、第１液体供給孔５及び第２液体供給孔６の中心軸を中心に周回されながら、周の全部又は一部の箇所から空間３ｂを通過して、撹拌混合室８の一端側に向かって撹拌混合室８に供給されることとなる。このことにより、撹拌混合室８の内壁に沿って、気体の膜及び気泡が発生する。そして、撹拌混合室８で発生している乱流によって、気体の膜及び気泡が細分化され、マイクロバブルが発生する。
【００４５】
なお、筒状部材１及び第１の管状部材２には、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６などの金属、樹脂、木、ガラス、セラミック、陶磁器などを用いることができるが、固体材料であればどのようなものを用いてもよい。また、部品毎に、適材適所の素材を選択してもよい。なお、樹脂、ガラス、セラミックスなどを選択すれば、腐食に強いので、バブル発生ノズル１０を長寿命化することができる。
【００４６】
（バブル発生ノズル１０の動作）
次に、図２を用いて、バブル発生ノズル１０の動作について説明する。図２は、図１のバブル発生ノズル１０と、バブル発生ノズル１０の筒状部材１の一端側に接続されたホース１１と、バブル発生ノズル１０の第１の管状部材２の他端側に接続されたシャワーヘッド１２と、バブル発生ノズル１０の筒状部材１の気体流入孔４に接続された気体用供給管１３と、気体用供給管１３への外部気体の流入量を調整する絞り弁１４と、を示した図である。図中の矢印は加圧液体の流れを示している。なお、簡便のため、バブル発生ノズル１０のみ概略断面図で示している。また、気体用供給管１３の一端は外気を取り込めるようになっており、気体用供給管１３の内部には、バブルを安定して発生させることができるように、逆止弁１３ａが設けられている。
【００４７】
まず、ホース１１から第１液体供給孔５及び第２液体供給孔６を介して、加圧液体を撹拌混合室８に供給する。この際、加圧液体は、図２の第１液体供給孔５及び第２液体供給孔６と、流入孔８ａ及び噴出孔８ｂとを結ぶ線上に沿って流れた後、その大半が噴出孔８ｂから拡がりながら噴出する。なお、加圧液体の圧力値が０．１０[ＭＰａ]以上の場合、撹拌混合室８内に大きな気泡を発生させることができる。この大きな気泡は、加圧液体の流れの中で圧力差により短時間に発生及び消滅する。このことにより、激しいキャビテーションが発生し、気泡の圧壊によって、気泡の微細化が促進される。なお、上述した加圧液体の圧力値は、０．１５[ＭＰａ]が最適値とされている。
【００４８】
また、上記ベンチュリー管の構成によって、第２液体供給孔６内は、大気圧よりも小さい負圧となっているので、気体用供給管１３から気体流入孔４及び気体供給室３を介して、撹拌混合室８内に気体が流入してくる。この負圧の発生により、気体流入孔４から流入してくる気体の量を増加させることができる。このことにより、気体流入孔４から流入してきた大量の気体を、撹拌混合室８で発生している乱流によって細分化することができて、気泡の発生効率が向上される。
【００４９】
さらに、気体流入孔４から流入してきた気体は、気体供給室３において第１液体供給孔５及び第２液体供給孔６の中心軸を中心に周回されながら、周の全部又は一部の箇所から撹拌混合室８の一端側に向かって撹拌混合室内に供給される。このことにより、撹拌混合室８内の真空度が向上されるため、気体流入孔４から流入してくる気体の量をさらに増加させることができて、気泡の発生が促進される。
【００５０】
これらのような一連の動作によって、バブル又は／及びマイクロバブルが、次から次へと連続的に発生する。
【００５１】
ここで、撹拌混合室８によって、流入孔８ａから撹拌混合室８内に流入してくる外部気体及び／又は外部液体の量が調節されているとともに、噴出孔８ｂの外部側周辺の流れ（噴出孔８ｂからの混合流体の噴出、並びに、外部気体又は／及び外部液体の流入）が安定されている。
【００５２】
なお、マイクロバブルの径及び発生量は、第１液体供給孔５及び第２液体供給孔６から供給される液体圧と、気体流入孔４から流入する気体量で決まるが、２０［μｍ］前後のマイクロバブルが必要な場合は、流入する気体量を極力少なくするかゼロにすればよい。
【００５３】
上記の構成のバブル発生ノズル１０によれば、上記したような動作が行われるので、従来品よりも簡易な構成でありながら、従来と同等以下（２０［μｍ］前後）の径のマイクロバブルを発生させることができる。また、筒状部材１の他端側に第１の管状部材２が嵌め込まれる簡易な構成であるので、従来品よりも小型化することができる。
【００５４】
なお、上記したバブル発生ノズル１０の動作では、加圧液体を第１液体供給孔５及び第２液体供給孔６から撹拌混合室８に供給した場合について説明したが、これに限られず、海水又は水道水を供給しても、マイクロバブルを発生させることができる。
【００５５】
［第１の実施の形態の変形例］
次に、本発明の第１の実施の形態の変形例に係るバブル発生ノズルについて説明する。図３は、第１の実施の形態の変形例に係るバブル発生ノズル２０を示す概略断面図である。なお、第１実施の形態の部位１、２、４〜６、８と、本実施の形態の部位２１、２２、２４〜２６、２８とは、順に同様のものであるので、詳細な説明を省略することがある。
【００５６】
（バブル発生ノズル２０の構成）
図３に示すように、バブル発生ノズル２０は、筒状部材２１と、筒状部材２１の他端側に螺合又は圧入によって嵌め込まれた第１の管状部材２２と、を有している。第１の管状部材２２は、撹拌混合室２８を取り囲む位置に設けられている。
【００５７】
筒状部材２１は、第２液体供給孔２６の一部を取り囲む位置に設けられた第２の管状部材２７を有している。第２液体供給孔２６は、該第２液体供給孔２６の一端と流入孔２８ａとで両端が閉じられた略円柱状の空間として形成されている。そして、気体供給室２３の空間２３ｂは、第２液体供給孔２６の途中部分（本実施形態では中央部分）に設けられている。このことにより、気体供給室２３の空間２３ｂは、第２液体供給孔２の中央部分と連通している。なお、空間２３ｂは、該中央部分よりも第２液体供給孔２６の一端側に多少ずれていてもよく、該中央部分よりも流入孔２８ａ側に多少ずれていてもよい。
【００５８】
その他の構成及び動作は、第１の実施の形態と同じであるため、その説明を省略する。
【００５９】
（本実施の形態の概要）
以上のように、本実施の形態のバブル発生ノズル１０、２０は、液体及び気体の流れによって撹拌混合して混合流体とする撹拌混合室であって、液体及び気体を流入可能な流入孔８ａ、２８ａを一端に有し、流入孔８ａ、２８ａの中心軸と一致するように混合流体を噴出可能に設けられた噴出孔８ｂ、２８ｂを他端に有し、流入孔８ａ、２８ａから噴出孔８ｂ、２８ｂに向かって連続的に拡径された撹拌混合室８、２８と、加圧された液体を撹拌混合室８、２８に供給可能に流入孔８ａ、２８ａの中心軸と一致するように設けられ、一端から他端に向かって連続的に縮径された第１液体供給孔５、２５と、加圧された液体を撹拌混合室８、２８に供給可能に流入孔８ａ、２８ａの中心軸と一致するように設けられ、第１液体供給孔５、２５の他端から撹拌混合室８、２８の一端側に向かって延在する第２液体供給孔６、２６と、気体が流入する１つ以上の気体流入孔４、２４と、撹拌混合室８の一端側、又は、第２液体供給孔２６の途中に設けられ、気体流入孔４、２４から流入した気体を第１液体供給孔５、２５及び第２液体供給孔６、２６の中心軸を中心に周回させながら、周の全部又は一部の箇所から撹拌混合室８、２８の一端側に向かって撹拌混合室８、２８に供給する気体供給室３、２３と、を有する構成にされている。
【００６０】
上記構成によれば、一端から他端に向かって連続的に縮径された第１液体供給孔５、２５と、第１液体供給孔５、２５の他端から撹拌混合室８、２８の一端側に向かって延在する第２液体供給孔６、２６と、流入孔８ａ、２８ａから噴出孔８ｂ、２８ｂに向かって連続的に拡径された撹拌混合室８、２８と、によって、所謂ベンチュリー型のバブル発生ノズル１０、２０を構成することができる。このベンチュリー効果を利用すれば、第１液体供給孔５、２５と撹拌混合室８、２８との間に設けられた第２液体供給孔６、２６内において液体を高速で通過させることによって、第２液体供給孔６、２６内に大気圧よりも小さい負圧を発生させることができる。この負圧の発生により、気体流入孔４、２４から流入してきた気体を撹拌混合室８、２８に容易に供給することができる。その結果、気体流入孔４、２４から流入してきた気体を、撹拌混合室８、２８で発生している乱流によって細分化することで、気泡の発生効率を容易に向上させることができる。
【００６１】
