(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】P2022111964
(43)【公開日】2022-08-01
(54)【発明の名称】水道水処理装置
(51)【国際特許分類】
B01F 23/2326 20220101AFI20220725BHJP
B01F 23/20 20220101ALI20220725BHJP
B01F 25/10 20220101ALI20220725BHJP
B01F 25/30 20220101ALI20220725BHJP
B01F 25/40 20220101ALI20220725BHJP
E03C 1/084 20060101ALI20220725BHJP
B05B 7/04 20060101ALI20220725BHJP
B05B 7/10 20060101ALI20220725BHJP
【ＦＩ】
B01F3/04 F
B01F3/04 Z
B01F5/00 G
B01F5/04
B01F5/06
E03C1/084
B05B7/04
B05B7/10
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021007642
(22)【出願日】2021-01-20
(71)【出願人】
【識別番号】309003957
【氏名又は名称】株式会社 ＪＡＰＡＮ ＳＴＡＲ
(74)【代理人】
【識別番号】100158920
【弁理士】
【氏名又は名称】上野 英樹
(72)【発明者】
【氏名】池田 博毅
【テーマコード（参考）】
2D060
4F033
4G035
【Ｆターム（参考）】
2D060CC17
4F033QA06
4F033QB02Y
4F033QB03X
4F033QB12Y
4F033QB15X
4F033QD04
4F033QD09
4F033QD15
4F033QD16
4F033QD30
4F033QF06X
4G035AB20
4G035AB27
4G035AC23
4G035AC26
4G035AC44
4G035AE13
(57)【要約】 （修正有）
【課題】絞り部にて外気を負圧吸引する水道水処理装置において、絞り部に作用する背圧が増加した場合においても、逆流による水の漏出が生じにくい構造を提供する。
【解決手段】ケーシング部の外周面に環状の溝部４７が形成され、該溝部にケーシング側外気入口４６Ｅからケーシング外気流路４６内への外気の流入は許容し、ケーシング外気流路内の逆流水がケーシング側外気入口から流出することを抑制する逆流防止用弾性リング７０がはめ込まれている。これによりケーシング外気流路に逆流水が侵入しても、該逆流防止用弾性リングによりケーシング側外気入口からの水の漏れ出しが効果的に抑止される。
【選択図】図１６Ａ
【解決手段】ケーシング部の外周面に環状の溝部４７が形成され、該溝部にケーシング側外気入口４６Ｅからケーシング外気流路４６内への外気の流入は許容し、ケーシング外気流路内の逆流水がケーシング側外気入口から流出することを抑制する逆流防止用弾性リング７０がはめ込まれている。これによりケーシング外気流路に逆流水が侵入しても、該逆流防止用弾性リングによりケーシング側外気入口からの水の漏れ出しが効果的に抑止される。
【選択図】図１６Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ノズル本体の一方の端面に水入口を開口し他方の端面に水出口を開口する貫通形態の水流路が形成され、前記水流路は、内周面の軸線方向において前記水入口を含む上流側区間と該上流側区間に続く下流側区間とを有し、前記下流側区間の少なくとも上流端を含む部分が、前記上流側区間よりも流通断面積が縮小された絞り部を形成するとともに、前記ノズル本体には、一端が前記ノズル本体の外面に外気入口を開口し、他端が前記絞り部に外気出口を開口する外気導入通路が形成された水処理ノズルと、
軸線方向にて両端が開口する筒状部材として構成され、前記水処理ノズルが同軸的に挿入され該水処理ノズルを軸線方向に位置保持しつつ収容するノズル収容孔と、前記軸線方向の一端に形成され水道蛇口ユニットの継手部と係合するケーシング側継手部と、前記軸線方向の他端側に形成され前記水処理ノズルの前記水出口からの処理済み水を排出するケーシング側開口部と、前記ノズル収容孔を形成する壁部を貫通するとともに一端のケーシング側外気出口が前記ノズル本体の前記外気入口に連通し他端が前記壁部の外面にケーシング側外気入口を開口するケーシング外気流路と、が形成されたケーシング部とを備え、
前記ケーシング部の外周面に環状の溝部が形成され、前記ケーシング外気流路は前記溝部の底面に前記ケーシング側外気入口を開口するとともに、前記溝部に前記ケーシング側外気入口から前記ケーシング外気流路内への外気の流入は許容し、前記ケーシング外気流路内の逆流水が前記ケーシング側外気入口から流出することを抑制する逆流防止用弾性リングがはめ込まれていることを特徴とする水道水処理装置。
軸線方向にて両端が開口する筒状部材として構成され、前記水処理ノズルが同軸的に挿入され該水処理ノズルを軸線方向に位置保持しつつ収容するノズル収容孔と、前記軸線方向の一端に形成され水道蛇口ユニットの継手部と係合するケーシング側継手部と、前記軸線方向の他端側に形成され前記水処理ノズルの前記水出口からの処理済み水を排出するケーシング側開口部と、前記ノズル収容孔を形成する壁部を貫通するとともに一端のケーシング側外気出口が前記ノズル本体の前記外気入口に連通し他端が前記壁部の外面にケーシング側外気入口を開口するケーシング外気流路と、が形成されたケーシング部とを備え、
前記ケーシング部の外周面に環状の溝部が形成され、前記ケーシング外気流路は前記溝部の底面に前記ケーシング側外気入口を開口するとともに、前記溝部に前記ケーシング側外気入口から前記ケーシング外気流路内への外気の流入は許容し、前記ケーシング外気流路内の逆流水が前記ケーシング側外気入口から流出することを抑制する逆流防止用弾性リングがはめ込まれていることを特徴とする水道水処理装置。
【請求項2】
前記逆流防止用弾性リングは、前記溝部の両内側面に隙間嵌めされるとともに、自由状態にて前記ケーシング部の前記溝部の底面位置における外径よりも径小となる円形断面のゴム製オーリングであり、前記ケーシング側外気入口は前記溝部にはめ込まれた前記逆流防止用弾性リングと前記溝部の底面との帯状のシール面の幅よりも大きく、前記溝部の幅以下の寸法にて形成されている請求項１記載の水道水処理装置。
【請求項3】
前記ケーシング外気流路は流路断面積が、前記水処理ノズルの前記外気導入通路の前記外気入口の開口断面積よりも大きく、かつ前記壁部に対し前記軸線と直交する向きに形成されている請求項１又は請求項２に記載の水道水処理装置。
【請求項4】
前記ノズル本体の外周面と、前記ケーシング部の前記ノズル収容孔の内周面との間に、前記外気導入通路の前記外気入口と前記ケーシング外気流路の前記ケーシング側外気出口とがそれぞれ連通するようにして外気中継空間が形成されている請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の水道水処理装置。
【請求項5】
前記ケーシング外気流路の前記ケーシング側外気出口は、前記ノズル本体に形成される前記外気入口と互いに重なる位置に形成されている請求項４記載の水道水処理装置。
【請求項6】
前記外気中継空間は、前記ノズル本体の外周面に形成される環状の空間形成凹部である請求項４又は請求項５に記載の水道水処理装置。
【請求項7】
前記水処理ノズルには前記外気導入通路が、前記外気中継空間に対し互いに異なる位置に前記外気入口を開口する形で複数形成されている請求項４ないし請求項６のいずれか１項に記載の水道水処理装置。
【請求項8】
前記ケーシング外気流路の前記ケーシング側外気出口は、前記水処理ノズルに形成される複数の前記外気導入通路のうち、一部のものの外気入口と対向して形成されている請求項７記載の水道水処理装置。
【請求項9】
前記外気中継空間に連通する前記ケーシング外気流路の形成数が、前記水処理ノズルの前記外気導入通路の形成数よりも少ない請求項７又は請求項８に記載の水道水処理装置。
【請求項10】
前記水処理ノズルの前記外気導入通路は、前記外気入口から前記外気出口に至る軸線が、前記水流路の軸線に対し、前記外気入口が前記外気出口よりも前記水流路の前記水入口側に位置するように傾斜して設けられている請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の水道水処理装置。
【請求項11】
前記水処理ノズルの前記外気導入通路の前記外気出口の開口径が０．０５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下に設定されている請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の水道水処理装置。
【請求項12】
前記外気導入通路の前記外気出口の開口側端部が前記外気出口に向けて、テーパ状の縮径部により連続的に縮径されている請求項１１記載の水道水処理装置。
【請求項13】
前記縮径部の先端面から前記絞り部の内面に至る部分として、前記気体導入通路の軸線方向に内径が均一なピンホール部が形成され、該ピンホール部の先端に前記外気出口が形成されている請求項１２記載の水道水処理装置。
