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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022100633
(43)【公開日】2022-07-06
(54)【発明の名称】シャワーヘッドおよびマイクロバブル発生装置
(51)【国際特許分類】
A47K 3/28 20060101AFI20220629BHJP
B01F 25/10 20220101ALI20220629BHJP
B01F 25/40 20220101ALI20220629BHJP
B01F 23/23 20220101ALI20220629BHJP
B01F 35/71 20220101ALI20220629BHJP
B05B 1/18 20060101ALI20220629BHJP
【ＦＩ】
A47K3/28
B01F5/00 G
B01F5/06
B01F3/04 A
B01F15/02 A
B05B1/18 101
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020214725
(22)【出願日】2020-12-24
(71)【出願人】
【識別番号】504171134
【氏名又は名称】国立大学法人 筑波大学
(74)【代理人】
【識別番号】100120640
【弁理士】
【氏名又は名称】森 幸一
(72)【発明者】
【氏名】阿部 敏達
【テーマコード（参考）】
2D132
4F033
4G035
4G037
【Ｆターム（参考）】
2D132FA03
2D132FC04
2D132FJ04
2D132FJ15
2D132FJ22
4F033AA11
4F033BA04
4F033DA05
4F033EA01
4F033KA01
4F033LA00
4F033NA01
4G035AB05
4G035AC26
4G035AC44
4G035AE01
4G035AE13
4G037AA02
(57)【要約】
【課題】マイクロバブルを高濃度に含む水などの液体のシャワーを容易に得ることができるシャワーヘッドを提供する。
【解決手段】シャワーヘッドは旋回流発生用翼型ノズル４０および渦崩壊用ノズル５０をヘッド部１２のシャワープレート１５の内側に有する。ノズル４０は、第１の筒状体の円柱状の第１の中空部に、円柱状の本体４２ａに複数の翼４２ｂが設けられ、かつ本体の中心軸上に貫通孔４２ｃを有する旋回流発生用翼体４２が固定されたものである。ノズル５０は、第１の筒状体と一体に設けられ、かつ第１の中空部に連接する円柱状の第２の中空部とこの第２の中空部より小径の円柱状の第３の中空部とを有し、この第３の中空部の末端側の端面が渦崩壊用ノズル５０の中心軸に垂直な第２の筒状体からなる。第２の筒状体の第３の中空部の末端側の端面とシャワープレート１５の内面との間には隙間がある。
【選択図】図３
【解決手段】シャワーヘッドは旋回流発生用翼型ノズル４０および渦崩壊用ノズル５０をヘッド部１２のシャワープレート１５の内側に有する。ノズル４０は、第１の筒状体の円柱状の第１の中空部に、円柱状の本体４２ａに複数の翼４２ｂが設けられ、かつ本体の中心軸上に貫通孔４２ｃを有する旋回流発生用翼体４２が固定されたものである。ノズル５０は、第１の筒状体と一体に設けられ、かつ第１の中空部に連接する円柱状の第２の中空部とこの第２の中空部より小径の円柱状の第３の中空部とを有し、この第３の中空部の末端側の端面が渦崩壊用ノズル５０の中心軸に垂直な第２の筒状体からなる。第２の筒状体の第３の中空部の末端側の端面とシャワープレート１５の内面との間には隙間がある。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
互いに同軸に設けられた旋回流発生用翼型ノズルおよび渦崩壊用ノズルからなるマイクロバブル発生装置をヘッド部の内部のシャワープレートの内側に当該渦崩壊用ノズルの出口を当該シャワープレートの内面に向けて有し、
上記旋回流発生用翼型ノズルは、第１の筒状体の円柱状の第１の中空部に、円柱状の本体の外周面の長手方向に複数の翼がそれらの後部が彎曲するように設けられ、かつ上記本体の中心軸上に貫通孔を有する旋回流発生用翼体が固定されたものであり、
上記渦崩壊用ノズルは、上記第１の筒状体と一体に設けられ、かつ上記第１の中空部に連接する円柱状の第２の中空部と当該第２の中空部に連接する当該第２の中空部より直径が小さい円柱状の第３の中空部とを有し、当該第３の中空部の末端側の端面が上記渦崩壊用ノズルの中心軸に垂直な第２の筒状体からなり、
上記第２の筒状体の上記第３の中空部の末端側の端面と上記シャワープレートの内面との間に隙間を有するシャワーヘッド。
上記旋回流発生用翼型ノズルは、第１の筒状体の円柱状の第１の中空部に、円柱状の本体の外周面の長手方向に複数の翼がそれらの後部が彎曲するように設けられ、かつ上記本体の中心軸上に貫通孔を有する旋回流発生用翼体が固定されたものであり、
上記渦崩壊用ノズルは、上記第１の筒状体と一体に設けられ、かつ上記第１の中空部に連接する円柱状の第２の中空部と当該第２の中空部に連接する当該第２の中空部より直径が小さい円柱状の第３の中空部とを有し、当該第３の中空部の末端側の端面が上記渦崩壊用ノズルの中心軸に垂直な第２の筒状体からなり、
上記第２の筒状体の上記第３の中空部の末端側の端面と上記シャワープレートの内面との間に隙間を有するシャワーヘッド。
【請求項2】
上記旋回流発生用翼型ノズルの上記旋回流発生用翼体の上記翼の枚数は４枚または３枚である請求項１記載のシャワーヘッド。
【請求項3】
上記旋回流発生用翼型ノズルと上記渦崩壊用ノズルとの合計の長さが２５ｍｍ以下である請求項１または２記載のシャワーヘッド。
【請求項4】
上記ヘッド部の内面に上記旋回流発生用翼型ノズルおよび上記渦崩壊用ノズルの中心軸と同軸の円筒状の空気滞留板が上記マイクロバブル発生装置を囲むように、かつ上記ヘッド部の内部に流入する液体が上記旋回流発生用翼型ノズルの入口に供給されるように設けられている請求項１～３のいずれか一項記載のシャワーヘッド。
【請求項5】
上記空気滞留板は上記ヘッド部の内部に液体が流入する部分の少なくとも一部に設けられていない請求項４記載のシャワーヘッド。
【請求項6】
互いに同軸に設けられた旋回流発生用翼型ノズルおよび渦崩壊用ノズルからなり、
上記旋回流発生用翼型ノズルは、第１の筒状体の円柱状の第１の中空部に、円柱状の本体の外周面の長手方向に複数の翼がそれらの後部が彎曲するように設けられ、かつ上記本体の中心軸上に貫通孔を有する旋回流発生用翼体が固定されたものであり、
上記渦崩壊用ノズルは、上記第１の筒状体と一体に設けられ、かつ上記第１の中空部に連接する円柱状の第２の中空部と当該第２の中空部に連接する当該第２の中空部より直径が小さい円柱状の第３の中空部とを有し、当該第３の中空部の末端側の端面が上記渦崩壊用ノズルの中心軸に垂直な第２の筒状体からなるマイクロバブル発生装置。
上記旋回流発生用翼型ノズルは、第１の筒状体の円柱状の第１の中空部に、円柱状の本体の外周面の長手方向に複数の翼がそれらの後部が彎曲するように設けられ、かつ上記本体の中心軸上に貫通孔を有する旋回流発生用翼体が固定されたものであり、