また、気体流入孔４、２４から流入してきた気体は、気体供給室３、２３において第１液体供給孔５、２５及び第２液体供給孔６、２６の中心軸を中心に周回されながら、周の全部又は一部の箇所から撹拌混合室８、２８の一端側に向かって撹拌混合室８、２８内に供給される。このことにより、撹拌混合室８、２８内の真空度が向上されるため、気体流入孔４、２４から流入してくる気体の量をさらに増加させることができ、気泡の発生をより促進することができる。
【００６２】
また、従来品よりも簡易な構成でありながら、平均直径が１００［μｍ］未満のバブル、特に、平均直径が２０［μｍ］前後のマイクロバブルを容易に発生させることができる。また、従来品よりも簡易な構成であるので、従来品よりも小型化することができる。
【００６３】
また、本実施の形態のバブル発生ノズル１０、２０においては、撹拌混合室８、２８を取り囲む位置に設けられた第１の管状部材２、２２と、第２液体供給孔６、２６を取り囲む位置に設けられた第２の管状部材７、２７と、を備え、第１の管状部材２、２２が、撹拌混合室８、２８の流入孔８ａ、２８ａから第２の管状部材７、２７の外側に向かって連続的に拡径された第１の内壁２ａ、２２ａを有し、気体供給室３、２３が、第１の管状部材２、２２の第１の内壁２ａ、２２ａと、第２の管状部材７、２７の外壁７ａ、２７ａとで囲まれた空間を有し、第２の管状部材７、２７の外壁７ａ、２７ａが、第１の管状部材２、２２の第１の内壁２ａ、２２ａと平行な方向に傾斜している構成にされている。
【００６４】
上記構成によれば、気体供給室３、２３が、第１の管状部材２、２２の第１の内壁２ａ、２２ａと平行な方向に傾斜しているので、気体流入孔４、２４から流入してきた気体を第１の内壁２ａ、２２ａと平行な方向（流入孔８ａ、２８ａの中心軸に対して傾斜した方向）に液体と衝突させることができるので、流入孔８ａ、２８ａの中心軸に沿う方向に衝突させた場合よりも気泡の発生効率を向上させることができる。
【００６５】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態を図４に基づいて以下に説明する。図４は、第２の実施の形態に係るループ流式バブル発生ノズル３０を示す概略断面図である。なお、第１実施の形態の部位１、３〜７と、本実施の形態の部位３１、３３〜３７とは、順に同様のものであるので、詳細な説明を省略することがある。
【００６６】
（ループ流式バブル発生ノズル３０の構成）
図４に示すように、ループ流式バブル発生ノズル３０は、筒状部材３１と、筒状部材３１の他端側に螺合又は圧入によって嵌め込まれた第１の管状部材３２と、を有している。第１の管状部材３２は、気液ループ流式撹拌混合室３８を取り囲む位置に設けられている。
【００６７】
第１の管状部材３２は、気液ループ流式撹拌混合室３８の流入孔３８ａから、第２の管状部材３７の外壁３７ａを径方向外側において取り囲む孔３３ｃに向かって連続的に拡径されたテーパ状の第１の内壁３２ａと、流入孔３８ａを取り囲むように流入孔３８ａの径方向外側に設けられた第２の内壁３２ｂと、を有している。さらに、第１の管状部材３２は、第２の内壁３２ｂの径方向外側の端部から流入孔３８ａの中心軸に沿って気液ループ流式撹拌混合室３８の他端側に向けて延在する第３の内壁３２ｃと、第３の内壁３２ｃの流入孔３８ａと反対側の端部から噴出孔３８ｂに向かって連続的に拡径された第４の内壁３２ｄと、を有している。
【００６８】
（ループ流式バブル発生ノズル３０の動作）
次に、図４を用いて、ループ流式バブル発生ノズル３０の動作について説明する。図中の矢印は、筒状部材３１の一端側にホース（不図示）を接続し、第１の管状部材３２の他端側にシャワーヘッド（不図示）を接続し、気体流入孔３４に気体用供給管（不図示）を接続した場合の液体の流れを示している。まず、ホース（不図示）から第１液体供給孔３５及び第２液体供給孔３６を介して、加圧液体が気液ループ流式撹拌混合室３８に供給される。この際、加圧液体は、図４の第１液体供給孔３５及び第２液体供給孔３６と、流入孔３８ａ及び噴出孔３８ｂとを結ぶ線上に沿って流れた後、その大半が噴出孔３８ｂから拡がりながら噴出するとともに、その一部が高速ループ流れ（図４の気液ループ流式撹拌混合室３８内の略楕円状部分）を形成する。この際、加圧液体の一部によって、高速ループ流れの速度が更に増加される。
【００６９】
（本実施の形態の概要）
以上のように、本実施の形態のループ流式バブル発生ノズル３０において、流入孔３８ａを取り囲む第２の内壁３２ｂと、第２の内壁３２ｂの径方向外側の端部から流入孔３８ａの中心軸に沿って延在する第３の内壁３２ｃと、を設けることによって、気体を含んだ液体のループ流れ（第１液体供給孔３５及び第２液体供給孔３６から噴出孔３８ｂへ向う液体の流れに沿って流れた後、途中で反転して、第３の内壁３２ｃ及び第２の内壁３２ｂに沿って流れ、再び、第１液体供給孔３５及び第２液体供給孔３６から供給された液体の流れに沿って流れるという一連の流れ）を発生させることができる。この際、上記ループ流れによって、気体流入孔３４から流入してくる気体が気液ループ流式撹拌混合室３８内に引っ張り込まれる。このことにより、気体流入孔３４から流入してくる気体を気液ループ流式撹拌混合室３８内に効率的に引き込むことができる。なお、発生するループ流れの速度は、液体又は気体の供給量及び圧力によって、低速から高速まで、ある程度コントロールすることが可能である。したがって、液体又は気体の供給量及び圧力を調整し、さらにループ流れの速度を増加させることで、高速ループ流れを形成することも可能である。
【００７０】
さらに、第２の内壁３２ｂに沿う流れにより、気体流入孔３４から流入してきた気体が剪断されることによって細分化されるので、気泡の発生効率を向上させることができる。
【００７１】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態を図５（ａ）に基づいて以下に説明する。図５（ａ）は、第３の実施の形態に係るループ流式バブル発生ノズル４０を示す概略断面図である。
【００７２】
（ループ流式バブル発生ノズル４０の構成）
図５（ａ）に示すように、ループ流式バブル発生ノズル４０は、筒状部材４１と、筒状部材４１の他端側に螺合又は圧入によって嵌め込まれた第１の管状部材４２と、を有している。第１の管状部材４２は、気液ループ流式撹拌混合室４８を取り囲む位置に設けられている。
【００７３】
筒状部材４１は、その側部に、ループ流式バブル発生ノズル４０の外部と内部とが連通されて、気体が流入される１つの気体流入孔４４を有している。なお、気体流入孔４４の数は２つ以上であってもよい。また、筒状部材４１は、その一端側の外周にネジ部（不図示）を有している。そして、例えば、ネジ部にはホース（不図示）の先端が螺合によって接続される。
【００７４】
筒状部材４１は、その中央に、加圧液体が供給される第１液体供給孔４５及び第２液体供給孔４６を有している。外部から供給された加圧液体は、第１液体供給孔４５及び第２液体供給孔４６を通って、気液ループ流式撹拌混合室４８に供給される。第１液体供給孔４５及び第２液体供給孔４６の各中心軸は、気液ループ流式撹拌混合室４８の流入孔４８ａの中心軸と一致している。なお、第１液体供給孔４５及び第２液体供給孔４６の各中心軸は、流入孔４８ａの中心軸から多少ずれていてもよい。さらに、第１液体供給孔４５及び第２液体供給孔４６の各中心軸は、気体流入孔４４の中心軸と交差されている。なお、気体流入孔４４の中心軸は、第１液体供給孔４５及び第２液体供給孔４６の中心軸と交差されていなくてもよい。第１液体供給孔４５は、その一端から他端に向かって連続的に縮径されたテーパ状に形成されている。第２液体供給孔４６は、第１液体供給孔４５の他端から気液ループ流式撹拌混合室４８の一端側に向かって延在した形状を有している。第２液体供給孔４６は、第１液体供給孔４５から流入してくる加圧液体の流れを安定させる役割を果たしている。
【００７５】
筒状部材４１は、第２液体供給孔４６を取り囲む位置に設けられた第２の管状部材４７を有している。第２の管状部材４７の外壁４７ａの先端部分４７ｂ（外壁４７ａの第１液体供給孔４５と反対側の端部）は、筒状部材４１に第１の管状部材４２が嵌め込まれた場合に、第１の管状部材４２の第１の内壁４２ａの内側に配置されている。
【００７６】
第１の管状部材４２は、その中央に、液体及び気体の流れによって撹拌混合して混合流体とする気液ループ流式撹拌混合室４８を有している。気液ループ流式撹拌混合室４８は、液体及び気体を流入可能な流入孔４８ａを一端に有し、流入孔４８ａの中心軸（第１液体供給孔４５及び第２液体供給孔４６の各中心軸）と一致するように混合流体を噴出可能に設けられた噴出孔４８ｂを他端に有している。なお、噴出孔４８ｂの中心軸は、流入孔４８ａの中心軸（第１液体供給孔４５及び第２液体供給孔４６の各中心軸）から多少ずれていてもよい。また、第１の管状部材４２は、その他端側の外周にネジ部（不図示）を有している。そして、例えば、ネジ部にはシャワーヘッド（不図示）の根元が螺合によって接続される。
