(57)【要約】【課題】混合バブル発生装置において洗浄効果が高い気泡を含む気液混合流を安定的かつ容易に形成することができるようにする。【解決手段】シャワーヘッド１は、流入口部２ｃと、水Ｗ０によって中心軸線Ｏ回りに回転する回転流を形成する回転流形成路と、回転流を噴射口７ｃから噴射させる第１のノズル部と、気体流入口と回転流による負圧形成領域に面して配置された気体流出口とを気密に接続する気体導入室と、回転流に気体流出口から流出した気体が混入した状態とされた気液混合流が衝突するように、噴射口７ｃと対向するように配置され、気液混合流を分散させる分散板８と、分散板８によって分散された気液混合流を外部に噴射する出口ノズル４ａを有する板状部４ｂと、を備え、板状部４ｂから噴射された気液混合流の泡径分布が二峰性を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧された液体を流入させる液体流入口と、
前記液体流入口と気密に接続され、前記液体流入口から流入した前記液体によって第１の軸線回りに回転する回転流を形成する回転流形成路と、
前記回転流形成路と気密に接続され、前記回転流を加速し、前記回転流を前記第１の軸線と同軸に設けられた第１の噴射口から噴射させる第１のノズル部と、
気体が流入する気体流入口と、前記第１のノズル部によって加速された前記回転流による負圧形成領域に面して配置された気体流出口と、を気密に接続する気体導入室と、
前記回転流に、前記気体流出口から流出した前記気体が混入した状態とされた気液混合流が衝突するように、前記第１の噴射口と対向するように配置され、前記気液混合流を前記第１の軸線に関する径方向に分散させる分散部材と、
前記分散部材によって分散された前記気液混合流を外部に噴射する第２の噴射口を有する第２のノズル部と、
を備え、
前記第２のノズル部から噴射された前記気液混合流の泡径分布が二峰性を有する、
混合バブル発生装置。
【請求項２】
前記泡径分布は、
前記液体中に閉じ込められた状態で安定した泡径が保たれる第１の泡径における第１の卓越ピークと、
前記第１の泡径よりも大径であって音波振動エネルギーがより大きい第２の泡径における第２の卓越ピークと、
を有する、
請求項１に記載の混合バブル発生装置。
【請求項３】
前記第１の泡径は、５μｍ以上５０μｍ以下であり、
前記第２の泡径は、０．１８ｍｍ以上０．６８ｍｍ以下である、
請求項２に記載の混合バブル発生装置。
【請求項４】
前記泡径分布は、
５μｍ以上５０μｍ以下の泡径を有する気泡数と、０．１８ｍｍ以上０．６８ｍｍ以下の泡径を有する気泡数と、の和が、全体の８０％以上を占める、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の混合バブル発生装置。
【請求項５】
前記液体流入口から前記回転流形成路までの間の前記液体の流路の流路断面積は、前記液体流入口寄りの端部における流路断面積に比べて、前記回転流形成路への入口に面する部位における流路断面積の方が小さい、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の混合バブル発生装置。
【請求項６】
前記回転流形成路は、
前記第１の軸線に関する周方向の異なる位置において、前記液体流入口から流入した前記液体を流入させる複数の流入開口を備える、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の混合バブル発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、混合バブル発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
洗浄対象物に対して、気泡が混入した流体を噴射して洗浄を行う水栓、泡シャワーなどを備える洗浄装置が知られている。
例えば、特許文献１には、２系統の空気導入路を備え、操作レバーによって空気導入路の系統を切り替えることによって、泡径の異なる気水混合流を形成する洗浄器が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録第３１９０４４２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、上記のような従来技術には以下のような問題がある。
特許文献１に記載の技術によれば、洗浄を行う際に、操作レバーによって泡径を選択する必要がある。このため、使用者は、洗浄対象物の汚れに応じて、操作レバーを切り替えなければならず、洗浄の作業性が劣るという問題がある。
特許文献１には、泡径「０．１８〜０．６８ｍｍ」の気泡が「水の粘性に打ち勝って活発に振動しその振動エネルギーは非常に強い」ことと、泡径「１０〜５０μ」の気泡が「水の粘性によって閉じ込められて固体化し、水中においては泡の特性である振動、浮上作用が抑制されほぼ静止状態になる」ことと、が記載されている。
一方、特許文献１には、「野菜、果物など食物の洗浄用として表面に付着している汚れ、異物を除去する目的」が記載されている。しかし、特許文献１の上述の記載では、特に小径の泡径を有する気水混合流がどのような汚れ、異物をどのようにして洗浄するのか不明である。
このため、使用者は、洗浄の度に試行錯誤して操作レバーの切り替えを行う必要があるため、使い勝手が悪い洗浄器になっている。
【０００５】
さらに、本発明者が特許文献１に記載の情報に基づいて洗浄器を製作して、種々実験したところ、操作レバーの切り替えによって、上述の二種類の泡径を安定して作り分けることはきわめて難しいことが判明した。
【０００６】
このように、洗浄効果が高い気泡を含む気液混合流を安定かつ容易に形成することができる洗浄装置が強く求められている。本発明者が鋭意検討した結果、判明したところによれば、洗浄効果が高い気液混合流は、泡径が異なることによって洗浄特性が異なる少なくとも２種類の気泡群が含まれる気液混合流である。
【０００７】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、洗浄効果が高い気泡を含む気液混合流を安定的かつ容易に形成することができる混合バブル発生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】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の態様の混合バブル発生装置は、加圧された液体を流入させる液体流入口と、前記液体流入口と気密に接続され、前記液体流入口から流入した前記液体によって第１の軸線回りに回転する回転流を形成する回転流形成路と、前記回転流形成路と気密に接続され、前記回転流を加速し、前記回転流を前記第１の軸線と同軸に設けられた第１の噴射口から噴射させる第１のノズル部と、気体が流入する気体流入口と、前記第１のノズル部によって加速された前記回転流による負圧形成領域に面して配置された気体流出口と、を気密に接続する気体導入室と、前記回転流に、前記気体流出口から流出した前記気体が混入した状態とされた気液混合流が衝突するように、前記第１の噴射口と対向するように配置され、前記気液混合流を前記第１の軸線に関する径方向に分散させる分散部材と、前記分散部材によって分散された前記気液混合流を外部に噴射する第２の噴射口を有する第２のノズル部と、を備え、前記第２のノズル部から噴射された前記気液混合流の泡径分布が二峰性を有する。
【０００９】
上記態様の混合バブル発生装置においては、前記泡径分布は、前記液体中に閉じ込められた状態で安定した泡径が保たれる第１の泡径における第１の卓越ピークと、前記第１の泡径よりも大径であって音波振動エネルギーがより大きい第２の泡径における第２の卓越ピークと、を有してもよい。
【００１０】
上記態様の混合バブル発生装置においては、前記第１の泡径は、５μｍ以上５０μｍ以下であり、前記第２の泡径は、０．１８ｍｍ以上０．６８ｍｍ以下であってもよい。
【００１１】
上記の態様の混合バブル発生装置においては、前記泡径分布は、５μｍ以上５０μｍ以下の泡径を有する気泡数と、０．１８ｍｍ以上０．６８ｍｍ以下の泡径を有する気泡数と、の和が、全体の８０％以上を占めてもよい。
【００１２】
上記態様の混合バブル発生装置においては、前記液体流入口から前記回転流形成路までの間の前記液体の流路の流路断面積は、前記液体流入口寄りの端部における流路断面積に比べて、前記回転流形成路への入口に面する部位における流路断面積の方が小さくてもよい。
【００１３】
上記の態様の混合バブル発生装置においては、前記回転流形成路は、前記第１の軸線に関する周方向の異なる位置において、前記液体流入口から流入した前記液体を流入させる複数の流入開口を備えてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の混合バブル発生装置は、洗浄効果が高い気泡を含む気液混合流を安定的かつ容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態の混合バブル発生装置の一例を示す模式的な平面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の混合バブル発生装置の一例を示す模式的な下面図である。
【図３】図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の混合バブル発生装置における回転流形成路の一例を示す模式的な下面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の混合バブル発生装置における気体導入室の栓部材の一例を示す模式的な縦断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態の混合バブル発生装置における第２のノズル部の一例を示す模式的な部分断面図である。
【図７】本発明の第１の実施形態の混合バブル発生装置における気体および液体の流れを説明する模式的な縦断面図である。
【図８】本発明の第１の実施形態の混合バブル発生装置によって発生する気液混合流の泡径分布の一例を示す模式的なグラフである。
【図９】マイクロバブルを含む洗浄水の作用を説明する模式図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態の混合バブル発生装置における気液混合流の作用を説明する模式図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態の混合バブル発生装置の一例を示す模式的な縦断面図である。
【図１２】図１１におけるＢ視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。
【００１７】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態の混合バブル発生装置について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態の混合バブル発生装置の一例を示す模式的な平面図である。図２は、本発明の第１の実施形態の混合バブル発生装置の一例を示す模式的な下面図である。図３は、図１におけるＡ−Ａ断面図である。図４は、本発明の第１の実施形態の混合バブル発生装置における回転流形成路の一例を示す模式的な下面図である。図５は、本発明の第１の実施形態の混合バブル発生装置における気体導入室の栓部材の一例を示す模式的な縦断面図である。図６は、本発明の第１の実施形態の混合バブル発生装置における第２のノズル部の一例を示す模式的な部分断面図である。
