(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の羽根を連接してなるナノバブル発生体において、ナノバブル総粒子数を飛躍的に増加させることができるナノバブル発生体を提供する。【解決手段】羽根同士を連接させるためのシャフトを貫通させる孔と，羽根同士を連接させるための嵌合孔及び凸部を設け，かつ，外周部の表面には多数の突起物が設けられるようプラスチック成形された羽根Ａを，積層組み込み嵌合用のシャフト９上に一列に複数配置し，羽根Ａ同士を連接させてなることを特徴とするナノバブル発生体の液体吐出側羽根Ｂに，狭窄された液体吐出口を有し内部を液体が通過する円錐状のファインバブル補助発生器を取り付けることによって構成される。【選択図】図７
0003196283.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
羽根同士を連接させるためのシャフトを貫通させる孔と，羽根同士を連接させるための嵌合孔及び凸部を設け，かつ，外周部の表面には多数の突起物が設けられるようプラスチック成形された羽根Ａを，積層組み込み嵌合用のシャフト上に一列に複数配置し，羽根Ａ同士を連接させてなることを特徴とするナノバブル発生体の液体吐出側において，狭窄された液体吐出口を有し，内部を液体が通過する円錐状のキャップ（「ファインバブル発生ＰＯＷＥＲ−ＵＰ  ＣＡＰ」）を取り付けることによってなるナノバブル発生体。
【請求項２】
羽根Ａの外周部の突起物を扇形，菱形または六角形にしたことを特徴とする請求項１記載のナノバブル発生体。
【請求項３】
羽根Ａの嵌合穴６と嵌合凸部７のボスの各中心部を一定角度ずらすように形成したことを特徴とする請求項１記載のナノバブル発生体。
【請求項４】
羽根Ａ同士の嵌合に際し，請求項１乃至請求項３記載の羽根Ａから羽根同士を連接させるための凸部を除去した羽根Ｂをプラスチック成型し，これを羽根Ａに嵌合させた上で，羽根Ｂの中央部を積層組み込み嵌合用のシャフトに結合することによって，複数連接された羽根Ａと羽根Ｂを嵌合させてなることを特徴とする請求項１記載のナノバブル発生体。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】本考案は，複数の羽根を連接してなるナノバブル発生体（実用新案登録第３１８４７８６号）の改良考案に関する。【０００１】
【背景技術】
【０００２】ケーシングの中に，扇形や菱形をはじめとしたチップを多数，螺旋状に配置してその間に液体を流すと，液体がチップの先端に衝突し，急激に流れる向きを変えられることにより流体の分子同士が激しく衝突し，また，流速が急激に増して強烈な旋回流が生じることにより，液体が有するクラスター状態が細分化される。これによって液体が物体の狭い隙間にも容易に入り込めるようになる。【０００３】このよう現象は，ナノバブル現象と呼ばれることがあり，多方面にわたって応用することが可能である。例えば，ナノバブル発生装置を家庭用または業務用シャワーに用いることによって肌に保湿効果を生じさせたり汚れを落としやすくしたり，あるいは，工作機械の切削部分の冷却液やエンジンのラジエター内部の冷却液として用いることによって冷却効果を高めたり，エンジンの燃料噴射部分に同発生体を設け，同発生体内部に液体燃料を通過させることによってエンジンの燃料効率を上昇させたりすることが可能である。【０００４】  考案者は，すでに，ナノバブル発生体につき，素材を切削加工するのではなく，ナノバブル発生体を構成する個々の羽根Ａを複数射出成形し，しかるのちにこれらの羽根Ａ同士を個別に連接してなる構造を用いると，所望の外，迅速かつ容易にナノバブル発生体を製造できることを発見し，実用新案登録第３１８４７８６号として登録されている。【０００５】しかし，考案者は，さらにナノバブル現象について研究し，ナノバブル総粒子数を飛躍的に増加させ，ナノバブル現象を強烈に引き起こすナノバブル発生体の製造が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【文献１】