【請求項14】
前記水処理ノズルの前記絞り部は、前記軸線を螺旋中心線とする螺旋溝が内周面に刻設されている請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載の水道水処理装置。
【請求項15】
複数のメッシュ部材の積層体からなり、前記ケーシング部の前記ケーシング側開口部を、処理済み水の流出を許容した状態で覆う積層メッシュモジュールが設けられている請求項１ないし請求項１４のいずれか１項に記載の水道水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、水道蛇口に取り付けて使用される水道水処理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１あるいは特許文献２には、水道蛇口に取り付けて使用される水道水処理装置として、流路の途中に絞り部を設け、ベルヌーイの原理により前後区間よりも高流速となる絞り部に生ずる負圧を利用して外気を吸引し、流路を流れる水道水と混合するようにする構造のものが開示されている。エジェクタノズルはケーシングに収容され、ケーシングに形成された継手部にて例えば水道蛇口に接続され、ケーシング出口から排出される。特許文献１及び特許文献２のいずれにおいても、絞り部に連通する外気の吸引口はノズル外周面にて大気開放する形態で形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１１－１１０４６８号公報
【特許文献2】特許６５５９８７３号公報
【非特許文献】
【0004】
【非特許文献1】NanotechJapan Bulletin Vol. 8, No. 4, 2015、企画特集Collabo ナノテクノロジー第4 回「ナノバブル水中のナノバブルの解析」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記の水道水処理装置は、絞り部に生ずる負圧により外気導入通路に外気を自吸吸引する。しかしながら、水道圧が高圧側に変動したり、水出口側の目詰まり等による圧損増大が著しくなると、絞り部に背圧が作用することがある。この背圧が過剰になると、吸気ができなくなるばかりでなく、背圧により逆流した水道水が外気導入通路を逆流して外部に漏出してしまう不具合につながる。
【0006】
本発明の課題は、絞り部にて外気を負圧吸引する水道水処理装置において、絞り部に作用する背圧が増加した場合においても、逆流による水の漏出が生じにくい構造を提供することにある。
【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、本発明の水道水処理装置は、ノズル本体の一方の端面に水入口を開口し他方の端面に水出口を開口する貫通形態の水流路が形成され、水流路は、内周面の軸線方向において水入口を含む上流側区間と該上流側区間に続く下流側区間とを有し、下流側区間の少なくとも上流端を含む部分が、上流側区間よりも流通断面積が縮小された絞り部を形成するとともに、ノズル本体には、一端がノズル本体の外面に外気入口を開口し、他端が絞り部に外気出口を開口する外気導入通路が形成された水処理ノズルと、
軸線方向にて両端が開口する筒状部材として構成され、水処理ノズルが同軸的に挿入され該水処理ノズルを軸線方向に位置保持しつつ収容するノズル収容孔と、軸線方向の一端に形成され水道蛇口の継手部と係合するケーシング側継手部と、軸線方向の他端側に形成され水処理ノズルの水出口からの処理済み水道水を排出するケーシング側開口部と、ノズル収容孔を形成する壁部を貫通するとともに一端がノズル本体の外気入口に連通し他端が壁部の外面にケーシング側外気入口を開口するケーシング外気流路と、が形成されたケーシング部と
を備え、ケーシング部の外周面に環状の溝部が形成され、ケーシング外気流路は溝部の底面にケーシング側外気入口を開口するとともに、溝部にケーシング側外気入口からケーシング外気流路内への外気の流入は許容し、ケーシング外気流路内の逆流水がケーシング側外気入口から流出することを抑制する逆流防止用弾性リングがはめ込まれていることを特徴とする。
軸線方向にて両端が開口する筒状部材として構成され、水処理ノズルが同軸的に挿入され該水処理ノズルを軸線方向に位置保持しつつ収容するノズル収容孔と、軸線方向の一端に形成され水道蛇口の継手部と係合するケーシング側継手部と、軸線方向の他端側に形成され水処理ノズルの水出口からの処理済み水道水を排出するケーシング側開口部と、ノズル収容孔を形成する壁部を貫通するとともに一端がノズル本体の外気入口に連通し他端が壁部の外面にケーシング側外気入口を開口するケーシング外気流路と、が形成されたケーシング部と
を備え、ケーシング部の外周面に環状の溝部が形成され、ケーシング外気流路は溝部の底面にケーシング側外気入口を開口するとともに、溝部にケーシング側外気入口からケーシング外気流路内への外気の流入は許容し、ケーシング外気流路内の逆流水がケーシング側外気入口から流出することを抑制する逆流防止用弾性リングがはめ込まれていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
上記本発明の水道水処理装置は、ケーシング部の外周面に環状の溝部が形成され、該溝部にケーシング側外気入口からケーシング外気流路内への外気の流入は許容し、ケーシング外気流路内の逆流水がケーシング側外気入口から流出することを抑制する逆流防止用弾性リングがはめ込まれている。これによりケーシング外気流路に逆流水が侵入しても、該逆流防止用弾性リングによりケーシング側外気入口からの水の漏れ出しが効果的に抑止される。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の水道水処理装置を水道水処理装置として構成した例を示す正面図及び底面図
【図4】本発明の水処理ノズルの平面図及び正面断面図
【図6】螺旋溝の断面形状を拡大して示す図
【図8】旋回流の形成原理を説明する第一の図
【図9】旋回流の形成原理を説明する第二の図
【図10】キャビテーション処理部に生ずる旋回流により微細気泡が発生する様子を説明する図
【図11】キャビテーション処理部の上流側半区間に連通する外気導入通路からの外気が旋回流により微粉砕される様子を説明する図
【図12】キャビテーション処理部の下流側半区間に連通する外気導入通路からの外気が旋回流により微粉砕される様子を説明する図
【図13】出口側テーパ部に連通する外気導入通路からの外気が旋回流により微粉砕される様子を説明する図
【図14】外気導入通路の先端形状の具体例を示す第一の図
【図15】外気導入通路の先端形状の具体例を示す第二の図
【図16A】ケーシング外気流路の外気入口側の構造の詳細を示す断面図
【図16B】逆流防止用弾性リングの吸気時の作用説明図
【図16C】逆流防止用弾性リングの液逆流阻止時の作用説明図
【図17】外気中継空間を廃止した水道水処理装置の構成例を示す断面図
【図18】外気導入通路の形成形態の第一変形例を示す正面断面図
【図19】外気導入通路の形成形態の第二変形例を示す正面断面図
【図20】外気導入通路の形成形態の第三変形例を示す正面断面図
【図21】外気導入通路の形成形態の第四変形例を示す正面断面図
【図22】外気導入通路の形成形態の第五変形例を示す正面断面図
【図23】外気導入通路の形成形態の第六変形例を示す正面断面図
【図24】複数の外気導入通路を水流路の上流側と下流側に振り分けて形成する第一例を示す平面模式図
【図25】複数の外気導入通路を水流路の上流側と下流側に振り分けて形成する第二例を示す平面模式図
【図26】複数の外気導入通路を水流路の上流側と下流側に振り分けて形成する第三例を示す平面模式図
【図27】複数の外気導入通路を水流路の上流側と下流側に振り分けて形成する第四例を示す平面模式図
【図28A】螺旋溝の断面外形形状の第一変形例を示す図
【図28B】螺旋溝の断面外形形状の第二変形例を示す図
【図28C】螺旋溝の断面外形形状の第三変形例を示す図
【図30】積層メッシュモジュールの第一の構成例を示す側面模式図。
【図31】積層メッシュモジュールの第二の構成例を示す側面模式図。
【図32】積層メッシュモジュールの第三の構成例を示す側面模式図。
【図33】絞り部に螺旋溝を形成しない水処理ノズルを用いた水道水処理装置の一例を示す平面図及び正面断面図
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しつつ詳しく説明する。
図１は本発明の水処理ノズルを組み込んだ水道水処理装置の一例を示す正面図及び底面図である。水道水処理装置１００は、金属又は樹脂にて構成される筒状のケーシング部４０と、該ケーシング部４０の下端部に着脱可能に装着される筒状の出口キャップ６０とを備える。出口キャップ６０の下端側開口部には水流出口６１を覆う水流分散用の積層メッシュモジュール６３がはめ込まれている。図２に示すように、水道水処理装置１００は、水流入口を形成するケーシング部４０の上端面側にて、キッチンシンク９３（あるいは洗面台等）に併設されている水道蛇口ユニット９１の末端に取り付けて使用される。水道蛇口ユニット９１から供給される空気を溶存した水道水は、水道水処理装置１００を通過することによりキャビテーション処理され、溶存空気が析出して生ずる微細気泡を含んだ処理済水ＤＸＷとなって水流出口６１から流出する。
