(57)【要約】【課題】気泡を均一に分散させながら浴槽等へ供給できる気泡発生器を提案する。【解決手段】筒状のノズル部（32）の内部に柱状部（34）が設けられる。柱状部（34）は、ノズル部（32）と同軸となるように配置される。ノズル部（32）の内周面と柱状部（34）の外周面との間には、環状の横断面を有する出口流路（42）が形成される。また、出口流路（42）には、その流路断面を縮小させる筒状絞り部（50）が形成される。出口流路（42）では、筒状絞り部（50）で水が減圧され、その全周に亘って均一に気泡が発生する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体が溶解した液体が流れる入口流路（40）と、該入口流路（40）の流出側と繋がって気泡を含む液体を流出させる出口流路（42）とを備えた気泡発生器であって、
筒状のノズル部（32）と、
上記ノズル部（32）の内部に該ノズル部（32）と同軸となるように設けられ、該ノズル部（32）の内周面との間に上記出口流路（42）を形成する柱状部（34）とを備え、
上記出口流路（42）には、その流路断面を全周に亘って縮小した筒状絞り部（50）が形成されており、
上記筒状絞り部（50）により液体が減圧させることで気泡を発生させることを特徴とする気泡発生器。
【請求項２】
請求項１において、
上記筒状絞り部（50）には、流路断面が最小になる最小径部（51a,52a）と、該最小径部（51a,52a）から出口流路（42）の流出側に向かって流路断面が徐々に拡大する拡径部（51b,52b）とが形成されていることを特徴とする気泡発生器。
【請求項３】
請求項１又は２において、
上記入口流路（40）には、その流路断面を縮小させる流入側絞り部（33）が形成されていることを特徴とする気泡発生器。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１つにおいて、
上記ノズル部（32）の内部には、上記柱状部（34）を着脱自在に支持する支持部（35）が形成されていることを特徴とする気泡発生器。
【請求項５】
請求項４において、
上記入口流路（40）を内部に形成する流入管部（31）を備え、
上記ノズル部（32）は、一端が開口する有底筒状に形成され、その側周部（32a）に上記流入管部（31）が繋がっており、
上記支持部（35）は、ノズル部（32）の開口端から挿入された柱状部（34）の端部を支持するように、ノズル部（32）の底部（32b）の内壁に形成されていることを特徴とする気泡発生器。
【請求項６】
請求項５において、
上記ノズル部（32）の底部（32b）を外側から貫通して、上記柱状部（34）を固定する締結部材（38b）を備えていることを特徴とする気泡発生器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体が溶解した液体を減圧することで、気泡を含む液体を発生させる気泡発生器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、気体が溶解した液体を減圧して気泡を発生し、この気泡を含む液体を浴槽等へ供給するための気泡発生器が知られている。
【０００３】
例えば特許文献１には、この種の気泡発生器が開示されている。この気泡発生器は、浴槽内に臨むように浴槽壁面に取り付けられている。気泡発生器には、気体（空気）が溶解した液体（水）が流入する入口流路と、この入口流路と接続する分配流路とが設けられている。上記入口流路には、その流出側に水の流路の断面を縮小させる絞り部が設けられている。また、この気泡発生器には、上記分配流路から分岐する複数の出口流路が形成されている。
【０００４】
この気泡発生器には、空気が溶解した状態の水が導入される。この水は入口流路に流入し、絞り部を通過する際に減圧される。その結果、水中に溶解していた空気が遊離して気泡が発生する。気泡を含む水は分配流路に流入し、その軸心側から径方向外側へ流れる。分配流路の外側へ流れた水は、各出口流路へ分流する。その結果、ノズル部からは、微細な気泡を含んだ液体が浴槽内へ噴射される。