上記渦崩壊用ノズルは、上記第１の筒状体と一体に設けられ、かつ上記第１の中空部に連接する円柱状の第２の中空部と当該第２の中空部に連接する当該第２の中空部より直径が小さい円柱状の第３の中空部とを有し、当該第３の中空部の末端側の端面が上記渦崩壊用ノズルの中心軸に垂直な第２の筒状体からなるマイクロバブル発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明はシャワーヘッドおよびマイクロバブル発生装置に関し、マイクロバブル（微細気泡）を含む水などのシャワーを得るのに適用して好適なものである。
【背景技術】
【0002】
従来、マイクロバブルを利用したマイクロバブルシャワーとして、旋回流発生用翼型ノズルと、この旋回流発生用翼型ノズルと同軸に設けられた、縮流部および渦崩壊部を有する渦崩壊用ノズルとをシャワーヘッドの喉部に有するものが提案されている（特許文献１参照）。このマイクロバブルシャワーにおいては、旋回流発生用翼型ノズルの入口に水を供給することにより旋回流を発生させるとともに、この旋回流の中心に気体を導入し、この中心に気体が導入された旋回流を縮流部に供給することにより渦崩壊部からマイクロバブルを発生させ、マイクロバブルを含むシャワー水を得る。
【0003】
また、特許文献１のように旋回流発生用翼型ノズルを用いるものではないが、同じく渦崩壊現象を利用した、３枚の平板を重ねた構造を有するシャワーヘッドが提案されている（特許文献２参照）。このシャワーヘッドでは、ヘッド部の内部の、シャワー孔を有するシャワープレートの内側にマイクロバブル発生装置（微細気泡発生装置）が設けられている。このシャワープレートは、マイクロバブル発生装置から流出する水に対して邪魔板として働く。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００８－２２９５１６号公報
【特許文献2】特開２０１７－２２１９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献１に記載のマイクロバブルシャワーは、旋回流発生用翼型ノズルと渦崩壊用ノズルとからなるマイクロバブル発生装置をシャワーヘッドの喉部に有するため、最終的にヘッド部の先端のシャワープレートのシャワー孔から出てくるシャワー水のマイクロバブル濃度はあまり高くなかった。
【0006】
そこで、この発明が解決しようとする課題は、ヘッド部の内部のシャワープレートの内側に旋回流発生用翼型ノズルおよび渦崩壊用ノズルからなるマイクロバブル発生装置が設けられていることにより、シャワープレート直前でマイクロバブルを効率的に発生させることができ、それによってマイクロバブルを高濃度に含む水などの液体のシャワーを容易に得ることができるシャワーヘッドおよびこのシャワーヘッドに用いて好適なマイクロバブル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】
【0007】
上記課題を解決するために、この発明は、
互いに同軸に設けられた旋回流発生用翼型ノズルおよび渦崩壊用ノズルからなるマイクロバブル発生装置をヘッド部の内部のシャワープレートの内側に当該渦崩壊用ノズルの出口を当該シャワープレートの内面に向けて有し、
上記旋回流発生用翼型ノズルは、第１の筒状体の円柱状の第１の中空部に、円柱状の本体の外周面の長手方向に複数の翼がそれらの後部が彎曲するように設けられ、かつ上記本体の中心軸上に貫通孔を有する旋回流発生用翼体が固定されたものであり、
上記渦崩壊用ノズルは、上記第１の筒状体と一体に設けられ、かつ上記第１の中空部に連接する円柱状の第２の中空部と当該第２の中空部に連接する当該第２の中空部より直径が小さい円柱状の第３の中空部とを有し、当該第３の中空部の末端側の端面が上記渦崩壊用ノズルの中心軸に垂直な第２の筒状体からなり、
上記第２の筒状体の上記第３の中空部の末端側の端面と上記シャワープレートの内面との間に隙間を有するシャワーヘッドである。
互いに同軸に設けられた旋回流発生用翼型ノズルおよび渦崩壊用ノズルからなるマイクロバブル発生装置をヘッド部の内部のシャワープレートの内側に当該渦崩壊用ノズルの出口を当該シャワープレートの内面に向けて有し、
上記旋回流発生用翼型ノズルは、第１の筒状体の円柱状の第１の中空部に、円柱状の本体の外周面の長手方向に複数の翼がそれらの後部が彎曲するように設けられ、かつ上記本体の中心軸上に貫通孔を有する旋回流発生用翼体が固定されたものであり、
上記渦崩壊用ノズルは、上記第１の筒状体と一体に設けられ、かつ上記第１の中空部に連接する円柱状の第２の中空部と当該第２の中空部に連接する当該第２の中空部より直径が小さい円柱状の第３の中空部とを有し、当該第３の中空部の末端側の端面が上記渦崩壊用ノズルの中心軸に垂直な第２の筒状体からなり、
上記第２の筒状体の上記第３の中空部の末端側の端面と上記シャワープレートの内面との間に隙間を有するシャワーヘッドである。
【0008】
旋回流発生用翼型ノズルの旋回流発生用翼体の詳細については特許文献１に記載されている。旋回流発生用翼体の翼の枚数は必要に応じて選ばれるが、典型的には、４枚または３枚である。旋回流発生用翼体の本体の中心軸上にある貫通孔は、本体の後端から空気を供給し、本体の前端から空気を噴出するためのものであり、典型的には円柱状である。第２の筒状体からなる渦崩壊用ノズルの第２の中空部は、旋回流発生用翼型ノズルにより生成される旋回流が流れる空間（旋回流発生部）である。旋回流発生用翼体の本体の貫通孔の出口から噴出する空気はこの旋回流に取り込まれ、バブルが発生する。こうしてバブルが発生した旋回流は第２の中空部に連接する第３の中空部（渦崩壊部）に入り、渦崩壊によりバブルが微細化されてマイクロバブルとなり、第３の中空部からマイクロバブルを含む液体が放出される。こうして放出されたマイクロバブル液体は邪魔板となるシャワープレートに当たり、第２の筒状体の第３の中空部の末端側の端面とシャワープレートの内面との間の隙間の中を放射状に流れ、最終的にシャワープレートのシャワー孔から噴出されてマイクロバブル液体のシャワーが得られる。旋回流発生用翼型ノズルの長さおよび渦崩壊用ノズルの長さは、マイクロバブル発生装置が収納されるヘッド部の内部の大きさに応じて適宜選ばれるが、ヘッド部の内部の空間の奥行きが例えば３０ｍｍ程度と比較的小さい場合、旋回流発生用翼型ノズルと渦崩壊用ノズルとの合計の長さは例えば２５ｍｍ以下に選ばれる。シャワープレートは、第２の筒状体の第３の中空部の末端から噴出されるマイクロバブル液体に対して邪魔板となり、シャワー孔から吹き出す液体の流量の向上に寄与する。
【0009】
ヘッド部の内部でマイクロバブルの発生効率の向上を図るためには、好適には、ヘッド部の内面に旋回流発生用翼型ノズルおよび渦崩壊用ノズルの中心軸と同軸の円筒状の空気滞留板がマイクロバブル発生装置を囲むように、かつヘッド部の内部に流入する液体が旋回流発生用翼型ノズルの入口に供給されるように設けられる。このために、例えば、空気滞留板はヘッド部の内部に液体が流入する部分の少なくとも一部には設けられていない。この場合、液体は空気滞留板のこの部分の隙間を通ってヘッド部の内部に流入する。
【0010】
また、この発明は、
互いに同軸に設けられた旋回流発生用翼型ノズルおよび渦崩壊用ノズルからなり、