なお、各図面は模式図のため、形状および寸法は誇張されている（以下の図面も同様）。
【００１８】
図１に示す本実施形態のシャワーヘッド１（混合バブル発生装置）は、例えば、水道管などの適宜の加圧液体供給源と接続されることによって、後述するマイクロバブルおよびテクノバブルを含む気液混合流を噴射する。シャワーヘッド１は、例えば、浴室などに据え付けられてもよいし、適宜の洗浄装置に接続して用いられてもよい。
シャワーヘッド１によって形成される気液混合流における液体成分と気体成分とは特に制限されない。以下では、一例として、液体成分が水、気体成分が空気の場合の例で説明する。
【００１９】
図１に示すように、シャワーヘッド１は、本体部２と、開口栓３と、を備える。
本体部２は、気液混合流を噴射するヘッド部２Ａと、ヘッド部２Ａと滑らかに連結された棒状の把持部２Ｂと、を備える。
ヘッド部２Ａは、平面視略円形のドーム状に形成され、中心部に開口栓３が固定されている。図２に下面図を示すように、ヘッド部２Ａにおいて開口栓３と対向する下面側には、後述する出口キャップ４が装着されている。
【００２０】
図１に示すように、把持部２Ｂの内部には、加圧液体である水Ｗ０（液体）が流通する注水管路２ａが形成されている。水Ｗ０としては、例えば、水道水、純水、洗浄剤成分を含む洗浄液などが用いられてもよい。
本実施形態では、注水管路２ａは、把持部２Ｂにおけるヘッド部２Ａと反対側の端部に接続された図示略のホースに接続されている。図示略のホースは、例えば、適宜の操作レバーによって開閉可能なバルブを介して水道管に接続されている。このため、以下では、一例として、水Ｗ０は水道水であるとして説明する。水Ｗ０は、温水であってもよいし、冷水であってもよい。
【００２１】
図３にシャワーヘッド１の内部構造を示すように、シャワーヘッド１は、旋回筒５、仕切板７、および分散板８（分散部材）をさらに備える。
【００２２】
以下では、シャワーヘッド１の各構成部材について説明する場合、特に断らない限り、図３に示す組立状態における配置に基づいて説明する。
さらに、各構成部材の位置関係の説明において、図３に示すＸＹＺ直交座標系が参照される場合がある。ＸＹＺ直交座標系において、Ｚ軸は、後述する出口キャップ４の中心から開口栓３に向かって（図示下方から上方に向かって）延びる軸線に平行である。Ｙ軸は、Ｚ軸と直交し、把持部２Ｂからヘッド部２Ａに向かって（図示左側から右側に向かって）延びる軸線である。Ｘ軸は、Ｚ軸およびＹ軸に直交し、紙面手前から紙面奥側に向かって延びる軸線である。各軸線における正方向は、上述したような各軸線の延び方向である。各軸線における負方向は、正方向と反対の方向である。
【００２３】
本体部２の詳細構成について説明する。
図４には、後述する旋回筒５が組み立てられた本体部２をＺ軸正方向において見た下面図が示されている。図４に示すように、ヘッド部２Ａの外周部には、中心軸線Ｏ（第１の軸線）を中心とする円筒部２ｉがＺ軸負方向に突出している。
円筒部２ｉの外周部には、後述する出口キャップ４との嵌合用の凹凸嵌合部２ｓが形成されている。例えば、凹凸嵌合部２ｓは、雄ネジなどで構成されてもよい。
円筒部２ｉの内周部には、段状の係止部２ｒが全周にわたって形成されている。係止部２ｒは、後述する仕切板７（図３参照）の外周部を後述するゴムパッキン１１（図３参照）を挟んで係止するために、中心軸線Ｏに直交する平面で構成される。
係止部２ｒには、後述する仕切板７をタッピンネジで固定するため、Ｚ軸正方向に延びる複数のタップ穴２ｆが設けられている。タップ穴２ｆの個数は特に限定されないが、図４に示す例では、タップ穴２ｆは、中心軸線Ｏを中心とする円周上の４箇所に形成されている。
図３に示すように、円筒部２ｉの外周部において凹凸嵌合部２ｓよりもＺ軸正方向側には、径方向外側に飛び出す段状のＯリング取り付け部２ｔが全周にわたって形成されている。
【００２４】
Ｏリング取り付け部２ｔには、Ｏリング６Ｂが取り付けられている。
Ｏリング６Ｂは、Ｏリング取り付け部２ｔと後述する出口キャップ４とに接触することによって、本体部２と出口キャップ４との隙間を気密かつ液密に封止するシール部材である。
Ｏリング６Ｂの材質は、本体部２および出口キャップ４と接触しても支障のないゴム材料が用いられる。
【００２５】
円筒部２ｉおよび係止部２ｒの内側において、注水管路２ａと対向する部位には、Ｚ軸方向に延びる穴部である流入口部２ｃ（液体流入口）が形成されている。流入口部２ｃのＺ軸正方向側の端部には、注水管路２ａが連通している。
流入口部２ｃにおいて、Ｙ軸正方向側（図３の図示右側）の内周面は、後述する渦巻き状仕切り壁２ｂの外周面によって形成されている。
図４に示すように、流入口部２ｃにおいて、Ｘ軸負方向側（図４の図示上側）の内周面は側壁部２ｍによって、Ｘ軸正方向側の内周面は、側壁部２ｋによって、それぞれ形成されている。
図３に示すように、後述する渦巻き状仕切り壁２ｂ、および側壁部２ｋ、２ｍの底面部２ｈからの高さはそれぞれ同一である。
側壁部２ｋには、底面部２ｈから側壁部２ｋの先端まで延びる矩形状の開口部２ｎがＸ軸方向に貫通している。
【００２６】
図３に示すように、ヘッド部２Ａにおいて、円筒部２ｉの内周面２ｊの内側には、底面部２ｈを底面とする穴部が形成されている。底面部２ｈの中心部には、円筒状の外形を有する旋回筒５が、底面部２ｈに形成された凹部２ｐに嵌合されている。凹部２ｐの底部には、後述する旋回筒５を中心軸線Ｏ回りに位置決めする係合穴２ｑが設けられている。
凹部２ｐの中心部には、後述する開口栓３を嵌め込んで固定するための取り付け孔部２ｇが形成されている。
旋回筒５の外周側には、底面部２ｈからＺ軸負方向に延びる渦巻き状仕切り壁２ｂが設けられている。
図４に示すようにＺ軸正方向において見ると、渦巻き状仕切り壁２ｂは、流入口部２ｃにおける側壁部２ｋと接続する外周端部Ｐ１から、中心軸線Ｏを中心として図示反時計回りに周回する渦巻き状に延びている。渦巻き状仕切り壁２ｂの周回数は特に限定されない。周回数は、１周以下でよいし、２周以上でもよい。渦巻き状仕切り壁２ｂの周回数は、本実施形態では、一例として、２周弱である。
底面部２ｈからの渦巻き状仕切り壁２ｂのＺ軸負方向における端部の位置は、中心軸線Ｏに直交する同一平面上に位置している。
【００２７】
渦巻き状仕切り壁２ｂの外周端部Ｐ１は、側壁部２ｋにおいて開口部２ｎ側の端縁に接続されている。渦巻き状仕切り壁２ｂは、中心軸線Ｏを中心とする円周に沿って、図示反時計回りに約３／４周だけ周回した位置である第１中間部Ｐ２から周回半径が漸次縮径している。渦巻き状仕切り壁２ｂは、側壁部２ｍのＹ軸正方向の端部と、第２中間部Ｐ３において接続している。渦巻き状仕切り壁２ｂは、第２中間部Ｐ３から、中心軸線Ｏを中心とする円周に沿って、さらに図示時計回りに周回するように延びている。これにより、側壁部２ｍ、２ｋの間に延びる渦巻き状仕切り壁２ｂは、流入口部２ｃにおけるＹ軸正方向側の側面を形成している。
上述した開口部２ｎは、側壁部２ｋのＹ軸正方向側の端部と、第３中間部Ｐ４における渦巻き状仕切り壁２ｂと、の間に形成されている。
渦巻き状仕切り壁２ｂは、さらに、中心軸線Ｏを中心とする円周に沿って図示反時計回りに約３／４周だけ周回した位置である第４中間部Ｐ５において、旋回筒５の外周面５ｍに向かって屈曲されている。渦巻き状仕切り壁２ｂの内周端部Ｐ６は、旋回筒５の外周面５ｍと隙間なく当接している。
【００２８】
このような渦巻き状仕切り壁２ｂによって、Ｚ軸正方向において見ると一続きの渦巻き状に延びる第１流路２ｄおよび第２流路２ｅが形成されている。第１流路２ｄおよび第２流路２ｅは、液体流入口から後述する回転流形成路までの間の液体の流路を構成している。
第１流路２ｄは、底面部２ｈ上において、外周端部Ｐ１から第２中間部Ｐ３までの渦巻き状仕切り壁２ｂと、第３中間部Ｐ４から外周端部Ｐ６までの渦巻き状仕切り壁２ｂと、によって挟まれて構成される。
第２流路２ｅは、底面部２ｈ上において、第２中間部Ｐ３から外周端部Ｐ６までの渦巻き状仕切り壁２ｂと、旋回筒５の外周面５ｍと、によって構成される。
第１流路２ｄおよび第２流路２ｅは、いずれもＺ軸負方向において開口する溝部からなる。
本実施形態では、第１流路２ｄにおける流路断面積よりも第２流路２ｅにおける流路断面積の方が狭くなっている。具体的には、第２流路２ｅの溝幅が、第１流路２ｄの溝幅よりも狭くなっている。このため、第１流路２ｄおよび第２流路２ｅが構成する流路において、流入口部２ｃ寄りの端部（開口部２ｎ）の流路断面積に比べて、後述する回転流形成路への入口（後述する流入開口５ｂ、５ｂ）に面する第２の端部の流路断面積の方が小さくなっている。
ここで、流路断面積とは、液体の流れ方向に直交する断面における断面積である。
【００２９】
本体部２の材質は、特に限定されないが、本実施形態では、一例として、合成樹脂材料が用いられている。合成樹脂材料の種類としては、特に限定されない。
【００３０】
次に、旋回筒５の構成について説明する。図３に示すように、旋回筒５は、底面部５ｇ、外筒部５ａ、および内筒部５ｄを備える。
底面部５ｇは、中心に円孔が貫通する円板状に形成される。底面部５ｇの一方の表面には、本体部２に対する中心軸線Ｏ軸回りの固定位置を位置決めする固定ピン５ｅが突出している。
外筒部５ａは、底面部５ｇの外縁から、底面部５ｇの中心軸線に沿って、固定ピン５ｅの突出方向と反対側に延びる円筒部材である。
図４に示すように、外筒部５ａには、外筒部５ａの中心軸線に関して１８０°回転対称となる位置に、貫通する貫通孔からなる流入開口５ｂ、５ｃが形成されている。
図３に示すように、内筒部５ｄは、底面部５ｇの円孔の内縁から、底面部５ｇの中心軸線に沿って、外筒部５ａと同方向に延びる、円筒部材である。このため、内筒部５ｄの外径は、外筒部５ａの内径よりも小さい。底面部５ｇからの内筒部５ｄの高さは、底面部５ｇからの外筒部５ａの高さよりも高い。このため、内筒部５ｄの先端部は、軸方向において外筒部５ａの先端面５ｎよりも外側に突出している。
内筒部５ｄの内側には、旋回筒５の中心軸に沿って旋回筒５の全体に貫通する中空部５ｈ（気体導入室）が形成されている。
【００３１】
図３に示すように、旋回筒５のＺ軸正方向側の端部は、底面部５ｇと凹部２ｐとの間にＯリング６Ａが挟まれた状態で、本体部２の凹部２ｐに嵌め込まれている。旋回筒５の固定ピン５ｅは、本体部２における係合穴２ｑに係合している。これにより、旋回筒５は、中心軸線Ｏ回りに位置決めされている。
Ｏリング６Ａは、本体部２と底面部５ｇとに接触することによって、本体部２と底面部５ｇとの隙間を気密かつ液密に封止するシール部材である。
本明細書において、「気密かつ液密」とは、混合バブル発生装置の使用時に、混合バブル発生装置の内部に流れる液体流、気体流、および気液混合流によって発生し得る正圧または負圧の範囲において気密かつ液密であることを意味する。
Ｏリング６Ａの材質は、本体部２および旋回筒５と接触しても支障のないゴム材料が用いられる。
【００３２】
旋回筒５が係合穴２ｑによって位置決めされて凹部２ｐに嵌め込まれた組立状態において、旋回筒５の中心軸線は、中心軸線Ｏと同軸になっている。さらに、外筒部５ａの先端面５ｎは、渦巻き状仕切り壁２ｂの先端部と同一平面上に位置する。
旋回筒５の軸方向における流入開口５ｂ、５ｃの位置は、図３に流入開口５ｃの位置を示すように、組立状態において底面部２ｈよりもＺ軸正方向側であって、かつ底面部２ｈの近傍となる位置である。