【００７７】
また、第１の管状部材４２は、流入孔４８ａから噴出孔４８ｂの側に向かって流入孔４８ａの中心軸に沿って延在する第１の内壁４２ａと、第１の内壁４２ａの流入孔４８ａと反対側の端部から噴出孔４８ｂの側に向かって連続的に拡径された第２の内壁４２ｂと、第２の内壁４２ｂの第１の内壁４２ａと反対側の端部から噴出孔４８ｂに向かって流入孔４８ａの中心軸に沿って延在する第３の内壁４２ｃと、を有している。本実施の形態では、第２の管状部材４７を取り囲むリング状の空間４３ａと、第１の内壁４２ａ及び外壁４７ａで囲まれた空間４３ｂと、によって気体供給室４３が形成されている。
【００７８】
図５（ａ）に示すように、気体流入孔４４と空間４３ｂとは、空間４３ａによって連通されている。気体流入孔４４から流入した気体は、気体供給室４３において、第１液体供給孔４５及び第２液体供給孔４６の中心軸を中心に周回されながら、周の全部又は一部の箇所から空間４３ｂを通過して、気液ループ流式撹拌混合室４８の一端側に向かって気液ループ流式撹拌混合室４８に供給されることとなる。このことにより、気液ループ流式撹拌混合室４８の内壁に、気体の膜及び気泡、マイクロバブルが発生されるとともに、高速ループ流れが加速される。
【００７９】
なお、筒状部材４１及び第１の管状部材４２には、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６などの金属、樹脂、木、ガラス、セラミック、陶磁器などを用いることができるが、固体材料であればどのようなものを用いてもよい。また、部品毎に、適材適所の素材を選択してもよい。なお、樹脂、ガラス、セラミックスなどを選択すれば、腐食に強いので、ループ流式バブル発生ノズル４０を長寿命化することができる。
【００８０】
なお、気液ループ流式撹拌混合室４８の内壁には、凹凸形状（例えば、いわゆる鮫肌又はセラミックの溶射肌と同様のもの、又は、単なる突起形状など）が形成されているが、内壁全体に施されている必要はなく、一部に形成されているだけでもよい。この凹凸形状は、高速ループ流れを加速させ、気液ループ流式撹拌混合室４８内の真空度を高くする役割を果たしている。実際の実験においても、気液ループ流式撹拌混合室４８の内壁にセラミックの溶射肌を施すと、真空度が高くなった。
【００８１】
（ループ流式バブル発生ノズル４０の動作）
次に、図６を用いて、ループ流式バブル発生ノズル４０の動作について説明する。図６は、図５（ａ）のループ流式バブル発生ノズル４０と、ループ流式バブル発生ノズル４０の筒状部材４１の一端側に接続されたホース１１１と、ループ流式バブル発生ノズル４０の第１の管状部材４２の他端側に接続されたシャワーヘッド１１２と、ループ流式バブル発生ノズル４０の筒状部材４１の気体流入孔４４に接続された気体用供給管１１３と、気体用供給管１１３への外部気体の流入量を調整する絞り弁１１４と、を示した図である。図中の矢印は加圧液体の流れを示している。なお、簡便のため、ループ流式バブル発生ノズル４０のみ概略断面図で示している。また、気体用供給管１１３の一端は外気を取り込めるようになっており、気体用供給管１１３の内部には、バブルを安定して発生させることができるように、逆止弁１１３ａが設けられている。
【００８２】
まず、ホース１１１から第１液体供給孔４５及び第２液体供給孔４６を介して、加圧液体を気液ループ流式撹拌混合室４８に供給する。この際、加圧液体は、図６の第１液体供給孔４５及び第２液体供給孔４６と、流入孔４８ａ及び噴出孔４８ｂと、を結ぶ線上に沿って流れた後、その大半が噴出孔４８ｂから拡がりながら噴出するとともに、その一部が途中で反転して、第３の内壁４２ｃ及び第２の内壁４２ｂに沿って流れ、再び、第１液体供給孔４５及び第２液体供給孔４６から供給された液体の流れに沿って流れるという高速ループ流れ（図６の気液ループ流式撹拌混合室４８内の略楕円状部分）を形成する。この際、加圧液体の一部によって、高速ループ流れの速度がさらに増加される。このことにより、高速ループ流れによって、気体流入孔３４から流入してくる気体が剪断され、気泡の発生が促進される。
【００８３】
また、気液ループ流式撹拌混合室４８内は負圧となっているので、気体用供給管１１３から気体供給室４３を介して、気液ループ流式撹拌混合室４８内に気体が流入してくる。
【００８４】
また、第２の内壁４２ｂが、第１の内壁４２ａの流入孔４８ａと反対側の端部から噴出孔４８ｂの側に向かって連続的に拡径した傾斜壁（第１液体供給孔４５及び第２液体供給孔４６から噴出孔４８ｂへ向う方向に対して傾斜した壁）として形成されているので、第２の内壁４２ｂにおいて該傾斜方向を持ったベクトル成分のうち、第１液体供給孔４５及び第２液体供給孔４６から噴出孔４８ｂへ向う方向のベクトル成分の持つ力と、第１液体供給孔４５及び第２液体供給孔４６から噴出孔４８ｂへ向う方向に相反して第３の内壁４２ｃに沿う流れの力と、を正面衝突させることができる。この衝突エネルギーにより、気体の細分化が促進され、気泡の発生をより一層促進することできる。
【００８５】
また、気体流入孔４４から流入してきた気体は、気体供給室４３において第１液体供給孔４５及び第２液体供給孔４６の中心軸を中心に周回されながら、周の全部又は一部の箇所から気液ループ流式撹拌混合室４８の一端側に向かって気液ループ流式撹拌混合室４８内に供給される。このことにより、気液ループ流式撹拌混合室４８内の真空度が向上されるため、気体流入孔４４から流入してくる気体の量をさらに増加させることができ、気泡の発生をより促進することができる。
【００８６】
これらのような一連の動作によって、バブル又は／及びマイクロバブルが、次から次へと連続的に発生する。
【００８７】
ここで、気液ループ流式撹拌混合室４８によって、流入孔４８ａから気液ループ流式撹拌混合室４８内に流入してくる外部気体及び／又は外部液体の量が調節されているとともに、噴出孔４８ｂの外部側周辺の流れ（噴出孔４８ｂからの混合流体の噴出、並びに、外部気体又は／及び外部液体の流入）が安定されている。
【００８８】
なお、マイクロバブルの径及び発生量は、第１液体供給孔４５及び第２液体供給孔４６から供給される液体圧と、気体流入孔４４から流入する気体量で決まるが、２０［μｍ］前後のマイクロバブルが必要な場合は、流入する気体量を極力少なくするかゼロにすればよい。
【００８９】
上記の構成のループ流式バブル発生ノズル４０によれば、上記したような動作が行われるので、従来品よりも簡易な構成でありながら、従来と同等以下（２０［μｍ］前後）の径のマイクロバブルを発生させることができる。また、筒状部材４１の他端側に第１の管状部材４２が嵌め込まれる簡易な構成であるので、従来品よりも小型化することができる。
【００９０】
また、気液ループ流式撹拌混合室４８が略円柱型の空間であるので、高速ループ流れを容易に形成することができ、上記の動作を容易に得ることができる。
【００９１】
また、気液ループ流式撹拌混合室４８の内壁に凹凸形状が形成されているので、高速ループ流れをしている液体と気体との混合流体が凹凸形状に衝突することによって、気液ループ流式撹拌混合室４８内の気体をさらに細分化することができるとともに、高速ループ流れを加速させ、気液ループ流式撹拌混合室４８内の真空度を高くすることができる。
【００９２】
なお、上記したループ流式バブル発生ノズル４０の動作では、加圧液体を第１液体供給孔４５及び第２液体供給孔４６から気液ループ流式撹拌混合室４８に供給した場合について説明したが、これに限られず、海水又は水道水を供給しても、マイクロバブルを発生させることができる。
【００９３】
［第３の実施の形態の変形例］
次に、本発明の第３の実施の形態の変形例に係るループ流式バブル発生ノズルについて説明する。図５（ｂ）は、第３の実施の形態の変形例に係るループ流式バブル発生ノズル５０を示す概略断面図である。なお、第３実施の形態の部位４２〜４８と、本実施の形態の部位５２〜５８とは、順に同様のものであるので、詳細な説明を省略することがある。
【００９４】
（ループ流式バブル発生ノズル５０の構成）
図５（ｂ）に示すように、ループ流式バブル発生ノズル５０は、筒状部材５１と、筒状部材５１の他端側に螺合又は圧入によって嵌め込まれた第１の管状部材５２と、を有している。第１の管状部材５２は、気液ループ流式撹拌混合室５８を取り囲む位置に設けられている。
【００９５】
