(57)【要約】【課題】洗髪洗面台等に簡単に取り付けることが可能な炭酸ガス微細気泡水生成装置を提供する。【解決手段】切換弁１０は押圧板１３が押圧されると開放して、炭酸ガス貯留部５からの炭酸ガスを気液混合部２へ導入する。気液混合部２では水道水供給部６からの水道水に炭酸ガスが混合されて、炭酸ガスを含有する水道水が微細気泡発生部３へ供給される。炭酸ガスを含有した水道水は取水プレート３５の複数の取水孔３６から流れ方向に沿って径が漸次縮小する第１通水路３７を通過することで速度を上げ、さらに絞り部３８を通り、次に流れ方向に沿って径が漸次増大する第２通水路３９から高速で噴出されることで、急激な圧力低下により無数の極微細な炭酸ガスマイクロバブルが発生する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水道水供給部から吐水部に至る給水路の途中に挿入される炭酸ガス微細気泡水生成装置であって、
水道水が流れる方向での上流側に配置される気液混合部と、
前記気液混合部の出口側に接続される微細気泡発生部と、
炭酸ガス貯留部と、
前記炭酸ガス貯留部からの炭酸ガスの前記気液混合部内への供給を制御する切換弁と、
上下に揺動可能で押圧されたとき前記切換弁を開弁する押圧板と、
炭酸ガス給送チューブ内への湯水の逆流を防ぐための逆止弁と、
を備える炭酸ガス微細気泡水生成装置。
【請求項２】
前記炭酸ガス貯留部は、利用者一人ごとに取り付けたり取り外したりすることができる交換可能な小型の炭酸ガスカートリッジを備える請求項１に記載の炭酸ガス微細気泡水生成装置。
【請求項３】
前記炭酸ガス貯留部は、前記炭酸ガスカートリッジに接続されて前記切換弁を介して前記気液混合部に供給するガス量をニードル弁で調整可能な圧力調整器を備える請求項１又は２に記載の炭酸ガス微細気泡水生成装置。
【請求項４】
前記微細気泡発生部は、
複数の取水孔が穿設されている取水プレートと、
前記取水プレートを通過して流れる前記水道水の流れる方向に沿って径が漸次縮小していく第１通水路と、
前記第１通水路の出口側に連通して前記水道水の流れる方向に沿って径が漸次増大していく第２通水路と、
前記第１通水路と前記第２通水路とを繋ぐ絞り部と、
を含む請求項１又は２に記載の炭酸ガス微細気泡水生成装置。
【請求項５】
前記取水孔は、円状に等間隔で複数設けられた請求項４に記載の炭酸ガス微細気泡水生成装置。
【請求項６】
前記取水孔は、その入口側から出口側に向けての中心軸が前記取水プレートの中心軸に対し傾斜している請求項４に記載の炭酸ガス微細気泡水生成装置。
【請求項７】
前記取水孔を水道水の入口側から出口側に向けて屈曲形成された請求項４に記載の炭酸ガス微細気泡水生成装置。
【請求項８】
前記取水孔の内面には乱流を発生するための凹凸面を形成した請求項４に記載の炭酸ガス微細気泡水生成装置。
【請求項９】
前記第２通水路の内面には乱流を発生するための凹凸面を形成した請求項４に炭酸ガス記載の微細気泡水生成装置。
【請求項１０】
前記取水孔ごとに開口面積を可変する開口調節機構を備える請求項４に記載の炭酸ガス微細気泡水生成装置。
【請求項１１】
前記開口調節機構は、複数枚の絞り片を重ね合わせて形成される虹彩絞り機構であることを特徴とする請求項１０に記載の炭酸ガス微細気泡水生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭酸ガスをマイクロバブル化させた炭酸ガス微細気泡水生成装置に係わり、洗髪洗面化粧台若しくは浴室のシャワー設備などに取り付けて好適な炭酸ガス微細気泡水生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
微細気泡とは、気泡の直径がおよそ１００μｍ以下のマイクロバブルやナノバブル（直径５０〜５００ｎｍ程度）のことであり、毛穴よりも微小な小さな水泡が毛穴や汗腺の汚れ、繊維組織間の隙間等に入り込んでいる汚れを効果的に除去することができ、近年急速に、特に美容や健康の分野において利用されてきている。
【０００３】