上記旋回流発生用翼型ノズルは、第１の筒状体の円柱状の第１の中空部に、円柱状の本体の外周面の長手方向に複数の翼がそれらの後部が彎曲するように設けられ、かつ上記本体の中心軸上に貫通孔を有する旋回流発生用翼体が固定されたものであり、
上記渦崩壊用ノズルは、上記第１の筒状体と一体に設けられ、かつ上記第１の中空部に連接する円柱状の第２の中空部と当該第２の中空部に連接する当該第２の中空部より直径が小さい円柱状の第３の中空部とを有し、当該第３の中空部の末端側の端面が上記渦崩壊用ノズルの中心軸に垂直な第２の筒状体からなるマイクロバブル発生装置である。
互いに同軸に設けられた旋回流発生用翼型ノズルおよび渦崩壊用ノズルからなり、
上記旋回流発生用翼型ノズルは、第１の筒状体の円柱状の第１の中空部に、円柱状の本体の外周面の長手方向に複数の翼がそれらの後部が彎曲するように設けられ、かつ上記本体の中心軸上に貫通孔を有する旋回流発生用翼体が固定されたものであり、
上記渦崩壊用ノズルは、上記第１の筒状体と一体に設けられ、かつ上記第１の中空部に連接する円柱状の第２の中空部と当該第２の中空部に連接する当該第２の中空部より直径が小さい円柱状の第３の中空部とを有し、当該第３の中空部の末端側の端面が上記渦崩壊用ノズルの中心軸に垂直な第２の筒状体からなるマイクロバブル発生装置である。
【0011】
このマイクロバブル発生装置の発明においては、特にその性質に反しない限り、上記のシャワーヘッドの発明に関連して説明したことが成立する。
【発明の効果】
【0012】
この発明によれば、ヘッド部の内部のシャワープレートの内側に旋回流発生用翼型ノズルおよび渦崩壊用ノズルからなるマイクロバブル発生装置が設けられていることにより、シャワープレート直前でマイクロバブルを効率的に発生させることができ、それによってマイクロバブルを高濃度に含む水などの液体のシャワーを容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】この発明の第１の実施の形態によるシャワーヘッドを示す正面図である。
【図2】この発明の第１の実施の形態によるシャワーヘッドを示す縦断面図である。
【図3】この発明の第１の実施の形態によるシャワーヘッドのヘッド部およびその周辺部を拡大して示す縦断面図である。
【図4】この発明の第１の実施の形態によるシャワーヘッドのヘッド部を示す正面図である。
【図5】この発明の第１の実施の形態によるシャワーヘッドのマイクロバブル発生装置を渦崩壊用ノズル側から見た斜視図である。
【図6】この発明の第１の実施の形態によるシャワーヘッドのマイクロバブル発生装置を旋回流発生用翼型ノズル側から見た斜視図である。
【図7】この発明の第１の実施の形態によるシャワーヘッドのヘッド部をマイクロバブル発生装置、シャワープレートおよびリングを取り外して見た斜視図である。
【図8】旋回流発生用翼型ノズルおよび渦崩壊用ノズルの構造の評価に用いた試験品１を示す断面図である。
【図9】旋回流発生用翼型ノズルおよび渦崩壊用ノズルの構造の評価に用いた試験品２を示す断面図である。
【図10】旋回流発生用翼型ノズルおよび渦崩壊用ノズルの構造の評価に用いた試験品３を示す断面図である。
【図11】試験品１～３を用いて行った実験により得られたマイクロバブル発生装置に対する水流のパワーと給気部圧力との関係を示す略線図である。
【図12】試験品１～３を用いて行った実験により得られたマイクロバブル発生装置に対する水流の圧力と流量との関係を示す略線図である。
【図13】試験品３を用いてＬを５ｍｍ、１５ｍｍに変えて行った実験により得られたマイクロバブル発生装置に対する水流のパワーと給気部圧力との関係を示す略線図である。
【図14】試験品３を用いてＬを５ｍｍ、１５ｍｍに変えて行った実験により得られたマイクロバブル発生装置に対する水流の圧力と流量との関係を示す略線図である。
【図15】試験品３に邪魔板を加えた試験品４を示す断面図である。
【図16】試験品４を用いて行った実験により得られたマイクロバブル発生装置に対する水流のパワーと給気部圧力との関係を示す略線図である。
【図17】試験品４を用いて行った実験により得られたマイクロバブル発生装置に対する水流の圧力と流量との関係を示す略線図である。
【図18】旋回流発生用翼型ノズルの旋回流発生用翼体の翼の具体例を示す展開図である。
【図19】翼の傾斜角θを７８°、８０°、８２°に変えた試験品３を用いて行った実験により得られたマイクロバブル発生装置に対する水流のパワーと給気部圧力との関係を示す略線図である。
【図20】翼の傾斜角θを７８°、８０°、８２°に変えた試験品３を用いて行った実験により得られたマイクロバブル発生装置に対する水流の圧力と流量との関係を示す略線図である。
【図21】実施例によるシャワーヘッドにおいてシャワープレートを外した状態および取り付けた状態でマイクロバブル水が噴出される様子を示す図面代用写真である。
【図22】この発明の第２の実施の形態によるシャワーヘッドのヘッド部を拡大して示す縦断面図である。
【図23】この発明の第２の実施の形態によるシャワーヘッドのヘッド部を示す斜視図である。
【図24】この発明の第３の実施の形態によるシャワーヘッドを示す縦断面図である。
【図25】この発明の第４の実施の形態によるシャワーヘッドを示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、発明を実施するための形態（以下「実施の形態」という。）について図面を参照しながら説明する。
【0015】
〈第１の実施の形態〉
［シャワーヘッド］
図１および図２は第１の実施の形態によるシャワーヘッド１を示し、図１は正面図、図２は縦断面図である。図３はシャワーヘッド１のヘッド部およびその周辺部を拡大して示す縦断面図である。図１～図３に示すように、シャワーヘッド１は、ヘッド部１０および細長いほぼ円筒状の柄部２０からなる。ヘッド部１０は柄部２０側の部分にほぼ円筒状の連結部１１を有する。連結部１１の先端部の外周面に雄ねじ１１ａが切られている。柄部２０の連結部１１側の一端部の内周面に雌ねじ２０ａが切られている。そして、連結部１１の雄ねじ１１ａが柄部２０の雌ねじ２０ａにねじ込まれることにより連結部１１、従ってヘッド部１０と柄部２０とが互いに固定されている。柄部２０の中空部は連結部１１の中空部を介してヘッド部１０の内部の空間と連通している。これらのヘッド部１０および柄部２０はここでは別体に形成されているが、一体に形成されてもよい。柄部２０の上流側の一端部の外周面に雄ねじ２０ｂが切られている。シャワーヘッド１の使用時には、例えば、水道の蛇口に接続されたホースの一端の取付具の内周面に切られた雌ねじにこの雄ねじ２０ｂがねじ込まれることにより柄部２０とホースとが互いに接続される。
［シャワーヘッド］
図１および図２は第１の実施の形態によるシャワーヘッド１を示し、図１は正面図、図２は縦断面図である。図３はシャワーヘッド１のヘッド部およびその周辺部を拡大して示す縦断面図である。図１～図３に示すように、シャワーヘッド１は、ヘッド部１０および細長いほぼ円筒状の柄部２０からなる。ヘッド部１０は柄部２０側の部分にほぼ円筒状の連結部１１を有する。連結部１１の先端部の外周面に雄ねじ１１ａが切られている。柄部２０の連結部１１側の一端部の内周面に雌ねじ２０ａが切られている。そして、連結部１１の雄ねじ１１ａが柄部２０の雌ねじ２０ａにねじ込まれることにより連結部１１、従ってヘッド部１０と柄部２０とが互いに固定されている。柄部２０の中空部は連結部１１の中空部を介してヘッド部１０の内部の空間と連通している。これらのヘッド部１０および柄部２０はここでは別体に形成されているが、一体に形成されてもよい。柄部２０の上流側の一端部の外周面に雄ねじ２０ｂが切られている。シャワーヘッド１の使用時には、例えば、水道の蛇口に接続されたホースの一端の取付具の内周面に切られた雌ねじにこの雄ねじ２０ｂがねじ込まれることにより柄部２０とホースとが互いに接続される。