図１は本発明の水処理ノズルを組み込んだ水道水処理装置の一例を示す正面図及び底面図である。水道水処理装置１００は、金属又は樹脂にて構成される筒状のケーシング部４０と、該ケーシング部４０の下端部に着脱可能に装着される筒状の出口キャップ６０とを備える。出口キャップ６０の下端側開口部には水流出口６１を覆う水流分散用の積層メッシュモジュール６３がはめ込まれている。図２に示すように、水道水処理装置１００は、水流入口を形成するケーシング部４０の上端面側にて、キッチンシンク９３（あるいは洗面台等）に併設されている水道蛇口ユニット９１の末端に取り付けて使用される。水道蛇口ユニット９１から供給される空気を溶存した水道水は、水道水処理装置１００を通過することによりキャビテーション処理され、溶存空気が析出して生ずる微細気泡を含んだ処理済水ＤＸＷとなって水流出口６１から流出する。
【0011】
図３は、図１の水道水処理装置１００の平面図及び正面断面図である。ケーシング部４０は、軸線Ｏの方向にて両端が開口する筒状部材として構成されており、以下の要素を備える。
・ノズル収容孔４４：水処理ノズル１が同軸的に挿入され該水処理ノズル１を軸線Ｏの方向に位置保持しつつ収容する。
・ケーシング側継手部４２：軸線Ｏの方向の一端に形成され水道蛇口ユニットの継手部と係合する。
・ケーシング側開口部４５：軸線Ｏの方向の他端側に形成され水処理ノズル１の水出口４から流出する処理済み水を排出する。
・ケーシング外気流路４６：ノズル収容孔４４を形成する壁部を貫通するとともに一端がノズル本体１０の外気入口２０Ｅに連通し、他端が壁部の外面に開口する。
・ノズル収容孔４４：水処理ノズル１が同軸的に挿入され該水処理ノズル１を軸線Ｏの方向に位置保持しつつ収容する。
・ケーシング側継手部４２：軸線Ｏの方向の一端に形成され水道蛇口ユニットの継手部と係合する。
・ケーシング側開口部４５：軸線Ｏの方向の他端側に形成され水処理ノズル１の水出口４から流出する処理済み水を排出する。
・ケーシング外気流路４６：ノズル収容孔４４を形成する壁部を貫通するとともに一端がノズル本体１０の外気入口２０Ｅに連通し、他端が壁部の外面に開口する。
【0012】
ケーシング部４０には上端面に開口する継手座ぐり４１と、該継手座ぐり４１の下流側に連通するノズル収容孔４４と、該ノズル収容孔４４の下流側に連通するケーシング側開口部４５とが、ケーシング部４０を貫通する形で同軸的に一体形成されている。継手座ぐり４１の内周面には、図２の水道蛇口ユニット９１側に形成されている金具取付用雄ねじ部（図示せず：例えばＭ２２／ピッチ１．２５の泡沫金具取付用雄ねじ）と螺合する雌ねじ継手部４２が形成されるとともに、その底部周縁部には水道蛇口ユニットとの間を水密にシールするためのシールリング４３が装着されている。
【0013】
一方、ケーシング部４０の下端側は段付き面４０ａにより縮径された筒状の出口スリーブ６４を形成している。ケーシング部４０に対し出口キャップ６０は、内周面に形成された雌ねじ部６０ｂを、出口スリーブ６４の外周面に形成された雄ねじ部６４ｂに螺合させる形で取り付けられている。出口スリーブ６４の雄ねじ部６４ｂの基端位置には、出口スリーブ６４の外周面と出口キャップ６０の内周面との間をシールするためのシールリング３３がはめ込まれている。
【0014】
また、出口キャップ６０の先端側開口周縁部は半径方向内向きに張り出す支持フランジ６２を形成しており、積層メッシュモジュール６３は外周縁部が出口スリーブ６４の下端面と、出口キャップ６０の支持フランジ６２との間で軸線方向に挟持された形で保持されている。出口スリーブ６４の内側空間は水処理ノズル１の水出口４よりも径大の水滞留空間６４ａを形成し、水出口４から流出する細い水流は該水滞留空間６４ａ内にて軸線Ｏに関する半径方向外向きに広がりつつ、積層メッシュモジュール６３を介して整流され、より太い水流となって流出するようになっている。
【0015】
図２９に示すように、積層メッシュモジュール６３は、複数のメッシュ部材の積層体からなる。図３０は、図２９の積層メッシュモジュール６３を拡大して示すものであり、メッシュ部材６３Ｄ，６３Ａ，６３Ａの２以上のもの（図３０では、メッシュ部材６３Ａ，６３Ａの２つ）が目開き０．０２０ｍｍ以上０．１１ｍｍ以下、開口率２５．０％以上４２％以下に設定されたもの（＃１５０～＃６３５：細目メッシュ部材）で構成されている。ケーシング部４０のケーシング側開口部４５は、積層メッシュモジュール６３により処理済み水の流出を許容した状態で覆われている。メッシュ部材は金属ワイヤ（例えば、ステンレス鋼線）の編み込み体として構成される。また、細目メッシュ部材は、より望ましくは＃２００～＃５００（目開き０．０２６ｍｍ以上０．０７７ｍｍ以下、開口率２５．８％以上３６．８％以下）であるのがよい。
【0016】
図３０において、積層メッシュモジュール６３は、目開きの異なる複数種類のメッシュ部材６３Ｄ，６３Ａが、水流入側から水流出側に向けて目開きが減少するように積層配置されている。このうち、水流入側にて一層目に位置するメッシュ部材６３Ｄは、線径０．０８ｍｍ以上、目開き０．１３ｍｍ以上の補強用メッシュ部材とされている。これにより、積層メッシュモジュール６３は気泡粉砕効果を確保しつつモジュール全体の剛性を増すことができ、例えば流出水圧が高まった場合においてもたわみ変形を生じにくくすることができる。本実施形態において、補強用メッシュ部材６３Ｄは、線径０．１ｍｍ、目開き０．１５４ｍｍ、開口率３６．５％（＃１００）である。また、２つの細目メッシュ部材６３は、線径０．０３ｍｍ、目開き０．０３４ｍｍ、開口率２７．８％（＃４００）である。
【0017】
なお、図３１に示すように、３種類以上の積層メッシュモジュール６３は、目開きの異なるメッシュ部材６３Ｄ，６３Ｃ，６３Ｂ，６３Ａを、水流入側から水流出側に向けて目開きが減少するように積層配置して構成してもよい。また、積層メッシュモジュール６３の剛性を十分確保できる場合は、図３２に示すように、全てのメッシュ部材を細目メッシュ部材６３Ａで形成するようにしてもよい。
【0018】
また、出口キャップ６０の内側にて、積層メッシュモジュール６３と出口スリーブ６４の先端面との間にゴム又は樹脂からなるリング状のメッシュシール部材６３Ｐが配置されている。メッシュシール部材６３Ｐは、本実施形態ではポリ四フッ化エチレン（商標名：テフロン（登録商標））やフッ素系エラストマー等のフッ素樹脂にて構成されている。
【0019】
図２９に示すように、メッシュシール部材６３Ｐは板状に形成され、出口キャップ６０の内周面には板状のメッシュシール部材６３Ｐの外周縁部を嵌合させるシール嵌合用溝部６５が形成されている。
【0020】
次に、ケーシング部４０のノズル収容孔４４には水処理ノズル１がはめ込まれている。ノズル収容孔４４は円筒面状に形成されるとともに、ケーシング側開口部４５の周縁部が半径方向内向きに張り出す支持フランジ４４ａを形成しており、水処理ノズル１は下端面の外周縁部が該支持フランジ４４ａに当て止めされた形で保持されている。
【0021】
水処理ノズル１は、樹脂製又は金属製のノズル本体１０を備える。ノズル本体１０には、一方の端面（上端面）に水入口３を開口し他方の端面（下端面）に水出口４を開口する貫通形態の水流路２が形成されている。本実施形態では、ノズル本体１０は円柱状であり、水流路２は該ノズル本体１０をその軸線Ｏ（中心軸線）の向きに貫通する形で形成されている。
【0022】
図４は水処理ノズル１を取出して示す平面図及び正面断面図である。水流路２は、内周面の軸線Ｏの方向において水入口３を含む上流側区間と該上流側区間に続く下流側区間とを有し、下流側区間の少なくとも上流端を含む部分、本実施形態では、その中間をなす一部区間が、上流側区間（入り口側テーパ部２１）よりも流通断面積が縮小された絞り部とされている。図４の水処理ノズル１においては、軸線Ｏを螺旋中心線とする螺旋溝５０が絞り部に刻設され、キャビテーション処理部５を形成している。キャビテーション処理部５にて螺旋溝５０が２周回分以上に形成されているのがよく、本実施形態では４周回分形成されている。
【0023】
図５に示す如く、キャビテーション処理部５の内周面において、螺旋溝５０の軸線Ｏの方向に隣接する周回部を区画する領域を溝間領域５２として、該溝間領域２１の最小内径を溝間領域内径Ｄ１としたとき、軸線Ｏ方向における螺旋溝５０の刻設ピッチＰが溝間領域内径Ｄ１よりも大きく設定されている。また、螺旋溝５０の深さｄは、刻設ピッチＰよりも小さい値、本実施形態においては、溝間領域内径Ｄ１の１０％以上４０％以下（望ましくは１５％以上２５％以下）の値に設定されている。
【0024】
また、軸線Ｏを含む断面において、溝間領域５２は、外形線が平坦（円筒面状）に形成され、螺旋溝５０は溝間領域５２に対し外向きに膨出する形態に形成されている。さらに、溝間領域５２は軸線Ｏの方向における幅Ｗ１が螺旋溝５０の幅Ｗ２よりも大きく設定されている（図６参照）。螺旋溝５０の軸線Ｏの方向に隣接する周回部が平坦な溝間領域５２により区画される結果、螺旋溝５０全体の形状は弦巻状となる。
【0025】