また、微細気泡の電気的作用による洗浄効果も注目されている。微細気泡の表面には通常、マイナスの電荷が帯電しており、気泡同士が合体することなく、微細気泡水中に拡散・浮遊している。これに対し、油や皮脂、細かい異物等による汚れは通常プラスに帯電して、マイナスの電荷を帯びた被洗浄物と電気的に結合している。よって、マイナスの電荷を帯びている微細気泡がプラス電荷の汚れに吸着すると電気的に中和されて、汚れを被洗浄物から分離しやすい状態となる。
【０００４】
このような微細気泡水の効果を利用して、人体の肌表面に付着する体内から出る皮脂や肌に残留した化粧品等の汚れなどに微細気泡水を当てることで、肌表面から汚れを剥離させて、汚れを除去する洗面化粧台が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００５】
微細気泡を多く含有する水を発生させるには、アスピレータと気液混合器とを備えて、空気や炭酸ガス等の気体が導入される気液混合器で得られる気液混合流体をアスピレータへ流入させ、アスピレータのノズルから噴射された水と合流させることで、気液混合流体中の気泡を破砕して微細気泡を含む水を製造することが知られている（例えば、特許文献２を参照）。
【０００６】
また、炭酸ガスを手元管内の気体チューブでマイクロバブル生成部に送るようにして、炭酸ガスをマイクロバブル化して湯水等の圧力液体中に混入させて吐出させる加圧溶解方式や高速剪断方式のマイクロバブル発生ノズルも知られている（例えば、特許文献３を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４９１５９０１号公報
【特許文献２】特開２０１７−１０４８４１号公報
【特許文献３】特開２０１４−５７９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
炭酸ガスの微細気泡水は、人体への経皮吸収効率が良く血中の二酸化炭素量が増加するため、体内でこれを排出しようとする動きが始まり、血管が拡張して血行が促進されることによって、美肌効果、リラクゼーション効果等に優れるとされている。
【０００９】
しかしながら、特許文献１の微細気泡水発生装置は、給水路に絞り部を設ける等して形成した負圧発生部に室内に開口せる気体供給流路を接続する構成であり、室内の空気を水に混入可能にしたもので、炭酸ガスの微細気泡水を生成するようには構成されていない。
【００１０】
特許文献２及び特許文献３には、水に炭酸ガスを混入することで、炭酸ガスの微細気泡水を生成することができるが、特許文献１のように単純に外気導入する構成とは異なり、高圧で大型の炭酸ガスボンベを接続するため装置が複雑化する。そして、炭酸ガスの再充填も面倒な作業を伴うため、既存の洗面台には簡単には取り付けることができない。
【００１１】
上記点より本発明は、洗面台に簡単に取り付け可能で且つ、面倒な炭酸ガスの再充填作業が不要な小型のカートリッジ交換式で、メンテナンスが容易な炭酸ガス微細気泡水生成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明に係る微細気泡水生成装置は、水道水供給部から吐水部に至る給水路の途中に挿入される炭酸ガス微細気泡水生成装置であって、水道水が流れる方向での上流側に配置される気液混合部と、前記気液混合部の出口側に接続される微細気泡発生部と、炭酸ガス貯留部と、前記炭酸ガス貯留部からの炭酸ガスの前記気液混合部内への供給を制御する切換弁と、上下に揺動可能で押圧されたとき前記切換弁を開弁する押圧板と、炭酸ガス給送チューブ内への湯水の逆流を防ぐための逆止弁と、を備える。
【００１３】
前記炭酸ガス貯留部は、利用者一人ごとに取り付けたり取り外したりすることができる交換可能な小型の炭酸ガスカートリッジを備えるとよい。そして、炭酸ガス貯留部のある実施形態では、前記炭酸ガス貯留部は、前記炭酸ガスカートリッジが接続されて前記切換弁を介して前記気液混合部に供給するガス量をニードル弁で調整可能な圧力調整器を備えると良い。
【００１４】
前記微細気泡発生部の一実施形態として、複数の取水孔が穿設されている取水プレートと、前記取水プレートを通過して流れる前記水道水の流れる方向に沿って径が漸次縮小していく第１通水路と、前記第１通水路の出口側に連通して前記水道水の流れる方向に沿って径が漸次増大していく第２通水路と、前記第１通水路と前記第２通水路とを繋ぐ絞り部と、で構成される。