実登３１８４７８６
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】ナノバブル化された液体において，ナノバブル総粒子数を飛躍的に増加させるナノバブル発生体を提供する。
【課題を解決するための手段】本考案の考案者は実用新案登録第３１８４７８６号で製造されるナノバブル発生装置の固定構造を基本的に用いながら，より一層，ナノバブル効果を高めるため，第３１８４７８６号で製造されるナノバブル発生体の液体吐出口に「ファインバブル発生ＰＯＷＥＲ−ＵＰＣＡＰ」（［図６］，［図７］）を取り付けた。【０００８】具体的には，ケーシングに液体流入口と液体吐出口を設け，液体の流路上にナノバブル発生体を固定することによりナノバブル発生装置を構成する（［図６］［図７］）。ナノバブル発生体は，扇形や菱形，六角形等からなる多数の突起物からなる羽根Ａをプラスチックで射出成形し，当該羽根を，積層組み込み嵌合用のシャフト上に複数連接することにより構成されることを特徴とするものである。さらに，羽根Ａから，凸部のみを除去した羽根Ｂ（［図４］［図５］）を同じくプラスチック成型によって成型し，これを羽根Ａに嵌合させた上で，羽根Ｂの中央部を積層組み込み嵌合用のシャフトにボルト止めし，羽根Ｂに，狭窄された液体吐出口を有する円錐状の部品である「ファインバブル発生ＰＯＷＥＲ−ＵＰ  ＣＡＰ」を取り付け，「ファインバブル発生ＰＯＷＥＲ−ＵＰ  ＣＡＰ」の内部を水流が通過するようにする。なお，連接された羽根Ａに直接，「ファインバブル発生ＰＯＷＥＲ−ＵＰ  ＣＡＰ」を取り付けても良い。
【考案の効果】
【０００９】  実用新案登録第３１８４７８６号で製造されるナノバブル発生装置の固定構造によっても，ナノバブル効果は相当程度発生するが，「ファインバブル発生ＰＯＷＥＲ−ＵＰ  ＣＡＰ」を取り付けることにより，液体流入口から円柱ケーシング内のナノバブル発生体を通過してナノバブル化された液体は，円錐状の形状をした「ファインバブル発生ＰＯＷＥＲ−ＵＰ  ＣＡＰ」の内部を通過することにより，狭窄された液体吐出口において流液面積が急激に数ミリの穴に収縮され，同ＣＡＰの円錐の形状の中の斜面に液流が衝突し，液の一部は，この衝突によって逆流を起こし，流れてきた液体と衝突を繰り返し，液中の気泡のせん断が進む。同時に，せん断化された液体が，円錐の形状をした「ファインバブル発生ＰＯＷＥＲ−ＵＰ  ＣＡＰ」の内部を通過することにより，急激に絞り込まれた数ミリの穴（液体吐出口）を通ることで，さらにせん断効果が高まり，このような二重のせん断効果の高まりにより，液体吐出口から吐出された液体におけるナノバブル総粒子数は，「ファインバブル発生ＰＯＷＥＲ−ＵＰ  ＣＡＰ」を取り付ける以前の０．５０±０．０５×１０８個／ｍＬから，「ファインバブル発生ＰＯＷＥＲ−ＵＰ  ＣＡＰ」取り付け後は，全く同一の水圧等の実験条件の下，１．９２±０．２０×１０８個／ｍＬへと，約４倍に増加する顕著な効果が生じた。【００１０】  「ファインバブル発生ＰＯＷＥＲ−ＵＰ  ＣＡＰ」取り付け前後の効果の差異を示す実験結果は，以下のとおりである。
装置：ＮａｎｏＳｉｇｈｔＬＭ１０−ＨＳＢＴ１４／英国ＮａｎｏＳｉｇｈｔ社ＥＭＣＣＤカメラ，青色レーザー（４０５ｎｍ，６５ｍＷ），解析ソフト：ＮＴＡ２．３，サンプル温度：自動測定・入力，サンプル粘度：水粘度（温度補正値），測定回数：３回，水圧：０．１５ＰＭａ