軸線Ｏを含む断面において螺旋溝５０は、軸線Ｏ方向にて溝底５１の位置から隣接する溝間領域５２に向け、溝深さが連続的に減ずる外形形状をなすように形成されている。例えば、図６に拡大して示すように、螺旋溝５０の断面形状はＶ字状であり、螺旋溝５０の深さｄは螺旋溝５０の幅Ｗ２の８０％以上１２０％以下の値に定めることができる。
【0026】
また、キャビテーション処理部５の区間長をＬ、溝間領域内径をＤ１としたとき、Ｌ／Ｄ１は例えば１以上１０以下（望ましくは１以上７以下）の値に設定されている。さらに、図８及び図９に示すように、軸線Ｏを含む平面上にて、軸線Ｏを法線とする基準面αと溝底５１とのなす角度λ１は、例えば３°以上８０°以下であり、望ましくは、４５°以上７０°以下であるのがよい。
【0027】
次に、キャビテーション処理部５の下流側には、キャビテーション処理部５の出口から水出口４に向けて内径が漸増する出口側テーパ部２２が、螺旋溝５０の刻設ピッチＰよりも区間長Ｊが大きくなるように形成されている。出口側テーパ部２２に形成されている水出口４の開口面積は、キャビテーション処理部５の溝間領域５２の最小内径位置における軸断面積の１．２倍以上２倍以下（望ましくは、１．３倍以上１．７倍以下：本実施形態では１．５倍）に調整されている。出口側テーパ部２２の形成区間長Ｊは、螺旋溝５０の溝間領域内径Ｄ１の例えば３倍以上５倍以下であり、軸線Ｏを含む断面において出口側テーパ部２２のテーパ角度θ２は例えば４°以上８°以下である。なお、出口側テーパ部２２は省略されていてもよい。
【0028】
一方、水流路２において、キャビテーション処理部５の上流側には、水入口３からキャビテーション処理部５の入口に向け、出口側テーパ部２２よりも大きな勾配にて内径が漸減する入口側テーパ部２１が形成されている。入口側テーパ部２１の水入口３は、出口側テーパ部２２の水出口４よりも径大に形成されている。入口側テーパ部２１に形成されている水入口３の開口面積は、キャビテーション処理部５の溝間領域５２の最小内径位置における軸断面積の２．５倍以上８倍以下（望ましくは、３倍以上７倍以下：本実施形態では５倍）に調整されている。入口側テーパ部２１の形成区間長Ｋは、螺旋溝５０の溝間領域内径Ｄ１の例えば１．５倍以上３倍以下であり、軸線Ｏを含む断面において入口側テーパ部２１のテーパ角度θ１は例えば１５°以上４０°以下である。
【0029】
以上のようなキャビテーション処理部５を含む水流路２を有したノズル本体１０は、切削加工、射出成型等の既知の加工方法により形成できる。また、ノズル本体１０を金属で構成する場合は、ロストワックス法等の鋳造にて形成してもよい。
【0030】
次に、図４に示すように、ノズル本体１０には、一端がノズル本体１０の外面に開口し、他端がキャビテーション処理部５の螺旋溝５０に連通する外気導入通路２０が形成されている。本実施形態において外気導入通路２０はノズル本体１０の外周面に上記一端をなす外気入口２０Ｅを開口し、他端をなす外気出口２０Ｔを螺旋溝５０内に開口する。そして、外気導入通路２０は、外気入口２０Ｅから外気出口２０Ｔに至る軸線Ｑが水流路２の軸線Ｏに対し、外気入口２０Ｅが外気出口２０Ｔよりも水流路２の水入口３側に位置するように傾斜して設けられている。軸線Ｑと軸線Ｏのなす角度λ２は、例えば３０°以上７０°以下であるのがよく、本実施形態では４５°に設定されている。
【0031】
本実施形態において外気導入通路２０は、外気出口２０Ｔが外気入口２０Ｅよりも径小に形成されている。具体的には、図１４に示すように、外気導入通路２０の外気出口２０Ｔ（以下、先端という）の開口側端部が外気出口２０Ｔに向けて、テーパ状の縮径部２０Ｂにより連続的に縮径された構造となっている。
【0032】
図４において、外気導入通路２０は外気入口２０Ｅが位置する基端側部２０Ｐの内径δ２は、例えば０．８ｍｍ以上１．３ｍｍ以下（図４においては１．０ｍｍ）である。また、これに続く部分は段付き面を経て内径が縮小された本体部２０Ａとされている。図１４に示すように、本体部２０Ａの内径δ１は例えば０．２ｍｍ以上０．７ｍｍ以下（望ましくは０．３ｍｍ以上０．６ｍｍ以下：本実施形態では０．５ｍｍ）であり、縮径部２０Ｂの形成区間長は本体部２０Ａの内径の１．５倍以上３倍以下の範囲に調整されている。
【0033】
縮径部２０Ｂの先端面は、該先端面のエッジが螺旋溝５０の内周面と干渉しないように径が定められ、該先端面から螺旋溝５０内面に至る部分は外気出口２０Ｔに向けて、軸線方向に内径が均一なピンホール部２０Ｓが形成され、該ピンホール部２０Ｓの先端に外気出口２０Ｔが形成されている。ピンホール部２０Ｓ（外気出口２０Ｔ）の内径ＴＤは０．０５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下（望ましくは０．０８ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下：本実施形態では０．１ｍｍ）であって本体部２０Ａの内径δ１より小さく設定されている。なお、図１５に示すように、外気導入通路２０の縮径部２０Ｂ’を、内径が段階的に縮小する段付き面状に形成することもできる。
【0034】
図４に戻り、外気導入通路２０は、軸線Ｏの方向にて互いに異なる位置に複数個所に設けられている。具体的には、外気導入通路２０は、キャビテーション処理部５に対し軸線Ｏ方向における上流側の半区間に連通開口するもの（区別のために符号「２０」に（Ｕ）を付与している）と、軸線Ｏ方向における下流側の半区間に連通開口するもの（区別のために符号「２０」に（Ｄ）を付与している）とが設けられている。いずれの外気導入通路２０（Ｕ，Ｄ）も螺旋溝５０の底部に外気出口２０Ｔを連通開口している。
【0035】
図３に示すように、ケーシング部４０には、外気導入通路２０（Ｕ，Ｄ）の外気入口２０Ｅと連通するケーシング側外気出口４６Ｔが一端側に開口し、ケーシング部４０の外周面に開口するケーシング側外気入口４６Ｅが他端側に開口するケーシング外気流路４６が、ノズル収容孔４４を形成する壁部を貫通する形で形成されている。また、ノズル本体１０の外周面とノズル収容孔４４の内周面との間には、外気導入通路２０の外気入口２０Ｅ側とケーシング外気流路４６のケーシング側外気出口４６Ｔ側がそれぞれ連通する外気中継空間７が形成されている。ケーシング外気流路４６の流路断面積は、水処理ノズル１の外気導入通路２０の外気入口２０Ｅの開口断面積よりも大きく設定されている。また、ケーシング外気流路４６はケーシング部４０の壁部に対し軸線Ｏと直交する向きに形成されている。水処理ノズル１には外気導入通路２０が、外気中継空間７に対し互いに異なる位置に外気入口２０Ｅを開口する形で複数形成されている。
【0036】
図３の構成においては、ノズル本体１０の外周面の軸線Ｏの方向の中間位置にて周方向に形成された環状の空間形成凹部２６の底面と、ノズル収容孔４４の内周面とが形成する隙間が外気中継空間７を形成している。また、軸線Ｏの方向にてノズル本体１０の両端部には周方向の溝部３１，３２が形成されており、各溝部３１，３２にはめ込まれたシールリング２４，２５によりノズル本体１０の外周面とノズル収容孔４４の内周面との隙間（ひいては外気中継空間７）は、軸線Ｏの方向における両側が液密に封止されている。ノズル本体１０の両端部はノズル収容孔４４の内周面に対し隙間嵌めとなっており、空間形成凹部２６の深さ（軸線Ｏの方向における外気中継空間７の半径方向幅）は、該隙間嵌めのクリアランスよりも大きく設定されている。
【0037】
次に、ケーシング部４０の外周面には周方向に沿う環状の溝部４７が形成され、ケーシング外気流路４６のケーシング側外気入口４６Ｅが該溝部４７の底面に開口している。また、溝部４７内には、ケーシング側外気入口４６Ｅからケーシング外気流路４６内への外気の流入は許容し、ケーシング外気流路４６内の逆流水がケーシング側外気入口４６Ｅから流出することを阻止する逆流防止用弾性リング７０がはめ込まれている。
【0038】
図１６Ａ左に示すように、逆流防止用弾性リング７０は、溝部４７の両内側面に隙間嵌めされるとともに、自由状態にてケーシング部４０の溝部の底面位置における外径よりも径小となる円形断面のゴム製オーリングである。また、ケーシング側外気入口４６Ｅは溝部４７にはめ込まれた逆流防止用弾性リング７０と溝部４７の底面との帯状のシール面７０Ｃの幅よりも大きく、溝部４７の幅以下の寸法にて形成されている。図１６Ａにおいて、溝部４７の断面は方形であり、ケーシング部４０の軸線方向（図面上下方向）にて、逆流防止用弾性リング７０は溝部４７の切立面状の両内側面に外周縁両側が隙間嵌めされている。図１６Ａ右に示すように、逆流防止用弾性リング７０の内周縁部は溝部４７の底面にてその幅方向中央位置に帯状のシール面７０Ｃを形成しつつ、ケーシング側外気入口４６Ｅを横切る形でこれを半封止している。図１６Ａ左に示すように、逆流防止用弾性リング７０の内周面とケーシング側外気入口４６Ｅとの間には外気誘導空隙４７Ａが形成されている。
【0039】
ケーシング外気流路４６のケーシング側外気出口４６Ｔは、ノズル本体１０に形成される外気入口２０Ｅの一部と互いに重なる位置に形成されている。図３の構成では、上流側の外気導入通路２０（Ｕ）の外気入口２０Ｅのみがケーシング外気流路４６のケーシング側外気出口４６Ｔと互いに重なる位置関係にて形成されている。一方、下流側の外気導入通路２０（Ｄ）については、対応するケーシング外気流路は形成されていない。よって、外気中継空間７に連通するケーシング外気流路４６の形成数は、水処理ノズル１の外気導入通路２０の形成数よりも少なくなっている。