【００１５】
このとき、前記取水孔は、その入口側から出口側に向けての中心軸が前記取水プレートの中心軸に対し傾斜させた構造とすることで、取水孔から斜めに放出された水道水は第１通水路の内壁を旋回して流速を上げながら下流へ進み、第２通水路で拡散して放出されるため、効果的なキャビテーション由来の微細気泡水が生成される。さらに、前記取水孔は、円状に等間隔で複数設けるといっそう効果的である。また、前記取水孔を水道水の入口側から出口側に向けて屈曲形成すれば、取水孔には捻じれが生じるため、水道水はより回転率の高い旋回流となって第1通水路へ導入される。
【００１６】
また、前記取水孔の内面には乱流を発生するための凹凸面を形成することで、水道水が取水孔を通過するときの乱流度が高まり、水道水中の溶存空気が取り出しやすくなるため、キャビテーション気泡が効果的に発生させることができる。同様に、前記第２通水路の内面に乱流を発生するための凹凸面を形成するとよい。同様に、前記第２通水路の内面に乱流を発生するための凹凸面を形成するとよい。
【００１７】
さらに、前記取水孔ごとに開口面積を可変する開口調節機構を設けて、ノズルへ送り込む水道水を適切な送給圧に調整可能にするとよい。最適な開口調節機構の例として、複数枚の絞り片を重ね合わせて形成される虹彩絞り機構がある。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の炭酸ガス微細気泡水生成装置によれば、押圧板を押圧することで、炭酸ガスを水道水に注入するため、炭酸ガスを水道水に圧送するポンプ等を用いず装置を簡略化することができる。そして、炭酸ガス微細気泡が必要なときだけ押圧板を押圧すればよいので、炭酸ガスを節約できるため小型の炭酸ガスカートリッジを採用でき、装置の小型化やコストの低減が図れる。
【００１９】
そして、理美容室など業務用で使用する場合には、お客様一人に対して、1本の炭酸ガスカートリッジを使い切ることで、料金を明瞭化することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る炭酸ガス微細気泡水生成装置のシステム構成図を示す。
【図２】炭酸ガス微細気泡水生成装置のフットスイッチの側断面図を示す。
【図３】フットスイッチの切換弁の概略的な構成を正面図で示す。
【図４】炭酸ガス微細気泡水生成装置の炭酸ガス貯留部の構成を一部側断面図で示す。
【図５】互いに接続した状態での気液混合部と微細気泡発生部とを側断面図で示す。
【図６】（ａ）は取水プレートの平面図を示し、（ｂ）は取水プレートの側面図をそれぞれ示す。
【図７】理美容室用の洗髪洗面台に取り付けた炭酸ガス微細気泡水生成装置の説明図を示す。
【図８】微細気泡発生部でのキャビテーション気泡の生成を説明する模式図を示す。
【図９】取水プレートの取水孔の変形例をそれぞれ示す。
【図１０】取水孔に開口面積を可変する開口調節機構を備える取水プレートの外観斜視図を示す。
【図１１】開口調整機構によって調整される取水孔の取込口の開口面積の変化を説明する模式図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を図面に示す実施形態に基いて説明する。
【００２２】
図１は本発明に係る炭酸ガス微細気泡水生成装置の実施形態のシステム構成図を示す。本例での炭酸ガス微細気泡水生成装置１は、水道水供給部６からの水道水が流れる給水路７には、その上流側から、水道水に炭酸ガスを混入させる気液混合部２、微細気泡発生部３を順に配置している。そして、気液混合部２に設けた吸気口にチューブ８を介してフットスイッチ４を接続し、さらに、フットスイッチ４にはチューブ９を介して炭酸ガス貯留部５を接続して構成される。炭酸ガス貯留部５は、円形の底板を有する収容筒５Ａ内に収容されて直立状態に保持されている。
【００２３】