図４に示すように、中心軸線Ｏに関する周方向における流入開口５ｂの位置は、組立状態において、中心軸線Ｏに関する周方向における第２流路２ｅの末端に開口するように位置決めされている。中心軸線Ｏに関する周方向における流入開口５ｃの位置は、中心軸線Ｏに関する周方向における第２流路２ｅの略中央部に開口している。
流入開口５ｂ、５ｃの貫通方向は、水Ｗ０が外筒部５ａの内部に流れ込み易いように、外筒部５ａの外周面から内周面に向かうにつれて、径方向に対して、図示反時計回り方向に傾斜する方向とされている。このため、第２流路２ｅにおいて、図示反時計回りに回転する水Ｗ０が抵抗少なく流入開口５ｂ、５ｃに流入することが可能になる。
【００３３】
次に、開口栓３の構成について説明する。
図５に示すように、開口栓３は、ホルダ３Ａ、給気管３Ｂ、および防塵フィルター９を備える。
【００３４】
ホルダ３Ａは、給気管３Ｂと防塵フィルター９とを保持するため、全体として筒状に形成された部材である。ホルダ３Ａは、軸方向に沿って円板部３ａと、軸部３ｂ、とをこの順に備える。
円板部３ａの中心には、後述する防塵フィルター９を配置する円穴であるフィルター収容部３ｃが形成されている。フィルター収容部３ｃの穴底には、フィルター収容部３ｃと同軸な凹部３ｄが形成されている。凹部３ｄの内径は、フィルター収容部３ｃの内径より小さく、後述する給気管３Ｂの外径よりも大きい。凹部３ｄの底部は、軸部３ｂに入り込んでいる。
【００３５】
軸部３ｂの外形は、円板部３ａと同軸の円柱状である。円板部３ａと接続された軸部３ｂの端部（図示上端部）の中心には、凹部３ｄの一部が貫入している。凹部３ｄの穴底には、凹部３ｄと同軸な円筒孔である取り付け孔３ｅが軸方向に貫通している。取り付け孔３ｅの内径は、凹部３ｄの内径よりも小さい。取り付け孔３ｅの内径は、給気管３Ｂを圧入可能な寸法を有する。
ホルダ３Ａの材質としては、本体部２と同様な合成樹脂材料が用いられてもよい。
【００３６】
給気管３Ｂは、シャワーヘッド１の内部に、外部の空気を流入させるために設けられている。
給気管３Ｂは、中心部に内径ｄ１の貫通孔３ｆ（気体流入口）を有する円筒管で構成される。給気管３Ｂの外径は、取り付け孔３ｅに圧入可能な寸法を有する。
給気管３Ｂにおける貫通孔３ｆの長さは、３ｍｍ以上２０ｍｍ以下であってもよい。貫通孔３ｆの長さは、５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることがより好ましい。本実施形態では、給気管３Ｂの長さは、軸部３ｂの長さと同程度とされている。ただし、貫通孔３ｆとして必要な長さが確保されれば、給気管３Ｂの長さは軸部３ｂより長くてもよいし、短くてもよい。給気管３Ｂが短すぎると、製造工程において組立作業性が低下するおそれがある。
本実施形態における給気管３Ｂは、第１端部（図示下側）が軸部３ｂの円板部３ａと反対側の端部に達するように、取り付け孔３ｅに圧入されている。このため、軸部３ｂにおける円板部３ａと反対側の端部には、貫通孔３ｆの開口である内径ｄ１の円孔状の出射口３ｇが露出している。
本実施形態では、給気管３Ｂにおける第２端部（図示上側）は、凹部３ｄの内部に突出している。このため、凹部３ｄの内部には、貫通孔３ｆの開口である内径ｄ１の円孔状の吸入口３ｈが露出している。
ただし、吸入口３ｈが凹部３ｄに連通していれば、給気管３Ｂの第２端部は、凹部３ｄの内部に突出しないように配置されてもよい。
このように、給気管３Ｂが軸部３ｂに内蔵されることによって、給気管３Ｂが曲がったり、折れたりすることを防止できる。ただし、給気管３Ｂが曲がったり折れたりしないようにして、シャワーヘッド１に組み立てることができれば、給気管３Ｂは、軸部３ｂから突出していてもよい。
【００３７】
貫通孔３ｆの内径ｄ１は、後述する気液混合流における気泡の泡径分布に大きく寄与する。内径ｄ１が小さすぎると、気泡の泡径が小さくなりすぎる。内径ｄ１が大きくなりすぎると、気泡の泡径が大きくなりすぎる。
内径ｄ１は、少なくとも、気液混合流の泡径分布が二峰性を有するように決められる。例えば、内径ｄ１は、０．１ｍｍ以上０．４ｍｍ以下とされてもよい。
さらに、二峰性の分布においては、例えば、本実施形態のように、液体が水、気体が空気の場合、それぞれの卓越ピークが、５μｍ以上５０μｍ以下の第１の泡径と、０．１８ｍｍ以上０．６８ｍｍ以下の第２の泡径と、に現れることがより好ましい。このため、内径ｄ１は、０．２０ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下であることがより好ましい。第１の泡径を有する気泡数と、第２の泡径を有する気泡数と、の和をより増大させるには、内径ｄ１は、０．２２ｍｍ以上０．２８ｍｍ以下であることがより好ましい。
それぞれの内径ｄ１によって得られる泡径分布の特徴については、シャワーヘッド１の作用とともに後述される。
【００３８】
給気管３Ｂの材質は、ホルダ３Ａとともに、シャワーヘッド１に取り付けられた状態で、貫通孔３ｆの内径ｄ１が、必要な大きさに保たれれば、特に限定されない。例えば、加工が容易となり、内径ｄ１の安定性にも優れる点では、給気管３Ｂとして、金属パイプが用いられてもよい。特に、水に触れても錆が発生しにくい点では、給気管３Ｂとしては、ステンレス製のパイプが用いられることがより好ましい。
【００３９】
防塵フィルター９は、外部から流入する空気に含まれる塵埃などによって、吸入口３ｈが閉塞されないように設けられる。防塵フィルター９の構成は、吸入口３ｈを塞ぐ可能性のある大きさの塵埃等が除去できる適宜のフィルター径を有していれば特に限定されない。
防塵フィルター９の具体例としては、発泡ウレタン、燒結金属などが挙げられる。
防塵フィルター９のフィルター収容部３ｃへの固定方法は特に限定されない。
例えば、本実施形態では、円板部３ａにおけるフィルター収容部３ｃの開口の内縁部において、防塵フィルター９の外形よりもわずかに狭い開口を形成する係止突起３ｉが形成されている。防塵フィルター９は、係止突起３ｉの間の開口を通してフィルター収容部３ｃに嵌め込まれて固定される。フィルター収容部３ｃに嵌め込まれた防塵フィルター９は、係止突起３ｉによって抜け止めされる。
このように、防塵フィルター９が嵌め込み固定によって固定されていると、接着剤あるいは粘着剤によって固定される場合のように、防塵フィルター９の一部が目詰まりすることがないため、より好ましい。
【００４０】
このような構成の開口栓３は、図３に示すように、円板部３ａが本体部２の外部に露出した状態で、取り付け孔部２ｇに対して気密および液密に固定されている。開口栓３が固定された状態では、出射口３ｇは、中心軸線Ｏ上に配置され、中空部５ｈに露出している。
取り付け孔部２ｇへの開口栓３の固定方法は、気密および液密状態が保たれていれば特に限定されない。
開口栓３の固定方法は、ホルダ３Ａの外周部とヘッド部２Ａとの間が気密かつ液密に保たれれば、特に限定されない。例えば、本実施形態では、開口栓３は、一例として、ヘッド部２Ａに形成された貫通孔への圧入によって固定されている。
【００４１】
例えば、開口栓３の固定方法として、開口栓３と取り付け孔部２ｇとにそれぞれ雄ネジと雌ネジとを形成することで、開口栓３を螺合によって固定することも考えられる。しかし、雄ネジと雌ネジとの間には微細な隙間が生じ易い。さらに、雄ネジと雌ネジとの隙間は部品バラツキや組み立てバラツキによっても変化する。このため、螺合による固定では、必要な気密状態が得られない場合が多い。必要な気密状態が得られないと、見かけ上貫通孔３ｆの内径ｄ１が大きくなるため、泡径分布が変化してしまうおそれがある。
ただし、例えば、シール部材を併用するなどして、必要な気密状態が安定的に得られるようになっていれば、開口栓３は螺合によって固定されていてもよい。
【００４２】
図３に示すように、仕切板７は、円筒部２ｉの内側において、係止部２ｒ、流入口部２ｃ、渦巻き状仕切り壁２ｂ、および旋回筒５の外筒部５ａを覆う略円板状部材である。仕切板７は、第１板面７ｄと第２板面７ｅとを有する。第１板面７ｄは、中心軸線Ｏに直交するとともに、Ｚ軸負方向に向いた平面である。第２板面７ｅは、中心軸線Ｏに直交するとともに、Ｚ軸正方向に向いた平面である。
第２板面７ｅの中心部には、旋回筒５の外筒部５ａの内周部に嵌合する挿入突起７ａが突出されている。
仕切板７における挿入突起７ａを含む中心部には、噴射口７ｃおよびテーパ部７ｂからなる貫通孔が第１板面７ｄから板厚方向に貫通している。
噴射口７ｃは、第１板面７ｄから、仕切板７の板厚方向の中間部まで延びる円孔である。噴射口７ｃの内径は、旋回筒５の内筒部５ｄの外径よりも大きい。
テーパ部７ｂは、仕切板７の内部に延びる噴射口７ｃの端部から漸次拡径するテーパ面で構成される。
図３には図示されていないが、仕切板７において挿入突起７ａよりも外周側には、本体部２のタップ穴２ｆと対応する位置に、それぞれ皿頭のタッピンネジを挿通させる貫通孔が設けられている。
【００４３】
このような構成の仕切板７は、第２板面７ｅに積層配置されたゴムパッキン１１を挟んで、係止部２ｒ、流入口部２ｃ、渦巻き状仕切り壁２ｂ、および旋回筒５の外筒部５ａを覆うように配置される。
ゴムパッキン１１は、仕切板７と別体に設けられていてもよいし、仕切板７の第２板面７ｅに成膜されていてもよい。ゴムパッキン１１の材質は必要なシール性能が得られれば特に限定されない。例えば、ゴムパッキン１１の材質は、シール性、耐久性に優れる天然ゴム、シリコンゴムなどが用いられてもよい。
このように配置された仕切板７およびゴムパッキン１１は、図示略の仕切板７の貫通孔に挿入され、タップ穴２ｆ（図４参照）にねじ込まれる図示略のタッピンネジによってヘッド部２Ａに固定される。これにより、ゴムパッキン１１が、係止部２ｒ、渦巻き状仕切り壁２ｂ、および外筒部５ａとの接触部に付勢されるため、ゴムパッキン１１との接触部はいずれも気密かつ水密な状態である。
このため、流入口部２ｃ、第１流路２ｄ、および第２流路２ｅは、それぞれのＺ軸負方向側の開口が仕切板７およびゴムパッキン１１によって気密かつ水密に閉じられている。
さらに、外筒部５ａがゴムパッキン１１を介して仕切板７から押圧されることによって、旋回筒５は、凹部２ｐに押しつけられる。これにより、Ｏリング６Ａが変形するため、凹部２ｐと底面部５ｇとの間も気密かつ水密になる。
このため、第２流路２ｅと中空部５ｈとの間において、凹部２ｐと底面部５ｇとの間を通して、液体または気体が流通することが防止される。
【００４４】
図３に示すように、仕切板７が組み立てられた状態では、旋回筒５の内筒部５ｄの先端部は、噴射口７ｃからＺ軸負方向に突出することなく、噴射口７ｃの内側に進出している。
外筒部５ａの内周面と内筒部５ｄの外周面との間には、円筒状流路５ｉ（回転流形成路）が形成されている。円筒状流路５ｉの中心軸線Ｏに直交する断面（以下、軸直角断面と称する）は円環状である。
円筒状流路５ｉよりもＺ軸負方向側には、テーパ部７ｂと、内筒部５ｄの外周面との間の隙間によって、軸直角断面における円環の外径が漸次縮径する縮径流路５ｊが形成されている。さらに噴射口７ｃと、内筒部５ｄの外周面との間の隙間によって、軸直角断面における円環の断面面積が最小流路を構成する細隙部５ｑが形成されている。
内筒部５ｄの先端部５ｐよりもＺ軸負方向では、噴射口７ｃの内側に軸直角断面が円形の円形流路５ｒが形成されている。
このような縮径流路５ｊ、細隙部５ｑ、および円形流路５ｒを形成するテーパ部７ｂ、内筒部５ｄ、および噴射口７ｃの部位は、回転流形成路と気密に接続され、後述する回転流Ｗ２（図７参照）を加速し、回転流Ｗ２を中心軸線Ｏと同軸に設けられた噴射口７ｃから噴射させる第１のノズル部を構成する。