【特許文献１】特開２００５−１１８５４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したような気泡発生器では、上記入口流路の絞り部によって気泡を発生させ、この気泡を分配流路を介して各出口流路に分流させるようにしている。しかしながら、このような構成では、出口流路で微細な気泡が合体することで比較的大きなサイズの気泡が出現し、このような気泡が浴槽等へ供給されてしまう虞がある。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、微細な気泡を確実に浴槽等へ供給できる気泡発生器を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、気体が溶解した液体が流れる入口流路（40）と、該入口流路（40）の流出側と繋がって気泡を含む液体を流出させる出口流路（42）とを備えた気泡発生器を前提としている。そして、この気泡発生器は、筒状のノズル部（32）と、該ノズル部（32）の内部にノズル部（32）と同軸となるように設けられて該ノズル部（32）の内周面との間に上記出口流路（42）を形成する柱状部（34）とを備え、上記出口流路（42）には、その流路断面を全周に亘って縮小した筒状絞り部（50）が形成されており、該筒状絞り部（50）により液体が減圧させることで気泡を発生させること液体を減圧して気泡を発生させる筒状絞り部（50）が形成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
第１の発明では、筒状のノズル部（32）の内部に柱状部（34）が設けられる。この柱状部（34）は、ノズル部（32）と同軸となっている。このため、柱状部（34）の外周面とノズル部（32）の内周面との間には、その横断面が環状となる出口流路（42）が形成される。この気泡発生器では、気体が溶解された状態の液体が、入口流路（40）を流れる。入口流路（40）を流出した液体は、出口流路（42）へ流入する。この液体は、ノズル部（32）の内周面の全周に拡散しながら出口流路（42）を流れる。
【０００９】
ここで、本発明では、出口流路（42）に筒状絞り部（50）が形成されており、出口流路（42）の流路断面が全周に亘って縮小されている。このため、出口流路（42）を流れる液体（気液二相流若しく溶存気体を含む液単相流）は、筒状絞り部（50）を通過する際に加速・減圧される。その結果、気体が遊離して微細な気泡が発生する。また、このようにして気泡を含む状態となった液体は、出口流路（42）の全周に亘って均一に気泡が分散された状態で、出口流路（42）から流出する。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明の気泡発生器において、上記筒状絞り部（50）には、上記出口流路（42）の流路断面が最小になる最小径部（51a,52a）と、該最小径部（51a,52a）から出口流路（42）の流出側に向かって流路断面が徐々に拡大する拡径部（51b,52b）とが形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
第２の発明では、上記筒状絞り部（50）に最小径部（51a,52a）と拡径部（51b,52b）とが形成される。出口流路（42）の筒状絞り部（50）に流入した液体が、最小径部（51a,52a）内を流れると、液体の流路の断面が最小となって液体が減圧される。その結果、液中から気泡が発生する。この気泡を含む液体は、最小径部（51a,52a）を通過して拡径部（51b,52b）内へ流入する。ここで、上記最小径部（51a,52a）を液体が通過する際には、液体の流速が高速化される。一方、この液体が拡径部（51b,52b）を流れて流路断面が徐々に拡がると、液体の速度勾配（圧力勾配）が変化し、拡径部（51b,52b）内を流れる液体の乱れが大きくなる。その結果、拡径部（51b,52b）内では、気泡が剪断されて微細な気泡となる。また、上記最小径部（51a,52b）内を流れる液体の流速が音速まで高速化されると、拡径部（51b,52b）内で衝撃波が発生する。従って、このような場合には、拡径部（51b,52b）内を流れる液体中の気泡が更に微細化される。
【００１２】