【0040】
以下、水処理ノズル１並びにこれを用いた水道水処理装置１００の動作について説明する。図２に示すように、水道水処理装置１００を水道蛇口ユニット９１に取り付け、通水バルブ９１Ｂを開くと、外気として空気を溶存した水道水が水道水処理装置１００に流れ込み、処理済水ＤＸＷとして流出する。水道水は、図３において、ケーシング部４０内の水処理ノズル１に対し、水入口３から水流路２に流れ込み、キャビテーション処理部５（絞り部）を通過することによりキャビテーション処理され、微細気泡を含んだ処理済水となり、水出口４から水滞留空間６４ａに流れ込むとともに、さらに積層メッシュモジュール６３を通過して流出する。また、絞り部をなすキャビテーション処理部５に生ずる負圧により、外気導入通路２０（Ｕ，Ｄ）には負圧吸引力が発生し、外気入口２０Ｅから外気（本実施形態の場合、外気をなす空気）を自吸することができる。その結果、吸引された外気はキャビテーション処理部５内で気液混合され、水への外気の溶解や微細気泡への粉砕がなされる。
【0041】
積層メッシュモジュール６３は、これに含まれる２以上のメッシュ部材６３Ａ，６３Ａが、目開き０．０２０ｍｍ以上０．１１ｍｍ以下、開口率２５．０％以上４２％以下の細目メッシュ部材とされていることで、自吸圧に基づく気液混合により形成される比較的粗大な気泡を、気泡径が１００μｍ未満のファインバブルあるいは１μｍ未満のウルトラファインバブルと称される微細気泡領域にまで効率的に粉砕することができる。積層メッシュモジュール６３は水流が通過する際に、メッシュ空隙をなす線材により水流がせん断されることでキャビテーションによる新たな微細気泡の析出と乱流とを生じ、微細気泡の生成効率を向上させる効果も有する。細目メッシュ部材６３Ａが２層以上積層されている場合、隣接するメッシュ間では１のメッシュ部材の線材が他のメッシュ部材のメッシュ空隙を横切るように流れが生じる結果、積層メッシュモジュール６３内でのキャビテーション発生効率を著しく高めることができる。
【0042】
積層メッシュモジュール６３に含まれる細目メッシュ部材６３Ａの目開きが０．１１ｍｍを超えるか、開口率が４２％を超える場合、あるいは、積層メッシュモジュール６３に含まれる細目メッシュ部材６３Ａの数が１層以下の場合は、積層メッシュモジュール６３内でもたらされるキャビテーション効果が期待できず、微細気泡の発生効率向上に十分貢献できなくなる。他方、細目メッシュ部材６３Ａの目開きが０．０２０ｍｍ未満になるか、開口率が２５．０％未満になると、積層メッシュモジュール６３を通過する際の水の流通抵抗が過剰となる結果、水処理ノズル側へ作用する背圧により、キャビテーション処理部５（絞り部）へ外気を自吸することが困難となる。
【0043】
積層メッシュモジュール６３は複数のメッシュ部材６３Ｄ，６３Ａ，６３Ａが積層されたものであり、出口スリーブ６４と出口キャップ６０の支持フランジ６２との間で挟持されたとき、その外周縁部、特に、出口スリーブ６４と１層目のメッシュ部材６３Ｄとの間で気密性が損なわれやすい傾向にある。水処理ノズル１からの水流は、出口スリーブ６４内においても軸線Ｏ付近での流速が高く、水滞留空間６４ａ内ではベルヌーイの原理に由来した負圧が作用しやすくなる。その結果、積層メッシュモジュール６３と出口スリーブ６４との積層境界を流通路として外気が負圧吸引されることがある。このような積層メッシュモジュール６３の位置で負圧吸引が生じると、水処理ノズル１の絞り部において外気導入通路２０（Ｕ，Ｄ）に発生する負圧が減少し、ファインバブルあるいはウルトラファインバブル（微細気泡）の生成に寄与する絞り部での外気吸引量が減少する場合がある。
【0044】
そこで、図２９に示すように、積層メッシュモジュール６３と出口スリーブ６４の先端面との間にゴム又は樹脂からなるリング状のメッシュシール部材６３Ｐを配置しておけば、積層メッシュモジュール６３と出口スリーブ６４ないし出口キャップ６０との間の気密性、特に、出口スリーブ６４と１層目のメッシュ部材６３Ｄとの間での気密性が向上し、当該位置で負圧吸引が生じることを効果的に抑制することができる。この効果は、メッシュシール部材６３Ｐを板状に形成し、出口キャップ６０の内周面に形成されたシール嵌合用溝部６５にメッシュシール部材６３Ｐの外周縁部を嵌合させる構造とすることでより確実に達成できる。
【0045】
メッシュシール部材６３Ｐの配設により積層メッシュモジュール６３位置での負圧吸引が抑制されると、水滞留空間６４ａ内は積層メッシュモジュール６３からの背圧をより受けやすくなる。この背圧が大きくなると、積層メッシュモジュール６３及びメッシュシール部材６３Ｐの外周縁から、出口スリーブ６４と出口キャップ６０との螺合部を経由して出口キャップ６０の基端位置から水漏れを生じることがある。
【0046】
この場合、上記のようにメッシュシール部材６３Ｐを撥水性の高いフッ素樹脂で形成しておくと、メッシュシール部材６３Ｐと出口キャップ６０との間に水流が侵入しにくくなり、上記の水漏れを効果的に抑制できる。該効果は、出口スリーブ６４の雄ねじ部６４ｂの基端側外周面と、出口キャップ６０の内周面との間にキャップ側シール部材３３を設けることでより確実に達成することができる。
【0047】
水処理ノズル１の水出口４側の流通負荷が何らかの要因により増大した場合は、キャビテーション処理部５（絞り部）内の水は、該流通負荷に由来した背圧を受ける。旋回流ＣＦに由来した負圧による外気導入通路２０への外気流入圧よりも、この背圧が高くなれば、キャビテーション処理部５（絞り部）側から外気導入通路２０へ水が逆流し、外気入口２０Ｅ側へ水が流出することがある。
【0048】
外気導入通路２０は、外気入口２０Ｅが外気出口２０Ｔよりも水流路２の水入口３側に位置するように傾斜して設けられていることで、キャビテーション処理部５（絞り部）生ずる背圧の影響を受けにくくなり、上記のような外気導入通路２０へ水の逆流を効果的に抑制することがきる。該効果をより顕著なものとするためには、外気入口２０Ｅの軸線Ｑと、水流路２の軸線Ｏのなす角度λ２は７０°以下、望ましくは６０°以下となっていることが有効である。また、角度λ２が極度に小さくなると、外気導入通路２０に生ずる負圧吸引力が不十分となる場合があるので、λ２の下限値は例えば３０°以上に定められる。
【0049】
また、図１４のように、縮径部２０Ｂを連続的に縮径されるテーパ状の構造とすることは、図１５のように縮径部２０Ｂ’を段付き面状に形成する構造と比較して、流路断面積縮小に伴なう自吸外気への圧損低減に有効である。例えば図１４の構成のごとく、縮径部２０Ｂを圧損の小さいテーパ状の構造とすることで、外気入口２０Ｅ側への水の逆流をさらに生じにくくすることができる。
【0050】
また、縮径部２０Ｂの形成により外気出口２０Ｔが外気入口２０Ｅよりも径小に形成されていることで、外気出口２０Ｔから流れＦ中に供給される粗大気泡の気泡径が縮小し、微細気泡への粉砕効率が大幅に高められる。特に、気泡径１μｍ以上１００μｍ未満のファインバブルや、気泡径１μｍ未満のウルトラファインバブルへの粉砕効率を高めるためには、図１４及び図１５に示すように、外気出口２０Ｔの内径ＴＤが０．０５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下（望ましくは０．０８ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下：本実施形態では０．１ｍｍ）に設定されていることが極めて有効である。また、縮径部２０Ｂの先端側に連通するピンホール部２０Ｓにより外気出口２０Ｔを形成することは、外気出口２０Ｔの内径ＴＤの寸法精度を確保する観点において有効である。
【0051】
図３の水道水処理装置１００の構成においては、ケーシング部４０のノズル収容孔４４を形成する壁部を貫通する形でケーシング外気流路４６が形成され、水の流通に伴い、水処理ノズル１の複数の外気導入通路２０（Ｕ，Ｄ）に生ずる吸引負圧は、外気中継空間７を介してケーシング外気流路４６に伝達されるようになっている。これにより、ケーシング部４０に形成するケーシング外気流路４６の数を減ずることができ、ケーシング部４０の構造の簡略化に貢献する。また、水逆流に由来した液漏れの懸念箇所も減ずることが可能である。
【0052】
また、ケーシング部４０の外周面に環状の溝部４７が形成され、該溝部４７の底面に開口するケーシング外気流路４６のケーシング側外気入口４６Ｅが、溝部４７内にはめ込まれた逆流防止用弾性リング７０により半封止されている。ケーシング外気流路４６に逆流水が侵入しても、該逆流防止用弾性リング７０によりケーシング側外気入口４６Ｅからの水の漏れ出しが効果的に抑止される。なお、ケーシング外気流路４６の流路断面積が、水処理ノズル１の外気導入通路２０の外気入口２０Ｅの開口断面積よりも大きく設定されていれば、ケーシング外気流路４６は外気導入通路２０のように傾斜していなくとも、逆流水防止の観点にて不利に作用することがない。よって、このような場合、ケーシング外気流路４６はケーシング部４０の壁部に対し軸線Ｏと直交する向きに形成でき、孔設加工を容易にできる利点が生ずる。