【００４５】
仕切板７の第１板面７ｄにおいて、噴射口７ｃによる開口を除く範囲には、飾り板１０が積層されている。
飾り板１０は、例えば、タッピンネジのネジ頭、タッピンネジの挿入孔などによって発生する表面の凹凸を均すことによって、後述する気液混合流の流れが円滑になるように設けられる。飾り板１０の材質としては、例えば、樹脂が用いられてもよい。飾り板１０の固定手段としては、例えば、接着剤、両面テープなどが用いられてもよい。
例えば、飾り板１０の少なくとも一部が後述する出口キャップ４を通して外部から見える場合には、飾り板１０には外観を考慮した装飾が施されてもよい。例えば、飾り板１０の表面には樹脂めっきが施されてもよい。
【００４６】
出口キャップ４は、板状部４ｂおよび側面部４ｃを備える。
板状部４ｂ（第２のノズル部）は、ヘッド部２Ａの円筒部２ｉを覆うことができる円板部材である。板状部４ｂは、仕切板７に対して、Ｚ軸方向に隙間が開いた状態で対向するように配置される。
板状部４ｂの中心部には、後述する分散板８を固定するための分散板固定部４ｄが、Ｚ軸正方向に突出している。分散板固定部４ｄの形状は、後述する分散板８をＺ軸負方向側から固定できれば特に限定されない。本実施形態では、一例として、中心に嵌合穴を有する円環状のボス（図６参照）によって構成されている。
【００４７】
図２、３に示すように、板状部４ｂにおいて、分散板固定部４ｄよりも外周側には、シャワーヘッド１の内部で形成される気液混合流を外部に噴射するための多数の出口ノズル４ａ（第２の噴射口）が貫通されている。
各出口ノズル４ａの断面径は、Ｚ軸負方向に向かって漸次縮径している。各出口ノズル４ａの最小内径は、０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であってもよい。各出口ノズル４ａの最小内径は、０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることがより好ましい。各出口ノズル４ａの最小内径は、０．７ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることがさらに好ましい。
気液混合流に含まれる気泡は、液体中では、ある程度、弾性変形するため、出口ノズル４ａの最小内径が泡径よりも小さくても、すべてが破砕されるとは限らない。ただし、出口ノズル４ａの最小内径が小さすぎると出口ノズル４ａから噴射される気液混合流に含まれる気泡が噴射時に破砕されてしまう可能性が増大する。このため、出口ノズル４ａの最小内径は、出口キャップ４の外部に噴射する気液混合流に含めたい気泡の最大径よりも大きいことがより好ましい。
出口ノズル４ａの最小内径が１．０ｍｍを超えると、家庭用に供給される水道水の水圧では、出口ノズル４ａから噴射される気液混合流の流速が低くなりすぎてしまい、洗浄効率が低下するおそれがある。
【００４８】
図３に示すように、側面部４ｃは、板状部４ｂの外縁からＺ軸正方向に延びている。側面部４ｃの延在方向の先端部における内周面には、円筒部２ｉの外周部に形成された凹凸嵌合部２ｓと嵌合する凹凸嵌合部４ｅが形成されている。例えば、凹凸嵌合部４ｅは、雌ネジなどで構成されてもよい。ただし、図３の図示例とは異なり、出口キャップ４の側面部４ｃは、ヘッド部２Ａの内周部に挿入して固定されてもよい。この場合には、凹凸嵌合部２ｓが雌ネジ、凹凸嵌合部４ｅが雄ネジで構成されてもよい。
側面部４ｃの内周面において凹凸嵌合部４ｅよりも先端側には、Ｏリング６ＢをＯリング取り付け部２ｔに対して径方向および軸方向に押さえる段状のＯリング押え部４ｆが形成されている。
【００４９】
出口キャップ４が凹凸嵌合部４ｅにおいて円筒部２ｉの凹凸嵌合部２ｓと嵌合した状態では、出口キャップ４が円筒部２ｉと同軸に固定される。このとき、Ｏリング６Ｂは、Ｏリング取り付け部２ｔとＯリング押え部４ｆとの間に挟まれて圧縮される。これにより、Ｏリング取り付け部２ｔとＯリング押え部４ｆとの間の隙間からの気流、液流、および気液混合流の漏れが防止される。
このような組立状態では、仕切板７と板状部４ｂとの間に、Ｚ軸方向において一定の厚さを有し、出口ノズル４ａのみが外部に開口する円板状の空間が形成される。
【００５０】
分散板８は、直径Ｄを有する円板の中心に分散板固定部４ｄに嵌合する固定用突起８ａが立設されて構成される。分散板８は、固定用突起８ａが分散板固定部４ｄに嵌合された状態で、出口キャップ４とともに、本体部２に固定される。例えば、固定用突起８ａは、分散板固定部４ｄに圧入されてもよい。例えば、固定用突起８ａは分散板固定部４ｄに接着固定されてもよい。
【００５１】
このような組立状態において、分散板８のＺ軸正方向の表面８ｂは、中心軸線Ｏに直交している。分散板８は、中心軸線Ｏと同軸になるように固定されている。
分散板８の直径Ｄは、噴射口７ｃの内径ｄ２（図７参照）よりも大きく、円筒部２ｉの内径よりも小さい。
これにより、分散板８は、噴射口７ｃの近傍に形成される後述の負圧領域に対向する位置に配置されている。
さらに、分散板８には、噴射口７ｃから噴射される後述の気液混合流が衝突するようになっている。分散板８に衝突する気液混合流は、表面８ｂに沿って径方向外側に向かって流れ、側面部４ｃの内周面と分散板８の外縁との間の隙間を通って、板状部４ｂに到達する。
分散板８は、気液混合流が衝突する際の衝撃力によって、気泡を粉砕する作用を有する。分散板８の直径Ｄおよび分散板８と噴射口７ｃとの距離ｈは、必要とされる気液混合流の気泡の泡径分布に応じて適宜設定される。
さらに、分散板８の直径Ｄは、気液混合流をシャワーヘッド１の用途に好適な放射角の範囲に分散できるように設定される。直径Ｄの好ましい大きさについては作用の説明とともに後述する。
例えば、分散板８の表面８ｂと、表面８ｂと対向する飾り板１１の表面と、の距離ｈは、２．０ｍｍ以上３．５ｍｍ以下とされてもよい。気泡の泡径分布を洗浄効果が特に高くなる二峰性にするためには、距離ｈは、２．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下とすることがより好ましい。
【００５２】
次に、シャワーヘッド１の作用について説明する。
図７は、本発明の第１の実施形態の混合バブル発生装置における気体および液体の流れを説明する模式的な縦断面図である。
【００５３】
図３に示すように、シャワーヘッド１においては、注水管路２ａに加圧された水Ｗ０が注入されると、各出口ノズル４ａから後述する気液混合流Ｗ５が噴射される。まず気液混合流Ｗ５が形成される原理について、水Ｗ０の流れに基づいて説明する。
注水管路２ａに水Ｗ０が流されると、水Ｗ０は、流入口部２ｃから開口部２ｎに入る。
図４に示すように、開口部２ｎに流れ込む水Ｗ０は、第１流路２ｄに沿って図示反時計回りに旋回する。さらに、水Ｗ０は、第１流路２ｄから第２流路２ｅに入り、第２流路２ｅに沿って図示反時計回りの旋回を続ける。
水Ｗ０が流入開口５ｃに到達すると、水Ｗ０の一部である水Ｗ１ｃが、流入開口５ｃから外筒部５ａの内側に流入する。流入開口５ｃから流入しない水Ｗ０は、第２流路２ｅの端部における流入開口５ｂから、水Ｗ１ｂとして、外筒部５ａの内側に流入する。
水Ｗ１ｂ、Ｗ１ｃは、いずれも、外筒部５ａの外周を旋回する水Ｗ０から内周方向に斜めに分岐する流れであるため、外筒部５ａの内部でも、内筒部５ｄと外筒部５ａとの間の円環状の隙間の範囲で、それぞれ図４における図示反時計回りに旋回する。
【００５４】
図７に示すように、外筒部５ａと内筒部５ｄとの間には、円筒状流路５ｉが形成されている。テーパ部７ｂと内筒部５ｄとの間には、縮径流路５ｊが形成されている。噴射口７ｃの内周面と内筒部５ｄとの間には、細隙部５ｑが形成されている。先端部５ｐよりもＺ軸負方向側の噴射口７ｃの内部には、円形流路５ｒが形成されている。
円形流路５ｒよりもＺ軸正方向側には、中空部５ｈが延びている。中空部５ｈは給気管３Ｂの貫通孔３ｆを介してシャワーヘッド１の外部に連通している。
流入開口５ｂ、５ｃから流入する水Ｗ１ｂ、Ｗ１ｃは、水圧によって、内筒部５ｄの回りを同方向の螺旋状に回転しながら、噴射口７ｃに向かって移動する。水Ｗ１ｂ、水Ｗ１ｃは、Ｚ軸負方向に進むにつれて互いにぶつかり合いながら混合するため、回転流Ｗ２が形成される。
【００５５】
本実施形態では、旋回筒５に流入する水Ｗ０は、第２流路２ｅに面しており、中心軸線Ｏを挟んで対向する流入開口５ｂ、５ｃの２箇所から流入する。図４に示すように、旋回筒５に流入する前の水Ｗ０は、流入口部２ｃから第１流路２ｄ、第２流路２ｅに流れるにつれて、流速が増大する。これは、本実施形態では、第１流路２ｄの流路断面積よりも第２流路２ｅの流路断面積が小さいためである。
このため、流入開口５ｂ、５ｃから旋回筒５の内部に流入する水Ｗ０は、流入口部２ｃにおける流速よりも高速の流れになっている。
さらに、水Ｗ０は、渦巻き状の第１流路２ｄおよび第２流路２ｅを流れることによって、中心軸線Ｏに関して図示反時計回りに回転している。
水Ｗ０は、流入開口５ｂ、５ｃの傾斜に沿って、回転方向の速度成分を保った状態で、水Ｗ１ｂ、Ｗ１ｃとして、旋回筒５の円筒状流路５ｉに流入する。水Ｗ１ｂ、Ｗ１ｃは、流入開口５ｂ、５ｃによる流路断面積の変化に応じてさらに加速される。
このように、水Ｗ１ｂ、Ｗ１ｃが周方向に離間した２箇所から同方向の回転成分を有する流れとして、円筒状流路５ｉに流入することで、流入開口が１箇所である場合に比べて、回転流Ｗ２の回転速度を向上される。
例えば、旋回筒５が流入開口５ｃを有しない場合、水Ｗ１ｂは、円筒状流路５ｉを１周した後、後続の水Ｗ１ｂと合流する。先行する水Ｗ１ｂは１周する間に、流路抵抗によって減速してしまう。このため、後続の水Ｗ１ｂは、減速した先行する水Ｗ１ｂと合流するため、全体としては流速が低下する。
しかし、本実施形態のように、流入開口５ｃを有する場合、水Ｗ１ｂは、半周した位置において、１周する場合よりも速度低下が少ない状態で、流入開口５ｃから流入する水Ｗ１ｃと合流する。このため、旋回筒５が流入開口５ｃを有しない場合に比べて、より高速の回転流Ｗ２が形成される。
このように、本実施形態では、第１流路２ｄおよび第２流路２ｅにおける流路断面積が、流入開口５ｂに向かって縮小されていることと、旋回筒５が複数の開口が２箇所であることと、が相俟って、高速の回転流Ｗ２が形成される。
【００５６】
円筒状流路５ｉは、流入口部２ｃと気密に接続され、流入口部２ｃから流入した水Ｗ０によって中心軸線Ｏ回りに回転する回転流Ｗ２を形成する回転流形成路を構成している。
例えば、円筒状流路５ｉにおける回転流Ｗ２の回転速度は、１０００回／分以上であることがより好ましい。
【００５７】
回転流形成路では、水Ｗ１ｂ、水Ｗ１ｃが高速回転しつつ、互いにぶつかり合いながら混合するため、これにより形成される回転流Ｗ２では、水分子によるクラスターが細分化される。回転流Ｗ２では、水分子によるクラスターが小さくなることによって、洗浄対象物における汚れ成分の内部にしみこみ易くなる。すなわち、回転流Ｗ２は、汚れ成分への浸透力が向上する。
回転流Ｗ２における水分子によるクラスターが小さくなると、回転流Ｗ２中に後述する気泡が分散しやすくなる作用もある。
【００５８】
回転流形成路によって、発生するクラスターの細分化は、回転流Ｗ２のｐＨを上昇させる効果もある。これは、水分子のクラスターが細分化されるような混合撹拌が進むことによって、水道水に含まれる次亜塩素酸イオン（遊離残留塩素）と水とが反応が促進されるため、水酸化物イオン濃度が増大するからであると考えられる。
