特開 2022-62734 微細泡生成装置、および微細泡供給装身具

(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】P2022062734

(43)【公開日】2022-04-21

(54)【発明の名称】微細泡生成装置、および微細泡供給装身具

(51)【国際特許分類】

   B01F 23/20 20220101AFI20220414BHJP

   B01F 25/40 20220101ALI20220414BHJP

   B01F 35/71 20220101ALI20220414BHJP

   A45D 44/22 20060101ALI20220414BHJP

   A61H 33/02 20060101ALI20220414BHJP

【ＦＩ】

B01F3/04 Z

B01F5/06

B01F15/02 A

A45D44/22 C

A61H33/02 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020170833

(22)【出願日】2020-10-09

(71)【出願人】

【識別番号】399120763

【氏名又は名称】宮村 幸春

(74)【代理人】

【識別番号】100210804

【弁理士】

【氏名又は名称】榎 一

(72)【発明者】

【氏名】宮村 幸春

【テーマコード（参考）】

4C094

4G035

4G037

【Ｆターム（参考）】

4C094AA01

4C094AA04

4C094AA07

4C094BB11

4C094DD06

4C094EE05

4C094GG04

4C094GG06

4G035AB04

4G035AC26

4G035AE13

4G037AA01

4G037AA02

4G037EA01

4G037EA02

(57)【要約】

【課題】気液混合体の気泡を効率よく微細化して出力する技術を提供する。
【解決手段】
本発明の代表的な微細泡生成装置の一つは、液体を供給するための液体供給路と、気体を供給するための気体供給路と、前記液体供給路から供給される前記液体と、前記気体供給路から供給される前記気体とを混合した気液混合体を流す導管と、前記導管を流れた前記気液混合体を出力するための気液導出口と、前記導管の流路に配置されて前記気液混合体の流れによって回転するスクリューと、前記スクリューの近傍に配置されて前記気液混合体に対して流れ抵抗を加える流れ抵抗体とを備えることを特徴とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体を供給するための液体供給路と、
気体を供給するための気体供給路と、
前記液体供給路から供給される前記液体と、前記気体供給路から供給される前記気体とを混合した気液混合体を流す導管と、
前記導管を流れた前記気液混合体を出力するための気液導出口と、
前記導管の流路に配置され、前記気液混合体の流れによって回転するスクリューと、
前記導管の流路において前記スクリューの近傍に配置され、前記気液混合体に対して流れ抵抗を加える流れ抵抗体と
を備えたことを特徴とする微細泡生成装置。

【請求項2】

請求項１に記載の微細泡生成装置であって、
前記流れ抵抗体として、フィルタ面に多孔を有し、前記導管の流束の断面方向に沿って前記フィルタ面を配置した多孔フィルタを備える
ことを特徴とする微細泡生成装置。

【請求項3】

請求項１に記載の微細泡生成装置であって、
前記流れ抵抗体として、筒の側面に多孔を有し、前記気液混合体の流れる方向に沿って前記筒の対称軸を配置した多孔筒を備える
ことを特徴とする微細泡生成装置。

【請求項4】

請求項１に記載の微細泡生成装置であって、
前記流れ抵抗体として、
筒の側面に多孔を有し、前記気液混合体の流れる方向に沿って前記筒の対称軸を配置した多孔筒と、
多孔を有するフィルタ面が前記多孔筒の端面に接合された多孔フィルタと
を備えることを特徴とする微細泡生成装置。

【請求項5】

請求項４のいずれか一項に記載の微細泡生成装置であって、
前記流れ抵抗体として、
筒径の異なる複数の前記多孔筒を略同軸に配置して、前記多孔筒の側面を一部重ねた同軸流れ抵抗体を備える
ことを特徴とする微細泡生成装置。

【請求項6】

請求項５に記載の微細泡生成装置であって、
前記スクリューは、
前記同軸流れ抵抗体を構成する２つの前記多孔フィルタの軸間に挿置される
ことを特徴とする微細泡生成装置。

【請求項7】

請求項３～６のいずれか一項に記載の微細泡生成装置であって、
前記気体供給路は、前記多孔筒の少なくとも一つの外周付近に配置され、
前記外周付近に生じた気泡は、前記スクリューの回転による遠心分離作用によって前記多孔筒の外周から回転中心の方向へ誘導されて前記多孔筒の側面を通過する
ことを特徴とする微細泡生成装置。