【0053】
図１６Ａ左に示すように、逆流防止用弾性リング７０は円形断面のゴム製（いわゆるオーリング）であり、方形断面の溝部４７に対し隙間嵌めとなるようにはめ込まれるとともに、逆流防止用弾性リング７０の内周面とケーシング側外気入口４６Ｅとの間には外気誘導空隙４７Ａが形成されている。この構成によると、ケーシング側外気入口４６Ｅからケーシング外気流路４６へ外気が流入する際の流通抵抗部は、逆流防止用弾性リング７０と溝部４７の両内側面との間の線状の隙間嵌め空間のみであるから、ケーシング側外気入口４６Ｅが逆流防止用弾性リング７０により半封止されているにも関わらず、ケーシング外気流路４６へ外気をスムーズに流入させることができる。
【0054】
図１６Ｂは、吸気時における逆流防止用弾性リング７０の作用を説明するものである。水処理ノズルへの水流通に伴い、ケーシング外気流路４６に負圧ＮＰが誘導されると、その吸気流により逆流防止用弾性リング７０はケーシング側外気入口４６Ｅにてケーシング外気流路４６の内部へと引っ張られる。これにより、逆流防止用弾性リング７０は、ケーシング側外気入口４６Ｅに臨む部分が、溝部４７の幅方向に断面径を減少させる形でつぶれ変形するとともに、溝部４７の内側面と逆流防止用弾性リング７０との間に隙間ＧＰが生じ、その隙間から外気誘導空隙４７Ａを経てケーシング外気流路４６に外気流ＡＦが吸い込み形態で発生する。
【0055】
一方、図１６Ｃは、水処理ノズルからケーシング外気流路４６側へ水が逆流してきた場合の逆流防止用弾性リング７０の作用を説明するものである。図１６Ｃ左に示すように、逆流しようとする水流ＷＦは、外気流に比べて粘性が高く大きな表面張力を有するため、溝部４７と逆流防止用弾性リング７０との微小な隙間（あるいは緩い密着面）を透過する際の抵抗が外気流に比べてはるかに大きい。よって、図１６Ｃ右に示すように、水流ＷＦは、隙間ＧＰからの流出が阻害された状態でケーシング外気流路４６側からの逆流による正圧ＰＰにより加圧される。この加圧により逆流防止用弾性リング７０は、ケーシング側外気入口４６Ｅに臨む部分が、溝部４７の幅方向に断面径を増加させようとする向きにつぶれ変形しようとするが、該変形は溝部４７の内側面に規制されていることから逆流防止用弾性リング７０と溝部４７の内側面との接触面積が増大して、水流ＷＦがより強固に阻止される状態となる。
【0056】
また、図３において上流側の外気導入通路２０（Ｕ）のように、ケーシング外気流路４６のケーシング側外気出口４６Ｔが外気入口２０Ｅと互いに重なる位置に対向して形成されていることで、外気導入通路２０（Ｕ）の外気吸引量を増加させることができ、微細気泡の発生効率向上に寄与する。上流側の外気導入通路２０（Ｕ）は、キャビテーション処理部５（絞り部）で生ずる強力なキャビテーション乱流に外気を供給できるため、その外気吸引量が増加することはファインバブルあるいはウルトラファインバブルの生成効率向上に直接的に貢献する。一方、下流側の外気導入通路２０（Ｄ）のように、対応するケーシング外気流路を形成せず、外気中継空間７を経由して別位置のケーシング外気流路４６から外気を分配する構成とすることで、ケーシング外気流路４６の形成数を、水処理ノズル１の外気導入通路２０の形成数よりも少なくすることができ、ケーシング部４０の構造簡略化を図ることができる。
【0057】
次に、キャビテーション処理部５の作用効果について説明する。
水流路２に供給される水道水（水）は入口側テーパ部２１で絞られて増速され、図７に示すように、その流れの一部は中心流ＭＦとなって水流路２の断面中心付近を流通する一方、残余の流れはキャビテーション処理部５の螺旋溝５０に分配されて旋回流ＣＦを形成する。図８に示すように、螺旋溝５０の内周面に衝突した分配流は螺旋溝５０にガイドされる形で旋回し、その遠心力によって増速する。図７に示すように、螺旋溝５０の内部空間は、この遠心力の旋回効果に基づき発生する旋回流ＣＦの形成により増速効果が高められる。増速された旋回流ＣＦの領域はベルヌーイの定理により負圧領域となり、キャビテーション効果により空気溶存濃度が過飽和となって、気泡径が１μｍ未満の微細気泡（いわゆるウルトラファインバブル）が多量に析出生成した処理済水が得られる。
水流路２に供給される水道水（水）は入口側テーパ部２１で絞られて増速され、図７に示すように、その流れの一部は中心流ＭＦとなって水流路２の断面中心付近を流通する一方、残余の流れはキャビテーション処理部５の螺旋溝５０に分配されて旋回流ＣＦを形成する。図８に示すように、螺旋溝５０の内周面に衝突した分配流は螺旋溝５０にガイドされる形で旋回し、その遠心力によって増速する。図７に示すように、螺旋溝５０の内部空間は、この遠心力の旋回効果に基づき発生する旋回流ＣＦの形成により増速効果が高められる。増速された旋回流ＣＦの領域はベルヌーイの定理により負圧領域となり、キャビテーション効果により空気溶存濃度が過飽和となって、気泡径が１μｍ未満の微細気泡（いわゆるウルトラファインバブル）が多量に析出生成した処理済水が得られる。
【0058】
処理済水中の微細気泡は、例えばレーザー散乱式粒度測定装置を用いて検出することができる。また、処理済水には、観測可能な気泡となる前に成長を停止した気泡析出核も多量に含まれていると考えられるが、この気泡析出核のサイズは１０ｎｍ以下であると考えられ、一般的な測定装置による検出が難しいこともある。例えば非特許文献１には、水撃力を用いて気液混合する形で微細気泡を形成した処理水を凍結し、クライオ型超高圧電子顕微鏡を用いて観察することにより、気泡析出核に該当すると思われる寸法の微細気泡が確認されている事例がある。
【0059】
本発明の水処理ノズル１によると、通常のベンチュリ管のように直線的に絞り機構が形成されたノズルと比較して、螺旋溝５０に由来した旋回流ＣＦが発生することで、キャビテーション効果ひいては微細気泡の発生効率を大幅に高めることができる。また、ベンチュリ管の絞り部をなす水流路の内周面近傍は壁面摩擦による流量損失が通常は大きくなる。しかし、図４の水処理ノズル１の構成によれば、キャビテーション処理部５の内周面近傍の流速が旋回流ＣＦの形成により高まる結果、上記の水道水処理装置１００等の形で水処理ノズル１を流路に挿入したときの圧損も低く留めることができる。
【0060】
本発明者が有限要素法を用いた流体シミュレーションシステムにより解析したところ、図７に示すように、螺旋溝５０により誘導される旋回流ＣＦの流速は、螺旋溝５０の開始端から下流側に向け、螺旋周回数を重ねるほど、すなわち下流側に向かうほど大きくなることがわかった（図中、旋回流ＣＦを示す曲線は線幅が大きいほど大流速であることを示す）。すなわち、螺旋周回数が比較的小さい上流側は、入口側テーパ部２１により絞られた直後であり、螺旋溝５０に沿う流れ分配量も小さく中心流ＭＦが主体的となるが、螺旋周回数が増す下流側では螺旋溝５０に沿う流れ分配量が積分的に累積される結果、旋回流ＣＦが発達して周方向の流速が顕著に増加する。螺旋溝５０の形成長は例えば１周回分以上、望ましくは２周回分以上に形成されているのがよい。
【0061】
図８及び図９に示すように、キャビテーション処理部５の内面に沿って軸線方向に流れる流れＦは、螺旋溝５０の溝間領域５２を乗り越えようとする直進成分ＬＦと、螺旋溝５０に沿う旋回流ＣＦの成分とに分解する。旋回流ＣＦの成分は溝間領域５２を乗り越えるたびに、つまり螺旋溝５０の通過周回数を重ねるごとに増加すると考えられる。このとき、軸線Ｏを含む平面への軸線Ｏと溝底５１とのなす角度λ１が大きいほど、つまり、螺旋溝５０の刻設ピッチＰが大きいほど１周回あたりに生ずる旋回流ＣＦの分配比率が大きくなると考えられる。
【0062】
特に、図８のように、軸線Ｏ方向における螺旋溝５０の刻設ピッチＰが溝間領域内径Ｄ１よりも大きく設定されていることで、螺旋溝５０の形成周回数が比較的小さくとも旋回流ＣＦを著しく形成でき、キャビテーション効果ひいては微細気泡の発生効果を顕著なものとすることができる。一方、図９のように、螺旋溝５０の刻設ピッチＰが溝間領域内径Ｄ１よりも小さい場合は、１周回あたりに生ずる旋回流ＣＦの分配比率は小さくなる。しかし、この場合も螺旋溝５０の形成周回数をより大きく確保することで、キャビテーション効果を十分に達成できる場合がある。
【0063】
図６において、螺旋溝５０の深さｄが大きすぎると、溝間領域５２を流れが乗り越える際の流体抵抗が過剰となり、キャビテーション処理部５を流れが通過する際の圧損が増加して流速低下を招き、十分なキャビテーション効果が得られなくなる場合がある。螺旋溝５０の深さｄを螺旋溝の刻設ピッチＰよりも小さく設定することは、この観点において有効である。
【0064】
一方、螺旋溝５０の深さｄが浅すぎる場合は、溝間領域５２を流れが乗り越える際の流体抵抗が減少し、螺旋溝５０に沿った旋回流ＣＦの誘導効果が不十分となり、キャビテーション効果が不足することにつながる場合がある。螺旋溝５０の深さを溝間領域内径Ｄ１の１０％以上に設定することは、この観点において有効である。
【0065】