このため、回転流Ｗ２は、弱アルカリ性であって遊離残留塩素成分が低減された水になる。
【００５９】
回転流Ｗ２は、回転しながら、縮径流路５ｊをＺ軸負方向に進むことによって、流速が増大する。回転流Ｗ２は、細隙部５ｑで流速が最大になる。回転流Ｗ２は、細隙部５ｑを通って円形流路５ｒ内に噴出する。このとき、気体流出口５ｋの周囲には、高速の回転流Ｗ２が流れるため、円形流路５ｒに臨む内筒部５ｄの気体流出口５ｋの近傍が負圧になる。気体流出口５ｋの図示下方には、分散板８が配置されているため、負圧領域は、気体流出口５ｋから分散板８の表面８ｂの中心部に向かって拡がっている。
このため、気体流出口５ｋに連通する吸入口３ｈを通して外部の空気Ｇ（気体）が吸引される。空気Ｇは吸入口３ｈから吸い込まれる際に防塵フィルター９を通過するため、空気Ｇには防塵フィルター９のフィルター径以上の塵埃は含まれていない。このため、塵埃によって吸入口３ｈが塞がれることなく、空気Ｇが吸引される。空気Ｇの吸引量は、回転流Ｗ２による負圧の大きさと、吸入口３ｈの内径ｄ１の大きさと、によって決まる。
【００６０】
吸入口３ｈから吸引された空気Ｇは、貫通孔３ｆを通って、出射口３ｇから中空部５ｈの内部に噴射される。中空部５ｈの空気Ｇは、気体流出口５ｋから円形流路５ｒに入って、回転流Ｗ２に混入する。
空気Ｇは、回転流Ｗ２に混入する際に、回転流Ｗ２内の気泡を形成する。
細隙部５ｑから円環状に噴射される回転流Ｗ２は、噴射口７ｃの内部で互いにぶつかり合うため、水分子のクラスターの細分化がさらに促進されるとともに、気体流出口５ｋから噴出する空気Ｇを内部に取り込む。このため、回転流Ｗ２は、中心軸線Ｏ回りの回転成分を有する気液混合流Ｗ３となり、噴射口７ｃからＺ軸負方向に向かって噴射される。
【００６１】
気液混合流Ｗ３に含まれる気泡の泡径は、貫通孔３ｆの内径ｄ１と、気体流出口５ｋの近傍における負圧の大きさと、によって規定される。水Ｗ０の流量が増大すると、流速の増大に伴って負圧も大きくなる。ただし、実験に基づいて本発明者が鋭意検討したところによると、負圧の大きさがある程度大きくなると、発生する泡径の大きさは、ほぼ内径ｄ１の大きさによって決まる。上述したように、内径ｄ１が小さいほど、発生する泡径の大きさは小さくなる。さらに、本発明者の検討によれば、発生する泡径の大きさが、ほぼ内径ｄ１の大きさによって決まる流速の領域では、水Ｗ０の流量が増大すると、気泡数が増大していく。
【００６２】
噴射口７ｃから噴射された気液混合流Ｗ３は、噴射口７ｃに対向する分散板８の表面８ｂに衝突する。表面８ｂに衝突することによって、気液混合流Ｗ３内の気泡に衝撃力が作用する結果、気泡が合体したり、破砕されたりする。このため、気液混合流Ｗ３から、気液混合流Ｗ３とは泡径分布の異なる気液混合流Ｗ４が形成される。
気液混合流Ｗ３に含まれる気泡の泡径が小さい場合には、気液混合流Ｗ４には、より大きな泡径の気泡が含まれるようになる。ただし、本実施形態では、泡径は大きくても、出口ノズル４ａの内径を超えない程度になっている。
【００６３】
図３に示すように、気液混合流Ｗ４は、分散板８の外周部から出口キャップ４の内部に回って、板状部４ｂにおける各出口ノズル４ａに入る。各出口ノズル４ａでは、気液混合流Ｗ４の流速が加速される。気液混合流Ｗ４は分散板８に沿って径方向外側に向かう速度成分を有するため、各出口ノズル４ａから出射される気液混合流Ｗ５は、中心軸線Ｏを中心とする放射状に出射される。
例えば、シャワーヘッド１において、中心軸線Ｏを含む断面における気液混合流Ｗ４の広がり角は、４５°以上９０°以下程度であることがより好ましい。
例えば、本実施形態のシャワーヘッド１において、噴射口７ｃの内径が４．４ｍｍ、飾り板１１と表面８ｂとの距離ｈが２．５ｍｍ、の場合、気液混合流Ｗ４の広がり角を上記の範囲に設定するには、分散板８の直径Ｄを３０ｍｍ以上３２ｍｍ以下とすればよい。
【００６４】
分散板８の外縁部から出口ノズル４ａまでの流路は、第１板面７ｄと分散板８との間の流路に比べて流路断面積が広いため、気泡間の相互作用はより少なくなる。このため、気液混合流Ｗ５は、気液混合流Ｗ４の泡径分布からあまり大きく変わることはない。
【００６５】
次に、気液混合流Ｗ５の泡径分布について説明する。
図８は、本発明の第１の実施形態の混合バブル発生装置によって発生する気液混合流の泡径分布の一例を示す模式的なグラフである。図８のグラフにおいて、横軸は泡径を、縦軸は気泡数を、それぞれ表す。
【００６６】
気液混合流Ｗ５の泡径測定は、気液混合流Ｗ５を大気圧下の水槽の上層部に噴射し、板状部４ｂの前方１０ｃｍ〜２０ｃｍの範囲に分布する気泡の画像を取得することにより行われる。
気液混合流Ｗ５の泡径分布は、図８に模式的に示すように、二峰性を有する。
第１の気泡群Ｂｍは、泡径ｍｐで気泡数がＮｍとなる第１の卓越ピークを有する。第１の気泡群Ｂｍの泡径は、ｍ１以上ｍ２（ただし、ｍ２＞ｍｐ＞ｍ１）以下の範囲に分布する。例えば、ｍ１、ｍ２はそれぞれ、５μｍ、５０μｍであることがより好ましい。
第２の気泡群Ｂｔは、泡径ｔｐで気泡数がＮｔとなる第２の卓越ピークを有する。第２の気泡群Ｂｔの泡径は、ｔ１以上ｔ２（ただし、ｔ２＞ｔｐ＞ｔ１＞ｍ２）以下の範囲に分布する。例えば、ｔ１、ｔ２はそれぞれ、０．１ｍｍ、１．０ｍｍであってもよい。例えば、ｔ１、ｔ２はそれぞれ、０．１８ｍｍ、０．６８ｍｍであることがより好ましい。
【００６７】
例えば、第１の気泡群Ｂｍの気泡数は、気液混合流Ｗ５の全気泡数に対して、３０％以上６０％以下であってもよい。例えば、第１の気泡群Ｂｍの気泡数は、気液混合流Ｗ５の全気泡数に対して、５０％以上６０％以下であることがより好ましい。
例えば、第２の気泡群Ｂｔの気泡数は、気液混合流Ｗ５の全気泡数に対して、２０％以上５０％以下であってもよい。例えば、第２の気泡群Ｂｔの気泡数は、気液混合流Ｗ５の全気泡数に対して、３０％以上５０％以下であることがより好ましい。
例えば、第１の気泡群Ｂｍと気泡数と第２の気泡群Ｂｔの気泡数との和は、気液混合流Ｗ５の全気泡数に対して、６０％以上１００％以下であってもよい。例えば、第１の気泡群Ｂｍと気泡数と第２の気泡群Ｂｔの気泡数との和は、気液混合流Ｗ５の全気泡数に対して、８０％以上１００％以下であることがより好ましい。
【００６８】
液体中の気泡は、気泡を形成する気体の圧力と、気体を囲む液体の圧力とが釣り合うことによって、一定の泡径に形成される。ただし、液体中の気泡は、泡径に応じた固有振動数を有するため、固有振動数で振動することによる音波振動エネルギーを有する。
気泡の泡径が小さくなるにつれて気泡の固有振動数が高くなるが、液体の粘性の影響によって振動が減衰しやすくなる。このため、泡径が微小な気泡は、収縮膨張する柔軟性（柔膨性）が少なくなり、泡径が安定した状態で液体中を浮遊したり、汚れ成分の隙間に浸透したり、汚れ成分に吸着したりする。このような気泡は汚れ成分に吸着しても音波振動エネルギーを汚れ成分に与えることがほとんどない。
このような性質が特に顕著になる微細気泡の泡径は、例えば、水と空気との気液混合流の場合、５μｍ以上５０μｍ以下である。本明細書では、このような微細気泡を「マイクロバブル」と称する。
マイクロバブルは、気液混合流が洗浄対象物に噴射されると、汚れ成分に浸透しやすくなる。シャワーヘッド１の気液混合流Ｗ５に含まれる第１の気泡群Ｂｍは、マイクロバブルを多く含んでいる。
【００６９】
一方、気泡の泡径が大きくなると、液体の粘性の影響が相対的に低下するため、柔膨性が増大することによって、音波振動エネルギーが増大し、泡径が変化しやすくなる。このため、気泡は固有振動数で激しく振動することになる。このような気泡は、衝撃的に破壊されると、気泡がはじけて、衝撃波を発生する。
このような気泡の性質は、泡径が大きすぎても小さすぎても抑制される。このため、気泡の音波振動エネルギーは、泡径が大きすぎても小さすぎても下がってしまう。
音波振動エネルギーが特に高くなる気泡の泡径は、例えば、水と空気との気液混合流の場合、０．１８ｍｍ以上０．６８ｍｍ以下である。本明細書では、このような気泡を「テクノバブル」と称する。
液体中におけるテクノバブルは、水の粘性の影響を受けにくいため、振動しながら浮上したり、膨張したりする活動性に富んでいる。さらに、テクノバブルは液体中または液体表面において破裂することもある。
このようなテクノバブルは、気液混合流が洗浄対象物に噴射されると、汚れ成分への吸着、汚れ成分の剥離を起こしやすい。さらに、テクノバブルは破裂すると衝撃波が生じるため、汚れ成分に付着した状態で破裂すると、汚れ成分を破砕あるいは分解する作用を持つ。テクノバブルは、汚れ成分と離れた位置で破裂しても、その衝撃波が液体中を伝播して、汚れ成分に当たるため、汚れ成分に衝撃が伝わる。
シャワーヘッド１の気液混合流Ｗ５に含まれる第２の気泡群Ｂｔは、テクノバブルを多く含んでいる。
【００７０】
本発明者の検討によれば、シャワーヘッド１において、第１の気泡群Ｂｍは、主として、噴射口７ｃにおいて、回転流Ｗ２と空気Ｇとが混じり合う際に生成されると考えられる。すなわち、気液混合流Ｗ３は、ほとんどの気泡が第１の気泡群Ｂｍから構成されると考えられる。このため、貫通孔３ｆの内径ｄ１は、マイクロバブルを形成できる内径とすることが特に好ましい。
上述のように、マイクロバブルを安定して形成するためには内径ｄ１の開口面積を小さくする必要がある。
このため、中空部５ｈに貫通孔３ｆ以外の経路によって、空気Ｇが侵入しないように、吸入口３ｈから気体流出口５ｋまでの流路の気密を確保することが重要である。本実施形態では、開口栓３と取り付け孔部２ｇとの間、給気管３Ｂと取り付け孔３ｅとの間に隙間がないように組み立てることと、本体部２と旋回筒５との間にＯリング６Ａを設けることと、によって、空気Ｇの侵入が防止されている。
このため、中空部５ｈは、吸入口３ｈと気体流出口５ｋとを気密に接続する気体導入室を構成している。中空部５ｈは、貫通孔３ｆよりも流路断面積を有するため、例えば、気体流出口５ｋから水Ｗ０の飛沫が侵入したとしても、空気Ｇの流れが滞ることはない。
【００７１】
同様に、円筒状流路５ｉ、縮径流路５ｊにも、中空部５ｈ以外から空気Ｇが侵入しないように、流路の気密性を確保することが重要である。本実施形態では、旋回筒５と仕切板７との間にゴムパッキン１１を挟むことによって、空気Ｇの侵入が防止されている。
【００７２】
本発明者の検討によれば、シャワーヘッド１において、第２の気泡群Ｂｔは、噴射口７ｃから噴射された気液混合流Ｗ３が分散板８と衝突することをきっかけとして、激しい流れの中で一部の微細気泡が合体し始めることによって生成されると考えられる。
このため、気液混合流Ｗ４には、第２の気泡群Ｂｔとなる相対的に大径の気泡が含まれる。さらに気液混合流Ｗ４が仕切板７と出口キャップ４との間の流路で圧力が徐々に解放される過程で、合体した気泡の泡径が成長したり、さらに合体、分裂を繰り返したりすることによって、気泡の泡径が二極化すると考えられる。
出口ノズル４ａでは、大きくなりすぎた気泡が破砕されるため、出口ノズル４ａから噴射される気液混合流Ｗ５は、図８に示すような二峰性を示すと考えられる。
本発明者の検討によれば、第２の気泡群Ｂｔにおいてテクノバブルの含有率を高めるためには、気液混合流Ｗ４の出口である飾り板１１と分散板８との間の距離ｈを適正に設定することも重要である。本実施形態のシャワーヘッド１の場合、距離ｈを２．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下とすることにより、テクノバブルの含有率が特に良好となる。
【００７３】