フットスイッチ４は、図２に示すように、底板１１の一方の端部に回動軸支部１２が設けられ、回動軸支部１２は、押圧板１３を上下に回動可能に軸支する回動軸２６を支持している。また、底板１１の他方の端部には、バネ２１を支持する支持部２２が設けられ、押圧板１３をバネ２１のバネ力に抗して足で踏み込み押圧すると、押圧板１３は、回動軸支部１２を支点に下方へ回動し、押圧が解除されるとこのバネ力によって上方へ回動して復帰する。
【００２４】
底板１１と押圧板１３との間には、切換弁１０が配置されている。切換弁１０は、図３で示すように、底板１１上に固定されていて、入力ポート１４と出力ポート１５とを備えるハウジング１６と、ハウジング１６に嵌合してハウジング１６内を上下に摺動する弁本体１７とから構成されている。弁本体１７は、ハウジング１６の内壁に密接した状態を保持しながら上下に摺動可能に構成されている。この入力ポート１４にはチューブ９が挿し込まれて炭酸ガス貯留部５と接続されて、出力ポート１５にはチューブ８が挿し込まれて気液混合部２と接続される。
【００２５】
弁本体１７は、入力ポート１４と出力ポート１５とにそれぞれ対応する通気孔１８，１９を有する以外は密閉された中空構造となっており、上面には押圧板１３と当接する突起部２０を備えている。ハウジング１６と弁本体１７との間には一対のバネ２３が設けられ、通常の状態では、弁本体１７はバネ２３のバネ力で上方に持ち上げられており、通気孔１８，１９はそれぞれ入力ポート１４と出力ポート１５とに対向しておらず、切換弁１０は閉じている。
【００２６】
そして、押圧板１３を下方へ回動させると、弁本体１７は、ハウジング１６内を摺動して下方へ移動して、通気孔１８，１９はそれぞれ入力ポート１４と出力ポート１５とに対向することで、入力ポート１４と出力ポート１５とは弁本体１７の内部空間を通して連通する。よって、切換弁１０は開放して、炭酸ガス貯留部５の炭酸ガスは気液混合部２へ導入される。尚、図示しないが、ハウジング１６の上端と弁本体１７とは、伸縮性及び気密性を有するベローズで接続するのが好ましい。また、本例では、押圧板１３を足で踏み込むフットスイッチ４を採用しているが、手動スイッチなどでも良い。
【００２７】
炭酸ガス貯留部５は、図４に示すように、炭酸ガスカートリッジ２４を圧力調整器２５に接続して構成される。圧力調整器２５は筒状をしており、側部には炭酸ガスを取り出す供給口２７が形成されて、供給口２７にはニードルバルブ等の給気量調整弁２８が設けられている。閉塞部材３０は、圧力調整器２５の内周壁に嵌合して、その上部に形成された雄ネジが圧力調整器２５の上端から突出形成されたガイド部２５ａの内周部に設けられた雌ネジと螺合している。そして、上部の外周にローレット加工が施されている部分を把持して、矢印で示すように左右に閉塞部材３０を回転させることで、閉塞部材３０は、上下に移動して供給口２７を開閉する。
【００２８】
圧力調整器２５の底部には、炭酸ガスカートリッジ２４が接続される受部３１が設けられている。受部３１の内周壁には雌ネジが形成されて、炭酸ガスカートリッジ２４の口部２４ａが挿入されると、口部２４ａの外周に形成されている雄ネジと螺合して、炭酸ガスカートリッジ２４は貯留部本体２５と接続される。そして、受部３１は、吸入針３１ａを備えており、受部３１への炭酸ガスカートリッジ２４の挿入時に、吸入針３１ａは口部２４ａを塞いでいる栓が突き破られて、炭酸ガスカートリッジ２４の内部の圧力により炭酸ガスは吸入針３１ａを通り圧力調整器２５内へ導入される。
【００２９】
本例での炭酸ガスカートリッジ２４は、市販されている内容積が３５gないしは７５g程度の一般的なミニカートリッジであり、簡単に圧力調整器２５に取り付けることが可能であり、そして、新しい別の炭酸ガスカートリッジ２４と交換することができる。炭酸ガスカートリッジ２４の取り付け及び取り外し時には、閉塞部材３０を右方向Ａまたは左方向Ｂに回して供給口２７を開閉する。シャワーを使用中に閉塞部材３０を閉止すると、気液混合部２から湯水が圧力調整器２５へ逆流することがあるため、圧力調整器２５と気液混合部２をつなぐチューブ８に逆止弁５５を設けると良い。この逆止弁５５は、圧力調整器２５と切換弁１０の出力ポートの１５の間に設けても良い。
【００３０】