0003196283.tif 000003
【考案を実施するための最良の形態】
【００１１】以下，本考案について図１乃至図８に基づいて説明する。【００１２】［図１］及び［図２］に示すように，羽根Ａには，中央部にシャフトを貫通させる孔５を設け，この孔５の外周部に隣接した部分に，羽根Ａを他の羽根Ａと嵌合させるための嵌合孔６及び凸部７が複数設けられる。嵌合孔の外部には，菱形または扇形の突起部を複数設けて羽根Ａを形成する。【００１３】  さらには，嵌合穴６と嵌合凸部７のボスの各中心部が一定角度ずれるよう形成してもよい［図８］。羽根Ａを，例えば，１０〜２０枚程度，順次連接してナノバブル発生体４を形成する場合は，嵌合穴６と嵌合凸部７のボスの各中心部は，４．５〜４．８度程度ずれるように羽根Ａを形成することが望ましい。このように，嵌合穴６と嵌合凸部７のボスの各中心部が一定角度ずれるように形成した羽根Ａを複数嵌合すると，隣接する羽根Ａ同士で外周部の突起が当該角度ずれていくため，羽根Ａを複数隣接してなるナノバブル発生体の外周部は螺旋状の形状を有することになり，同発生体を通過する液体が生じる旋回流をさらに強める。【００１４】  ［００１２］〜［００１３］で示す形状を有する羽根Ａを，プラスチック成型により製造する。【００１５】液体流入口２側を円錐状にした積層組み込み嵌合用のシャフトに，羽根Ａを，例えば，１０〜２０枚程度，順次連接してナノバブル発生体４（［図６］）を構成する。【００１６】連接の方法は任意の方法で足り，羽根同士Ａを接着剤で接着してもよいし，超音波溶着してもよい。さらに，［図１］乃至［図３］のような形状をした羽根Ａから，凸部のみを除去した羽根Ｂ（［図４］［図５］）を同じくプラスチック成型によって成型し，これを羽根Ａに嵌合させた上で，羽根Ｂの中央部を積層組み込み嵌合用のシャフトにボルト止めしてもよいし（［図７］），羽根Ｂを，連接された羽根Ａに接着剤で接着したり，超音波超音波溶着したりしてもよい。【００１７】羽根Ｂの外側の液体吐出側に，狭窄され液体吐出口を有する円錐状のキャップ（「ファインバブル発生ＰＯＷＥＲ−ＵＰ  ＣＡＰ」）を取り付ける（［図６］）。［図６］［図７］に示した「ファインバブル発生ＰＯＷＥＲ−ＵＰ  ＣＡＰ」の寸法（単位はｍｍ）は，本考案を実施するための一例である。【００１８】なお，本考案は，上記のような実施形態に限られるものではなく，ナノバブル発生体４を通過する液体の性質や流体液圧の違いによって，羽根Ａや羽根Ｂの各寸法も変化し，羽根Ａの使用数も増減し，「ファインバブル発生ＰＯＷＥＲ−ＵＰ  ＣＡＰ」の寸法も変化する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本考案の一実施形態である羽根Ａを嵌合穴６側から俯瞰した斜視図である。
【図２】羽根Ａを嵌合凸部７側から羽根Ａを俯瞰した斜視図である。
【図３】羽根Ａの側面図である。
【図４】羽根Ａを複数連接させる手段として，羽根Ａ同士を嵌合させた上で，羽根Ａの外部から複数の羽根Ａをボルト止めする場合，羽根Ａとボルトの間に挿入する羽根Ｂの斜視図である。
【図５】［図４］の背面の斜視図である。
【図６】本考案によるナノバブル発生体を円柱ケーシング１に組み込み，さにナノバブル発生体の液体吐出口側に「ファインバブル発生ＰＯＷＥＲ−ＵＰ  ＣＡＰ」を取り付け，ナノバブル発生装置の固定構造として完成させた側面図である。「ファインバブル発生ＰＯＷＥＲ−ＵＰ  ＣＡＰ」上の矢印は，液体が流れる方向を示している。
【図７】羽根Ｂの外側の液体吐出口側に，「ファインバブル発生ＰＯＷＥＲ−ＵＰ  ＣＡＰ」を取り付けた後，羽根Ａを順次連接させる前のシャフトの状態を示した側面図である。
【図８】本考案の一実施形態である羽根Ａをプラスチック成型により成型して製造した状態の斜視図である。