筒状部材５１は、その中央に、加圧液体が供給される第１液体供給孔５５、第２液体供給孔５６、及び、第３液体供給孔５９を有している。外部から供給された加圧液体は、第３液体供給孔５９、第１液体供給孔５５、及び、第２液体供給孔５６をこの順に通って、気液ループ流式撹拌混合室５８に供給される。第１液体供給孔５５、第２液体供給孔５６、及び、第３液体供給孔５９の各中心軸は、気液ループ流式撹拌混合室５８の流入孔５８ａの中心軸と一致している。なお、第１液体供給孔５５、第２液体供給孔５６、及び、第３液体供給孔５９の各中心軸は、流入孔５８ａの中心軸から多少ずれていてもよい。さらに、第１液体供給孔５５、第２液体供給孔５６、及び、第３液体供給孔５９の各中心軸は、気体流入孔５４の中心軸と交差されている。なお、気体流入孔５４の中心軸は、第１液体供給孔５５、第２液体供給孔５６、及び、第３液体供給孔５９の中心軸と交差されていなくてもよい。第１液体供給孔５５は、その一端から他端に向かって連続的に縮径されたテーパ状に形成されている。第２液体供給孔５６は、第１液体供給孔５５の他端から気液ループ流式撹拌混合室５８の一端側に向かって延在した形状を有している。
【００９６】
筒状部材５１は、第１液体供給孔５５の一端を取り囲むように第１液体供給孔５５の一端の径方向外側に設けられた内壁５１ａを有している。第３液体供給孔５９は、内壁５１ａの径方向外側の端部から第１液体供給孔５５の中心軸に沿って第１液体供給孔５５の反対側に向けて延在している。
【００９７】
その他の構成及び動作は、第３の実施の形態と同じであるため、その説明を省略する。
【００９８】
（本実施の形態の概要）
以上のように、本実施の形態のループ流式バブル発生ノズル４０、５０は、液体及び気体をループ状の流れによって撹拌混合して混合流体とする撹拌混合室であって、液体及び気体を流入可能な流入孔４８ａ、５８ａを一端に有し、流入孔４８ａ、５８ａの中心軸と一致するように混合流体を噴出可能に設けられた噴出孔４８ｂ、５８ｂを他端に有する気液ループ流式撹拌混合室４８、５８と、加圧された液体を気液ループ流式撹拌混合室４８、５８に供給可能に流入孔４８ａ、５８ａの中心軸と一致するように設けられ、一端から他端に向かって連続的に縮径された第１液体供給孔４５、５５と、加圧された液体を気液ループ流式撹拌混合室４８、５８に供給可能に流入孔４８ａ、５８ａの中心軸と一致するように設けられ、第１液体供給孔４５、５５の他端から気液ループ流式撹拌混合室４８、５８の一端側に向かって延在する第２液体供給孔４６、５６と、気体が流入する１つ以上の気体流入孔４４、５４と、気液ループ流式撹拌混合室４８、５８の一端側に設けられ、気体流入孔４４、５４から流入した気体を第１液体供給孔４５、５５及び第２液体供給孔４６、５６の中心軸を中心に周回させながら、周の全部又は一部の箇所から気液ループ流式撹拌混合室４８、５８の一端側に向かって気液ループ流式撹拌混合室４８、５８に供給する気体供給室４３、５３と、気液ループ流式撹拌混合室４８、５８を取り囲む位置に設けられた第１の管状部材４２、５２と、を備え、第１の管状部材４２、５２が、流入孔４８ａ、５８ａから噴出孔４８ｂ、５８ｂの側に向かって流入孔４８ａ、５８ａの中心軸に沿って延在する第１の内壁４２ａ、５２ａと、第１の内壁４２ａ、５２ａの流入孔４８ａ、５８ａと反対側の端部から噴出孔４８ｂ、５８ｂの側に向かって連続的に拡径された第２の内壁４２ｂ、５２ｂと、第２の内壁４２ｂ、５２ｂの第１の内壁４２ａ、５２ａと反対側の端部から噴出孔４８ｂ、５８ｂに向かって流入孔４８ａ、５８ａの中心軸に沿って延在する第３の内壁４２ｃ、５２ｃと、を有する構成にされている。
【００９９】
上記構成によれば、第１の内壁４２ａ、５２ａの流入孔４８ａ、５８ａと反対側の端部から連続的に拡径された第２の内壁４２ｂ、５２ｂと、第２の内壁４２ｂ、５２ｂの第１の内壁４２ａ、５２ａと反対側の端部から延在する第３の内壁４２ｃ、５２ｃと、を設けることによって、ループ流れ（第１液体供給孔４５、５５及び第２液体供給孔４６、５６から噴出孔４８ｂ、５８ｂへ向う液体の流れに沿って流れた後、途中で反転して、第３の内壁４２ｃ、５２ｃ及び第２の内壁４２ｂ、５２ｂに沿って流れ、再び、第１液体供給孔４５、５５及び第２液体供給孔４６、５６から供給された液体の流れに沿って流れるという一連の流れ）を発生させることができる。なお、発生するループ流れの速度は、液体又は気体の供給量及び圧力によって、低速から高速まで、ある程度コントロールすることが可能である。したがって、液体又は気体の供給量及び圧力を調整し、さらにループ流れの速度を増加させることで、高速ループ流れを形成することも可能である。
【０１００】
また、第２の内壁４２ｂ、５２ｂが、第１の内壁４２ａ、５２ａの流入孔４８ａ、５８ａと反対側の端部から噴出孔４８ｂ、５８ｂの側に向かって連続的に拡径した傾斜壁（第１液体供給孔４５、５５及び第２液体供給孔４６、５６から噴出孔４８ｂ、５８ｂへ向う方向に対して傾斜した壁）として形成されているので、第２の内壁４２ｂ、５２ｂに沿うループ流れの力のうち、噴出孔４８ｂ、５８ｂから流入孔４８ａ、５８ａに向かう成分の持つ力（図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すＹ軸方向の力の成分）と、流入孔から噴出孔の側に向かって気体供給室４３、５３の空間４３ｂ、５３ｂ内を流れる気体の持つ力（図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すＹ軸方向の力の成分）と、を正面衝突させることができる。この衝突エネルギーにより、気体の細分化が促進され、気泡の発生をより一層促進することできる。
【０１０１】
また、気体流入孔４４、５４から流入してきた気体は、気体供給室４３、５３において第１液体供給孔４５、５５及び第２液体供給孔４６、５６の中心軸を中心に周回されながら、周の全部又は一部の箇所から気液ループ流式撹拌混合室４８、５８の一端側に向かって気液ループ流式撹拌混合室４８、５８内に供給される。このことにより、気液ループ流式撹拌混合室４８、５８内の真空度が向上されるため、気体流入孔４４、５４から流入してくる気体の量をさらに増加させることができ、気泡の発生をより促進することができる。
【０１０２】
また、従来品よりも簡易な構成でありながら、平均直径が１００［μｍ］未満のバブル、特に、平均直径が２０［μｍ］前後のマイクロバブルを容易に発生させることができる。また、従来品よりも簡易な構成であるので、従来品よりも小型化することができる。
【０１０３】
また、第３液体供給孔５９を形成することで、第３液体供給孔５９を取り囲む筒状部材５１の内周又は外周に、ホースの先端を螺合可能なネジ部を設けることができる。このことにより、ループ流式バブル発生ノズル５０のコンパクト化を図ることができる。
【０１０４】
［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施の形態を図７（ａ）に基づいて以下に説明する。図７（ａ）は、第４の実施の形態に係るループ流式バブル発生ノズル６０を示す概略断面図である。なお、第３実施の形態の部位４４〜４６と、本実施の形態の部位６４〜６６とは、順に同様のものであるので、詳細な説明を省略することがある。
【０１０５】
（ループ流式バブル発生ノズル６０の構成）
図７（ａ）に示すように、ループ流式バブル発生ノズル６０は、筒状部材６１と、筒状部材６１の他端側に螺合又は圧入によって嵌め込まれた第１の管状部材６２と、を有している。第１の管状部材６２は、気液ループ流式撹拌混合室６８を取り囲む位置に設けられている。
【０１０６】
筒状部材６１は、第２液体供給孔６６を取り囲む位置に設けられた第２の管状部材６７を有している。第２の管状部材６７の外壁６７ａの先端部分６７ｂ（外壁６７ａの第１液体供給孔６５と反対側の端部）は、筒状部材６１に第１の管状部材６２が嵌め込まれた場合に、第１の管状部材６２の第１の内壁６２ａの内側に配置されている。外壁６７ａの先端部分６７ｂは、先細り形状を有している。より具体的に、外壁６７ａの先端部分６７ｂは、第２液体供給孔６６から径方向に遠ざかるに連れて第１液体供給孔６５に近づくように傾斜したテーパ形状を有している。
【０１０７】
第１の管状部材６２は、第１の内壁６２ａ、第２の内壁６２ｂ、及び、第３の内壁６２ｃを有している。第２の内壁６２ｂは、第１の内壁６２ａの流入孔６８ａと反対側の端部から噴出孔６８ｂの側に向かって連続的に拡径されている。第３の内壁６２ｃは、第２の内壁６２ｂの第１の内壁６２ａと反対側の端部から噴出孔６８ｂに向かって流入孔６８ａの中心軸に沿って延在している。第１の内壁６２ａは、第２の内壁６２ｂから流入孔６８ａに向かって連続的に拡径されたテーパ状に形成されている。この第１の内壁６２ａは、第２の管状部材６７の外壁６７ａの先端部分６７ｂと平行な方向に傾斜している。第２の管状部材６７を取り囲むリング状の空間６３ａと、第１の内壁６２ａ及び外壁６７ａで囲まれた空間６３ｂと、によって気体供給室６３が形成されている。そして、第１の内壁６２ａと先端部分６７ｂとで囲まれた空間が、空間６３ｂの一部を構成している。
