(57)【要約】【課題】気液混合流体の旋回速度を速くし、しかも騒音を軽減することが可能である。【解決手段】微細気泡発生器１は、略円筒形状に形成された筒壁部１１と、この筒壁部１１の両側の筒蓋壁１２，１３とで密閉された中空部を有する筒密閉体１０と、筒密閉体１０の内部に配置され、軸心位置に排出開口６０ａを有する略半球皿状のガイド壁６０と、ガイド壁６０の凹み側６０ｂに形成された液混合流体の旋回流形成室９０と、ガイド壁６０の突出側に形成された気液混合流体の旋回流噴出室９１と、筒壁部１１の旋回流形成室９０に対応する位置に開口された気液導入孔３０と、旋回流噴出室９１を区画する筒蓋壁１３に開口された気液噴出孔４０と、を備え、気液導入孔３０から旋回流形成室９０に供給される気液混合流体で旋回流を形成し、気液混合流体の旋回流により形成される微細気泡を排出開口６０ａから旋回流噴出室９１を介して気液噴出孔４０から噴射させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円筒形状に形成された筒壁部と、この筒壁部の両側の筒蓋壁とで密閉された中空部を有する筒密閉体と、
前記筒密閉体の内部に配置され、軸心位置に排出開口を有する略半球皿状のガイド壁と、
前記ガイド壁の凹み側に形成された気液混合流体の旋回流形成室と、
前記ガイド壁の突出側に形成された気液混合流体の旋回流噴出室と、
前記筒壁部の前記旋回流形成室に対応する位置に開口された気液導入孔と、
前記旋回流噴出室を区画する前記筒蓋壁に開口された気液噴出孔と、を備え、
前記気液導入孔から前記旋回流形成室に供給される気液混合流体で旋回流を形成し、気液混合流体の旋回流により形成される微細気泡を前記排出開口から前記旋回流噴出室を介して前記気液噴出孔から噴射させることを特徴とする微細気泡発生器。
【請求項２】
前記旋回流形成室の内部に配置され、一方の筒蓋壁に設けられた水車を備え、
前記気液導入孔から供給される気液混合流体で前記水車を回転して前記旋回流形成室内に流入した気液混合流体の旋回流により微細気泡を形成することを特徴とする請求項１に記載の微細気泡発生器。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の微細気泡発生器と、
前記微細気泡発生器に気液混合流体を供給するポンプと、
下流側が前記ポンプの吸込口に接続された気液吸込管と、
上流側が前記ポンプの吐出口に接続され下流側が前記微細気泡発生器の前記気液導入孔に接続された気液吐出管と、を有することを特徴とする微細気泡発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、微細気泡を多量に発生させることができる微細気泡発生器及び微細気泡発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の微細気泡発生装置として例えば、円錐形のスペースを有する容器本体と、同スペースの内壁円周面の一部にその接線方向に開設された加圧液体導入口と、円錐形のスペース底部に開設された気体導入孔と、円錐形のスペースの頂部に開設された旋回気液導出口とから構成されてなる旋回式微細気泡発生装置が提案されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２０００−４４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような微細気泡発生装置では、接線方向から気液混合流体を流入させ、気液混合流体を内壁に沿って旋回させ、噴射するときに大きな騒音が発生する。このため、例えば家庭において浴槽やシャワーなどに使用するときには、特に騒音が大きいという問題点を有していた。
【０００４】
この発明は、前述した問題に対処するためになされたもので、その目的は、気液混合流体の旋回速度を速くし、しかも騒音を軽減することが可能な微細気泡発生器及び微細気泡発生装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。
【０００６】
請求項１に記載の発明は、
略円筒形状に形成された筒壁部と、この筒壁部の両側の筒蓋壁とで密閉された中空部を有する筒密閉体と、
前記筒密閉体の内部に配置され、軸心位置に排出開口を有する略半球皿状のガイド壁と、
前記ガイド壁の凹み側に形成された気液混合流体の旋回流形成室と、