【符号の説明】
【００２０】１  円柱ケーシング
２  液体流入口
３  液体吐出口
４  ナノバブル発生体
５  シャフト貫通孔
６  嵌合穴
７  嵌合凸部
８  肉逃げ
９  積層組み込み嵌合用のシャフト
１０  ビス
１１  ファインバブル発生ＰＯＷＥＲ−ＵＰ  ＣＡＰ
【図１】
0003196283.tif 000004
【図２】
0003196283.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003196283.tif 000009
【図７】
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【図８】
0003196283.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成26年12月5日(2014.12.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
羽根同士を連接させるためのシャフトを貫通させる孔と，羽根同士を連接させるための嵌合孔及び凸部を設け，かつ，外周部の表面には多数の突起物が設けられるようプラスチック成形された羽根Ａを，積層組み込み嵌合用のシャフト上に一列に複数配置し，羽根Ａ同士を連接させてなることを特徴とするナノバブル発生体の液体吐出側羽根Ｂに，狭窄された液体吐出口を有し内部を液体が通過する円錐状のファインバブル補助発生器を取り付けることによってなるナノバブル発生体。
【請求項２】
羽根Ａの外周部の突起物を扇形，菱形または六角形にしたことを特徴とする請求項１記載のナノバブル発生体。
【請求項３】
羽根Ａの嵌合穴６と嵌合凸部７のボスの各中心部を一定角度ずらすように形成したことを特徴とする請求項１記載のナノバブル発生体。
【請求項４】
羽根Ａ同士の嵌合に際し，請求項１乃至請求項３記載の羽根Ａから羽根同士を連接させるための凸部を除去した羽根Ｂをプラスチック成型し，これを羽根Ａに嵌合させた上で，羽根Ｂの中央部を積層組み込み嵌合用のシャフトに結合することによって，複数連接された羽根Ａと羽根Ｂを嵌合させてなることを特徴とする請求項１記載のナノバブル発生体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【考案の詳細な説明】
【技術分野】  本考案は，複数の羽根を連接してなるナノバブル発生体（実用新案登録第３１８４７８６号）の改良考案に関する。【０００１】
【背景技術】
【０００２】  ケーシングの中に，扇形や菱形をはじめとしたチップを多数，螺旋状に配置してその間に液体を流すと，液体がチップの先端に衝突し，急激に流れる向きを変えられることにより流体の分子同士が激しく衝突し，また，流速が急激に増して強烈な旋回流が生じることにより，液体が有するクラスター状態が細分化される。これによって液体が物体の狭い隙間にも容易に入り込めるようになる。【０００３】  このような現象は，ナノバブル現象と呼ばれることがあり，多方面にわたって応用することが可能である。例えば，ナノバブル発生装置を家庭用または業務用シャワーに用いることによって肌に保湿効果を生じさせたり汚れを落としやすくしたり，あるいは，工作機械の切削部分の冷却液やエンジンのラジエター内部の冷却液として用いることによって冷却効果を高めたり，エンジンの燃料噴射部分に同発生体を設け，同発生体内部に液体燃料を通過させることによってエンジンの燃料効率を上昇させたりすることが可能である。【０００４】  考案者は，すでに，ナノバブル発生体につき，素材を切削加工するのではなく，ナノバブル発生体を構成する個々の羽根Ａを複数射出成形し，しかるのちにこれらの羽根Ａ同士を個別に連接してなる構造を用いると，所望の外，迅速かつ容易にナノバブル発生体を製造できることを発見し，実用新案登録第３１８４７８６号として登録されている。【０００５】  しかし，考案者は，さらにナノバブル現象について研究し，ナノバブル総粒子数を飛躍的に増加させ，ナノバブル現象を強烈に引き起こすナノバブル発生体の製造が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【文献１】