【０１０８】
（ループ流式バブル発生ノズル６０の動作）
次に、図７（ａ）を用いて、ループ流式バブル発生ノズル６０の動作について説明する。図中の矢印は、筒状部材６１の一端側にホース（不図示）を接続し、第１の管状部材６２の他端側にシャワーヘッド（不図示）を接続し、気体流入孔６４に気体用供給管（不図示）を接続した場合の液体の流れを示している。まず、ホース（不図示）から第１液体供給孔６５及び第２液体供給孔６６を介して、加圧液体が気液ループ流式撹拌混合室６８に供給される。この際、加圧液体は、図７（ａ）の第１液体供給孔６５及び第２液体供給孔６６と、流入孔６８ａ及び噴出孔６８ｂとを結ぶ線上に沿って流れた後、その大半が噴出孔６８ｂから拡がりながら噴出するとともに、その一部が高速ループ流れ（図７（ａ）の気液ループ流式撹拌混合室６８内の略楕円状部分）を形成する。この際、加圧液体の一部によって、高速ループ流れの速度が更に増加される。このことにより、高速ループ流れによって、気体流入孔６４から流入してくる気体が剪断され、気泡の発生が促進される。
【０１０９】
［第４の実施の形態の変形例］
次に、本発明の第４の実施の形態の変形例に係るループ流式バブル発生ノズルについて説明する。図７（ｂ）は、第４の実施の形態の変形例に係るループ流式バブル発生ノズル７０を示す概略断面図である。なお、第４実施の形態の部位６２〜６８と、本実施の形態の部位７２〜７８とは、順に同様のものであるので、詳細な説明を省略することがある。
【０１１０】
（ループ流式バブル発生ノズル７０の構成）
図７（ｂ）に示すように、ループ流式バブル発生ノズル７０は、筒状部材７１と、筒状部材７１の他端側に螺合又は圧入によって嵌め込まれ、気液ループ流式撹拌混合室７８を取り囲む位置に設けられた第１の管状部材７２と、を有している。
【０１１１】
筒状部材７１は、その中央に、加圧液体が供給される第１液体供給孔７５、第２液体供給孔７６、及び、第３液体供給孔７９を有している。外部から供給された加圧液体は、第３液体供給孔７９、第１液体供給孔７５、及び、第２液体供給孔７６をこの順に通って、気液ループ流式撹拌混合室７８に供給される。第１液体供給孔７５、第２液体供給孔７６、及び、第３液体供給孔７９の各中心軸は、気液ループ流式撹拌混合室７８の流入孔７８ａの中心軸と一致している。なお、第１液体供給孔７５、第２液体供給孔７６、及び、第３液体供給孔７９の各中心軸は、流入孔７８ａの中心軸から多少ずれていてもよい。さらに、第１液体供給孔７５、第２液体供給孔７６、及び、第３液体供給孔７９の各中心軸は、気体流入孔７４の中心軸と交差されている。なお、気体流入孔７４の中心軸は、第１液体供給孔７５、第２液体供給孔７６、及び、第３液体供給孔７９の中心軸と交差されていなくてもよい。第１液体供給孔７５は、その一端から他端に向かって連続的に縮径されたテーパ状に形成されている。第２液体供給孔７６は、第１液体供給孔７５の他端から気液ループ流式撹拌混合室７８の一端側に向かって延在した形状を有している。
【０１１２】
筒状部材７１は、第１液体供給孔７５の一端を取り囲むように第１液体供給孔７５の一端の径方向外側に設けられた内壁７１ａを有している。第３液体供給孔７９は、内壁７１ａの径方向外側の端部から第１液体供給孔７５の中心軸に沿って第１液体供給孔７５の反対側に向けて延在している。
【０１１３】
その他の構成及び動作は、第４の実施の形態と同じであるため、その説明を省略する。
【０１１４】
（本実施の形態の概要）
以上のように、本実施の形態のループ流式バブル発生ノズル６０、７０において、第２液体供給孔６６、７６を取り囲む位置に設けられた第２の管状部材６７、７７を備え、第１の管状部材６２、７２の第１の内壁６２ａ、７２ａが、第２の内壁６２ｂ、７２ｂから流入孔６８ａ、７８ａに向かって連続的に拡径しており、気体供給室６３、７３が、第１の管状部材６２、７２の第１の内壁６２ａ、７２ａと、第２の管状部材６７、７７の外壁６７ａ、７７ａとで囲まれた空間を有し、第２の管状部材６７、７７の外壁６７ａ、７７ａが、第１の管状部材６２、７２の第１の内壁６２ａ、７２ａと平行な方向に傾斜して構成されている。
【０１１５】
上記構成によれば、第１の管状部材６２、７２の第１の内壁６２ａ、７２ａが、第２の内壁６２ｂ、７２ｂから流入孔６８ａ、７８ａに向かって連続的に拡径した傾斜壁として形成されているとともに、第２の管状部材６７、７７の外壁６７ａ、７７ａが、第１の管状部材６２、７２の第１の内壁６２ａ、７２ａと平行な方向に傾斜しているので、第２の内壁６２ｂ、７２ｂに沿うループ流れの力のうち、噴出孔６８ｂ、７８ｂから流入孔６８ａ、７８ａに向かう成分の持つ力（図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すＹ軸方向の力の成分）と、第２の管状部材６７、７７の外壁６７ａ、７７ａに沿って気体供給室６３、７３の空間６３ｂ、７３ｂ内を流れる気体の持つ力のうち、流入孔６８ａ、７８ａから噴出孔６８ｂ、７８ｂの側に向かって流れる成分の持つ力（図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すＹ軸方向の力の成分）と、を正面衝突させることができる。このことにより、気体供給室６３、７３の空間６３ｂ、７３ｂの出口で、液体と気体の流れが剪み込まれるように合流して、気液混合が大幅に促進される。
【０１１６】
さらに、第１の管状部材６２、７２の第１の内壁６２ａ、７２ａが、第２の内壁６２ｂ、７２ｂから流入孔６８ａ、７８ａに向かって連続的に拡径した傾斜壁として形成されているので、第１の管状部材６２、７２の第１の内壁６２ａ、７２ａ及び第２の内壁６２ｂ、７２ｂのなす角度を、気体流入孔６４、７４から流入してきた気体の流れをループ流によって剪断し易く、気体の流れに衝撃を与え易い角度に設定できる。このことにより、気体の細分化が促進され、気泡の発生をより一層促進することできる。なお、第１の内壁６２ａ、７２ａ及び第２の内壁６２ｂ、７２ｂのなす角度は、第２の内壁６２ｂ、７２ｂと、第２液体供給孔６６、７６の中心軸と、がなす角度を２等分した角度であることが好ましい。このことにより、気体流入孔６４、７４から流入してきた気体の流れをループ流によって最も剪断し易く、気体の流れに最も衝撃を与え易い最適な位置に、気体供給室６３、７３の空間６３ｂ、７３ｂを配置できる。
【０１１７】
さらに、第３液体供給孔７９を形成することで、第３液体供給孔７９を取り囲む筒状部材７１の内周又は外周に、ホースの先端を螺合可能なネジ部を設けることができる。このことにより、ループ流式バブル発生ノズル７０のコンパクト化を図ることができる。
【０１１８】
［第５の実施の形態］
次に、本発明の第５の実施の形態を図８に基づいて以下に説明する。図８は、第５の実施の形態に係るループ流式バブル発生ノズル８０を示す概略断面図である。なお、第４実施の形態の部位６１、６３〜４６と、本実施の形態の部位８１、８３〜８６とは、順に同様のものであるので、詳細な説明を省略することがある。
【０１１９】
（ループ流式バブル発生ノズル８０の構成）
図８に示すように、ループ流式バブル発生ノズル８０は、筒状部材８１と、筒状部材８１の他端側に螺合又は圧入によって嵌め込まれた第１の管状部材８２と、を有している。第１の管状部材８２は、気液ループ流式撹拌混合室８８を取り囲む位置に設けられている。
【０１２０】
第１の管状部材８２は、第１の内壁８２ａ、第２の内壁８２ｂ、第３の内壁８２ｃ、及び、第４の内壁８２ｄを有している。第２の内壁８２ｂは、第１の内壁８２ａの流入孔８８ａと反対側の端部から噴出孔８８ｂの側に向かって連続的に拡径されている。第３の内壁８２ｃは、第２の内壁８２ｂの第１の内壁８２ａと反対側の端部から噴出孔８８ｂの側に向かって流入孔８８ａの中心軸に沿って延在している。第４の内壁８２ｄは、第３の内壁８２ｃの第２の内壁８２ｂと反対側の端部から噴出孔８８ｂに向かって連続的に拡径されている。第１の内壁８２ａは、第２の管状部材８７の外壁８７ａの先端部分８７ｂと平行な方向に傾斜している。第２の管状部材８７を取り囲むリング状の空間８３ａと、第１の内壁８２ａ及び外壁８７ａで囲まれた空間８３ｂと、によって気体供給室８３が形成されている。そして、第１の内壁８２ａと先端部分８７ｂとで囲まれた空間が、空間８３ｂの一部を構成している。
【０１２１】
（ループ流式バブル発生ノズル８０の動作）