【0016】
ヘッド部１０の本体１２はほぼ半球状に湾曲した外形を有する。この本体１２の先端部に円筒部１３が設けられている。この円筒部１３の外周面に雄ねじ１３ａが切られている。この円筒部１３にリング１４が、このリング１４の後部の内周面に切られた雌ねじ１４ａに円筒部１３の雄ねじ１３ａがねじ込まれることにより取り付けられている。リング１４の先端部はこのリング１４の中心軸側に垂直に折れ曲がっている。このリング１４にシャワープレート１５が嵌め込まれており、このリング１４の折れ曲がった先端部と本体１２の円筒部１３の先端との間にシャワープレート１５の外周部が挟まれることにより円筒部１３とシャワープレート１５の外周部とが密着している。図４にヘッド部１０の正面図を示す。図３および図４に示すように、シャワープレート１５には多数のシャワー孔１５ａが設けられている。これらのシャワー孔１５ａは、シャワープレート１５の中心の周りの互いに半径が異なる６個の同心円上にそれぞれ等間隔に設けられている。このシャワープレート１５は、後述のように、邪魔板として用いられる。
【0017】
ヘッド部１０の内部のシャワープレート１５の内側に段差の付いた筒状体からなる羽根ユニット３０が設けられている。この羽根ユニット３０に旋回流発生用翼型ノズル４０および渦崩壊用ノズル５０が互いに同軸になるように嵌め込まれており、マイクロバブル発生装置６０が構成されている。羽根ユニット３０の外径はシャワープレート１５に向かって４段階に増加している。すなわち、羽根ユニット３０は、後部（上流側）から前部（下流側）に向かって順に、外径Ｄ1 の第１の部分３１、外径Ｄ2 （＞Ｄ1 ）の第２の部分３２、外径Ｄ3 （＞Ｄ2 ）の第３の部分３３および外径Ｄ4 （＞Ｄ3 ）の第４の部分３４からなる。羽根ユニット３０の内部は、後部から前部に向かって順に、第１の部分３１と第２の部分３２の一方の片側半分との内部の直径ｄ1 の円柱状の中空部３５、第２の部分３２の他方の片側半分と第３の部分３３の一方の片側半分との内部の直径ｄ2 の円柱状の中空部３６および第３の部分３３の他方の片側半分と第４の部分３４との内部の直径ｄ3 の円柱状の中空部３７からなる。中空部３６に旋回流発生用翼型ノズル４０が嵌め込まれ、中空部３７に渦崩壊用ノズル５０が嵌め込まれている。この場合、旋回流発生用翼型ノズル４０の円筒４１の内径と渦崩壊用ノズル５０の旋回流発生部５２の内径とは互いに等しくなっている。すなわち、旋回流発生用翼型ノズル４０の円筒４１と渦崩壊用ノズル５０の旋回流発生部５２とは直管となっている。
【0018】
旋回流発生用翼型ノズル４０は円筒４１の内部に旋回流発生用翼体４２が円筒４１と一体に設けられたものである。旋回流発生用翼体４２は、円柱状の本体４２ａの前部（下流側）の外周面の長手方向に４枚の翼４２ｂがそれらの後部が彎曲するように円周方向に等間隔に設けられ、かつ本体４２ａの中心軸上に貫通孔４２ｃを有するものである。本体４２ａの後部（上流側）の直径は本体４２ａの前部の直径より小さくなっている。渦崩壊用ノズル５０は円板５１の一方の面に円筒状の旋回流発生部５２が設けられたものである。円板５１は中心に円形の開口からなる渦崩壊部５３を有する。円板５１の、旋回流発生部５２の中心の周りの旋回流発生部５２の外形より大きい半径の円周上に旋回流発生部５２の中心に関して等角度の三箇所の位置（互いに１２０°離れた位置）にさらねじの頭が入るねじ孔５１ａが設けられている。羽根ユニット３０のねじ孔５１ａに対応する部分には、羽根ユニット３０の第３の部分３３の外周と接して円柱状の突起３０ａが設けられ、この突起３０ａの中心に雌ねじ（図示せず）が切られている。そして、ねじ孔５１ａを通して突起３０ａの雌ねじにさらねじ３８がねじ込まれることにより、渦崩壊用ノズル５０が羽根ユニット３０に取り付けられている。渦崩壊用ノズル５０の円板５１の外周部とシャワープレート１５の外周部との間には円環状のパッキン３９が設けられており、封止が行われている。
【0019】
一方、ヘッド部１０の本体１２の、羽根ユニット３０に対向する部分の内面に軸１６が旋回流発生用翼型ノズル４０および渦崩壊用ノズル５０と同軸に設けられている。軸１６の先端部１６ａは細くなっており、この先端部１６ａが羽根ユニット３０の上流側の端面に設けられた円柱状の穴３０ｂに差し込まれている。この先端部１６ａの外周面と羽根ユニット３０の穴３０ｂの内周面との間にはＯ－リング７１が設けられていて封止されている。軸１６の中心軸上には貫通孔１６ｂが設けられ、先端部１６ａではそれ以外の部分に比べて貫通孔１６ｂの直径が小さくなっている。先端部１６ａの貫通孔１６ｂは旋回流発生用翼型ノズル４０の旋回流発生用翼体４２の本体４２ａの貫通孔４２ｃと連通している。ヘッド部１０の本体１２の表面に出ている軸１６の貫通孔１６ｂの周囲の部分には円形の凹部１８が設けられ、この凹部１８に、中心に円形の空気穴（図示せず）が設けられた円形の空気穴板１９が接着されている。羽根ユニット３０の、ヘッド部１０の本体１２の内面に対向する端面には旋回流発生用翼体４２の４枚の翼４２ｂと重ならない位置に四つの流入孔３０ｃが設けられている。図５にマイクロバブル発生装置６０を渦崩壊用ノズル５０側から見た様子を、図６にマイクロバブル発生装置６０を旋回流発生用翼型ノズル４０側から見た様子を示す。
【0020】
ヘッド部１０の本体１２の内面に、軸１６を中心軸とする円筒の側面の所定の角度範囲の部分が切除された形状の空気滞留板１２ａが設けられている。空気滞留板１２ａの直径は羽根ユニット３０の第３の部分３３の外形より大きく、かつ第４の部分３４の外形より小さくなっており、空気滞留板１２ａの先端は羽根ユニット３０の第４の部分３４に接触している。空気滞留板１２ａの開口部はヘッド部１０の連結部１１の中空部に対向する部分に設けられており、連結部１１から流出する液体が空気滞留板１２ａで囲まれた空間の内部に流入することができるようになっている。図７に、マイクロバブル発生装置６０、シャワープレート１５およびリング１４を取り外した状態のヘッド部１０を前方斜め右方向から見た斜視図を示す。
【0021】
上述のように、シャワーヘッド１においては、ヘッド部１０の内部のシャワープレート１５の内側に、羽根ユニット３０に嵌め込まれた旋回流発生用翼型ノズル４０および渦崩壊用ノズル５０からなるマイクロバブル発生装置６０が設けられているが、（１）旋回流発生用翼型ノズル４０において旋回流発生用翼体４２の下流側に渦崩壊用ノズル５０の直管状の旋回流発生部５２が設けられていること、（２）渦崩壊用ノズル５０の渦崩壊部５３が設けられた円板５１に対して隙間を空けてシャワープレート１５が設けられていて邪魔板として用いられること、（３）旋回流発生用翼体４２の円柱状の本体４２ａの液体が流入する側の端部が特許文献１のように流線形状の尖った形状（砲弾形状）をしていないこと、（４）ヘッド部１０の本体１２の内面に空気滞留板１２ａが設けられていること、（５）旋回流発生用翼体４２の円柱状の本体４２ａに設けられた翼４２ｂの渦崩壊用ノズル５０側の傾斜角度が最適化されていること、が特徴である。以下、このような構造を採用するに至った理由について説明する。