前記ガイド壁の突出側に形成された気液混合流体の旋回流噴出室と、
前記筒壁部の前記旋回流形成室に対応する位置に開口された気液導入孔と、
前記旋回流噴出室を区画する前記筒蓋壁に開口された気液噴出孔と、を備え、
前記気液導入孔から前記旋回流形成室に供給される気液混合流体で旋回流を形成し、気液混合流体の旋回流により形成される微細気泡を前記排出開口から前記旋回流噴出室を介して前記気液噴出孔から噴射させることを特徴とする微細気泡発生器である。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、
前記旋回流形成室の内部に配置され、一方の筒蓋壁に設けられた水車を備え、
前記気液導入孔から供給される気液混合流体で前記水車を回転して前記旋回流形成室内に流入した気液混合流体の旋回流により微細気泡を形成することを特徴とする請求項１に記載の微細気泡発生器である。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、
請求項１又は請求項２に記載の微細気泡発生器と、
前記微細気泡発生器に気液混合流体を供給するポンプと、
下流側が前記ポンプの吸込口に接続された気液吸込管と、
上流側が前記ポンプの吐出口に接続され下流側が前記微細気泡発生器の前記気液導入孔に接続された気液吐出管と、を有することを特徴とする微細気泡発生装置である。
【発明の効果】
【０００９】
前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。
【００１０】
請求項１に記載の発明では、気液導入孔から旋回流形成室に供給される気液混合流体で旋回流を形成し、この旋回流はガイド壁の凹み側にガイドされることで気液混合流体の旋回流の速度が一層速くなり、微細気泡が気液噴出孔から高速で噴射し、充分なマッサージ効果や洗浄効果が得られる。また、気液混合流体の旋回流により形成される微細気泡が排出開口から旋回流噴出室を介して気液噴出孔から噴射され、旋回や噴出の音が旋回流噴出室によって遮断され、外部に洩れることが軽減されて消音される。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、気液導入孔から供給される気液混合流体で水車を回転し、この水車の回転により筒密閉体内に流入した気液混合流体の旋回流の速度が一層速くなり、気液混合流体の旋回流により形成される微細気泡が気液噴出孔から高速で噴射し、充分なマッサージ効果や洗浄効果が得られる。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、ポンプの駆動によって気液吸込管から気液混合流体を吸入し、気液吐出管を介して微細気泡発生器に気液混合流体を供給し、微細気泡発生器から気液混合流体の旋回流により形成される微細気泡が高速で噴射され、充分なマッサージ効果や洗浄効果が得られ、また外部に洩れることが軽減されて消音される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明の微細気泡発生器及び微細気泡発生装置の実施の形態について説明する。この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明はこれに限定されない。
【００１４】
（実施の形態１）
まず、図１乃至図３に基づいて微細気泡発生器を説明する。図１は微細気泡発生器の外観図、図２は微細気泡発生器の断面図、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【００１５】
実施の形態１の微細気泡発生器１は、中空部を有する筒密閉体１０と、筒密閉体１０の内部に配置された略半球皿状のガイド壁６０と、気液混合流体を供給する気液導入孔３０と、気液混合流体の旋回により形成される微細気泡を噴射する気液噴出孔４０とを備える。
【００１６】
筒密閉体１０は、略円筒形状に形成された筒壁部１１と、この筒壁部１１の両側の筒蓋壁１２，１３とで密閉された中空部を有し、この筒壁部１１、筒蓋壁１２，１３はそれぞれ例えば樹脂で成形される。筒壁部１１の一方側には雌ねじ部１１ａが形成され、この雌ねじ部１１ａに筒蓋壁１２の雄ねじ部１２ａを螺着して着脱可能に取り付けられ、筒壁部１１と筒蓋壁１２との間にはＯリング１４を設けてシールされている。
【００１７】