次に、図８を用いて、ループ流式バブル発生ノズル８０の動作について説明する。図中の矢印は、筒状部材８１の一端側にホース（不図示）を接続し、第１の管状部材８２の他端側にシャワーヘッド（不図示）を接続し、気体流入孔８４に気体用供給管（不図示）を接続した場合の液体の流れを示している。まず、ホース（不図示）から第１液体供給孔８５及び第２液体供給孔８６を介して、加圧液体が気液ループ流式撹拌混合室８８に供給される。この際、加圧液体は、図８の第１液体供給孔８５及び第２液体供給孔８６と、流入孔８８ａ及び噴出孔８８ｂとを結ぶ線上に沿って流れた後、その大半が噴出孔８８ｂから拡がりながら噴出するとともに、その一部が高速ループ流れ（図８の気液ループ流式撹拌混合室８８内の略楕円状部分）を形成する。この際、加圧液体の一部によって、高速ループ流れの速度が更に増加される。このことにより、高速ループ流れによって、気体流入孔８４から流入してくる気体が剪断され、気泡の発生が促進される。
【０１２２】
（本実施の形態の概要）
以上のように、本実施の形態のループ流式バブル発生ノズル８０において、第１の管状部材８２が、第３の内壁８２ｃの第２の内壁８２ｂと反対側の端部から噴出孔８８ｂに向かって連続的に拡径された第４の内壁８２ｄを有する構成にされている。
【０１２３】
上記構成によれば、第３の内壁８２ｃの第２の内壁８２ｂと反対側の端部から噴出孔８８ｂに向かって連続的に拡径された第４の内壁８２ｄを設けることによって、ループ流れ（第１液体供給孔８５及び第２液体供給孔８６から噴出孔８８ｂへ向う液体の流れに沿って流れた後、途中で反転して、第３の内壁８２ｃ及び第２の内壁８２ｂに沿って流れ、再び、第１液体供給孔８５及び第２液体供給孔８６から供給された液体の流れに沿って流れるという一連の流れ）を発生させることができる。
【０１２４】
さらに、第２の内壁８２ｂに沿うループ流れの力のうち、噴出孔８８ｂから流入孔８８ａに向かう成分の持つ力（図８に示すＹ軸方向の力の成分）と、第２の管状部材８７の外壁８７ａに沿って気体供給室８３の空間８３ｂ内を流れる気体の持つ力のうち、流入孔８８ａから噴出孔８８ｂの側に向かって流れる成分の持つ力（図８に示すＹ軸方向の力の成分）と、を正面衝突させることができる。このことにより、気体供給室８３の空間８３ｂ出口で、液体と気体の流れが剪み込まれるように合流して、気液混合が大幅に促進される。
【０１２５】
［第６の実施の形態］
次に、本発明の第６の実施の形態を図９に基づいて以下に説明する。図９は、第６の実施の形態に係るループ流式バブル発生ノズル９０を示す概略断面図である。
【０１２６】
（ループ流式バブル発生ノズル９０の構成）
図９に示すように、ループ流式バブル発生ノズル９０は、第１の管状部材９１と、第１の管状部材９１が螺合又は圧入によって嵌め込まれた第２の管状部材９２と、を有している。第２の管状部材９２は、第１液体供給孔９５、第２液体供給孔９６、第３液体供給孔９７、及び、第４液体供給孔９９を取り囲む位置に設けられている。
【０１２７】
第１の管状部材９１は、その内部に、液体及び気体の流れによって撹拌混合して混合流体とする気液ループ流式撹拌混合室９８を有している。気液ループ流式撹拌混合室９８は、液体及び気体を流入可能な流入孔９８ａを一端に有し、流入孔９８ａの中心軸と一致するように混合流体を噴出可能に設けられた流入孔９８ａを他端に有している。なお、噴出孔９８ｂの中心軸は、流入孔９８ａの中心軸から多少ずれていてもよい。また、第１の管状部材９１は、その他端側の外周にネジ部（不図示）を有している。そして、例えば、ネジ部にはシャワーヘッド（不図示）の根元が螺合によって接続される。
【０１２８】
第２の管状部材９２は、その中央に、加圧液体が供給される第１液体供給孔９５、第２液体供給孔９６、第３液体供給孔９７、及び、第４液体供給孔９９を有している。外部から供給された加圧液体は、第４液体供給孔９９、第１液体供給孔９５、第３液体供給孔９７、及び、第２液体供給孔９６をこの順に通って、気液ループ流式撹拌混合室９８に供給される。第１液体供給孔９５、第２液体供給孔９６、第３液体供給孔９７、及び、第４液体供給孔９９の各中心軸は、気液ループ流式撹拌混合室９８の流入孔９８ａの中心軸と一致している。なお、第１液体供給孔９５、第２液体供給孔９６、第３液体供給孔９７、及び、第４液体供給孔９９の各中心軸は、流入孔９８ａの中心軸から多少ずれていてもよい。さらに、第１液体供給孔９５、第２液体供給孔９６、第３液体供給孔９７、及び、第４液体供給孔９９の各中心軸は、気体流入孔９４の中心軸と交差されている。なお、気体流入孔９４の中心軸は、第１液体供給孔９５、第２液体供給孔９６、第３液体供給孔９７、及び、第４液体供給孔９９の中心軸と交差されていなくてもよい。第１液体供給孔９５は、その一端から他端に向かって連続的に縮径されたテーパ状に形成されている。第２液体供給孔９６は、その一端から他端に向かって連続的に拡径されたテーパ状に形成されている。第３液体供給孔９７は、第１液体供給孔９５の他端、及び、第２液体供給孔９６の一端を接続可能に形成されている。第４液体供給孔９９は、第１液体供給孔９５の一端から第１液体供給孔９５の中心軸に沿って第１液体供給孔９５の反対側に延在している。
【０１２９】
また、第２の管状部材９２は、その側部に、ループ流式バブル発生ノズル９０の外部と内部とが連通されて、気体が流入される１つの気体流入孔９４を有している。なお、気体流入孔９４の数は２つ以上であってもよい。気体流入孔９４は、第２液体供給孔９６よりも第２の管状部材９２の他端側に設けられている。
【０１３０】
また、第２の管状部材９２は、その一端側の外周にネジ部（不図示）を有している。そして、例えば、ネジ部にはホース（不図示）の先端が螺合によって接続される。なお、第２の管状部材９２にホースが接続され、ホースから加圧された液体が供給される場合には、第３液体供給孔９７の軸長を第３液体供給孔９７の孔径の２〜３倍程度にすればよい。
【０１３１】
ループ流式バブル発生ノズル９０は、気体流入孔９４に連通する気体供給室９３を有している。気体供給室９３は、第２液体供給孔９６の他端よりも気液ループ流式撹拌混合室９８の一端側に設けられた空間９３ａを有している。気体流入孔９４から流入した気体は、気体供給室９３において、第１液体供給孔９５、第２液体供給孔９６、及び、第３液体供給孔９７の中心軸を中心に周回されながら、周の全部又は一部の箇所から空間９３ａを通過して、気液ループ流式撹拌混合室９８の一端側に向かって気液ループ流式撹拌混合室９８に供給されることとなる。このことにより、気液ループ流式撹拌混合室９８の内壁に、気体の膜及び気泡、マイクロバブルが発生されるとともに、高速ループ流れが加速される。
【０１３２】
なお、第１の管状部材９１及び第２の管状部材９２には、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６などの金属、樹脂、木、ガラス、セラミック、陶磁器などを用いることができるが、固体材料であればどのようなものを用いてもよい。また、部品毎に、適材適所の素材を選択してもよい。なお、樹脂、ガラス、セラミックスなどを選択すれば、腐食に強いので、ループ流式バブル発生ノズル９０を長寿命化することができる。
【０１３３】
（ループ流式バブル発生ノズル９０の動作）
次に、図１０を用いて、ループ流式バブル発生ノズル９０の動作について説明する。図１０は、図９のループ流式バブル発生ノズル９０と、ループ流式バブル発生ノズル９０の第２の管状部材９２の一端側に接続されたホース２１１と、ループ流式バブル発生ノズル９０の第１の管状部材９１の他端側に接続されたシャワーヘッド２１２と、ループ流式バブル発生ノズル９０の第２の管状部材９２の気体流入孔９４に接続された気体用供給管２１３と、気体用供給管２１３への外部気体の流入量を調整する絞り弁２１４と、を示した図である。なお、簡便のため、ループ流式バブル発生ノズル９０のみ概略断面図で示している。また、気体用供給管２１３の一端は外気を取り込めるようになっており、気体用供給管２１３の内部には、バブルを安定して発生させることができるように、逆止弁２１３ａが設けられている。
【０１３４】
まず、ホース２１１から第４液体供給孔９９、第１液体供給孔９５、第２液体供給孔９６、及び、第３液体供給孔９７を介して、加圧液体を気液ループ流式撹拌混合室９８に供給する。この際、加圧液体は、図９の第４液体供給孔９９、第１液体供給孔９５、第３液体供給孔９７、及び、第２液体供給孔９６と、流入孔９８ａ及び噴出孔９８ｂとを結ぶ線上に沿って流れた後、その大半が噴出孔９８ｂから拡がりながら噴出するとともに、その一部が高速ループ流れ（図１０の気液ループ流式撹拌混合室９８内の略楕円状部分）を形成する。この際、加圧液体の一部によって、高速ループ流れの速度が更に増加される。
【０１３５】