第３の発明は、第１又は第２の発明の気泡発生器において、上記入口流路（40）には、その流路断面を縮小させる流入側絞り部（33）が形成されていることを特徴とするものである。
【００１３】
第３の発明では、入口流路（40）に流入側絞り部（33）が設けられる。気体が溶解した状態の液体が入口流路（40）に流入すると、この液体が流入側絞り部（33）を通過する際に減圧される。その結果、入口流路（40）においても液体から気泡が発生する。気泡を含んだ液体は、出口流路（42）へ分流し、筒状絞り部（50）で更に減圧される。その結果、出口流路（42）では、液体から更に気泡が発生する。以上のように、本発明では、液体が入口流路（40）と各出口流路（42）との双方で二段階に減圧され、各流路（40,42）でそれぞれ気泡が発生する。
【００１４】
第４の発明は、第１乃至第３のいずれか１つの発明の気泡発生器において、上記ノズル部（32）の内部には、上記柱状部（34）を着脱自在に支持する支持部（35）が形成されていることを特徴とするものである。
【００１５】
第４の発明では、ノズル部（32）の内部に支持部（35）が形成される。この支持部（35）に柱状部（34）を支持させることで、環状の横断面を有する出口流路（42）が容易に形成される。一方、この柱状部（34）を支持部（35）から取り外すことで、ノズル部（32）内のメンテナンス等を容易に行うことができる。
【００１６】
第５の発明は、第４の発明の気泡発生器において、上記入口流路（40）を内部に形成する流入管部（31）を備え、上記ノズル部（32）は、一端が開口する有底筒状に形成され、その側周部（32a）に上記流入管部（31）が繋がっており、上記支持部（35）は、ノズル部（32）の開口端から挿入された柱状部（34）の端部を支持するように、ノズル部（32）の底部（32b）の内壁に形成されていることを特徴とするものである。
【００１７】
第５の発明のノズル部（32）は、一端側が開口する有底筒状に形成される。そして、ノズル部（32）の底部（32b）の内壁に上記支持部（35）が形成される。柱状部（34）をノズル部（32）内に支持させる際には、柱状部（34）をノズル部（32）の一端側の開口端から底部（32b）側へ向かって挿入し、柱状部（34）の端部をノズル部（32）の底部（32b）の支持部（35）に取り付けて支持させる。その結果、ノズル部（32）の内部に上記出口流路（42）が形成される。
【００１８】
第６の発明は、第５の発明の気泡発生器において、上記ノズル部（32）の底部（32b）を外側から貫通して柱状部（34）を固定する締結部材（38b）を備えていることを特徴とするものである。
【００１９】
第６の発明の気泡発生器には、柱状部（34）を固定する締結部材（38b）が設けられる。この締結部材（38b）は、ノズル部（32）の底部（32b）を外側から貫通して柱状部（34）に締結される。このため、ノズル部（32）の外側から柱状部（34）の締結作業を行い、柱状部（34）を確実に固定することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明では、筒状のノズル部（32）の内部に柱状部（34）を設け、ノズル部（32）と柱状部（34）との間に環状の横断面を有する出口流路（42）を形成するようにしている。そして、この出口流路（42）に筒状絞り部（50）を形成し、出口流路（42）の流路断面を縮小させるようにしている。このため、本発明によれば、出口流路（42）で発生させた微細な気泡を浴槽等へ供給できる。また、出口流路（42）では、その全周に亘って均一に気泡が発生するので、この気泡を出口流路（42）から均一に分散させて浴槽等へ供給させることができる。
【００２１】
また、この出口流路（42）は、ノズル部（32）と同軸となるように柱状部（34）を配置することで容易に形成できる。従って、例えば特許文献１の気泡発生器のように、複数の出口流路を周方向に配列させるようなものと比較して、気泡発生器の加工も極めて容易となる。
【００２２】