筒壁部１１の他方側には雄ねじ部１１ｂが形成され、この雄ねじ部１１ｂに筒蓋壁１３の雌ねじ部１３ａを螺着して着脱可能に取り付けられ、筒壁部１１と筒蓋壁１３との間にはＯリング１６を設けてシールされている。
【００１８】
筒蓋壁１３には複数個の気液噴出孔４０が所定間隔で形成され、気液噴出孔４０の大きさは特に限定されないが、気液混合流体により形成される微細気泡を噴射することができる大きさであれば良い。
【００１９】
筒壁部１１には略半球皿状のガイド壁６０を配置し、この軸心位置に排出開口６０ａが形成されている。このガイド壁６０によって凹み側６０ｂに気液混合流体の旋回流形成室９０が形成され、ガイド壁６０の突出側６０ｃに気液混合流体の旋回流噴出室９１が形成されている。
【００２０】
筒壁部１１には気液導入部１８が接着剤などで強固に固定され、この気液導入部１８に気液導入孔３０が形成されている。気液導入孔３０は、筒壁部１１に旋回流形成室９０に対応する位置で接線方向に開口され、この気液導入孔３０は筒壁部１１に接線方向であれば平行に変位させた位置でも良いが、接線方向でなくても供給される気液混合流体が筒壁部１１の旋回流形成室９０の内壁面に当たることによって、流入した気液混合流体の旋回流が形成される方向であれば良い。
【００２１】
気液混合流体が筒壁部１１の旋回流形成室９０の内壁面に当たることによって旋回流の速度が速くなり、この気液混合流体の旋回流により微細気泡が形成される。この気液混合流体の旋回流により微細気泡がガイド壁６０の凹み側６０ｂにガイドされて軸心側に集まって気液混合流体の旋回流により形成される微細気泡が排出開口６０ａから旋回流噴出室９１内に噴射され、さらに旋回流噴出室９１を介して気液噴出孔４０から噴射される。
【００２２】
この旋回流はガイド壁６０の凹み側６０ｂにガイドされることで気液混合流体の旋回流の速度が一層速くなり、この気液混合流体の高速度の旋回流により、０．５〜３μｍの微細気泡が大量に形成され、この微細気泡が気液噴出孔４０から高速で噴射されるから充分なマッサージ効果や洗浄効果が得られる。
【００２３】
また、気液混合流体の旋回流により形成される微細気泡が排出開口６０ａから旋回流噴出室９１を介して気液噴出孔４０から噴射され、旋回や噴出の音が旋回流噴出室９１によって遮断され、外部に洩れることが軽減されて消音される。
【００２４】
また、筒壁部１１に対して筒蓋壁１２，１３が着脱可能になっており、筒蓋壁１２，１３を筒壁部１１から取り外すことで、筒壁部１１、筒蓋壁１２，１３の内壁に付着する塵埃や水垢等を容易に、しかも確実に洗浄することができメンテナンス性に優れる。
（実施の形態２）
次に、図４及び図５に基づいて微細気泡発生器を説明する。図４は微細気泡発生器の断面図、図５は図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【００２５】
実施の形態２の微細気泡発生器１は、実施の形態１と同じ構成は、同じ符号を付して説明を省略する。この実施の形態２の微細気泡発生器１は、旋回流形成室９０の内部に水車２０が配置されている。すなわち、筒蓋壁１２の中心位置には支持軸１５が設けられ、この支持軸１５は中空軸方向に延びている。支持軸１５は例えば、金属で形成したが、樹脂などで形成しても良い。この支持軸１５に水車２０が回転可能に支持されている。水車２０は樹脂で一体成形され、円筒軸部２１と、この円筒軸部２１に放射状に設けられた複数の羽根部２２と、円筒軸部２１の一方側に設けられた邪魔板２３とを有する。この実施の形態では、複数の羽根部２２はそれぞれ支持軸１５に対して平行に設けられているが、これに限定されず斜めに所定角度傾斜させて設けても良い。また、水車２０は、邪魔板２３が筒蓋壁１２側に位置するように円筒軸部２１が支持軸１５に回転可能に支持されている。
【００２６】
この実施の形態２の微細気泡発生器１は、気液導入孔３０から供給される気液混合流体で水車２０を回転し、この水車２０の回転により旋回流形成室９０内に流入した気液混合流体の旋回流の速度が一層速くなるが、さらに半球皿状のガイド壁６０が先端方向に径が小さくなっているために気液混合流体の旋回流の速度が速くなり、排出開口６０ａから消音室６１に排出される。
【００２７】
筒壁部１１には水車２０の羽根部２２に対応して気液導入孔３０が開口され、この気液導入孔３０から気液混合流体が供給される。この気液導入孔３０の開口方向は、気液混合流体が水車２０の羽根部２２に当る方向であれば特に限定されないが、円筒軸部２１から離れた羽根部２２の先端に気液混合流体が当る位置が好ましい。