また、気液ループ流式撹拌混合室９８内は負圧となっているので、気体用供給管２１３から気体供給室９３を介して、気液ループ流式撹拌混合室９８内に気体が流入してくる。
【０１３６】
ここで、気体供給室９３から気液ループ流式撹拌混合室９８内に供給された気体は、（ａ）第２液体供給孔９６において乱流が発生している箇所への衝突により細分化され、（ｂ）テーパ状に形成された第２液体供給孔９６によって加速された高速ループ流れにおいて撹拌、剪断され、（ｃ）気液ループ流式撹拌混合室９８の内壁の凹凸形状と衝突し、（ｄ）途中で一部が第３液体供給孔９７から供給された加圧液体と衝突した際に発生した乱流によりさらに細分化され、（ｅ）噴出孔９８ｂにおいて、流入してきた外部気体及び／又は外部液体と衝突して、さらに微細化され、バブル又は／及びマイクロバブルを含む混合流体として噴出孔９８ｂから噴出される。
【０１３７】
更に、（ｆ）気体流入孔９４から流入してきた気体は、気体供給室９３において第１液体供給孔９５、第２液体供給孔９６、及び、第３液体供給孔９７の中心軸を中心に周回されながら、周の全部または一部の箇所から気液ループ流式撹拌混合室９８の一端側に向かって気液ループ流式撹拌混合室９８内に供給される。このことにより、気液ループ流式撹拌混合室９８内の真空度が向上されるため、気体流入孔９４から流入してくる気体の量を更に増加させることができて、気泡の発生が促進される。
【０１３８】
これらのような一連の動作によって、バブル又は／及びマイクロバブルが、次から次へと連続的に発生する。
【０１３９】
また、テーパ状に形成された第２液体供給孔９６によって、高速ループ流れが加速されるため、気液ループ流式撹拌混合室９８内の気体を更に細分化することができる。
【０１４０】
なお、マイクロバブルの径及び発生量は、第４液体供給孔９９、第１液体供給孔９５、第３液体供給孔９７、及び、第２液体供給孔９６からこの順に供給される液体圧と、気体流入孔９４から流入する気体量で決まるが、２０［μｍ］前後のマイクロバブルが必要な場合は、流入する気体量を極力少なくするかゼロにすればよい。
【０１４１】
上記の構成のループ流式バブル発生ノズル９０によれば、上述したような動作が行われるので、従来品よりも簡易な構成でありながら、従来と同等以下（２０［μｍ］前後）の径のマイクロバブルを発生させることができる。また、第１の管状部材９１が螺合又は圧入によって第２の管状部材９２に嵌め込まれる簡易な構成であるので、従来品よりも小型化することができる。
【０１４２】
また、気液ループ流式撹拌混合室９８が略円柱型の空間であるので、高速ループ流れを容易に形成することができ、上述の動作を容易に得ることができる。
【０１４３】
また、気液ループ流式撹拌混合室９８の内壁に凹凸形状が形成されているので、高速ループ流れをしている液体と気体との混合流体が凹凸形状に衝突することによって、気液ループ流式撹拌混合室９８内の気体を更に細分化することができるとともに、高速ループ流れを加速させ、気液ループ流式撹拌混合室９８内の真空度を高くすることができる。
【０１４４】
なお、上述したループ流式バブル発生ノズル９０の動作では、加圧液体を第４液体供給孔９９、第１液体供給孔９５、第３液体供給孔９７、及び、第２液体供給孔９６からこの順に気液ループ流式撹拌混合室９８に供給した場合について説明したが、これに限られず、海水又は水道水を供給しても、マイクロバブルを発生させることができる。
【０１４５】
（本実施の形態の概要）
以上のように、本実施の形態のループ流式バブル発生ノズル９０は、液体及び気体の流れによって撹拌混合して混合流体とする撹拌混合室であって、液体及び気体を流入可能な流入孔９８ａを一端に有し、流入孔９８ａの中心軸と一致するように混合流体を噴出可能に設けられた噴出孔９８ｂを他端に有する気液ループ流式撹拌混合室９８を内部に備えた第１の管状部材９１と、加圧された液体を気液ループ流式撹拌混合室９８に供給可能に流入孔９８ａの中心軸と一致するように設けられ、一端から他端に向かって連続的に縮径された第１液体供給孔９５と、加圧された液体を気液ループ流式撹拌混合室９８に供給可能に流入孔９８ａの中心軸と一致するように設けられ、一端から他端に向かって連続的に拡径された第２液体供給孔９６と、加圧された液体を気液ループ流式撹拌混合室９８に供給可能に流入孔９８ａの中心軸と一致するように設けられ、第１液体供給孔９５及び第２液体供給孔９６を接続する第３液体供給孔９７と、気体が流入する１つ以上の気体流入孔９４と、第２液体供給孔９６の他端よりも気液ループ流式撹拌混合室９８の一端側に設けられた空間９３ａを有し、気体流入孔９４から流入した気体を第１液体供給孔９５、第２液体供給孔９６、及び、第３液体供給孔９７の中心軸を中心に周回させながら、周の全部又は一部の箇所から気液ループ流式撹拌混合室９８の一端側に向かって気液ループ流式撹拌混合室９８に供給する気体供給室９３と、を有する構成にされている。
【０１４６】
上記構成によれば、第４液体供給孔９９、第１液体供給孔９５、第３液体供給孔９７、及び、第２液体供給孔９６をこの順に通って、液体が気液ループ流式撹拌混合室９８に供給されるとともに、気体供給室９３を介して気体が気液ループ流式撹拌混合室９８に供給される。このことにより、気液ループ流式撹拌混合室９８内の混合流体が噴出孔９８ｂから噴出されると、気液ループ流式撹拌混合室９８内において、気体を含んだ液体のループ状の流れが発生される。
【０１４７】
ここで、気体供給室９３から気液ループ流式撹拌混合室９８内に供給された気体は、（ａ）第２液体供給孔９６において乱流が発生している箇所への衝突により細分化され、（ｂ）テーパ状に形成された第２液体供給孔９６によって加速された高速ループ流れにおいて撹拌、剪断され、（ｃ）気液ループ流式撹拌混合室９８の内壁の凹凸形状と衝突し、（ｄ）途中で一部が第３液体供給孔９７から供給された加圧液体と衝突した際に発生した乱流によりさらに細分化され、（ｅ）噴出孔９８ｂにおいて、流入してきた外部気体及び／又は外部液体と衝突して、さらに微細化され、バブル又は／及びマイクロバブルを含む混合流体として噴出孔９８ｂから噴出される。これらの（ａ）〜（ｅ）の工程で微細化される気泡発生のメカニズムが、ループ流式バブル発生ノズル９０の特徴であり、他のノズルにない優れた点である。
【０１４８】
さらに、（ｆ）気体流入孔９４から流入してきた気体は、気体供給室９３において第１液体供給孔９５、第２液体供給孔９６、及び、第３液体供給孔９７の中心軸を中心に周回されながら、周の全部または一部の箇所から気液ループ流式撹拌混合室９８の一端側に向かって気液ループ流式撹拌混合室９８内に供給される。この（ｆ）の工程によって、気液ループ流式撹拌混合室９８内の真空度が向上されるため、気体流入孔９４から流入してくる気体の量を更に増加させることができて、気泡の発生が促進される。
【０１４９】
したがって、従来品よりも簡易な構成でありながら、平均直径が１００［μｍ］未満のバブル、特に、平均直径が２０［μｍ］前後のマイクロバブルを発生させることができる。また、従来品よりも簡易な構成であるので、従来品よりも小型化することができる。
【０１５０】
また、テーパ状に形成された第２液体供給孔９６によって、高速ループ流れが加速されるため、気液ループ流式撹拌混合室９８内の気体を更に細分化することができる。
【０１５１】
上記の構成のループ流式バブル発生ノズル９０によれば、上述したような動作が行われるので、従来品よりも簡易な構成でありながら、従来と同等以下（２０［μｍ］前後）の径のマイクロバブルを発生させることができる。また、第１の管状部材９１が螺合又は圧入によって第２の管状部材９２に嵌め込まれる簡易な構成であるので、従来品よりも小型化することができる。
【０１５２】
また、気液ループ流式撹拌混合室９８の内壁に凹凸形状が形成されているので、高速ループ流れをしている液体と気体との混合流体が凹凸形状に衝突することによって、気液ループ流式撹拌混合室９８内の気体を更に細分化することができるとともに、高速ループ流れを加速させ、気液ループ流式撹拌混合室９８内の真空度を高くすることができる。
【０１５３】
また、第４液体供給孔９９を形成することで、第４液体供給孔９９を取り囲む第２の管状部材９２の内周又は外周に、ホースの先端を螺合可能なネジ部を設けることができる。このことにより、ループ流式バブル発生ノズル９０のコンパクト化を図ることができる。
【０１５４】
［第７の実施の形態］
次に、本発明の第７の実施の形態を図１１に基づいて以下に説明する。図１１は、第７の実施の形態に係るループ流式バブル発生ノズル１００を示す概略断面図である。なお、第６実施の形態の部位９４〜９９と、本実施の形態の部位１０４〜１０９とは、順に同様のものであるので、詳細な説明を省略することがある。