図１に戻ると、本例では、気液混合部２と微細気泡発生部３とは別体で構成されて、互いの対峙する側の端部において、気液混合部２の外周には雄ネジ２ａ、微細気泡発生部３の内周には雌ネジ３ａがそれぞれ形成され、環状のゴムパッキン３３（図５）を挟み、螺合により気液混合部２と微細気泡発生部３とは接続されている。図５は、気液混合部２と微細気泡発生部３とが接続されて、給水路７の配管に挿入された状態を示している。そして、気液混合部２のもう一方の端部には、挿入される給水路７の上流側配管７ａと螺合する雌ネジ２ｂが形成されており、両方は環状のゴムパッキン３４を介して螺合により接続される。また、微細気泡発生部３のもう一方の端部には、給水路７の下流側配管７ｂに挿入されたとき螺合する雄ネジ３ａが形成されて、両方は螺合で接続される。
【００３１】
気液混合部２は、水道水の入口側の内壁には、水の流れる方向に沿って、複数の溝４７を等間隔で設けている。そして、この溝４７の下流にある混合室４８は導入孔４９を有して、供給される炭酸ガスと水道水とを混合する。この場合、炭酸ガスは、フットスイッチ４の切換弁１０の開放によって、炭酸ガスカートリッジ２４のガス圧で導入孔４９から混合室４８へ導入される。したがって、本例では採用していないが、混合室４８に絞り部を設ける等して形成した負圧発生部に導入孔４９を接続する構造にすれば、炭酸ガスカートリッジ２４のガス圧が低下しても炭酸ガスの導入量を確保することができる。
【００３２】
微細気泡発生部３は、気液混合部２からの水道水の入口側に円形の取水プレート３５を備える。取水プレート３５の周縁部は、微細気泡発生部３に挿入されて螺合された気液混合部２の周端部と環状のゴムパッキン３３を介し押えられている。
【００３３】
取水プレート３５は、図６（ａ）に示すように、平面上に等間隔で軸方向に貫通する４個の丸孔の取水孔３６が等間隔で円状に穿設されている。尚、この取水孔３６の数は、例えば、３乃至４程度とするのが好適である。そして、取水孔３６は、図６（ｂ）の側面図で示すように、水道水の入口側から出口側に向けての中心軸線Ｌが取水プレート３５の中心軸線Ｈに対して、所定の角度αで、例えば１５度で傾斜させた斜円柱の形状で取水プレート３５に穿設されている。
【００３４】
このときの各取水孔３６の傾斜方向は、矢印で示すように同図で左回りの方向に向いて形成されている。これにより、気液混合部２の軸線に沿って水平に送られてくる炭酸ガス混合水は、各取水孔３６を通過することで傾斜した方向に放出されるため、水道水流にひねりが加えられることになる。尚、図６（ｂ）では、取水孔３６の１つだけを代表して示している。
【００３５】
そして、微細気泡発生部３は、取水プレート３５の下流側には、流れの方向にいくにしたがい内径が徐々に狭まる第１通水路３７と、第１通水路３７に接続する絞り部３８と、絞り部３８に接続し出口側に向け内径が徐々に広がる第２通水路３９とが形成されている。
【００３６】
図７は、上記構成の炭酸ガス微細気泡水生成装置１が取り付けられる洗面台４０を示している。この洗面台４０は、図示しない混合栓から配管４２を通して送られてくる湯の量を調節して蛇口４３から放出する水栓４１と、ホルダー４４に引き出し自在に支持されるシャワーヘッド４５と、シャワーヘッド４５と蛇口４３とを接続するホース４６とを備える。ホース４６は蛇口４３と螺合で接続される接続具４６ａを有しており、蛇口４３の外周に形成されている雄ネジ４３ａと螺合して直接、繋がっている。
【００３７】
この洗面台４０に炭酸ガス微細気泡水生成装置１を取り付けるには、ホース４６の接続具４６ａに微細気泡発生部３を挿入して、接続具４６ａの内周に形成されている雌ネジに雄ネジ３ｂを螺合させて接続する。そして、微細気泡発生部３は他端で気液混合部２と螺合させて両方を接続して、気液混合部２のもう一端は雌ネジ２ｂが蛇口４３の雄ネジ４３ａと螺合して接続することで、炭酸ガス微細気泡水生成装置１は水栓４１とホース４６の間に連結される。
【００３８】
よって、この洗面台４０の例では、蛇口４３が図５で説明した給水路７の上流側配管７ａとなり、ホース４６が下流側配管７ｂとなる。洗面台４０への別の取り付け方としては、シャワーヘッド４５とホース４６とは螺合により着脱自在であるため、この両方の間に取り付けることができる。そして、図示の洗面台４０に限らず種々の型式の洗面台があるが、シャワーヘッドへの給水路に本発明に係る炭酸ガス微細気泡水生成装置１を取り付けることができる。