以上説明したように、シャワーヘッド１から噴射される気液混合流Ｗ５は、マイクロバブルを多く含む第１の気泡群Ｂｍと、テクノバブルを多く含む第２の気泡群Ｂｔと、が混合されている。このため、シャワーヘッド１は、マイクロバブルとテクノバブルとが混在する混合バブル発生装置になっている。気液混合流Ｗ５に含まれる気泡は、マイクロバブルおよびテクノバブルからなることがより好ましい。
【００７４】
次に、気液混合流Ｗ５による洗浄作用について比較例と対比して説明する。
図９は、マイクロバブルを含む洗浄水の作用を説明する模式図である。図１０は、本発明の第１の実施形態の混合バブル発生装置における気液混合流の作用を説明する模式図である。
【００７５】
図９に示す洗浄例では、皿などの洗浄対象物５０に付着した汚れ５１に、気液混合流Ｗｍが噴射されて洗浄が行われる比較例である。
気液混合流Ｗｍは、水道水Ｌに第１の気泡群Ｂｍに属する第１の気泡ｂｍが多数混合されて構成される。汚れ５１としては、例えば、食品の屑などの固形成分、油などの液状成分などが挙げられる。
第１の気泡ｂｍは、気液混合流Ｗｍが汚れ５１に当たっても、容易には破裂せず、微細粒子のように、汚れ５１の隙間に浸透したり、汚れ５１の表面に吸着したりする。第１の気泡ｂｍが汚れ５１に付着するのは、気泡の形成過程で、第１の気泡ｂｍの表面がマイナス帯電しているためである。
このため、汚れ５１は、表面や隙間に第１の気泡ｂｍが充填された状態になる。第１の気泡ｂｍの実体は空気であるため、汚れ５１に多数の隙間が生じた状態になる。この結果、汚れ５１は、第１の気泡ｂｍが密集した領域から剥離しやすくなる。特に、汚れ５１における液状成分の場合、第１の気泡ｂｍが浸透することで、見かけ上の濡れ性が向上したのと同等の状態が形成される。
【００７６】
しかし、第１の気泡ｂｍは安定しているため、汚れ５１自体がただちに破砕されたり除去されたりすることはない。このため、汚れ５１は、水道水Ｌの噴射圧によって、第１の気泡ｂｍが進入した隙間から剥離されるなどして洗浄されていく。このため、汚れ５１は洗浄されていくとしても、完全に落ちるには時間がかかってしまう。さらに、汚れ５１が、第１の気泡ｂｍの浸透しにくいような汚れであると、汚れ５１を落とすことが難しくなる。
【００７７】
これに対して、図１０には、気液混合流Ｗ５による洗浄例が示されている。洗浄対象物５０、汚れ５１は、図９における洗浄例と同様である。
気液混合流Ｗ５は、水Ｗ０に第１の気泡群Ｂｍに属する第１の気泡ｂｍと、第２の気泡群Ｂｔに属する第２の気泡ｂｔと、多数混合されて構成される。
第１の気泡ｂｍは、上述の比較例と同様な作用を有する。
これに対して、第２の気泡ｂｔは、泡径が大きいため、第１の気泡ｂｍのように、汚れ５１の内部に浸透することは難しい。しかし、第２の気泡ｂｔも気泡の形成過程で、表面がマイナス帯電しているため、第１の気泡ｂｍと同様、汚れ５１の表面に吸着しやすい（表面吸着作用）。
例えば、図１０の図示左側に示すように、第２の気泡ｂｔは、汚れ５１と接触する際に、表面吸着作用によって、汚れ５１の表面の一部を剥離片５２として剥離させる場合もある。
汚れ５１の表面に吸着した第２の気泡ｂｔは、次々に噴射される水Ｗ０からの圧力変化を受けて、固有振動数で激しく振動する。これにより、汚れ５１の表面に音波振動エネルギーが伝播して汚れ５１の表面が弱くなるため、汚れ５１の剥離、破砕が促進される。
さらに、第２の気泡ｂｔが破裂すると、衝撃波が汚れ５１に伝播することによっても、さらに汚れ５１が崩壊しやすくなる。
第２の気泡ｂｔの破裂は、第２の気泡ｂｔに当たる気液混合流Ｗ５の噴射圧によって起こる場合と、洗浄対象物５０に溜まった水Ｗ０の内部に浮遊する第２の気泡ｂｔが浮上することによって、破裂する場合（浮上破裂）とがある。浮上破裂を起こした場合、衝撃波は、洗浄対象物５０に溜まった水Ｗ０を伝播して汚れ５１にも作用することになる。
このように、第２の気泡ｂｔは、その物理的特性から、第１の気泡ｂｍと異なるダイナミックな洗浄作用を有する。
【００７８】
さらに、気液混合流Ｗ５は、第１の気泡ｂｍと、第２の気泡ｂｔと、が混在しているため、相乗作用による洗浄効果を有する。例えば、第２の気泡ｂｔが、第１の気泡ｂｍが浸透して弱体化している汚れ５１の近傍に付着する（図１０における汚れ５１の左側部分を参照）と、第２の気泡ｂｔによる振動、衝撃波による洗浄効果が格段に高まる。
【００７９】
このようなシャワーヘッド１による洗浄作用は、種々の実験によって、検証されている。例えば、瀬戸物製の食器皿にラードを塗布して冷蔵庫に１０分間放置した供試サンプルを、気液混合流Ｗ５が噴射されるシャワーヘッド１と、水道水のみが噴射される水流シャワーと、によって、洗浄性能を比較した。ただし、いずれの水にも洗剤は含まれていない。
いずれの洗浄においても、水量４Ｌ／分、水温３０°、洗浄時間３７秒、洗浄距離２０ｃｍの条件が用いられた。
この場合、シャワーヘッド１による洗浄では、３７秒後に、９５％程度ラードが除去された。これに対して、水流シャワーによる洗浄では、３７秒後に、２０％程度しかラードが除去されなかった。
このため、気液混合流Ｗ５は、ラードのような高粘度の油汚れに対しても高い洗浄能力を有することが検証できた。
【００８０】
以上、説明したように、本実施形態のシャワーヘッド１は、洗浄効果が高い気泡を含む気液混合流を安定的かつ容易に形成することができる。
本実施形態では、空気Ｇは、吸入口３ｈから貫通孔３ｆに入り、中空部５ｈを通して、気体流出口５ｋから出射されて、回転流Ｗ２に混入される。吸入口３ｈから気体流出口５ｋまでの流路は気密状態であるため、空気Ｇは、吸入口３ｈのみから流入する。このため、マイクロバブルを含む第１の気泡群Ｂｍを安定的に形成できる。その際、吸入口３ｈの内径ｄ１が固定されているため、弁制御などを行う場合に比べて容易に気泡を形成できる。
さらに、噴射口７ｃに対向して、定位置に分散板８を配置することによって、気液混合流Ｗ５にテクノバブルを含む第２の気泡群Ｂｔを安定的に含有させることができる。
【００８１】
さらに、シャワーヘッド１は、回転流形成路によって、回転流Ｗ２を形成することで、気液混合流Ｗ５における水分子のクラスターを細分化できる点でも、洗浄効率の高い気液混合流Ｗ５を形成できる。
回転流形成路による回転作用によって、回転流Ｗ２における水中の遊離残留塩素が低減され、回転流Ｗ２が弱アルカリ性になるため、人の皮膚にも好適に使用できる。
【００８２】
［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態の混合バブル発生装置について説明する。
図１１は、本発明の第２の実施形態の混合バブル発生装置の一例を示す模式的な縦断面図である。図１２は、図１１におけるＢ視図である。
【００８３】
図１１に示す本実施形態のシャワー蛇口２１（混合バブル発生装置）は、例えば、水道管などの適宜の加圧液体供給源と接続されることによって、上記第１の実施形態と同様のマイクロバブルおよびテクノバブルを含む気液混合流を噴射する。シャワー蛇口２１によって形成される気液混合流における液体成分と気体成分とは、上記第１の実施形態と同様、特に制限されない。
以下では、気液混合流、および気液混合流を形成する流路に関する説明では、上記第１の実施形態と共通する説明は省略する場合がある。
【００８４】
シャワー蛇口２１は、全体として、中心軸線Ｃ（第１の軸線）に沿って延びる略円柱状の外形を備える。シャワー蛇口２１は、適宜の水栓蛇口２０に対して、シャワー蛇口２１の中心軸線Ｃが水栓蛇口２０の先端の中心軸線と同軸になるように、水栓蛇口２０に取り付けられる。水栓蛇口２０は、上記第１の実施形態と同様の水Ｗ０を供給する。
シャワー蛇口２１は、中心軸線Ｃに沿う方向に気液混合流を噴射する。このため、上記第１の実施形態では、空気Ｇが回転流の回転中心軸線に沿って導入されたのに対して、本実施形態では、空気Ｇが後述する回転流の回転中心軸線と交差する方向に沿って導入される。
【００８５】
図１１に示すように、シャワー蛇口２１は、蛇口固定具２２、蛇口取り付け部２３、旋回筒２４、本体部２５、仕切板２６、開口栓３、および散水板２８（第２のノズル部）を備える。
以下では、シャワー蛇口２１の各構成部材について説明する場合、特に断らない限り、図１１に示す組立状態における配置に基づいて説明する。
さらに、各構成部材の位置関係の説明において、図１１に示すＸＹＺ直交座標系が参照される場合がある。ＸＹＺ直交座標系において、Ｚ軸は、水栓蛇口２０の出口における中心軸線Ｃに沿って図示下方から上方に延びる軸線である。Ｙ軸は、Ｚ軸と直交し、図示左側から右側に向かって延びる軸線である。Ｘ軸は、Ｚ軸およびＹ軸に直交し、紙面手前から紙面奥側に向かって延びる軸線である。各軸線における正方向は、上述したような各軸線の延び方向である。各軸線における負方向は、正方向と反対の方向である。
【００８６】
蛇口固定具２２は、水栓蛇口２０の先端にシャワー蛇口２１を固定する装置部分である。蛇口固定具２２の構成としては、水栓蛇口２０の先端形状に応じて、周知の構成が用いられる。
例えば、図１に示す蛇口固定具２２は、水栓蛇口２０の外周面が円筒状で、水栓蛇口２０の先端の外周に凸部２０ａが形成されたタイプの水栓蛇口２０を固定する。蛇口固定具２２は、水栓蛇口２０の側面に挿通される内筒部材２２Ｂと、内筒部材２２Ｂを内部に螺合する筒状の外筒部材２２Ａと、水栓蛇口２０の先端の外周部に押し当てるゴムパッキン２７と、を備える。
【００８７】
内筒部材２２Ｂは、水栓蛇口２０を内部に挿通可能な筒状に形成される。内筒部材２２Ｂの外周面には、外筒部材２２Ａの内周面と螺合する雄ネジ２２ｅが形成されている。
内筒部材２２Ｂの先端部の内周には、水栓蛇口２０の凸部２０ａとＺ軸負方向に係止する溝部が形成されている。
【００８８】
外筒部材２２Ａの内周面には、内筒部材２２Ｂの雄ネジを螺合する雌ネジ２２ｄが形成されている。雌ネジ２２ｄのネジ径は、外周部に雌ネジが切ってあるタイプの水栓蛇口（以下、ネジ付き水栓蛇口）のネジ径に一致されている。このため、蛇口固定具２２から内筒部材２２Ｂを外すことによって、外筒部材２２Ａは、ネジ付き水栓蛇口に直接螺合できる。
外筒部材２２ＡにおけるＺ軸正方向側の端部には、後述する蛇口取り付け部２３と連結されたフランジ部２２ｂが径方向外側に突出している。外筒部材２２ＡのＺ軸負方向側の端部には、中心部に貫通孔２２ａ（液体流入口）が貫通された底面部２２ｃが形成されている。
貫通孔２２ａは、水栓蛇口２０から供給される水Ｗ０をシャワー蛇口２１の内部に流入させる。貫通孔２２ａの内径ｄ１０は、水栓蛇口２０の管路内径よりも小さい。
【００８９】
ゴムパッキン２７は、水栓蛇口２０の先端部と、外筒部材２２Ａに螺合される内筒部材２２ＢのＺ軸負方向側の端部と当接する円環状に形成される。ゴムパッキン２７の中心部に貫通する貫通孔２７ａの内径は、水栓蛇口２０の管路内径よりも小さく、貫通孔２２ａの内径以上である。
ゴムパッキン２７は、水栓蛇口２０とシャワー蛇口２１とを、気密かつ液密に封止するシール部材である。
【００９０】
蛇口取り付け部２３は、外筒部材２２Ａを内側に収容する筒状部材である。
蛇口取り付け部２３におけるＺ軸正方向側に端部には、外筒部材２２Ａのフランジ部２２ｂを固定する固定溝２３ａが形成されている。固定溝２３ａと外筒部材２２Ａのフランジ部２２ｂとは、互いに気密かつ液密に固定されている。蛇口取り付け部２３と外筒部材２２Ａとの固定方法は特に限定されない。例えば、蛇口取り付け部２３と外筒部材２２Ａとは接着、融着、インサート成形などによって固定されてもよい。