【0022】
（１）について
旋回流発生用翼型ノズル４０および渦崩壊用ノズル５０からなるマイクロバブル発生装置６０を評価するために、図８～図１０に示すような三種類の試験品を作製した。図８に示す試験品１では、筒２００の直管状の円筒部の内部に旋回流発生用翼体２１０が設けられ、旋回流発生用翼型ノズル２２０が構成されている。旋回流発生用翼体２１０は砲弾形状の本体２１１の外周面に長手方向に設けられた４枚の翼２１２を有する。旋回流発生用翼体２１０の下流側の旋回流発生部２３０では筒２００は直線テーパー状に直径が減少した形状を有し、その後ろに直管状の円筒からなる渦崩壊部２４０が設けられている。旋回流発生部２３０および渦崩壊部２４０により渦崩壊用ノズル２５０が構成されている。筒２００は、渦崩壊部２４０の出口では旋回流発生用翼型ノズル２２０および渦崩壊用ノズル２５０の中心軸に対して垂直に広がっている。図９に示す試験品２では、渦崩壊用ノズル２５０の旋回流発生部２３０の筒２００が凹曲線テーパー状に直径が減少した形状を有すること以外は図８に示す試験品１と同様である。図１０に示す試験品３は、シャワーヘッド１の旋回流発生用翼型ノズル４０および渦崩壊用ノズル５０に対応し、渦崩壊用ノズル２５０の旋回流発生部２３０の筒２００が旋回流発生用翼体２１０の部分の筒２００と同じ直径を有し、直管形状を有すること以外は図８に示す試験品１と同様である。ここで、旋回流発生用翼体２１０の部分の筒２００の直径は１９ｍｍとした。また、ここでは、旋回流発生用翼体２１０は砲弾形状を有する特許文献１と同様な形状を有するものを用いた。図１１はポンプからマイクロバブル発生装置に水を送出する時のパワー（水量×水圧）と給気部圧力（給気孔の圧力、従って給気チューブの一端の空気の圧力）との関係を図８～図１０に示す三種類の試験品１～３に対してプロットした図である。ただし、図１０に示す試験品３については、旋回流発生用翼体２１０の下流側の管２００の直管部の長さｄを１６ｍｍ、６ｍｍとした場合についてプロットした。また、図１２は図１１と同様に三種類の試験品１～３に対してポンプの圧力（水圧）と流量との関係をプロットした図である。図１１および図１２より、図８および図９に示す試験品１、２に比べて図１０に示す試験品３（ｄ＝１６ｍｍのもの）の方が、給気部圧力は大きく低下し、流量も大きいことが分かる。この結果から、旋回流発生用翼体２１０の後方の後流スペースが重要であり、後流スペースが大きい程後流が低圧となると言える。以上が図１０に示す試験品３に対応する上述のマイクロバブル発生装置６０を採用した理由である。
旋回流発生用翼型ノズル４０および渦崩壊用ノズル５０からなるマイクロバブル発生装置６０を評価するために、図８～図１０に示すような三種類の試験品を作製した。図８に示す試験品１では、筒２００の直管状の円筒部の内部に旋回流発生用翼体２１０が設けられ、旋回流発生用翼型ノズル２２０が構成されている。旋回流発生用翼体２１０は砲弾形状の本体２１１の外周面に長手方向に設けられた４枚の翼２１２を有する。旋回流発生用翼体２１０の下流側の旋回流発生部２３０では筒２００は直線テーパー状に直径が減少した形状を有し、その後ろに直管状の円筒からなる渦崩壊部２４０が設けられている。旋回流発生部２３０および渦崩壊部２４０により渦崩壊用ノズル２５０が構成されている。筒２００は、渦崩壊部２４０の出口では旋回流発生用翼型ノズル２２０および渦崩壊用ノズル２５０の中心軸に対して垂直に広がっている。図９に示す試験品２では、渦崩壊用ノズル２５０の旋回流発生部２３０の筒２００が凹曲線テーパー状に直径が減少した形状を有すること以外は図８に示す試験品１と同様である。図１０に示す試験品３は、シャワーヘッド１の旋回流発生用翼型ノズル４０および渦崩壊用ノズル５０に対応し、渦崩壊用ノズル２５０の旋回流発生部２３０の筒２００が旋回流発生用翼体２１０の部分の筒２００と同じ直径を有し、直管形状を有すること以外は図８に示す試験品１と同様である。ここで、旋回流発生用翼体２１０の部分の筒２００の直径は１９ｍｍとした。また、ここでは、旋回流発生用翼体２１０は砲弾形状を有する特許文献１と同様な形状を有するものを用いた。図１１はポンプからマイクロバブル発生装置に水を送出する時のパワー（水量×水圧）と給気部圧力（給気孔の圧力、従って給気チューブの一端の空気の圧力）との関係を図８～図１０に示す三種類の試験品１～３に対してプロットした図である。ただし、図１０に示す試験品３については、旋回流発生用翼体２１０の下流側の管２００の直管部の長さｄを１６ｍｍ、６ｍｍとした場合についてプロットした。また、図１２は図１１と同様に三種類の試験品１～３に対してポンプの圧力（水圧）と流量との関係をプロットした図である。図１１および図１２より、図８および図９に示す試験品１、２に比べて図１０に示す試験品３（ｄ＝１６ｍｍのもの）の方が、給気部圧力は大きく低下し、流量も大きいことが分かる。この結果から、旋回流発生用翼体２１０の後方の後流スペースが重要であり、後流スペースが大きい程後流が低圧となると言える。以上が図１０に示す試験品３に対応する上述のマイクロバブル発生装置６０を採用した理由である。
【0023】
関連して、渦崩壊用ノズル２５０の直管状の渦崩壊部２４０の長さＬについて検証した結果を説明する。旋回流発生部２３０の長さｄはｄ＝１６ｍｍとした。図１３はポンプからマイクロバブル発生装置に水を送出する時のパワーと給気部圧力との関係を図１０に示す試験品３においてＬ＝５ｍｍ、１５ｍｍとした場合についてプロットした図である。また、図１４は図１３と同様に試験品３においてＬ＝５ｍｍ、１５ｍｍとした場合についてポンプの圧力と流量との関係をプロットした図である。ただし、ｄ＝１５ｍｍとし、渦崩壊部２４０の直径Ｄe ＝５ｍｍとした。図１３および図１４から分かるように、マイクロバブル発生装置に同一エネルギーを与えた場合には、Ｌが大きい方が、給気部圧力が低下するため、マイクロバブルの発生には有利となる。
【0024】
（２）について
図１５は試験品４を示す。試験品４は、図１０に示す試験品３において、渦崩壊用ノズル２５０の直管状の渦崩壊部２４０の前面に間隔δを空けて邪魔板２６０を設置したものである。ただし、ｄ＝１５ｍｍ、Ｌ＝１５ｍｍ、Ｄe ＝４．５ｍｍとした。図１６はポンプからマイクロバブル発生装置に水を送出する時のパワーと給気部圧力との関係を図１５に示す試験品４においてδを０．４ｍｍ、１ｍｍ、２ｍｍと変えた場合および邪魔板２６０を設置しない場合についてプロットした図である。また、図１７は図１６と同様な場合についてポンプの圧力と流量との関係をプロットした図である。図１７に示すように、邪魔板２６０を設置する方が、設置しない場合に比べて流量が増加する。また、図１６に示すように、給気部圧力の低下が最大となる距離δが存在し、この場合はδ＝１ｍｍの場合が給気部圧力の低下が最大となる。δ＝０．４ｍｍでは流量は増加するが、給気部圧力の低下は半減する。以上が図１５に示す試験品５に対応する上述のマイクロバブル発生装置６０を採用した理由である。