【００３９】
上記構成の炭酸ガス微細気泡水生成装置１における炭酸ガス微細気泡水の生成作用について説明する。
【００４０】
配管４２から通常の水道水圧で水道水、すなわち温水が炭酸ガス微細気泡水生成装置１に送られてくるが、このとき閉塞部材３０を回転させて供給口２７を開放状態にしていると、フットスイッチ４の押圧板１３を押圧して切換弁１０を開放することにより、炭酸ガス貯留部５の炭酸ガスは炭酸ガスカートリッジ２４のガス圧に押されて気液混合部２へ導入される。
【００４１】
そして、気液混合部２を通過する温水に炭酸ガスが注入されて、炭酸ガスを混合した水道水となる。気液混合部２からの炭酸ガス混合水は、斜円柱の形状の取水孔３６を通過することで、取水プレート３５の中心軸線Ｈの方向からは外れて斜めの取水孔３６の中心軸線Ｌの方向へ放出されていく。したがって、上述したように、各取水孔３６を通過する水道水は、矢印で示すように同一方向にひねられた旋回流となって、微細気泡発生部３の第１通水路３７へと導入される。
【００４２】
これにより、取水孔３６を通過した炭酸ガス混合水は、第１通水路３７の内壁に斜めから突き当たるため、図８で模式的に示すように螺旋状に旋回しながら絞り部３８へ進む。そして、第１通水路３７は、流れる方向に沿って内径を狭めた形状であるため、絞り部３８に向けて近づくほど旋回の速度と流速を上げながら絞り部３８へ流れ、絞り部３８を通過すると、第２通水路３９へ高圧で噴出されて、第２通水路３９内で拡散される。
【００４３】
よって、気液混合部で混合された炭酸ガス混合水には急激な圧力低下が生じて、沸騰現象により無数の微細な炭酸ガスのマイクロバブルが生じることでマイクロバブル化された炭酸ガス微細気泡水が生成される。
炭酸ガス微細気泡水はホース４６を通ってシャワーヘッド４５から噴出する。
【００４４】
このように微細気泡発生部３では、取水孔３６が設けられている取水プレート３５を入口側に配置して、取水孔３６を通して水道水を取り込むことで水道水の流速を高めている。しかも、取水孔３６の形状を斜円柱にして、取水孔３６を通過する水道水に回転を加え旋回流とすることで、さらに流速を上げている。これにより、第１通水路から取り込む際には流速が速まるために効果的なキャビテーションとなる。
【００４５】
以上のようにして、炭酸ガス微細気泡水が生成されてシャワーヘッド４５から噴出されるが、炭酸ガス微細気泡水生成装置１は、フットスイッチ４の押圧板１３が押圧されていない状態では、配管４２から送られてくる温水に含まれている空気から微細気泡発生部３で微細気泡を発生させて微細気泡水を生成し、シャワーヘッド４５から噴出する。
【００４６】
よって、必要なとき押圧板１３を押圧すれば、炭酸ガスが気液混合部２へ導入されて、気液混合された炭酸水が微細気泡発生部４を通過することで炭酸ガス微細気泡水が生成され、シャワーヘッド４５から噴出される。したがって、無駄に炭酸ガスカートリッジ２４の炭酸ガスを消費することがなく効率的であり、簡単に入手できると共に容易に取り付け交換が行える小型の炭酸ガスカートリッジ２４が使用できるため、主に家庭で用いるのに適している。
【００４７】
水道水供給部６から送られてくる水道水は、１．０ｋｇｆ／ｃｍ２（０．１ＭＰａ）を下限水圧とし、理想的には１．５乃至３．０ｋｇｆ／ｃｍ２（０．１５乃至０．３ＭＰａ）で供給されるのが一般的である。しかし、地域又は場所による水道事情、或いは集合住宅等では適切な供給圧が下限水圧を下回ると、微細気泡発生部３内でのキャビテーションが有効に行われないことがある。
【００４８】
そのため、取水孔３６を図９（ａ）に示すように孔の内壁表面を凹凸面３６ａとすることで、水道水は乱流度を上げながら取水孔３６から放出される。本例では多数の突起を設けて凹凸面３６ａを形成している。このように乱流度を向上させると水道水中の溶存空気が取り出しやすくなり、微細気泡発生部３内でキャビテーション気泡が効果的に発生させることができる。
【００４９】