【００２８】
この供給される気液混合流体が水車２０の羽根部２２に当り、この当たる力によって水車２０が高速度に回転し、筒密閉体１０内に流入した気液混合流体の旋回流の速度が速くなり、この気液混合流体の旋回流により微細気泡が形成される。この気液混合流体の旋回流により微細気泡が筒蓋壁１３の方向に向かって移動して行き気液噴出孔４０から噴射される。
【００２９】
このようにして、気液導入孔３０から供給される気液混合流体で水車２０を回転し、この水車２０の回転により筒密閉体１０内に流入した気液混合流体の旋回流の速度が一層速くなっている。この気液混合流体の高速度の旋回流により、０．５〜３μｍの微細気泡が大量に形成され、この微細気泡が気液噴出孔４０から高速で噴射されるから充分なマッサージ効果や洗浄効果が得られる。
（実施の形態３）
次に、図６に基づいて微細気泡発生器を説明する。図６は微細気泡発生器の断面図である。
【００３０】
実施の形態３の微細気泡発生器１は、実施の形態１と同じ構成は、同じ符号を付して説明を省略する。この実施の形態３の微細気泡発生器１は、中空部を有する筒密閉体１０の内部に半球皿状のガイド壁６０を配置し、このガイド壁６０によって凹み側６０ｂに液混合流体の旋回流形成室９０が形成され、ガイド壁６０の突出側６０ｃに液混合流体の旋回流噴出室９１が形成されている。
【００３１】
この旋回流噴出室９１には、気液噴出孔４０の周囲を取り囲むよう円筒状に丸められたメッシュ体６５を設けている。このメッシュ体６５は、筒壁部１１の内周に嵌め込み、ガイド壁６０の突出側６０ｃに係合することで、センタリング状態で保持されている。このメッシュ体６５は、例えば、＃３０〜１２０程度のメッシュを有する金網が好ましいが、メッシュ状のプラスチックであっても良く、また、多数の小孔を縦横に形成したパンチングメタルのような多孔板状のものであっても良い。
【００３２】
また、メッシュ体６５と筒壁部１１の内面１１ｃとの間の隙間には、吸音材６６を配置している。具体的にはメッシュ体６５の外周に、吸音材６６である不織布を巻き付け固定している。なお、吸音材６６と内面１１ｃとの間に隙間が残っていても良いし、隙間に不織布を充填するようにしても良い。不織布は、多数の繊維が絡み合って貫通隙間を有するものであり、吸音材６６としては、不織布の他に、貫通孔を有する多孔質材、好ましくは連通発泡材を採用することもできる。
【００３３】
このように、旋回流噴出室９１に筒壁部１１の内面１１ｃとの間に隙間を空けてメッシュ体６５を設け、この隙間に吸音材６６を配置する構成とすれば、メッシュ体６５による整流作用によって、微細気泡発生時の噴射騒音が低減されるようになる。また、吸音材６６の表面での微細な渦流の整流作用でさらに騒音が低減され、加えて吸音材６６による脈動の吸収減衰作用によって、微細気泡発生時の噴射騒音やメッシュ体６５との摩擦で発生する摩擦音が低減されることも相乗して、メッシュ体６５だけの場合と比較して、微細気泡発生時の噴射騒音が効果的に低減されるようになる。
【００３４】
さらに、メッシュ体６５の裏側に吸音材６６を配置しているので、吸音材６６が噴射液流の抵抗にならないとともに、吸音材６６が噴射液流中に飛散することもない。さらにまた、メッシュ体６５と吸音材６６とを設けるだけであるから、微細気泡の発生に影響を与えることが無い。
【００３５】
このメッシュ体６５と吸音材６６とを設ける構成は、実施の形態２に限定されず、実施の形態２にも同じように適用することができる。また、メッシュ体６５を設けないで、吸音材６６のみを設けるようにしてもよい。
【００３６】
（実施の形態４）
次に、図７乃至図９に基づいて微細気泡発生装置を説明する。図７は微細気泡発生装置の構成を示す図、図８は微細気泡発生装置の使用状態を示す図、図９は微細気泡による洗浄を示す図である。
【００３７】
実施の形態３の微細気泡発生装置７０は、図７に示すように、実施の形態１乃至実施の形態３の微細気泡発生器１と、微細気泡発生器１に気液混合流体を供給するポンプ７１と、ポンプ７１に接続される気液吸込管７２と、ポンプ７１に接続される気液吐出管７３とを有する。ポンプ７１には、吸込口７１ａと、吐出口７１ｂと、電源接続コード７４及び電源スイッチ７５が設けられている。吐出口７１ｂには気液混合流体の供給量を調整するバルブ７７が設けられている。また、電源接続コード７４には商用電源に接続するコンセント８１が接続されている。