第２の発明では、筒状絞り部（50）に最小径部（51a,52a）と拡径部（51b,52b）とを形成している。このため、本発明によれば、拡径部（51b,52b）内の液体の乱れを促すことで、気泡を微細化することができる。また、最小径部（51a,52a）を流れる液体の流速を音速まで高速化させることで、拡径部（51b,52b）内で衝撃波を発生させることができ、出口流路（42）内の気泡を更に微細化することができる。従って、出口流路（42）から微細な気泡を均一に分散させて浴槽等へ供給することができる。
【００２３】
特に、第３の発明では、入口流路（40）に流入側絞り部（33）を設けている。従って、本発明によれば、入口流路（40）でも気泡が発生するので、この気泡発生器の気泡発生量を増大させることができる。また、このように入口流路（40）で発生した気泡のサイズが比較的大きい場合には、この気泡を出口流路（42）の筒状絞り部（50）内で細かく砕くことができる。
【００２４】
第４の発明では、ノズル部（32）内に支持部（35）を形成し、この支持部（35）に柱状部（34）の端部を着脱自在に支持させるようにしている。このため、柱状部（34）をノズル部（32）から取り外してノズル部（32）内や柱状部（34）の清掃やメンテナンスを容易
に行うことができる。特に、出口流路（42）に筒状絞り部（50）を形成すると、出口流路（42）の流路断面が極めて小さくなるため、筒状絞り部（50）内にゴミ等が詰まりやすくなる。しかしながら、ノズル部（32）内から柱状部（34）を取り外すことで、このような目詰まりを容易に解消することができる。
【００２５】
第５の発明では、ノズル部（32）を一端が開口する有底筒状に形成し、その底部（32b）に支持部（35）を形成するようにしている。このため、本発明によれば、柱状部（34）をノズル部（32）の底部（32b）側に挿入して支持部（35）に容易に取り付けることができる。また、柱状部（34）をノズル部（32）の開口から引き抜いてノズル部（32）の外部へ容易に取り外すことができる。
【００２６】
第６の発明では、ノズル部（32）の底部を外側から貫通する締結部材（38b）によって、支持部（35）に支持された柱状部（34）を固定するようにしている。従って、ノズル部（32）の外部からの締結作業によって、柱状部（34）を確実に固定することができる。その結果、柱状部（34）の位置がずれることにより、出口流路（42）の流路断面が変化してしまうのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。本発明の実施形態に係る気泡発生器（30）は、浴槽（5）に微細な気泡を含んだ水を供給する微細気泡供給装置（10）に設けられている。
【００２８】
〈微細気泡供給装置の全体構成〉
図１に示すように、本実施形態の微細気泡供給装置（10）は、入口と出口とがそれぞれ浴槽（5）に接続された循環流路（11）を備えている。つまり、循環流路（11）では、浴槽（5）内の水（液体）が循環可能となっている。この循環流路（11）には、上流側から下流側に向かって順に、空気導入器（12）とポンプ機構（13）と気体溶解器（14）と上記気泡発生器（30）とが接続されている。
【００２９】
上記空気導入器（12）は、循環流路（11）内へ気泡源となる空気（気体）を外部から導入するものである。この空気導入器（12）は、その内部の水流によって発生する負圧を利用して空気を吸入する、いわゆるエジェクター方式の空気導入器である。つまり、空気導入器（12）では、その内部を通過する水流により負圧が生じ、この負圧によって外部の空気が空気導入管（12a）を介して循環流路（11）に導入される。
【００３０】
上記ポンプ機構（13）は、浴槽（5）の水を循環流路（11）内で循環させるためのものである。このポンプ機構（13）は、空気導入器（12）側から吸い込んだ水を気体溶解器（14）側へ吐出する。
【００３１】
上記気体溶解器（14）は、筒状の容器（14a）内において、水に対する空気の溶解を促進させるものである。この容器（14a）内には、空気と水との接触時間や接触面積を稼ぐための例えば充填材等が設けられている。
【００３２】
上記気泡発生器（30）は、空気が溶解した水を減圧して微細な気泡を発生させるためのものである。気泡発生器（30）は、浴槽（5）内に臨むように浴槽（5）の側壁面に取り付けられている。この気泡発生器（30）の詳細は後述するものとする。
【００３３】