さらに、取水孔３６の形状を図９（ｂ）に示すように、入口側から出口側に向けての斜円柱に屈曲部を設けて捻じれを加えた形状とするとよい。これにより、取水孔３６の中を通過した時点で水道水の流れには捻りが加わり、第１通水路３７ではより回転率の高い旋回流を発生させることができる。この場合も、取水孔３６の内壁を凹凸面３６ａとすれば乱流度の向上と相俟って、微細気泡発生部３内でのキャビテーション気泡の発生効果がいっそう高まる。
【００５０】
また、微細気泡発生部３の第２通水路３９の内壁の表面も凹凸加工すれば、負圧が発生する際に、拡散した微細気泡がさらにこの内壁面と当たると、気泡の微細化が促進されて、微細気泡を高濃度に含む水道水を生成できる。
【００５１】
さらに、地域又は場所による水道事情、或いは高架水槽を使用する集合住宅等では適切な供給圧が得られない場合には、取水孔３６の開口面積を設置時に調整できるようにするとよい。図１０は、開口調節機構５０を用いて、取水孔３６の開口面積を調整可能にした取水プレート３５を備える微細気泡発生部３を斜視図で示している。開口調節機構５０は、虹彩絞り機構を備えて、取水孔３６の開口面積を変化させることができるように構成されたオリフィスである。虹彩絞り機構は、カメラレンズの絞り等で一般に知られているもので、図１０の（ａ）から（ｄ）までに示すように、例えば中央の開口５１（取水孔３６）が略円形となるように重ね合わされた複数の絞り片５２をギア（図示せず）の駆動で回動させることにより、取水孔３６の面積を４通りに変化させる。この場合、各開口調節機構５０のギアは、微細気泡発生部３の外周に設けた孔径調節ダイアル５３を回転することにより同時に駆動されて、各取水孔３６の開口面積は一斉に同じ大きさに調整可能なよう構成している。
【００５２】
このような開口調節機構５０を設けることで、水道水の送給圧が低い場合には、取水孔３６の開口面積を小さくすることで送給圧を高めて微細気泡発生部３へ導入することができ、微細気泡発生部３への水道水の送給圧を一定に調節することができる。
【００５３】
上記したように炭酸ガス微細気泡水生成装置１は、水栓４１とシャワーヘッド４５の間に、気液混合部２と微細気泡発生部３とを順次接続して配置することで、既存の洗面台４０に炭酸ガス微細気泡水の供給機能を持たせることができる。そして、通常は、水道水に含まれている空気で微細気泡を生成して洗面台４０のシャワーヘッド４５若しくは蛇口から供給するが、フットスイッチ４を足で押圧して切換弁１０を切り換えると、炭酸ガスの微細気泡も生成されて供給される。
【００５４】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能である。例えば、さらに効率良く微細気泡を生成するには、微細気泡発生部３の第２通水路３９に後段の微細気泡発生部３の第１通水路３７を接続する関係で、複数の微細気泡発生部３を直列に配置して、キャビテーション発生を繰り返すよう構成することもできる。
【符号の説明】
【００５５】
１      炭酸ガス微細気泡水生成装置
２      気液混合部
３      微細気泡発生部
５      炭酸ガス貯留部
６      水道水供給部
７      給水路
１３    押圧板
２４    炭酸ガスカートリッジ
２５    圧力調整器
２８    ニードル弁（圧力調整器）
３５    取水プレート
３６    取水孔
３６ａ  凹凸面
３７    第１通水路
３８    絞り部
３９    第２通水路
４５    吐水部（シャワーヘッド）
５０    開口調節機構
５２    絞り片
５５    逆止弁
【図１】
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【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】
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【図１０】
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【図１１】
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