実登３１８４７８６
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】  ナノバブル化された液体において，ナノバブル総粒子数を飛躍的に増加させるナノバブル発生体を提供する。
【課題を解決するための手段】  本考案の考案者は実用新案登録第３１８４７８６号で製造されるナノバブル発生装置の固定構造を基本的に用いながら，より一層，ナノバブル効果を高めるため，第３１８４７８６号で製造されるナノバブル発生体の液体吐出口に「ファインバブル補助発生器」〔図６〕〔図７〕を取り付けた。【０００８】  具体的には，ケーシングに液体流入口と液体吐出口を設け，液体の流路上にナノバブル発生体を固定することによりナノバブル発生装置を構成する（〔図６〕〔図７〕）。ナノバブル発生体は，扇形や菱形，六角形等からなる多数の突起物からなる羽根Ａをプラスチックで射出成形し，当該羽根を，積層組み込み嵌合用のシャフト上に複数連接することにより構成されることを特徴とするものである。さらに，羽根Ａから，凸部のみを除去した羽根Ｂ（〔図４〕〔図５〕）を同じくプラスチック成型によって成型し，これを羽根Ａに嵌合させた上で，羽根Ｂの中央部を積層組み込み嵌合用のシャフトにボルト止めし，羽根Ｂに，狭窄された液体吐出口を有する円錐状の部品であるファインバブル補助発生器を取り付け，ファインバブル補助発生器の内部を水流が通過するようにする。なお，連接された羽根Ａに直接，ファインバブル補助発生器を取り付けても良い。
【考案の効果】
【０００９】  実用新案登録第３１８４７８６号で製造されるナノバブル発生装置の固定構造によっても，ナノバブル効果は相当程度発生するが，ファインバブル補助発生器を取り付けることにより，液体流入口から円柱ケーシング内のナノバブル発生体を通過してナノバブル化された液体は，円錐状の形状をしたファインバブル補助発生器の内部を通過することにより，狭窄された液体吐出口において流液面積が急激に数ミリの穴に収縮され，同ＣＡＰの円錐の形状の中の斜面に液流が衝突し，液の一部は，この衝突によって逆流を起こし，流れてきた液体と衝突を繰り返し，液中の気泡のせん断が進む。同時に，せん断化された液体が，円錐の形状をしたファインバブル補助発生器の内部を通過することにより，急激に絞り込まれた数ミリの穴（液体吐出口）を通ることで，さらにせん断効果が高まり，このような二重のせん断効果の高まりにより，液体吐出口から吐出された液体におけるナノバブル総粒子数は，ファインバブル補助発生器を取り付ける以前の０．５０±０．０５×１０８個／ｍＬから，ファインバブル補助発生器取り付け後は，全く同一の水圧等の実験条件の下，１．９２±０．２０×１０８個／ｍＬへと，約４倍に増加する顕著な効果が生じた。【００１０】  ファインバブル補助発生器取り付け前後の効果の差異を示す実験結果は，以下のとおりである。
装置：ＮａｎｏＳｉｇｈｔＬＭ１０−ＨＳＢＴ１４／英国ＮａｎｏＳｉｇｈｔ社ＥＭＣＣＤカメラ，青色レーザー（４０５ｎｍ，６５ｍＷ），解析ソフト：ＮＴＡ２．３，サンプル温度：自動測定・入力，サンプル粘度：水粘度（温度補正値），測定回数：３回，水圧：０．１５ＰＭａ
0003196283.tif 000012
【考案を実施するための最良の形態】