蛇口取り付け部２３においてＺ軸負方向側の内周部には、後述する本体部２５の軸方向の位置決めを行う段状の係止部２３ｂと、Ｏリング２９を押圧状態で係止する段状の係止部２３ｃと、が形成されている。
Ｏリング２９は、蛇口取り付け部２３と後述する本体部２５とを、気密かつ液密に接続するためのシール部材である。
【００９１】
旋回筒２４は、円筒部２４ａと、静翼２４ｃとを備える。
円筒部２４ａは、中心軸線Ｃと同軸に配置された円筒面状の内周面２４ｂを有する。内周面２４ｂの内径は、外筒部材２２Ａの貫通孔２２ａの内径よりも大きい。
静翼２４ｃは、貫通孔２２ａから流入する水Ｗ０によって、中心軸線Ｃ回りに回転する回転流Ｗ１１を形成する部材である。静翼２４ｃは、複数の板状の翼部が中心軸線Ｃに直交する平面に対して、一定方向に傾斜して配置されている。各静翼２４ｃの形状は、中心軸線Ｃに沿って流れる水Ｗ０から、例えば、Ｚ軸負方向において見ると一定方向に回転するような回転流Ｗ１１が形成できれば、特に限定されない。各静翼２４ｃの形状は、平面でもよいし、湾曲面でもよい。
以下では、一例として、静翼２４ｃは、Ｚ軸負方向において見ると時計回りに回転するような回転流Ｗ１１を形成する場合の例で説明する。
回転流Ｗ１１は、内周面２４ｂの内側において、Ｚ軸負方向において見て時計回りに回転しつつ、Ｚ軸負方向に流れる。回転流Ｗ１１は、内周面２４ｂの内側において、Ｚ軸負方向に螺旋状に進む。
【００９２】
本体部２５は、シャワー蛇口２１の軸方向において、蛇口取り付け部２３よりもＺ軸負方向側の外形を構成する略円筒状部材である。本体部２５は、Ｚ軸正方向側からＺ軸負方向側に向かって、第１筒状部２５ｅ、第２筒状部２５ｆ、および第３筒状部２５ｇを備える。
第１筒状部２５ｅは、Ｚ軸負方向側から、蛇口取り付け部２３の内部に嵌合する。第１筒状部２５ｅの内周部には、Ｚ軸正方向側から挿入された旋回筒２４が固定されている。
【００９３】
第２筒状部２５ｆは、第１筒状部２５ｅよりも大径の円筒状部材である。第１筒状部２５ｅと第２筒状部２５ｆとの境界には、Ｏリング２９を係止する段状の係止部２５ｈが形成されている。第２筒状部２５ｆは、蛇口取り付け部２３における係止部２３ｃよりもＺ軸負方向側の内周面に挿入可能な外径を有する。
第１筒状部２５ｅの先端部と係止部２５ｈとの距離は、第１筒状部２５ｅが係止部２３ｂに係止されたとき、係止部２３ｃと係止部２５ｈとの間の隙間によってＯリング２９が適正に圧縮されるように設定されている。
第２筒状部２５ｆにおいて、Ｙ軸正方向側の側面には、上記第１の実施形態と同様の開口栓３の軸部３ｂが固定可能な固定孔２５ｃが貫通されている。
【００９４】
第３筒状部２５ｇは、第２筒状部２５ｆよりも大径の円筒状部材である。第３筒状部２５ｇにおけるＺ軸負方向側の開口には、後述する散水板２８が挿入されて固定されている。
【００９５】
本体部２５の内部には、縮径部２５ｉと、管状部２５ｊと、が設けられている。
縮径部２５ｉは、第２筒状部２５ｆのＺ軸正方向側の端部からＺ軸負方向に向かって、漸次縮径するテーパ面２５ａをＺ軸負方向側に有するコーン状に形成されている。
管状部２５ｊは、縮径部２５ｉのＺ軸負方向側の表面から、径方向外側に突出している。管状部２５ｊの外周面は、中心軸線Ｃと同軸の円筒面で構成される。管状部２５ｊの外周面の外径は、第２筒状部２５ｆの内径よりも小さい。
管状部２５ｊのＺ軸負方向の端面は、中心軸線Ｃに直交する平面である平面部２５ｄからなる。
管状部２５ｊの内周側には、縮径部２５ｉのテーパ面２５ａが延在している。管状部２５ｊのＺ軸負方向側の端部の内周側には、テーパ面２５ａと滑らかに接続する円筒面からなる液体噴射口２５ｂが形成されている。
液体噴射口２５ｂの内径ｄ１１は、液体噴射口２５ｂを通過する回転流Ｗ１１の流速が適正になるように貫通孔２２ａの内径ｄ１０に応じて決められる。
【００９６】
仕切板２６は、第２筒状部２５ｆのＺ軸負方向側の端部の内側において、中心軸線Ｃに直交する平面に沿って配置された略円板状部材である。仕切板２６は、第１板面２６ａと第２板面２６ｂとを有する。第１板面２６ａは、中心軸線Ｃに直交するとともに、Ｚ軸負方向に向いた平面である。第２板面２６ｂは、中心軸線Ｃに直交するとともに、Ｚ軸正方向に向いた平面である。
仕切板２６の外周部は、第２筒状部２５ｆの内周面と気密かつ液密に固定されている。仕切板２６と第２筒状部２５ｆとの固定方法としては、例えば、圧入、接着、融着などが挙げられる。
第２板面２６ｂの中心部において、第２筒状部２５ｆの管状部２５ｊに対向する位置には、管状突起２６ｃが突出されている。管状突起２６ｃにおけるＺ軸正方向の端面２６ｅは、中心軸線Ｃに直交する平面である。
仕切板２６における管状突起２６ｃを含む中心部には、Ｚ軸負方向に向かうにつれて拡径する拡径内周面２６ｄが板厚方向に貫通している。拡径内周面２６ｄの中心軸線は、中心軸線Ｃと同軸である。
管状突起２６ｃの端面２６ｅにおける拡径内周面２６ｄの内径は、液体噴射口２５ｂの内径ｄ１１よりも大きい。このため、Ｚ軸正方向に見ると、拡径内周面２６ｄの内側には、液体噴射口２５ｂの外周における平面部２５ｄが露出した円環状の段状部２５ｋが形成されている。
第１板面２６ａの中心部には、拡径内周面２６ｄによる円形の噴射口２６ｆ（第１の噴射口）が形成されている。
端面２６ｅと管状部２５ｊとの間には、端面２６ｅの全周にわたって隙間Ｓ（気体流出口）が形成されている。端面２６ｅの内縁の位置における隙間Ｓの開口面積は、開口栓３の貫通孔３ｆの開口面積よりも大きい。
【００９７】
開口栓３は、上記第１の実施形態と同様に構成される。ただし、本実施形態の開口栓３は、軸部３ｂが第２筒状部２５ｆの固定孔２５ｃに外側から挿入された状態で、固定孔２５ｃと気密かつ液密に固定されている。軸部３ｂと固定孔２５ｃとの固定方法は、気密かつ液密に固定できれば特に限定されない。例えば、軸部３ｂと固定孔２５ｃとは、圧入、接着などによって固定されてもよい。例えば、軸部３ｂと固定孔２５ｃとは、螺合などの凹凸嵌合と、図示略のシール部材と、が併用されることによって、気密かつ液密に固定されてもよい。
開口栓３が第２筒状部２５ｆと固定された状態では、円板部３ａは、少なくとも防塵フィルター９が外部に露出している。
【００９８】
散水板２８は、板状部２８ｂ、側面部２８ｅ、および分散部材２８ｃを備える。
板状部２８ｂ（第２のノズル部）は、第３筒状部２５ｇのＺ軸負方向側の開口を覆うことができる円板部材である。板状部２８ｂは、仕切板２６に対して、Ｚ軸方向に隙間が開いた状態で対向するように配置される。
図１２に示すように、板状部２８ｂにおいて、後述する分散部材２８ｃよりも外周側には、シャワー蛇口２１の内部で形成される気液混合流を外部に噴射するための多数の出口ノズル２８ａ（第２の噴射口）が貫通されている。
出口ノズル２８ａの構成は、上記第１の実施形態における出口ノズル４ａと同様の構成が用いられる。
【００９９】
図１１に示すように、側面部２８ｅは、板状部２８ｂの外縁からＺ軸正方向に延びている。側面部２８ｅは、第３筒状部２５ｇの内周面と気密かつ液密に固定されている。側面部２８ｅと第３筒状部２５ｇの内周面との固定方法は、気密かつ液密に固定できれば特に限定されない。例えば、側面部２８ｅと第３筒状部２５ｇの内周面とは、圧入、接着などによって固定されてもよい。例えば、側面部２８ｅと第３筒状部２５ｇの内周面とは、螺合などの凹凸嵌合と、図示略のシール部材と、が併用されることによって、気密かつ液密に固定されてもよい。
【０１００】
分散部材２８ｃは、板状部２８ｂの中心部からＺ軸正方向に突出された円錐台状の突起で構成される。分散部材２８ｃの中心軸線は、中心軸線Ｃと同軸である。
分散部材２８ｃの突出方向の先端には、中心軸線Ｃと直交する平面部２８ｄが形成されている。平面部２８ｄの直径ｄ１２は、液体噴射口２５ｂの内径ｄ１１よりも大きく、噴射口２６ｆの内径よりも小さい。このため、分散部材２８ｃと仕切板２６の拡径内周面２６ｄとの間には、略コーン型の流路が形成されている。
さらに、噴射口２６ｆから噴射される後述の気液混合流は、平面部２８ｄに衝突してから、分散部材２８ｃの側面の傾斜に沿って流れるようになっている。
分散部材２８ｃは、上記第１の実施形態における分散板８と同様、気液混合流が衝突する際の衝撃力によって、気泡を粉砕する作用を有する。分散部材２８ｃにおける平面部２８ｄの直径ｄ１２および平面部２８ｄと噴射口２６ｆとの距離Ｈは、必要とされる気液混合流の気泡の泡径分布に応じて適宜設定される。
さらに、平面部２８ｄの直径ｄ１２は、気液混合流をシャワー蛇口２１の用途に好適な放射角の範囲に分散できるように設定される。
例えば、距離Ｈは、気泡の泡径分布を洗浄効果が特に高くなる二峰性にするためには、２．５ｍｍ以上３．５ｍｍ以下とすることがより好ましい。
【０１０１】
このような構成のシャワー蛇口２１では、旋回筒２４の内周面２４ｂの内側に、回転流Ｗ１１を形成する回転流形成路が形成されている。
回転流形成路よりもＺ軸負方向側には、テーパ面２５ａ、液体噴射口２５ｂ、および拡径内周面２６ｄによって、第１のノズル部が形成されている。第１のノズル部は、回転流形成路と気密に接続され、回転流Ｗ１１を加速し、回転流Ｗ１１を中心軸線Ｃと同軸に設けられた噴射口２６ｆから噴射させる。
本実施形態における第１のノズル部では、回転流Ｗ１１が、テーパ面２５ａに沿って回転して流れることによって、次第に流速が増大した状態で液体噴射口２５ｂを通過する。このとき、液体噴射口２５ｂを通過する回転流Ｗ１１によって負圧が生じるため、段状部２５ｋの近傍は負圧形成領域になっている。
この第１のノズル部の外周には、第２筒状部２５ｆ、縮径部２５ｉ、管状部２５ｊ、管状突起２６ｃ、および仕切板２６の第２板面２６ｂで囲まれた、略円筒状の気体導入室２５ｍが形成されている。
気体導入室２５ｍは、外部に開口する気体流入口である貫通孔３ｆ（図５参照）と負圧形成領域に面して開口する隙間Ｓとを除いて、気密かつ液密の空間である。このため、段状部２５ｋの近傍において開口する隙間Ｓは、気体導入室２５ｍ内の空気Ｇが第１のノズルに向かって流出する気体流出口になっている。
【０１０２】
次に、シャワー蛇口２１の作用について、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
図１１に示すように、シャワー蛇口２１においては、蛇口固定具２２を介して取り付けられた水栓蛇口２０から加圧された水Ｗ０が注入されると、以下のようにして、出口ノズル２８ａから気液混合流Ｗ１４が噴射される。
水栓蛇口２０から注入された水Ｗ０は、貫通孔２２ａを通して、旋回筒２４の中心部に入る。水Ｗ０は静翼２４ｃと衝突して、静翼２４ｃに沿って流れることによって、Ｚ軸負方向に見て時計回りに回転する回転流Ｗ１１に変化する。静翼２４ｃとの衝突時の衝撃力と、静翼２４ｃ通過後の水流のぶつかり合いによる攪拌効果と、によって、上記第１の実施形態と同様、回転流Ｗ１１における水分子のクラスターは細分化される。このため、回転流Ｗ１１においては、上記第１の実施形態と同様、遊離残留塩素が低減されるとともに、ｐＨが上昇する。
【０１０３】
回転流Ｗ１１は、第１のノズル部においてテーパ面２５ａに沿って回転することで、流速が加速される。回転流Ｗ１１は、液体噴射口２５ｂから拡径内周面２６ｄの内部に噴射される。このとき、段状部２５ｋの近傍に負圧が形成されるため、隙間Ｓから気体導入室２５ｍ内の空気Ｇが吸引される。減圧した気体導入室２５ｍには、外部に開口する給気管３Ｂの貫通孔３ｆから空気Ｇが補給される。
【０１０４】