図１５は試験品４を示す。試験品４は、図１０に示す試験品３において、渦崩壊用ノズル２５０の直管状の渦崩壊部２４０の前面に間隔δを空けて邪魔板２６０を設置したものである。ただし、ｄ＝１５ｍｍ、Ｌ＝１５ｍｍ、Ｄe ＝４．５ｍｍとした。図１６はポンプからマイクロバブル発生装置に水を送出する時のパワーと給気部圧力との関係を図１５に示す試験品４においてδを０．４ｍｍ、１ｍｍ、２ｍｍと変えた場合および邪魔板２６０を設置しない場合についてプロットした図である。また、図１７は図１６と同様な場合についてポンプの圧力と流量との関係をプロットした図である。図１７に示すように、邪魔板２６０を設置する方が、設置しない場合に比べて流量が増加する。また、図１６に示すように、給気部圧力の低下が最大となる距離δが存在し、この場合はδ＝１ｍｍの場合が給気部圧力の低下が最大となる。δ＝０．４ｍｍでは流量は増加するが、給気部圧力の低下は半減する。以上が図１５に示す試験品５に対応する上述のマイクロバブル発生装置６０を採用した理由である。
【0025】
（３）について
旋回流発生用翼体４２の本体４２ａとして特許文献１のように流線形状の尖った形状（砲弾形状）を採用すると、旋回流発生用翼型ノズル４０の全長を長くせざるを得ず、シャワーヘッド１に組み込むマイクロバブル発生装置６０としては不利である。このため、旋回流発生用翼体４２の本体４２ａの形状として流線形状の尖った形状を採用しない上述のマイクロバブル発生装置６０を採用した。ただし、マイクロバブル発生装置６０では、旋回流発生用翼体４２の本体４２ａの後部（上流側）の直径を翼４２ｂが設けられている前部に比べて小さくすることで旋回流発生用翼型ノズル４０に液体がスムーズに流入し、流れの損失を抑えられるようにしている。
旋回流発生用翼体４２の本体４２ａとして特許文献１のように流線形状の尖った形状（砲弾形状）を採用すると、旋回流発生用翼型ノズル４０の全長を長くせざるを得ず、シャワーヘッド１に組み込むマイクロバブル発生装置６０としては不利である。このため、旋回流発生用翼体４２の本体４２ａの形状として流線形状の尖った形状を採用しない上述のマイクロバブル発生装置６０を採用した。ただし、マイクロバブル発生装置６０では、旋回流発生用翼体４２の本体４２ａの後部（上流側）の直径を翼４２ｂが設けられている前部に比べて小さくすることで旋回流発生用翼型ノズル４０に液体がスムーズに流入し、流れの損失を抑えられるようにしている。
【0026】
（４）について
ヘッド部１０の内部に空気滞留板１２ａが設けられていない場合を考える。この場合、シャワーヘッド１の使用前にヘッド部１０の内部に入っていた空気は、通水後に加圧された時に抜けてしまう。これに対して、ヘッド部１０の内部に空気滞留板１２ａが設けられている場合は、空気滞留板１２ａが空気の流れに対して抵抗となることにより、シャワーヘッド１の使用前にヘッド部１０の内部に入っていた空気は空気滞留板１２ａに囲まれた空間に滞留し、通水後に加圧された時に抜けにくくなる。ヘッド部１０の内部に入っていた空気は、通水後に加圧されることで水に溶解し、その溶解水が旋回流発生用翼型ノズル４０を通った時点で再気泡化し、濃度の高いマイクロバブル水を生成するのを補助する。渦崩壊用ノズル５０で微粒化される空気量が数１０ｃｃ／ｍｉｎであることを考慮すると、シャワー使用時に加圧供給する気体量として有意であることが分かる。
ヘッド部１０の内部に空気滞留板１２ａが設けられていない場合を考える。この場合、シャワーヘッド１の使用前にヘッド部１０の内部に入っていた空気は、通水後に加圧された時に抜けてしまう。これに対して、ヘッド部１０の内部に空気滞留板１２ａが設けられている場合は、空気滞留板１２ａが空気の流れに対して抵抗となることにより、シャワーヘッド１の使用前にヘッド部１０の内部に入っていた空気は空気滞留板１２ａに囲まれた空間に滞留し、通水後に加圧された時に抜けにくくなる。ヘッド部１０の内部に入っていた空気は、通水後に加圧されることで水に溶解し、その溶解水が旋回流発生用翼型ノズル４０を通った時点で再気泡化し、濃度の高いマイクロバブル水を生成するのを補助する。渦崩壊用ノズル５０で微粒化される空気量が数１０ｃｃ／ｍｉｎであることを考慮すると、シャワー使用時に加圧供給する気体量として有意であることが分かる。
【0027】
（５）について
図１８は旋回流発生用翼型ノズル４０の旋回流発生用翼体４２の４枚の翼４２ｂの円柱状の本体４２ａの外周面の周方向の展開図である。翼４２ｂの下流側の縁における周方向に対する傾斜角度をθとする。旋回流発生部５２の長さは、マイクロバブルの発生効率を低下させないためには、円筒４１の内径をＤとするとＤ×ｃｏｔθ程度が必要である。図１９はポンプからマイクロバブル発生装置に水を送出する時のパワーと給気部圧力との関係を図１５に示す試験品４においてθを７８°、８０°、８２°と変えた場合についてプロットした図である。ただし、ｄ＝５ｍｍとした。また、図２０は図１９と同様な場合についてポンプの圧力（水圧）と流量との関係をプロットした図である。図１９および図２０に示すように、θ＝７８°の渦崩壊用ノズル２５０では、給気部圧力が低下し、流水抵抗が大きく流量も大きいことから、シャワーヘッド１に組み込む時には、より広い範囲の水圧に対してマイクロバブル発生効率が高い。
図１８は旋回流発生用翼型ノズル４０の旋回流発生用翼体４２の４枚の翼４２ｂの円柱状の本体４２ａの外周面の周方向の展開図である。翼４２ｂの下流側の縁における周方向に対する傾斜角度をθとする。旋回流発生部５２の長さは、マイクロバブルの発生効率を低下させないためには、円筒４１の内径をＤとするとＤ×ｃｏｔθ程度が必要である。図１９はポンプからマイクロバブル発生装置に水を送出する時のパワーと給気部圧力との関係を図１５に示す試験品４においてθを７８°、８０°、８２°と変えた場合についてプロットした図である。ただし、ｄ＝５ｍｍとした。また、図２０は図１９と同様な場合についてポンプの圧力（水圧）と流量との関係をプロットした図である。図１９および図２０に示すように、θ＝７８°の渦崩壊用ノズル２５０では、給気部圧力が低下し、流水抵抗が大きく流量も大きいことから、シャワーヘッド１に組み込む時には、より広い範囲の水圧に対してマイクロバブル発生効率が高い。
【0028】
シャワーヘッド１の主要部の寸法は例えば次の通りである。シャワープレート１５の前面とヘッド部１０の空気穴板１９との間の距離は５９ｍｍ、リング１４の直径は７０ｍｍ、パッキン３９の内径は４４ｍｍ、旋回流発生用翼型ノズル４０の旋回流発生用翼体４２の直径および渦崩壊用ノズル５０の旋回流発生部５２の内径は１８ｍｍ、旋回流発生部５２の長さは６ｍｍである。渦崩壊用ノズル５０の渦崩壊部５３の長さは３ｍｍ、直径は３．５ｍｍである。渦崩壊用ノズル５０の渦崩壊部５３側の端面とシャワープレート１５の内面との間の間隔は０．４ｍｍ以上２ｍｍ以下、例えば１ｍｍ程度である。
【0029】
［シャワーヘッド１の動作］