【００３８】
ポンプ７１の吸込口７１ａには、気液吸込管７２の下流側が接続され、この気液吸込管７２の上流側には吸入フィルタ７６が接続され、吸入フィルタ７６によってごみや抜け毛などの障害物がポンプ７１に吸入されることを防止し、目詰まりを起こすことがない。
【００３９】
ポンプ７１の吐出口７１ｂには、気液吐出管７３の上流側が接続され、この気液吐出管７３の下流側が微細気泡発生器１の気液導入孔３０に接続され、微細気泡発生装置１は実施の形態１または実施の形態２で説明したものを用いる。
【００４０】
微細気泡発生装置７０は、図８に示すように、例えば浴槽８０で使用する場合には、気液吸込管７２の上流側と吸入フィルタ７６を浴槽８０の液中に入れ、同様に気液吐出管７３の下流側と微細気泡発生器１を浴槽８０の液中に入れる。そして、電源接続コード７４のコネクタ８１を商用電源に接続する。
【００４１】
このように、微細気泡発生装置７０を浴槽８０にセットし、電源スイッチ７５をＯＮ状態にし、ポンプ７１の吐出口７１ｂに設けたバルブ７７を開くと、ポンプ７１が駆動して気液混合流体を微細気泡発生器１に供給する。この気液混合流体の供給量は、バルブ７７の開度に応じて設定され、浴槽８０の液が吸入フィルタ７６を介して気液吸込管７２から吸入され、気液吐出管７３を介して微細気泡発生器１に供給される。
【００４２】
微細気泡発生器１での気液混合流体の高速度の旋回流により、０．５〜３μｍの微細気泡が大量に形成され、微細気泡が気液噴出孔４０から高速で浴槽に噴射され、浴槽８０の液中に充満する。この微細気泡が皮膚の表面に当たる際に、皮膚をやさしくマッサージする。
【００４３】
すなわち、図９に示すように、微細気泡９５が皮膚９６の表面に当たる際に、皮膚９６をやさしくマッサージし、体の内部に入っていく超音波のような刺激を与えて筋肉の炎症部位に作用して気楽な気分にさせる。また、毛９７が生えている毛穴９８部分の皮脂、汚れ、洗浄剤のかす９９などに当たって除去する。微細気泡９５が浮き上がり、液の表面部分では微細気泡９５がはじけて消去するが、このとき大量の活性酸素を放出する。また、微細気泡９５がはじけるときに、微細気泡９５の内部では瞬間的に高温となり、この熱によって種々の雑菌が殺菌される。
【００４４】
また、この微細気泡発生装置７０を浴槽８０にセットして使用する場合に限らず、人や犬などのシャワー、養殖貝などを洗浄するものとしても使用できる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
この発明は、微細気泡を多量に発生させることができる微細気泡発生器及び微細気泡発生装置に適用でき、気液混合流体の旋回速度を速くし、しかも騒音を軽減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】実施の形態１の微細気泡発生器の外観図である。
【図２】微細気泡発生器の断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】実施の形態２の微細気泡発生器の断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【図６】実施の形態３の微細気泡発生器の断面図である。
【図７】実施の形態４の微細気泡発生装置の構成を示す図である。
【図８】微細気泡発生装置の使用状態を示す図である。
【図９】微細気泡による洗浄を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  微細気泡発生器
１０  筒密閉体
１１  筒壁部
１２，１３  筒蓋壁
１５  支持軸
２０  水車
３０  気液導入孔
４０  気液噴出孔
６０  ガイド壁
６０ａ  排出開口
６０ｂ  凹み側
６０ｃ  突出側
７０  微細気泡発生装置
７１  ポンプ
７２  気液吸込管
７３  気液吐出管
７１ａ  吸込口
７１ｂ  吐出口
７４  電源接続コード
７５  電源スイッチ
７６    吸入フィルタ
９０  旋回流形成室
９１  旋回流噴出室
【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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