【０１５５】
（ループ流式バブル発生ノズル１００の構成）
図１１に示すように、ループ流式バブル発生ノズル１００は、第１の管状部材１０１と、第１の管状部材１０１が螺合又は圧入によって嵌め込まれた第２の管状部材１０２と、を有している。第２の管状部材１０２は、第１液体供給孔１０５、第２液体供給孔１０６、第３液体供給孔１０７、及び、第４液体供給孔１０９を取り囲む位置に設けられている。
【０１５６】
第２の管状部材１０２は、第２液体供給孔１０６の他端から噴出孔１０８ｂの側に向かって流入孔１０８ａの中心軸に沿って延在する第１の内壁１０２ａと、第１の内壁１０２ａの第２液体供給孔１０６と反対側の端部から噴出孔１０８ｂの側に向かって連続的に拡径された第２の内壁１０２ｂと、を有している。
【０１５７】
第１の管状部材１０１の一端側の外壁１０１ａは、第１の管状部材１０１が第２の管状部材１０２に嵌め込まれた場合に、第２の内壁１０２ｂ及び気体流入孔１０４の内側に配置されている。外壁１０１ａの先端部分１０１ｂは、先細り形状を有している。より具体的に、外壁１０１ａの先端部分１０１ｂは、噴出孔１０８ｂから流入孔１０８ａの中心軸に沿って遠ざかるに連れて気液ループ流式撹拌混合室１０８に近づくように傾斜したテーパ形状を有している。この先端部分１０１ｂは、第２の管状部材１０２の第２の内壁１０２ｂと平行な方向に傾斜している。そして、先端部分１０１ｂと第２の内壁１０２ｂとで囲まれた空間１０３ａが、気体供給室１０３の一部を構成している。
【０１５８】
（ループ流式バブル発生ノズル１００の動作）
次に、図１１を用いて、ループ流式バブル発生ノズル１００の動作について説明する。図中の矢印は、第２の管状部材１０２の一端側にホース（不図示）を接続し、第１の管状部材１０１の他端側にシャワーヘッド（不図示）を接続し、気体流入孔１０４に気体用供給管（不図示）を接続した場合の液体の流れを示している。まず、ホース（不図示）から第４液体供給孔１０９、第１液体供給孔１０５、第２液体供給孔１０６、及び、第３液体供給孔１０７を介して、加圧液体が気液ループ流式撹拌混合室１０８に供給される。この際、加圧液体は、図１１の第４液体供給孔１０９、第１液体供給孔１０５、第２液体供給孔１０６、及び、第３液体供給孔１０７と、流入孔１０８ａ及び噴出孔１０８ｂとを結ぶ線上に沿って流れた後、その大半が噴出孔１０８ｂから拡がりながら噴出するとともに、その一部が高速ループ流れ（図１１の気液ループ流式撹拌混合室１０８内の略楕円状部分）を形成する。この際、加圧液体の一部によって、高速ループ流れの速度が更に増加される。このことにより、高速ループ流れによって、気体流入孔１０４から流入してくる気体が剪断され、気泡の発生が促進される。
【０１５９】
（本実施の形態の概要）
以上のように、本実施の形態のループ流式バブル発生ノズル１００において、第１液体供給孔１０５、第２液体供給孔１０６、第３液体供給孔１０７、及び、第４液体供給孔１０９を取り囲む位置に設けられた第２の管状部材１０２を備え、第２の管状部材１０２が、第２液体供給孔１０６の他端から噴出孔１０８ｂの側に向かって流入孔１０８ａの中心軸に沿って延在する第１の内壁１０２ａと、第１の内壁１０２ａの第２液体供給孔１０６と反対側の端部から噴出孔１０８ｂの側に向かって連続的に拡径された第２の内壁１０２ｂと、を備え、気体供給室１０３が、第１の管状部材１０１の外壁１０１ａと、第２の管状部材１０２の第２の内壁１０２ｂとで囲まれた空間１０３ａを有し、第１の管状部材１０１の外壁１０１ａが、第２の管状部材１０２の第２の内壁１０２ｂと平行な方向に傾斜している。
【０１６０】
上記構成によれば、第６の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、第４液体供給孔１０９を形成することで、第４液体供給孔１０９を取り囲む第２の管状部材１０２の内周又は外周に、ホースの先端を螺合可能なネジ部を設けることができる。このことにより、ループ流式バブル発生ノズル１００のコンパクト化を図ることができる。
【０１６１】
（各実施の形態の変形例）
以上、本発明の実施の形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【０１６２】
例えば、各実施の形態及び各変形例において、バブル発生ノズル／ループ流式バブル発生ノズルは、表面が樹脂で被覆された部材からなるもの、若しくは、樹脂だけで成形されたものであってもよい。このことにより、海水などの劣悪な環境中においても、部材表面が樹脂で被覆されている、若しくは、バブル発生ノズル／ループ流式バブル発生ノズル自体が樹脂で成形されているので、腐食を防止できる。その結果として、使用寿命が長く、安価なバブル発生ノズル／ループ流式バブル発生ノズルを提供することができる。
【０１６３】
また、各実施の形態及び各変形例において、バブル発生ノズル／ループ流式バブル発生ノズルは、気体流入孔を有する構成にされているが、液体供給孔から供給される液体に気体が溶け込んでいる場合には、気体流入孔を有しない構成であってもよい。この場合、液体に溶け込んだ気体は、撹拌混合室／気液ループ流式撹拌混合室内で気泡化される。
【０１６４】
また、撹拌混合室又は気液ループ流式撹拌混合室の形状は、各実施の形態及び各変形例において示したものに限られず、略角筒型、略三角錐型、断面が五角形又は六角形などの多角形のもの、又は、断面が星形などの複雑な形状（規則的でない形状のものを含む）のものであってもよい。
【０１６５】
本発明のバブル発生ノズル／ループ流式バブル発生ノズルは、大型のものから小型のものまで製作することができる。大型のバブル発生ノズル／ループ流式バブル発生ノズルについては、工業的分野、下水道などの汚水処理、河川及び海水などの浄化、アオコなどの除去、魚介類の蘇生・繁殖・養殖、水田の稲育成用及び除草作用など、小型のバブル発生ノズル／ループ流式バブル発生ノズルについては、水槽・イケスの浄化、水耕栽培の育成用、マイクロバブル風呂、洗浄機、携帯用超小型マイクロバブル発生器、温度上昇が望ましくない場合の小型の水槽内など、マイクロバブルを利用することができるもの全てに適用することができる。また、医療関係への利用も検討されている。
【符号の説明】
【０１６６】
１、２１、３１、４１、５１、６１、７１、８１    筒状部材
２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９１、１０１    第１の管状部材
２ａ、３２ａ、４２ａ、６２ａ、８２ａ、１０２ａ    第１の内壁
３、２３、４３、６３、８３、９３、１０３    気体供給室
３ａ、３ｂ、２３ｂ、４３ａ、４３ｂ、６３ａ、６３ｂ、８３ａ、８３ｂ、９３ａ、１０３ａ    空間
３ｃ、２３ｃ、３３ｃ    孔
４、３４、４４、５４、６４、７４、８４、９４、１０４    気体流入孔
５、２５、３５、４５、５５、６５、７５、８５、９５、１０５    第１液体供給孔
６、２６、３６、４６、５６、６６、７６、８６、９６、１０６    第２液体供給孔
７、２７、３７、４７、６７、８７、９２、１０２    第２の管状部材
７ａ、３７ａ、４７ａ、６７ａ、８７ａ、１０１ａ    外壁
７ｂ、４７ｂ、６７ｂ、８７ｂ、１０１ｂ    先端部分
８、２８    撹拌混合室
８ａ、２８ａ、３８ａ、４８ａ、５８ａ、６８ａ、７８ａ、８８ａ、９８ａ、１０８ａ    流入孔
８ｂ、３８ｂ、４８ｂ、６８ｂ、８８ｂ、９８ｂ、１０８ｂ    噴出孔
１０、２０    バブル発生ノズル
１１、１１１、２１１    ホース
１２、１１２、２１２    シャワーヘッド
１３、１１３、２１３    気体用供給管
１３ａ、１１３ａ、２１３ａ    逆止弁
１４、１１４、２１４    絞り弁
３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００    ループ流式バブル発生ノズル
３２ｂ、４２ｂ、６２ｂ、８２ｂ、１０２ｂ    第２の内壁
３２ｃ、４２ｃ、６２ｃ、８２ｃ    第３の内壁
３２ｄ、８２ｄ    第４の内壁
３８、４８、５８、６８、７８、８８、９８、１０８    気液ループ流式撹拌混合室
５１ａ、７１ａ    内壁
５９、７９、９７、１０７    第３液体供給孔
９９、１０９    第４液体供給孔
【図１】
2014033999.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2014033999.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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