循環流路（11）には、その入口側と空気導入器（12）との間に流量計（15）が設けられている。流量計（15）は、循環流路（11）を循環する水の流量を計測する流量計測手段を構成している。また、循環流路（11）には、気体溶解器（14）と気泡発生器（30）との間に流量調節バルブ（16）が設けられている。流量調節バルブ（16）は、その開度に応じて循環流路（11）の流量を調節する流量調節手段を構成している。
【００３４】
〈気泡発生器の詳細構造〉
次に、本発明の特徴となる気泡発生器（30）の詳細構造について説明する。図２(Ａ)に示す気泡発生器（30）は、縦断面がＬ字型となる配管を構成する気泡発生器本体（30a）を備えている。この気泡発生器本体（30a）は、循環流路（11）の流量調節バルブ（16）側に設けられる流入管部（31）と、浴槽（5）側に設けられるノズル部（32）とを備えている。流入管部（31）及びノズル部（32）は、それぞれ筒状に形成されており、互いに一体成形されている。
【００３５】
上記流入管部（31）は、両端が開口する円形筒状の配管を構成している。流入管部（31）の内部には、気体が溶解した水が流れる入口流路（40）が形成されている。また、流入管部（31）の内部には、オリフィス（33）が設けられている。オリフィス（33）は、円板状に形成されており、その外周面が流入管部（31）に内嵌している。オリフィス（33）には、その軸心部に円形の貫通穴（33a）が形成されている。この貫通穴（33a）の開口径は、流入側から流出側に向かって次第に小さくなっている。以上のような構成のオリフィス（33）は、入口流路（40）の流路断面を縮小させる流入側絞り部を構成している。
【００３６】
上記ノズル部（32）は、その一端が開口する円形の有底筒状の配管を構成している。ノズル部（32）の側周部（32a）には、上記流入管部（31）の流出端が繋がっている。具体的には、ノズル部（32）の側周部（32a）には、上記流入管部（31）が直角となる姿勢で接続されている。これらノズル部（32）と流入管部（31）との接続部位は、ノズル部（32）の底部（32b）付近に位置している。ノズル部（32）では、この部位に上記流入管部（31）の流出端が開口している。また、ノズル部（32）の底部（32b）は、その側周部（32a）よりも肉厚が大きくなっている。更に、ノズル部（32）の底部（32b）の内壁には、後述する柱状部（34）を支持するための支持部（35）が形成されている。
【００３７】
ノズル部（32）の内部には、略円柱状の上記柱状部（34）が挿入されている。この柱状部（34）は、小径部（34a）とテーパー部（34b）と大径部（34c）とが一体成形されて構成されている。これら小径部（34a）とテーパー部（34b）と大径部（34c）とは、互いに同軸となっており、ノズル部（32）の内径よりもそれぞれ小径となっている。具体的には、小径部（34a）は、細長の円柱状に形成されている。大径部（34c）は、小径部（34a）よりも大径の円柱状に形成されている。テーパー部（34b）は、小径部（34a）と大径部（34c）の間に形成されている。テーパー部（34b）は、その一端が小径部（34a）と同径となり、その他端が大径部（34c）と同径となる、台形円錐状に形成されている。
【００３８】
柱状部（34）は、ノズル部（32）の内部に挿入されて支持されている。具体的には、柱状部（34）は、ノズル部（32）の底部（32b）の内壁に形成される上記支持部（35）に着脱自在に支持されている。この支持部（35）は、ノズル部（32）の底部（32b）を貫通する貫通孔の周囲の内周壁によって構成されている。つまり、支持部（35）は、上記柱状部（34）の小径部（34a）の端部を貫通孔に係合させることで、柱状部（34）を支持している。この状態の柱状部（34）は、ノズル部（32）の軸心と同軸となる姿勢でノズル部（32）内に保持される。
【００３９】