このシャワーヘッド１の動作について説明する。このシャワーヘッド１の柄部２０を水道の蛇口に接続されたホースの先端の取付具に取り付ける。水道の蛇口を開いて水（湯水も含む）をホースに流す。この水はホースを通って柄部２０の中空部に流入し、さらにシャワーヘッド１のヘッド部１０の連結部１１を通ってヘッド部１０の内部に流入する。ヘッド部１０の内部に流入した水は、マイクロバブル発生装置６０の羽根ユニット３０の上流側の端面に設けられた流入孔３０ｃを通って中空部３５に流入し、旋回流発生用翼型ノズル４０を通ることにより渦崩壊用ノズル５０の旋回流発生部５２の内部に旋回流が発生し、渦崩壊用ノズル５０の渦崩壊部５３で渦崩壊が起きることにより渦崩壊部５３からマイクロバブルを含む水が流出する。旋回流発生部５２における旋回流への空気の導入は、ヘッド部１０の表面に取り付けられた空気穴板１９の空気穴、軸１６の貫通孔１６ｂおよび旋回流発生用翼型ノズル４０の本体４２ａの貫通孔４２ｃを通して行われる。このマイクロバブルを含む水は、渦崩壊用ノズル５０の前方に設けられたシャワープレート１５に当たってこのシャワープレート１５に沿う方向に流れ、最終的に、シャワー孔１５ａからマイクロバブルを含む水が噴出する。
このシャワーヘッド１の動作について説明する。このシャワーヘッド１の柄部２０を水道の蛇口に接続されたホースの先端の取付具に取り付ける。水道の蛇口を開いて水（湯水も含む）をホースに流す。この水はホースを通って柄部２０の中空部に流入し、さらにシャワーヘッド１のヘッド部１０の連結部１１を通ってヘッド部１０の内部に流入する。ヘッド部１０の内部に流入した水は、マイクロバブル発生装置６０の羽根ユニット３０の上流側の端面に設けられた流入孔３０ｃを通って中空部３５に流入し、旋回流発生用翼型ノズル４０を通ることにより渦崩壊用ノズル５０の旋回流発生部５２の内部に旋回流が発生し、渦崩壊用ノズル５０の渦崩壊部５３で渦崩壊が起きることにより渦崩壊部５３からマイクロバブルを含む水が流出する。旋回流発生部５２における旋回流への空気の導入は、ヘッド部１０の表面に取り付けられた空気穴板１９の空気穴、軸１６の貫通孔１６ｂおよび旋回流発生用翼型ノズル４０の本体４２ａの貫通孔４２ｃを通して行われる。このマイクロバブルを含む水は、渦崩壊用ノズル５０の前方に設けられたシャワープレート１５に当たってこのシャワープレート１５に沿う方向に流れ、最終的に、シャワー孔１５ａからマイクロバブルを含む水が噴出する。
【0030】
［シャワーヘッド１の動作実験］
シャワーヘッド１の試作品を作製し、透明アクリル製の容器の中でマイクロバブル水を噴出させる実験を行った。図２１ＡおよびＢはそれぞれ、シャワーヘッド１のシャワープレート１５を外した状態および取り付けた状態でマイクロバブル水が噴出される様子を示す。
シャワーヘッド１の試作品を作製し、透明アクリル製の容器の中でマイクロバブル水を噴出させる実験を行った。図２１ＡおよびＢはそれぞれ、シャワーヘッド１のシャワープレート１５を外した状態および取り付けた状態でマイクロバブル水が噴出される様子を示す。
【0031】
以上のように、この第１の実施の形態によるシャワーヘッド１によれば、ヘッド部１０のシャワープレート１５の内側に旋回流発生用翼型ノズル４０および渦崩壊用ノズル５０からなるマイクロバブル発生装置６０が設けられ、シャワープレート１５が邪魔板として働くことにより、水道水圧でも効率的にマイクロバブルを発生させることができ、マイクロバブルを含む水あるいはその他の液体をシャワープレート１５のシャワー孔１５ａから噴出させることができる。
【0032】
〈第２の実施の形態〉
［シャワーヘッド］
図２２は第２の実施の形態によるシャワーヘッド１を示し、ヘッド部を拡大して示す縦断面図である。図２３はシャワーヘッド１を斜め後ろ側から見た斜視図である。シャワーヘッド１の本体１２の正面図は図４と同様である。この第２の実施の形態によるシャワーヘッド１は、旋回流発生用翼型ノズル４０の旋回流発生用翼体４２の本体４２ａの貫通孔４２ｃに給気を行う構造が第１の実施の形態と異なる。すなわち、図２２に示すように、このシャワーヘッド１においては、ヘッド部１０の内面に貫通孔１６ｂを有する軸１６が設けられる代わりに、ヘッド部１０に六角穴付きボタンボルト８０が設けられている。具体的には、ヘッド部１０の後部に貫通孔１２ｂを設け、この貫通孔１２ｂにゴムブッシュ８１が固定される。そして、ゴムブッシュ８１にスペーサー８２を介して六角穴付きボタンボルト８０が挿入される。六角穴付きボタンボルト８０には平座金８３およびナット８４が嵌められ、平座金８３を介してナット８４がゴムブッシュ８１が圧縮されるまで締め付けられている。六角穴付きボタンボルト８０の中心軸上に貫通孔８０ａが設けられている。六角穴付きボタンボルト８０の頭部には六角穴８０ｂが設けられ、この六角穴８０ｂの底面に六角形状の空気穴板８５が設けられている。この空気穴板８５の中心には空気穴（図示せず）が設けられており、この空気穴が六角穴付きボタンボルト８０の貫通孔８０ａと連通している。六角穴付きボタンボルト８０の先端部の貫通孔８０ａは旋回流発生用翼体４２の本体４２ａの貫通孔４２ｃと連通している。六角穴付きボタンボルト８０の先端部にはＥ型止め輪８６が設けられており、羽根ユニット３０の後部端面に接触している。これによって、六角穴付きボタンボルト８０の羽根ユニット３０に対する位置めが行われている。このシャワーヘッド１の上記以外の構成は第１の実施の形態によるシャワーヘッド１と同様である。
［シャワーヘッド］
図２２は第２の実施の形態によるシャワーヘッド１を示し、ヘッド部を拡大して示す縦断面図である。図２３はシャワーヘッド１を斜め後ろ側から見た斜視図である。シャワーヘッド１の本体１２の正面図は図４と同様である。この第２の実施の形態によるシャワーヘッド１は、旋回流発生用翼型ノズル４０の旋回流発生用翼体４２の本体４２ａの貫通孔４２ｃに給気を行う構造が第１の実施の形態と異なる。すなわち、図２２に示すように、このシャワーヘッド１においては、ヘッド部１０の内面に貫通孔１６ｂを有する軸１６が設けられる代わりに、ヘッド部１０に六角穴付きボタンボルト８０が設けられている。具体的には、ヘッド部１０の後部に貫通孔１２ｂを設け、この貫通孔１２ｂにゴムブッシュ８１が固定される。そして、ゴムブッシュ８１にスペーサー８２を介して六角穴付きボタンボルト８０が挿入される。六角穴付きボタンボルト８０には平座金８３およびナット８４が嵌められ、平座金８３を介してナット８４がゴムブッシュ８１が圧縮されるまで締め付けられている。六角穴付きボタンボルト８０の中心軸上に貫通孔８０ａが設けられている。六角穴付きボタンボルト８０の頭部には六角穴８０ｂが設けられ、この六角穴８０ｂの底面に六角形状の空気穴板８５が設けられている。この空気穴板８５の中心には空気穴（図示せず）が設けられており、この空気穴が六角穴付きボタンボルト８０の貫通孔８０ａと連通している。六角穴付きボタンボルト８０の先端部の貫通孔８０ａは旋回流発生用翼体４２の本体４２ａの貫通孔４２ｃと連通している。六角穴付きボタンボルト８０の先端部にはＥ型止め輪８６が設けられており、羽根ユニット３０の後部端面に接触している。これによって、六角穴付きボタンボルト８０の羽根ユニット３０に対する位置めが行われている。このシャワーヘッド１の上記以外の構成は第１の実施の形態によるシャワーヘッド１と同様である。
【0033】
［シャワーヘッドの動作方法］
このシャワーヘッド１の動作方法は第１の実施の形態によるシャワーヘッド１と同様である。
このシャワーヘッド１の動作方法は第１の実施の形態によるシャワーヘッド１と同様である。
【0034】