【００１１】  以下，本考案について図１乃至図８に基づいて説明する。【００１２】  〔図１〕及び〔図２〕に示すように，羽根Ａには，中央部にシャフトを貫通させる孔５を設け，この孔５の外周部に隣接した部分に，羽根Ａを他の羽根Ａと嵌合させるための嵌合孔６及び凸部７が複数設けられる。嵌合孔の外部には，菱形または扇形の突起部を複数設けて羽根Ａを形成する。【００１３】  さらには，嵌合穴６と嵌合凸部７のボスの各中心部が一定角度ずれるよう形成してもよい〔図８〕。羽根Ａを，例えば，１０〜２０枚程度，順次連接してナノバブル発生体４を形成する場合は，嵌合穴６と嵌合凸部７のボスの各中心部は，４．５〜４．８度程度ずれるように羽根Ａを形成することが望ましい。このように，嵌合穴６と嵌合凸部７のボスの各中心部が一定角度ずれるように形成した羽根Ａを複数嵌合すると，隣接する羽根Ａ同士で外周部の突起が当該角度ずれていくため，羽根Ａを複数隣接してなるナノバブル発生体の外周部は螺旋状の形状を有することになり，同発生体を通過する液体が生じる旋回流をさらに強める。【００１４】  〔００１２〕〜〔００１３〕で示す形状を有する羽根Ａを，プラスチック成型により製造する。【００１５】  液体流入口２側を円錐状にした積層組み込み嵌合用のシャフトに，羽根Ａを，例えば，１０〜２０枚程度，順次連接してナノバブル発生体４（〔図６〕）を構成する。【００１６】  連接の方法は任意の方法で足り，羽根同士Ａを接着剤で接着してもよいし，超音波溶着してもよい。さらに，〔図１〕乃至〔図３〕のような形状をした羽根Ａから，凸部のみを除去した羽根Ｂ（〔図４〕〔図５〕）を同じくプラスチック成型によって成型し，これを羽根Ａに嵌合させた上で，羽根Ｂの中央部を積層組み込み嵌合用のシャフトにボルト止めしてもよいし（〔図７〕）羽根Ｂを，連接された羽根Ａに接着剤で接着したり，超音波超音波溶着したりしてもよい。【００１７】  羽根Ｂの外側の液体吐出側に，狭窄され液体吐出口を有する円錐状のファインバブル補助発生器を取り付ける（〔図６〕）。〔図６〕〔図７〕に示した「ファインバブル補助発生器の寸法（単位はｍｍ）は，本考案を実施するための一例である。【００１８】  なお，本考案は，上記のような実施形態に限られるものではなく，ナノバブル発生体４を通過する液体の性質や流体液圧の違いによって，羽根Ａや羽根Ｂの各寸法も変化し，羽根Ａの使用数も増減し，ファインバブル補助発生器の寸法も変化する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本考案の一実施形態である羽根Ａを嵌合穴６側から俯瞰した斜視図である。
【図２】羽根Ａを嵌合凸部７側から羽根Ａを俯瞰した斜視図である。
【図３】羽根Ａの側面図である。
【図４】羽根Ａを複数連接させる手段として，羽根Ａ同士を嵌合させた上で，羽根Ａの外部から複数の羽根Ａをボルト止めする場合，羽根Ａとボルトの間に挿入する羽根Ｂの斜視図である。
【図５】〔図４〕の背面の斜視図である。
【図６】本考案によるナノバブル発生体を円柱ケーシング１に組み込み，さらにナノバブル発生体の液体吐出口側にファインバブル補助発生器を取り付け，ナノバブル発生装置の固定構造として完成させた側面図である。ファインバブル補助発生器上の矢印は，液体が流れる方向を示している。
【図７】羽根Ｂの外側の液体吐出口側に，ファインバブル補助発生器を取り付けた後，羽根Ａを順次連接させる前のシャフトの状態を示した側面図である。
【図８】本考案の一実施形態である羽根Ａをプラスチック成型により成型して製造した状態の斜視図である。
【符号の説明】
【００２０】１円柱ケーシング
２液体流入口
３液体吐出口
４ナノバブル発生体
５シャフト貫通孔
６嵌合穴
７嵌合凸部
８肉逃げ
９積層組み込み嵌合用のシャフト
１０ビス
１１ファインバブル補助発生器