また、ノズル部（32）の底部（32b）の外壁には、支持部（35）と柱状部（34）の隙間から水が漏れてしまうのを抑制するための、閉塞部材（36）が設けられている。具体的には、ノズル部（32）の底部（32b）の外壁には、円形の凹部（32c）が形成されている。一方、閉塞部材（36）は、この凹部（32c）に嵌合する円板状に形成されている。上述した隙間は、閉塞部材（36）が凹部（32c）内に嵌合することで封止されている。また、閉塞部材（36）とノズル部（32）の底部（32b）との間には、支持部（35）と柱状部（34）の隙間を囲むようにＯリング（37）が設けられている。
【００４０】
また、閉塞部材（36）には、複数のボルト（38a,38b）が貫通している。具体的には、閉塞部材（36）には、その軸心を中心とする円周上において、複数の外周側ボルト（38a）が等角度間隔（即ち、一定のピッチ）で配列されている。そして、閉塞部材（36）は、これらの複数の外周側ボルト（38a）によってノズル部（32）の底部（32b）に締結されている。また、閉塞部材（36）には、その中心に１本の軸心側ボルト（38b）が貫通している。この軸心側ボルト（38b）は、閉塞部材（36）及び支持部（35）を貫通するようにしてノズル部（32）の内側に向かって延びている。一方、上記柱状部（34）の小径部（34a）の端部には、その軸心にねじ穴が形成されている。支持部（35）に支持された柱状部（34）は、そのねじ穴に軸心側ボルト（38b）が締結されることで、閉塞部材（36）に固定されている。つまり、軸心側ボルト（38b）は、ノズル部（32）の底部（32b）を外側から貫通して、支持部（35）に支持された状態の柱状部（34）を固定する締結部材を構成している。また、閉塞部材（36）と支持部（35）との間には、軸心側ボルト（38b）の周囲に環状のパッキン（39）が設けられている。
【００４１】
以上のようにノズル部（32）内に柱状部（34）が支持されることで、ノズル部（32）の内周面と柱状部（34）の外周面との間には、水が流れる出口流路（42）が形成されている。この出口流路（42）は、ノズル部（32）の底部（32b）側からその一端側の開口に亘って、横断面が環状となっている（図２(Ｂ)参照）。更に、出口流路（42）には、柱状部（34）の大径部（34c）の外周面とノズル部（32）の内周面との間に、筒状絞り部（50）が形成されている。
【００４２】
筒状絞り部（50）は、出口流路（42）の流路断面を縮小させるためのものである。この筒状絞り部（50）は、ノズル部（32）の内周面に形成されるノズル側絞り部（51）と、柱状部（34）の大径部（34c）の外周面に形成される柱側絞り部（52）とによって構成されている。ノズル側絞り部（51）は、ノズル部（32）の内周面から径方向内側に膨出した筒状に形成されている。一方、柱側絞り部（52）は、ノズル側絞り部（51）と向かい合うようにして柱状部（34）の大径部（34c）の外周面から径方向外側に膨出した筒状に形成されている。
【００４３】
上記ノズル側絞り部（51）及び柱側絞り部（52）には、その流入側から流出側に向かって順に、縮径部（51c,52c）と最小径部（51a,52a）と拡径部（51b,52b）とがそれぞれ形成されている。上記各最小径部（51a,52a）では、出口流路（42）の流路断面が最小になる。各最小径部（51a,52a）の間の内径は、約０．８ｍｍとなっている。上記各拡径部（51b,52b）は、各最小径部（51a,52a）から出口流路（42）の流出端に亘って形成されている。各拡径部（51b,52b）では、各最小径部（51a,52a）から出口流路（42）の流出側に向かって流路断面が徐々に拡大している。つまり、各拡径部（51b,52b）の内周面は、その流出側に向かうにつれて径方向外側に傾斜している。各拡径部（51b,52b）の終端部の間の内径、つまり出口流路（42）の流出端の開口径は、約３ｍｍとなっている。
【００４４】
上記各縮径部（51c,52c）は、筒状絞り部（50）の流入端から各最小径部（51a,52a）に亘って形成されている。各縮径部（51c,52c）では、その流入側から各最小径部（51a,52a）に向かって流路断面が徐々に縮小している。つまり、各縮径部（51c,52c）の内周面は、その流出側に向かうにつれて径方向内側に傾斜している。また、縮径部（51c,52c）は、その流入端が円弧状に湾曲している。なお、各縮径部（51c,52c）の流路長さは、上記各拡径部（51b,52b）の流路長さよりも極めて短くなっている。