第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様な利点を得ることができる。
【0035】
〈第３の実施の形態〉
［シャワーヘッド］
図２４は第３の実施の形態によるシャワーヘッド１を示す縦断面図である。図２４に示すように、このシャワーヘッド１は、図１０に示すものと同様なマイクロバブル発生装置６０を有し、ヘッド部１０は円筒形状を有する。すなわち、このシャワーヘッド１においては、筒３００の直管状の円筒部の内部に旋回流発生用翼体４２が設けられ、旋回流発生用翼型ノズル４０が構成されている。筒３００の末端とヘッド部１０の底面との間には隙間が設けられており、図２４において矢印で示すように、この隙間を通って旋回流発生用翼型ノズル４０に水などの液体が供給されるようになっている。旋回流発生用翼体４２は円柱状の本体４２ａの外周面に長手方向に設けられた４枚の翼４２ｂを有する。渦崩壊用ノズル５０の旋回流発生部５２の筒３００は旋回流発生用翼体４２の部分の筒３００と同じ直径を有し、直管形状を有する。旋回流発生部５２の後ろには直管状の円筒からなる渦崩壊部５３が設けられている。旋回流発生部５２および渦崩壊部５３により渦崩壊用ノズル５０が構成されている。筒３００は、渦崩壊部５３の出口では旋回流発生用翼型ノズル４０および渦崩壊用ノズル５０の中心軸に対して垂直に広がっている。筒３００の外周面とヘッド部１０の側面との間には円環３１０が設けられており、この円環３１０によりマイクロバブル発生装置６０がヘッド部１０に固定されているとともに、連結部１１を通って流入する水が旋回流発生用翼型ノズル４０の入口以外の部分に流入しないようにするための止水が行われている。旋回流発生用翼体４２の貫通孔４２ｃへの給気はヘッド部１０の裏面に設けられた空気穴（図示せず）を通して行われる。ヘッド部１０の前面にはリング（図示せず）に嵌められたシャワープレート１５が取り付けられている。
［シャワーヘッド］
図２４は第３の実施の形態によるシャワーヘッド１を示す縦断面図である。図２４に示すように、このシャワーヘッド１は、図１０に示すものと同様なマイクロバブル発生装置６０を有し、ヘッド部１０は円筒形状を有する。すなわち、このシャワーヘッド１においては、筒３００の直管状の円筒部の内部に旋回流発生用翼体４２が設けられ、旋回流発生用翼型ノズル４０が構成されている。筒３００の末端とヘッド部１０の底面との間には隙間が設けられており、図２４において矢印で示すように、この隙間を通って旋回流発生用翼型ノズル４０に水などの液体が供給されるようになっている。旋回流発生用翼体４２は円柱状の本体４２ａの外周面に長手方向に設けられた４枚の翼４２ｂを有する。渦崩壊用ノズル５０の旋回流発生部５２の筒３００は旋回流発生用翼体４２の部分の筒３００と同じ直径を有し、直管形状を有する。旋回流発生部５２の後ろには直管状の円筒からなる渦崩壊部５３が設けられている。旋回流発生部５２および渦崩壊部５３により渦崩壊用ノズル５０が構成されている。筒３００は、渦崩壊部５３の出口では旋回流発生用翼型ノズル４０および渦崩壊用ノズル５０の中心軸に対して垂直に広がっている。筒３００の外周面とヘッド部１０の側面との間には円環３１０が設けられており、この円環３１０によりマイクロバブル発生装置６０がヘッド部１０に固定されているとともに、連結部１１を通って流入する水が旋回流発生用翼型ノズル４０の入口以外の部分に流入しないようにするための止水が行われている。旋回流発生用翼体４２の貫通孔４２ｃへの給気はヘッド部１０の裏面に設けられた空気穴（図示せず）を通して行われる。ヘッド部１０の前面にはリング（図示せず）に嵌められたシャワープレート１５が取り付けられている。
【0036】
このシャワーヘッド１の各部の寸法は必要に応じて選ばれるが、例えば、旋回流発生用翼型ノズル４０の長さを１２ｍｍ、渦崩壊用ノズル５０の旋回流発生部５２の長さを５ｍｍ、渦崩壊部５３の長さを６ｍｍとすることにより、マイクロバブル発生装置６０の全長を１２ｍｍ＋５ｍｍ＋６ｍｍ＝２３ｍｍとすることができ、市販されている一般的なシャワーヘッドのヘッド部に収納することができる全長２５ｍｍ以下とすることができる。筒３００の末端とヘッド部１０の底面との間の隙間（流入部）の幅は５ｍｍ程度である。
【0037】
［シャワーヘッドの動作］
このシャワーヘッド１の動作方法は第１の実施の形態と同様である。
このシャワーヘッド１の動作方法は第１の実施の形態と同様である。
【0038】
第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様な利点を得ることができる。
【0039】
〈第４の実施の形態〉
［シャワーヘッド］
図２５は第４の実施の形態によるシャワーヘッド１を示す縦断面図である。図２５に示すように、このシャワーヘッド１においては、ヘッド部１０へのマイクロバブル発生装置６０の固定および旋回流発生用翼型ノズル４０の入口以外の部分への止水を行うための円環３１０が渦崩壊用ノズル５０の外周と筒３００のこの筒３００の中心軸に対して垂直に広がった部分とに接触して設けられていることが第３の実施の形態と異なる。このシャワーヘッド１のその他のことは第３の実施の形態と同様である。
［シャワーヘッド］
図２５は第４の実施の形態によるシャワーヘッド１を示す縦断面図である。図２５に示すように、このシャワーヘッド１においては、ヘッド部１０へのマイクロバブル発生装置６０の固定および旋回流発生用翼型ノズル４０の入口以外の部分への止水を行うための円環３１０が渦崩壊用ノズル５０の外周と筒３００のこの筒３００の中心軸に対して垂直に広がった部分とに接触して設けられていることが第３の実施の形態と異なる。このシャワーヘッド１のその他のことは第３の実施の形態と同様である。
【0040】
［シャワーヘッドの動作］
このシャワーヘッド１の動作方法は第１の実施の形態と同様である。
このシャワーヘッド１の動作方法は第１の実施の形態と同様である。
【0041】
第４の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様な利点を得ることができる。
【0042】
以上、この発明の実施の形態および実施例について具体的に説明したが、この発明は、上述の実施の形態および実施例に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
【0043】
例えば、上述の実施の形態および実施例において挙げた数値、形状、構造、配置などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じて、これらと異なる数値、形状、構造、配置などを用いてもよい。
【符号の説明】
【0044】
１…シャワーヘッド、１０…ヘッド部、１１…連結部、１２…本体、１２ａ…空気滞留板、１４…リング、１５…シャワープレート、１５ａ…シャワー孔、１６…軸、１６ａ…貫通孔、２０…柄部、３０…羽根ユニット、３０ｃ…流入孔、４０…旋回流発生用翼型ノズル、４２…旋回流発生用翼体、４２ａ…本体、４２ｂ…翼、４２ｃ…貫通孔、５０…渦崩壊用ノズル、５１…円板、５２…旋回流発生部、５３…渦崩壊部、６０…マイクロバブル発生装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】