また、図７に示す如く、軸線Ｏを含む断面において、溝間領域５２の外形線を平坦（円筒面状：出口側テーパ部２２よりも勾配の小さいテーパ面としてもよい）となし、螺旋溝５０を溝間領域５２に対し外向きに膨出する形態とすること（すなわち、螺旋溝５０の全体を弦巻状に形成すること）により、中心流ＭＦにより旋回流ＣＦが螺旋溝５０内に封じ込められる効果が増大する。その結果、旋回流ＣＦがより高速化してキャビテーション効果を高めることに貢献できる。また、溝間領域５２を円筒面とすることで、溝間領域５２の表面を流れる中心流ＭＦに乱れが少なくなり、旋回流ＣＦを螺旋溝５０内により効果的に封じ込めることができる。
【0066】
旋回流ＣＦを螺旋溝５０内に封じ込める効果を高める観点においては、図６に示すように、軸線Ｏの方向において溝間領域５２の幅Ｗ１を螺旋溝５０の幅Ｗ２よりも大きく設定することが望ましい。同様に、螺旋溝５０の深さｄについては、溝間領域内径Ｄ１の１０％以上４０％以下（望ましくは１５％以上２５％以下）の値に設定すること、さらには、螺旋溝５０の幅Ｗ２の８０％以上１２０％以下の値に定めることが有効である。
【0067】
螺旋溝５０に沿った旋回流ＣＦの発生をより顕著なものとするためには、軸線Ｏ方向にて溝底５１位置から隣接する溝間領域５２に向け、溝深さが連続的に減ずる外形形状をなすように形成すること、例えば、図６に拡大して示すように、螺旋溝５０の断面形状をＶ字状となすことが有効である。特に、溝底に向けての溝幅の縮小率の高いＶ字形状を採用することは、溝底付近にて局所的に流速を増加させ、キャビテーションによる減圧レベルをさらに高める上で有利となる。なお、図６において螺旋溝５０の断面形状は内側面が外向きに多少膨らむＶ字形状で形成しているが、図２８Ｂに示すように、Ｕ字状の断面とすること、あるいは、図２８Ｃの左に示すように、膨出のない先鋭なＶ字形態としてもよい。また、図２８Ｃの右に示すように、Ｖ字状の螺旋溝５０を、溝底を平坦化して形成することも可能である。
【0068】
また、キャビテーション処理部５の通過区間長をＬ、溝間領域内径をＤ１としたとき、Ｌ／Ｄ１の値が過度に大きすぎると、キャビテーション処理部５を水流が通過する際の流通抵抗が大きくなりすぎ、顕著なキャビテーション効果が得られなくなる場合がある。この観点において、Ｌ／Ｄ１の値は１０以下に設定することが有効であるといえる。
【0069】
図１０は、螺旋溝５０による微細気泡の生成・粉砕効果を取り出した形で示す説明図である（説明の便宜を図るため、外気導入通路２０を省略して描いている）。キャビテーション処理部５に供給される流れＦは、螺旋溝５０の下流側に向かうにつれ旋回流ＣＦの発達が顕著となり、例えばその流速が５ｍ／秒以上に到達するとキャビテーション効果による気泡核ＢＮが生成し始める。気泡核ＢＮの生成量は、旋回流ＣＦの流速が上昇する下流側ほど大きくなると考えられる。また、気泡核ＢＮが特に発生しやすい領域は、流速がより高まりやすい螺旋溝５０の溝底５１付近である。
【0070】
生成した気泡核ＢＮは、減圧状態が継続すれば水中の過飽和外気成分を吸収して成長する。しかし、旋回流ＣＦの形成が著しい螺旋溝５０の内部では、キャビテーション効果により、新たな気泡核ＢＮが続々と生成し、強い負圧環境のためそれらが急激に気泡へと成長するため、キャビテーション処理部５内の水は突沸状態に近い乱流撹拌状態となり、成長した気泡もその乱流に巻き込まれ、少なくともその一部はウルトラファインバブル状態にまで微粉砕される。例えば、ねじ部材を用いた水処理ノズルでは、キャビテーションポイントはねじ部材のねじ谷付近に限定的に形成され、気泡析出に伴う突沸領域も、ねじ部材の直下領域に限定的に形成されるにすぎないから、成長した気泡の再粉砕効果にはやや劣るといえる。これに対し、本発明の水処理ノズル１の構成では、螺旋溝５０の形成区間の全体にてキャビテーション効果ひいては気泡析出による乱流撹拌効果が確保される結果、成長した気泡の再粉砕効果にも優れ、例えばウルトラファインバブルの生成個数密度を大幅に高めることができる。
【0071】
また、キャビテーション処理部５の下流側に螺旋溝５０の刻設ピッチＰよりも区間長が大きくなるように出口側テーパ部２２が形成されている場合、キャビテーション処理部５にて発生した旋回流ＣＦは、螺旋溝５０が非形成の出口側テーパ部２２内にも継続旋回流ＳＦとして持ちきたすことができる。これにより、キャビテーション処理部５内で発生し成長した気泡あるいは外気導入通路２０から導入された気泡は、出口側テーパ部２２内でも継続旋回流ＳＦにより粉砕することができ、ファインバブルあるいはウルトラファインバブルの生成個数密度を高めることに貢献する。
【0072】
継続旋回流ＳＦは、出口側テーパ部２２内での流れ拡大に伴う圧損が少ないほど形成されやすい。この観点において、水出口４の開口面積が、キャビテーション処理部５の溝間領域５２の最小内径位置における軸断面積の１．２倍以上２倍以下（望ましくは、１．３倍以上１．７倍以下：本実施形態では１．５倍）に調整され、出口側テーパ部２２の形成区間長は、螺旋溝５０の溝間領域内径Ｄ１の例えば３倍以上５倍以下であるのが有効である。
【0073】
次に、図５に示す水処理ノズル１の構成において、外気導入通路２０（Ｕ，Ｄ）はキャビテーション処理部５を形成する螺旋溝５０に外気出口２０Ｔを開口している。すでに説明した通り、螺旋溝５０内には強い旋回流ＣＦが発生しており、その旋回流ＣＦに作用する負圧は、螺旋溝５０を形成しない通常のベンチュリ間の絞り部よりも高くなっていると考えられる。よって、外気導入通路２０（Ｕ，Ｄ）には、絞り部に螺旋溝５０を形成しない水処理ノズル（図３３：符号１’、後述）と比較して、より高い負圧吸引力が発生し、外気入口２０Ｅからの外気（本実施形態の場合、外気をなす空気）の自吸能力がより向上する。螺旋溝５０内に発生する旋回流ＣＦに該外気を巻き込んで粉砕することにより、微細気泡（特に、ウルトラファインバブル）の生成量をさらに高めることができる。
【0074】
図４の水処理ノズル１の構成においては、外気導入通路２０（Ｕ）はキャビテーション処理部５（螺旋溝５０）に対し軸線Ｏ方向における上流側の半区間に連通開口している。図１１に示すように、この位置で吸引された粗大気泡ＬＢは、下流側の螺旋溝５０にて強い旋回流ＣＦと気泡析出に伴う撹拌乱流により、長い区間に渡って激しく粉砕される結果、ウルトラファインバブルの生成個数密度の増大に大きく貢献する。
【0075】
なお、螺旋溝５０の上流側半区間では旋回流ＣＦは発達途上の段階にあり、流速も比較的小さいから、旋回流ＣＦに随伴して発生する負圧レベルも多少低くなる。その結果、吸引される外気の量はやや少なくなると考えられる。ここで、螺旋溝５０の上流側にて流れに対し外気が過剰に混入すると、それよりも下流側にて、螺旋溝５０の溝底５１の領域は粗大気泡と直接接触する頻度が高くなる。粗大気泡と接している溝底５１の領域は、旋回流ＣＦの流速が大きくともキャビテーションによる新たな気泡核生成には貢献しないから、微細気泡の生成効率と乱流撹拌による気泡粉砕効率が損なわれ、ウルトラファインバブルの生成個数密度は却って低下することにつながる。よって、上流側半区間の外気導入通路２０（Ｕ）から吸引される外気量が過度に増大しないことは、上記のような問題を生じにくくする方向に寄与し、ウルトラファインバブルの生成個数密度の増大を図る上で有利に作用するといえる。
【0076】
一方、図４の水処理ノズル１の構成において、外気導入通路２０（Ｄ）はキャビテーション処理部５（螺旋溝５０）に対し軸線Ｏ方向における下流側の半区間に連通開口している。図１２に示すように、螺旋溝５０の下流側半区間では旋回流ＣＦは十分発達しており、流速も大きいので、旋回流ＣＦに随伴して発生する負圧レベルも高い。よって、外気導入通路２０（Ｄ）においては、増速された旋回流ＣＦにより吸引される粗大気泡ＬＢの量は多くなるが、該旋回流ＣＦと気泡析出に伴う撹拌乱流による粉砕を受ける区間長は短くなる。よって、該粗大気泡ＬＢはファインバブルＦＢの生成個数密度の増大を図る上で有利に作用する。
【0077】
ウルトラファインバブルやそれよりもさらに小さい気泡析出核は、水の巨視的な浸透性向上作用があるといわれている。これに対し、１μｍ以上のファインバブル領域の微細気泡は、気泡表面の帯電による吸着作用や、イオン吸着した気泡の収縮・圧壊に伴う衝撃力による汚れ除去等の効果が顕著であるといわれている。外気導入通路２０（Ｕ）及び外気導入通路２０（Ｄ）のいずれを用いても、本発明の水処理ノズル１により空気を吸引しつつ水道水を処理した場合、特に１μｍ以上２０μｍ以下（特に１μｍ以上５μｍ以下）の気泡径領域のファインバブルが多量に生じやすいことが判明している。この領域のファインバブルＦＢの生成量が増大した処理済水は、汚れ除去等の効果が特に顕著となることに加え、該ファインバブルＦＢによる光散乱により顕著に白濁した状態が長時間続くため、微細気泡が大量に含まれていることが可視的に把握しやすくなる利点も生ずる。
【0078】
外気導入通路２０（Ｕ）及び外気導入通路２０（Ｄ）のいずれも、外気導入通路２０の外気出口２０Ｔは、旋回流ＣＦの流速が高められる螺旋溝５０の底部に連通開口することで、外気の自吸効率が高められている。なお、図１３に示すように、外気導入通路２０（Ｄ）は出口側テーパ部２２に連通するように設けることもできる。出口側テーパ部２２を設けた構成であれば、該出口側テーパ部２２に生ずる継続旋回流ＳＦにより、外気を自吸することが可能である。