【００４５】
−微細気泡供給装置の運転動作−
本実施形態の微細気泡供給装置（10）の運転動作について説明する。この微細気泡供給装置（10）では、ポンプ機構（13）を起動させると、浴槽（5）の水が循環流路（11）の入口に吸い込まれて循環流路（11）の出口へ向かって流通する。なお、循環流路（11）を流れる液体の流量は、流量調節バルブ（16）の開度に応じて所定の値に調節される。この状態では、気体溶解器（14）の容器（14a）内が、３００〜４００ｋＰａ程度に加圧される。
【００４６】
図１に示す循環流路（11）の入口から流入した浴槽（5）の水は、空気導入器（12）に流入する。空気導入器（12）では、空気導入管（12a）から吸い込まれた空気が水に混入される。水に混入される空気は、比較的小さな気泡になる。気泡を含む水は、空気導入器（12）から流出し、ポンプ機構（13）を経て気体溶解器（14）に流入する。気体溶解器（14）では、水に対する空気の溶解が促進される。空気を溶解した水は、気体溶解器（14）を流出して気泡発生器（30）へ流入する。
【００４７】
図２に示す気泡発生器（30）へ流入した水は、入口流路（40）を流通する。この水は、オリフィス（33）を通過する際に流路断面が縮小されて減圧される。その結果、水中に溶解した空気が遊離し、水中で気泡が発生する。気泡を含む水は入口流路（40）から出口流路（42）へ流出する。
【００４８】
出口流路（42）では、まず、水が柱状部（34）の小径部（34a）の周囲に拡がり、水に含まれる気泡が出口流路（42）の全周に亘って拡散する。この水は、柱状部（34）のテーパー部（34b）の周囲を通過して大径部（34c）の周囲へ流れ、筒状絞り部（50）内へ流入する。
【００４９】
筒状絞り部（50）では、水が縮径部（51c,52c）及び最小径部（51a,52a）内を通過する際に、この水が減圧される。その結果、液中に未だに残存していた空気が遊離して更に気泡が発生する。この気泡は、出口流路（42）の全周に亘って均等に発生する。また、最小径部（51a,52a）内を水が通過する際には、水の流速が音速になるまで加速される。一方、この水が拡径部（51b,52b）内を流れて流路断面が徐々に拡がると、水の速度勾配（圧力勾配）が変化し、拡径部（51b,52b）内を流れる水の乱れが大きくなる。その結果、拡径部（51b,52b）内では、気泡が剪断されて微細化される。また、上記最小径部（51a,52a）内の流速が音速になると、拡径部（51b,52b）内で衝撃波が発生する。その結果、拡径部（51b,52b）内を流れる液体に含まれる気泡が徐々に破裂して微細化される。この微細な気泡は、出口流路（42）の全周に亘って均等に発生する。
【００５０】
以上のようにして、数十μｍ程度の気泡を含んだ水は、出口流路（42）から放射状に拡がるようにして浴槽（5）内へ噴射される。その結果、出口流路（42）からは均一に分散された気泡が浴槽（5）へ供給されることになる。
【００５１】
−実施形態の効果−
上記実施形態では、円筒状のノズル部（32）の内部に円柱状の柱状部（34）を設け、ノズル部（32）と柱状部（34）との間に円環状の横断面を有する出口流路（42）を形成するようにしている。そして、この出口流路（42）に筒状絞り部（50）を形成し、出口流路（42）の流路断面を縮小させるようにしている。このため、上記実施形態によれば、出口流路（42）において、その全周に亘って均一に気泡を発生させることができ、この気泡を出口流路（42）から均一に分散させて浴槽（5）へ供給させることができる。
【００５２】
また、この出口流路（42）は、ノズル部（32）と同軸となるように柱状部（34）を配置することで容易に形成できる。従って、例えば特許文献１の気泡発生器のように、複数の出口流路を周方向に配列させるようなものと比較して、気泡発生器の加工も極めて容易となる。
【００５３】
また、上記実施形態では、筒状絞り部（50）に最小径部（51a,52a）と拡径部（51b,52b）とを形成している。このため、上記実施形態によれば、拡径部（51b,52b）内で衝撃波を発生させることができ、出口流路（42）内の気泡を更に微細化することができる。従って、出口流路（42）から微細な気泡を均一に分散させて浴槽（5）へ供給することができる。