このため、拡径内周面２６ｄの内部において、回転流Ｗ１１と空気Ｇとが混合して気液混合流Ｗ１２が形成される。空気Ｇの混合時に、回転流Ｗ１１の一部が径方向外側に飛散することも考えられるが、隙間Ｓは、段状部２５ｋの全周にわたって開口しているため、飛散した水によって、隙間Ｓが閉塞されることはない。このため、空気Ｇの流入が滞ることはない。
こうして形成された気液混合流Ｗ１２は、中心軸線Ｃ回りに回転しながら、Ｚ軸負方向に流れる。
本実施形態では、空気Ｇの気体流入口として、上記第１の実施形態と同様の貫通孔３ｆが用いられているため、気液混合流Ｗ１２に含まれる気泡は、上記第１の実施形態における気液混合流Ｗ３と同様の気泡である。
【０１０５】
噴射口２６ｆから噴射された気液混合流Ｗ３は、噴射口２６ｆに対向する分散部材２８ｃの平面部２８ｄに衝突する。これにより、上記第１の実施形態と同様にして、気液混合流Ｗ１２から、気液混合流Ｗ１２とは泡径分布の異なる気液混合流Ｗ１３が形成される。
気液混合流Ｗ１３は、分散部材２８ｃの外周部から、仕切板２６、第３筒状部２５ｇ、および散水板２８で囲まれた空間から、板状部２８ｂにおける出口ノズル２８ａを通して、気液混合流Ｗ１４として、外部に噴射される。このとき、上記第１の実施形態と同様に、分散部材２８ｃの平面部２８ｄの直径ｄ１２の大きさによって、出口ノズル２８ａからの放射角が変わる。
例えば、シャワー蛇口２１を食器洗浄用途に用いる場合、気液混合流はストレートに放射されることがより好ましい。このため、中心軸線Ｃを含む断面における気液混合流Ｗ１４の広がり角は、略０°であることがより好ましい。
【０１０６】
分散部材２８ｃの外周部から出口ノズル２８ａまでの流路は、拡径内周面２６ｄと分散部材２８ｃとの間の流路に比べて流路断面積が広いため、気泡間の相互作用はより少なくなる。このため、気液混合流Ｗ１４は、気液混合流Ｗ１３の泡径分布からあまり大きく変わることはない。
【０１０７】
以上説明したように、本実施形態のシャワー蛇口２１によれば、回転流Ｗ１１に空気Ｇを導入する方向が中心軸線Ｃに直交する方向であることを除けば、上記第１の実施形態と同様、回転流形成路、第１のノズル部、気体導入室、分散部材、および第２のノズル部を備える。このため、シャワー蛇口２１から噴射される気液混合流Ｗ１４の泡径分布も上記第１の実施形態と同様の二峰性を有する。
さらに、シャワー蛇口２１によれば、気体導入室２５ｍに、上記第１の実施形態と同様の開口栓３による気体流入口を備える。このため、分散部材２８ｃにおける平面部２８ｄの直径ｄ１２と、平面部２８ｄと噴射口２６ｆとの距離Ｈと、を適宜設定することによって、気液混合流Ｗ１４に、上記第１の実施形態と同様、マイクロバブルを多く含む第１の気泡群Ｂｍ、およびテクノバブルを多く含む第２の気泡群Ｂｔと、を含ませることができる。
【０１０８】
以上説明したように、シャワー蛇口２１から噴射される気液混合流Ｗ１４は、マイクロバブルを多く含む第１の気泡群Ｂｍと、テクノバブルを多く含む第２の気泡群Ｂｔと、が混合されている。このため、シャワー蛇口２１は、マイクロバブルとテクノバブルとが混在する混合バブル発生装置になっている。気液混合流Ｗ１４に含まれる気泡は、マイクロバブルおよびテクノバブルからなることがより好ましい。
【０１０９】
以上、説明したように、本実施形態のシャワー蛇口２１は、上記第１の実施形態と同様の混合バブル発生装置になっているため、洗浄効果が高い気泡を含む気液混合流を安定的かつ容易に形成することができる。
【０１１０】
なお、上記各実施形態の説明では、気体導入室における気体流入口を、開口栓３に設けられた給気管３Ｂによって形成する場合の例で説明した。このような構成によれば、必要な泡径を形成するための細径の気体流入口の形成が容易となる。さらに、泡径分布が異なる種々の混合バブル発生装置を製造する場合に、開口栓３の給気管３Ｂ以外の部品の共通化を図ることができる。
しかし、必要な内径を有する気体流入口を容易に形成できる場合には、気体流入口は、上記各実施形態における本体部２、２５に貫通孔を加工することによって形成されてもよい。具体的には、例えば、本体部２、２５にミリング加工が施されることによって気体流入口が形成されてもよい。この場合、部品点数を低減できるため混合バブル発生装置の低コスト化を図ることができる。
【０１１１】
上記各実施形態の説明では、給気管３Ｂをホルダ３Ａに圧入する場合の例で説明したが、ホルダ３Ａを樹脂成形によって製造する場合には、給気管３Ｂはインサート成形によってホルダ３Ａに固定されてもよい。
【０１１２】
上記各実施形態の説明では、混合バブル発生装置が、シャワーヘッド、シャワー蛇口の場合の例で説明した。しかし、混合バブル発生装置は、二峰性の泡径分布を有する気液混合流を用いることができる適宜の用途の装置あるいは機械システムの一部として用いられてもよい。例えば、混合バブル発生装置に好適な装置あるいは機械システムとしては、半導体洗浄装置、花粉対策用洗浄装置、乳幼児用洗浄装置などが挙げられる。
さらに、混合バブル発生装置の用途は、洗浄装置には限定されない。例えば、混合バブル発生装置は、植物の育成を促進する機械システムにおける給水装置に用いられてもよい。
【０１１３】
上記各実施形態の説明では、気体流入口の内径が一定である場合の例で説明した、しかし、気体流入口の内径は、長手方向に変化していてもよい。この場合、上述された気体流入口として好適な内径は、気体流入口の最小内径に適用される。
【０１１４】
上記第１の実施形態の説明では、回転流形成路が備える複数の流入開口として、外筒部５ａの中心軸線に関して１８０°回転対称となる位置に、貫通する貫通孔からなる流入開口５ｂ、５ｃを有する場合の例で説明した。この場合、流入開口５ｂ、５ｃは中心軸線Ｏを間に挟んで互いに対向する位置関係にある。
しかし、回転流形成路が備える複数の流入開口は、２箇所には限定されず、第１の軸線に関する周方向において離間した３箇所以上の位置に設けられていてもよい。
【０１１５】
上記第１の実施形態の説明では、液体流入口から回転流形成路までの間の流路が第１の軸線回りの渦巻き状の流路になっている場合の例で説明した。この場合、液体が渦巻き状の流路を流れることによって、回転流形成路における回転方向と同方向に予備回転されることになる。このような予備回転によって、回転流形成路に流入する液体は、第１の軸線に関する周方向の速度成分が増大するため、回転流の流速を速めることができる。
ただし、予備回転を行わなくても、必要な回転流の速度が得られる場合には、予備回転は不要である。
例えば、シャワーヘッド１において、水Ｗ０が、流入口部２ｃから直接的に流入開口５ｂ、５ｃに流入する流路が形成されてもよい。この場合、流入開口５ｂ、５ｃの傾斜角度に応じて、水Ｗ０に周方向の速度成分が生じるため、旋回筒５において回転流を形成することができる。
また、第２の実施形態は、予備回転を行うことなく回転流が形成される場合の例になっている。
【０１１６】
上記第１の実施形態の説明では、第２流路２ｅの流路断面積が一定であり、第２流路２ｅ全体の流路断面積がいずれも開口部２ｎにおける流路断面積に比べて、小さい場合の例で説明した。
しかし、第２流路２ｅにおいて流入開口５ｂ、５ｃに面する部位で、それぞれ水Ｗ０の流速が、開口部２ｎにおける流速よりも速くなっていればよい。
例えば、第２流路２ｅの流路断面積は、第１流路２ｄとの接続部から第２流路２ｅの末端に向かって漸次減少していてもよい。この場合、流入開口５ｃに面する部位の流速よりも、流入開口５ｂに面する部位の流速の方が高速になる。
例えば、第２流路２ｅの流路断面積は、第１流路２ｄとの接続部から流入開口５ｃに面する部位まで漸次減少し、流入開口５ｃに面する部位から第２流路２ｅの末端に向かって流路断面積が一定であってもよい。この場合、流入開口５ｃに面する部位の流速と、流入開口５ｂに面する部位の流速とは、流路抵抗による速度低下が無視できる場合には等しくなる。
さらに、第１流路２ｄの流路断面も、開口部２ｎから第２流路２ｅとの接続部に向かって、漸次減少していてもよい。
【０１１７】
上記第１の実施形態の説明では、第１流路２ｄおよび第２流路２ｅの流路断面積がそれぞれの溝幅によって変化される場合の例で説明した。
しかし、第１流路２ｄおよび第２流路２ｅにおける流路断面積は、溝部の深さによって変化されてもよい。第１流路２ｄおよび第２流路２ｅにおける流路断面積は、溝部の溝幅および溝部の深さによって変化されてもよい。
【０１１８】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこの実施形態に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。
また、本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【符号の説明】
【０１１９】
１  シャワーヘッド（混合バブル発生装置）
２、２５  本体部
２ａ  注水管路
２Ａ  ヘッド部
２ｂ  渦巻き状仕切り壁
２ｃ  流入口部（液体流入口）
２ｄ  第１流路
２ｅ  第２流路
３  開口栓
３Ｂ  給気管
３ｆ  貫通孔（気体流入口）
３ｇ  出射口
３ｈ  吸入口
４  出口キャップ
４ａ、２８ａ  出口ノズル（第２の噴射口）
４ｂ、２８ｂ  板状部（第２のノズル部）
５、２４  旋回筒
５ａ  外筒部
５ｂ、５ｃ  流入開口
５ｄ  内筒部（第１のノズル部）
５ｈ  中空部（気体導入室）
５ｉ  円筒状流路（回転流形成路）
５ｊ  縮径流路
５ｋ  気体流出口
５ｑ  細隙部
５ｒ  円形流路
６Ａ、６Ｂ、２９  Ｏリング
７、２６  仕切板
７ｂ  テーパ部（第１のノズル部）
７ｃ  噴射口（第１の噴射口、第１のノズル部）
８  分散板（分散部材）
９  防塵フィルター
１１、２７  ゴムパッキン
２０  水栓蛇口
２１  シャワー蛇口（混合バブル発生装置）
２２  蛇口固定具
２２ａ  貫通孔（液体流入口）
２３  蛇口取り付け部
２４ｃ  静翼
２５ａ  テーパ面（第１のノズル部）
２５ｂ  液体噴射口（第１のノズル部）
２５ｄ  平面部
２５ｆ  第２筒状部
２５ｇ  第３筒状部
２５ｉ  縮径部
２５ｊ  管状部
２５ｋ  段状部
２５ｍ  気体導入室
２６ｃ  管状突起
２６ｄ  拡径内周面（第１のノズル部）
２６ｅ  端面
２６ｆ  噴射口（第１の噴射口）
２８  散水板
２８ｃ  分散部材
２８ｄ  平面部
５０  洗浄対象物
５１  汚れ
ｂｍ  第１の気泡
Ｂｍ  第１の気泡群
ｂｔ  第２の気泡
Ｂｔ  第２の気泡群
Ｃ、Ｏ  中心軸線（第１の軸線）
Ｇ  空気（液体）
Ｓ  隙間（気体流出口）
Ｗ０、Ｗ１ｂ、Ｗ１ｃ  水（液体）
Ｗ２、Ｗ１１  回転流
Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５、Ｗ１２、Ｗ１３、Ｗ１４  気液混合流
【図１】
2019000837.tif 000003
【図２】
2019000837.tif 000004
【図３】
2019000837.tif 000005
【図４】
2019000837.tif 000006
【図５】
2019000837.tif 000007
【図６】
2019000837.tif 000008
【図７】
2019000837.tif 000009
【図８】
2019000837.tif 000010
【図９】
2019000837.tif 000011
【図１０】
2019000837.tif 000012
【図１１】
2019000837.tif 000013
【図１２】
2019000837.tif 000014