【0079】
以下、本発明の種々の変形実施形態について説明する。
図１７に示す水道水処理装置１００’においては、水処理ノズル１に空間形成凹部が形成されず、水処理ノズル１の外周面全体がノズル収容孔４４の内周面に対し隙間嵌めとなっている（すなわち、外気中継空間が省略された構成である）。そして、ケーシング部４０には、水処理ノズル１に形成された複数の外気導入通路２０にそれぞれ対応する形で、ケーシング外気流路４６がそれぞれ個別に形成されている。なお、複数の外気導入通路２０は、キャビテーション処理部５の前半区間と後半区間とに振り分けて形成され、前半区間の外気導入通路２０（Ｕ）を受け持つ溝部４７（Ｕ）及び逆流防止用弾性リング７０（Ｕ）の組と、鋼板区間の外気導入通路２０（Ｄ）を受け持つ溝部４７（Ｄ）及び逆流防止用弾性リング７０（Ｄ）の組とが個別に設けられている。
図１７に示す水道水処理装置１００’においては、水処理ノズル１に空間形成凹部が形成されず、水処理ノズル１の外周面全体がノズル収容孔４４の内周面に対し隙間嵌めとなっている（すなわち、外気中継空間が省略された構成である）。そして、ケーシング部４０には、水処理ノズル１に形成された複数の外気導入通路２０にそれぞれ対応する形で、ケーシング外気流路４６がそれぞれ個別に形成されている。なお、複数の外気導入通路２０は、キャビテーション処理部５の前半区間と後半区間とに振り分けて形成され、前半区間の外気導入通路２０（Ｕ）を受け持つ溝部４７（Ｕ）及び逆流防止用弾性リング７０（Ｕ）の組と、鋼板区間の外気導入通路２０（Ｄ）を受け持つ溝部４７（Ｄ）及び逆流防止用弾性リング７０（Ｄ）の組とが個別に設けられている。
【0080】
また、水処理ノズル１に形成する外気導入通路２０は、図１８に示すようにキャビテーション処理部５の前半区間にのみ設けたり、図１９に示すようにキャビテーション処理部５の後半区間にのみ設けたりするようにしてもよい。また、図２０～図２３に示すように、キャビテーション処理部５に対し軸線方向にて螺旋溝５０の互いに異なる位置に、複数の外気導入通路２０を振り分けて形成するようにしてもよい。図２０の構成は、２つの外気導入通路２０を螺旋溝５０に対し、水入口３側から１周回目の溝底と、２周回目の溝底にそれぞれ連通するように形成した例である。図２１の構成は、図２０の構成に対し、水入口３側から３周回目の溝底に連通する３つ目の外気導入通路２０を追加した例を示す。図２２の構成は、図２１の構成に対し、水入口３側から４周回目の溝底に連通する４つ目の外気導入通路２０を追加した例を示す。また、図２３の構成は、図１８の構成に対し、出口側テーパ部２２に連通する外気導入通路２０を２つ追加した例を示す。
【0081】
さらに、図２４～図２７に示すように、キャビテーション処理部５の前半区間（上流側）と後半区間（又は出口側テーパ部２２：下流側）には、複数の外気導入通路２０を種々の個数にて振り分けて形成することができる。図２４は、上流側に１つの外気導入通路２０を、下流側に１８０°ずれた角度位相にて２つの外気導入通路２０を、それぞれ形成した例を示す。図２５は、上流側に１つの外気導入通路２０を、下流側に互いに１２０°ずれた角度位相にて３つの外気導入通路２０を、それぞれ形成した例を示す。図２６は、上流側に互いに１２０°ずれた角度位相にて３つの外気導入通路２０を、下流側に互いに６０°ずれた角度位相にて６つの外気導入通路２０を、それぞれ形成した例を示す。図２７は、上流側に１８０°ずれた角度位相にて２つの外気導入通路２０を、下流側に１８０°ずれた角度位相にて２つの外気導入通路２０を、それぞれ形成した例を示す。
【0082】
図２８Ａは、変形態様による螺旋溝５０”を備えたキャビテーションノズル１”を示すものである。該態様にて螺旋溝５０”は、軸線Ｏの向きに隣接する周回部分の幅が拡大されるとともに、該幅方向の対応する縁が連なって細い稜線状の溝間領域５２を形成している。図中の太い実線（紙面垂直方向にて手前側に位置する部分）及び太い破線（紙面垂直方向にて向こう側に位置する部分）は溝底（谷底）５１を、図中の太い一点鎖線（紙面垂直方向にて手前側に位置する部分）及び細い一点鎖線（紙面垂直方向にて向こう側に位置する部分）は、陵線状の溝間領域５２を示している。これに伴い、螺旋溝５０の外形形状は三角波状を呈するものとなっている（この場合、溝間領域内径Ｄ１は溝間領域５２の稜線位置での内径となる）。なお、螺旋溝５０の外形形状は正弦波状あるいは互いに反転関係にある半楕円曲線を交互に接続した波型等であってもよい。このような形状の螺旋溝５０”は、旋回流の封じ込め効果は多少損なわれるものの、溝間領域５２を含めたキャビテーション処理部５の内周面全体の抵抗が低減される。これにより、キャビテーション効果ひいては微細気泡の発生効果を比較的良好に確保することができる。
【0083】
なお、図３３に示すように、螺旋溝を有さない絞り部５’を水流路２に形成した水処理ノズル１’についても、本発明を同様に適用できる。図３３は、図３の水道水処理装置１００の水処理ノズル１を上記の水処理ノズル１’に置き換えた水処理装置１００”を示すものであり、キャビテーション処理部５と絞り部５’の相違点を除き、その余の構成は図３と全く同じである。よって、図３と共通する構成要素には同一の符号を付与して詳細な説明は略する。絞り部５’は螺旋溝５０を有さず、旋回流の発生は見込めないが、流れが絞られることによる流速増大により負圧発生する点は同様であり、外気導入通路２０を経て外気を自吸でき、気液混合ノズルとしての活用が可能である。そして、外気導入通路２０が傾斜して設けられていることで、キャビテーション処理部５（絞り部）生ずる背圧の影響を受けにくくなり、外気導入通路２０へ水の逆流を抑制できる効果が同様に達成できる。
【0084】
以上、本発明の種々の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した必須の構成要件以外の技術的要素については、適宜取捨選択した形で実施することができる。例えば、積層メッシュモジュールに含まれる細目メッシュ部材の数は、上記実施形態により制限されるものではなく、例えば送液圧が０．５ＭＰａ程度までの条件において十分な送液量が得られる限り、例えば２以上２０以下の範囲で適宜選択することが可能である。
【符号の説明】
【0085】
１ 水処理ノズル
２ 水流路
３ 水入口
４ 水出口
５ キャビテーション処理部
７ 外気中継空間
１０ ノズル本体
２０ 外気導入通路
２０Ａ 本体部
２０Ｂ 縮径部
２０Ｅ 外気入口
２０Ｐ 基端側部
２０Ｓ ピンホール部
２０Ｔ 外気出口
２１ 入口側テーパ部
２２ 出口側テーパ部
２６ 空間形成凹部
３１，３２ 溝部
３１，３２ シールリング
３３ キャップ側シール部材
４０ ケーシング部
４０Ｍ ケーシング本体
４０ａ 段付き面
４１ 継手座ぐり
４２ 雌ねじ継手部
４３ シールリング
４４ ノズル収容孔
４４ａ 支持フランジ
４５ ケーシング側開口部
４６ ケーシング外気流路
４６Ｅ ケーシング側外気入口
４６Ｔ ケーシング側外気出口
４７ 溝部
４７Ａ 外気誘導空隙
５０ 螺旋溝
５１ 溝底
５２ 溝間領域
６０ 出口キャップ
６０ｂ 雌ねじ部
６１ 水流出口
６２ 支持フランジ
６３ 積層メッシュモジュール
６３Ａ～６３Ｄ メッシュ部材
６３Ｐメッシュシール部材
６４ 出口スリーブ
６４ｂ 雄ねじ部
６５ シール嵌合用溝部
７０ 逆流防止用弾性リング
７０Ｃ シール面
９１ 水道蛇口ユニット
９２ 通水バルブ
１００ 水道水処理装置
ＤＸＷ 処理済水
Ｏ 軸線
Ｑ 軸線
２ 水流路
３ 水入口
４ 水出口
５ キャビテーション処理部
７ 外気中継空間
１０ ノズル本体
２０ 外気導入通路
２０Ａ 本体部
２０Ｂ 縮径部
２０Ｅ 外気入口
２０Ｐ 基端側部
２０Ｓ ピンホール部
２０Ｔ 外気出口
２１ 入口側テーパ部
２２ 出口側テーパ部
２６ 空間形成凹部
３１，３２ 溝部
３１，３２ シールリング
３３ キャップ側シール部材
４０ ケーシング部
４０Ｍ ケーシング本体
４０ａ 段付き面
４１ 継手座ぐり
４２ 雌ねじ継手部
４３ シールリング
４４ ノズル収容孔
４４ａ 支持フランジ
４５ ケーシング側開口部
４６ ケーシング外気流路
４６Ｅ ケーシング側外気入口
４６Ｔ ケーシング側外気出口
４７ 溝部
４７Ａ 外気誘導空隙
５０ 螺旋溝
５１ 溝底
５２ 溝間領域
６０ 出口キャップ
６０ｂ 雌ねじ部
６１ 水流出口
６２ 支持フランジ
６３ 積層メッシュモジュール
６３Ａ～６３Ｄ メッシュ部材
６３Ｐメッシュシール部材
６４ 出口スリーブ
６４ｂ 雄ねじ部
６５ シール嵌合用溝部
７０ 逆流防止用弾性リング
７０Ｃ シール面
９１ 水道蛇口ユニット
９２ 通水バルブ
１００ 水道水処理装置
ＤＸＷ 処理済水
Ｏ 軸線
Ｑ 軸線
【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16A】
【図16B】
【図16C】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28A】
【図28B】
【図28C】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