【００５４】
更に、上記実施形態では、入口流路（40）にオリフィス（33）を設けている。従って、上記実施形態によれば、入口流路（40）でも気泡を発生させることができ、この気泡発生器（30）の気泡発生量を増大させることができる。また、このように入口流路（40）で発生した気泡のサイズが比較的大きい場合には、この気泡を筒状絞り部（50）内で細かく砕くこともできる。
【００５５】
また、上記実施形態では、柱状部（34）をノズル部（32）内の支持部（35）に着脱自在に支持するようにしている。このため、柱状部（34）をノズル部（32）内から取り外して、ノズル部（32）内のメンテナンスや清掃を行うことができる。また、出口流路（42）の筒状絞り部（50）内にゴミ等が詰まった場合にも、柱状部（34）を取り外すことでこの目詰まりを容易に解消することができる。
【００５６】
《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
【００５７】
上記実施形態の気泡発生器（30）を図３に示すような構成としても良い。この例では、柱状部（34）がテーパー部（34b）及び大径部（34c）のみで構成されている。また、テーパー部（34b）の先端面には、ネジ（55）が挿通されて保持されている。一方、この例の支持部（35）は、ノズル部（32）の底部（32b）の内壁から突出する円柱状に形成されている。この支持部（35）の先端部には、上記ネジ（55）が螺合するネジ穴が形成されている。この例では、ノズル部（32）内に柱状部（34）が挿入され、この柱状部（34）のネジ（55）が支持部（35）のネジ穴に締結されることで、柱状部（34）が支持部（35）に支持されて固定される。その結果、支持部（35）及び柱状部（34）の外周面と、ノズル部（32）の内周面との間に、上記実施形態と同様の出口流路（42）が形成される。
【００５８】
また、図４に示すように、筒状絞り部（50）を２つのリング状の突起によって構成するようにしても良い。
【００５９】
更に、上記実施形態の筒状絞り部（50）は、ノズル部（32）の内周面に形成されるノズル側絞り部（51）と、柱状部（34）の外周面に形成される柱側絞り部（52）とによって構成されている。しかしながら、筒状絞り部（50）をノズル側絞り部（51）のみで構成しても良いし、柱側絞り部（52）のみで構成するようにしても良い。
【００６０】
また、上記実施形態では、水中に空気を溶解させて気泡を発生するようにしているが、この水中に芳香（アロマ）成分や人体に有用な成分を混入させ、気泡と共に浴槽（5）内へ供給するようにしても良い。
【００６１】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上説明したように、本発明は、気体が溶解した液体を減圧することで、気泡を含む液体を発生させる気泡発生器について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施形態に係る微細気泡供給装置の概略構成図である。
【図２】図２(Ａ)は、本発明の実施形態に係る気泡発生器の縦断面図であり、図２(Ｂ)は、図２(Ａ)の出口流路近傍の横断面図である。
【図３】図３は、その他の実施形態の第１の例に係る気泡発生器の縦断面図である。
【図４】図４は、その他の実施形態の第２の例に係る気泡発生器の縦断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
30       気泡発生器
31       流入管部
32       ノズル部
32a      側周部
32b      底部
33       オリフィス（流入側絞り部）
34       柱部材
35       支持部
38b      軸心側ボルト（締結部材）
40       入口流路
42       出口流路
50       筒状絞り部
51a,52a  最小径部
51b,52b  拡径部
【図１】
2008161560.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2008161560.tif 000006