【請求項8】

請求項１～７のいずれか一項に記載の微細泡生成装置であって、
前記スクリューの回転を前記流れ抵抗体に伝達する回転伝達部を備え、
前記流れ抵抗体は、前記スクリューの回転によって回転駆動される回転体である
ことを特徴とする微細泡生成装置。

【請求項9】

請求項１～８のいずれか一項に記載の微細泡生成装置であって、
前記液体供給路に前記液体が供給されると共に前記気体供給路に前記気体を供給し、前記液体供給路に前記液体が供給停止されると共に前記気体供給路に前記気体を供給停止する連動開閉弁を備えた
ことを特徴とする微細泡生成装置。

【請求項10】

請求項１～９のいずれか一項に記載の微細泡生成装置であって、
前記気液導出口から出力される前記気液混合体を流すための微細泡出力ホースをさらに備え、
前記微細泡出力ホースは、
フレキシブルなホースと、
「前記ホースの流路径を狭める縮径部」および「狭めた流路径を拡げる拡径部」を対称構造に備え、前記ホースの流路内に一つ以上挿置される加圧パーツとを有する
ことを特徴とする微細泡生成装置。

【請求項11】

請求項１～１０のいずれか一項に記載の微細泡生成装置と、
ユーザに装着することによって、前記微細泡生成装置から出力された前記気液混合体をユーザの装着箇所に供給する装身具と、
を備えたことを特徴とする微細泡供給装身具。

【請求項12】

請求項１１に記載の微細泡供給装身具であって、
前記装身具は、出力された前記気液混合体をユーザの顔に供給するためのフェイスマスク形状をなす
ことを特徴とする微細泡供給装身具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、微細泡生成装置、および微細泡供給装身具に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、微細化した気泡（ナノバブルやマイクロバブルなど）を液体に混合させて気液混合体を生成する技術が知られている。

【0003】

例えば、特許文献１には、『２本の円筒（大径・小径）を同軸に嵌合させ、２本の円筒間にできる微小な隙間（以下「狭隘路」という）に炭酸ガスと水の混合流体（気液混合体）を流すことによって、炭酸ガスを混合する多目的ガス溶解装置』が開示される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２－２２８６３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述した特許文献１の技術は、狭隘路に気液混合体を流すことによって、高い動圧を気液混合体にかけて液中の気泡を微細化するという点で優れている。

【0006】

しかし、狭隘路を流路に使用するため、微細泡を含む気液混合体の収量を増やすことが難しいという問題点があった。

【0007】

また、気液混合体が狭隘路を通るように高い液圧をかけるため、ガス溶解装置の壁面に亀裂が入って液体が漏れるなどのおそれがあり、ガス溶解装置には頑丈な素材（肉厚の金属など）を使用する必要があった。そのため、汎用かつ安価なプラスチック素材を使用できないという問題点があった。

【0008】

さらに、狭隘路に大きな気泡が混入するたびに、圧縮された大きな気泡で栓をされた状態になり、気液混合体は瞬間的に流れにくくなる。そのため、狭隘路中の気液混合体はたびたび詰まって間欠的に吹き出すようになる。したがって、気液混合体の円滑な流れを得ることが難しいという問題点があった。

【0009】

そこで、本願発明は、これら問題点のいずれかを解決するために、気液混合体の気泡を効率よく微細化して出力する技術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】

【0010】

上記課題を解決するために、本発明の代表的な微細泡生成装置の一つは、液体を供給するための液体供給路と、気体を供給するための気体供給路と、前記液体供給路から供給される前記液体と、前記気体供給路から供給される前記気体とを混合した気液混合体を流す導管と、前記導管を流れた前記気液混合体を出力するための気液導出口と、前記導管の流路に配置されて前記気液混合体の流れによって回転するスクリューと、前記導管の流路において前記スクリューの近傍に配置されて前記気液混合体に対して流れ抵抗を加える流れ抵抗体とを備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、気液混合体の気泡を効率よく微細化して出力することが可能になる。

【0012】

上記した以外の課題、構成および効果については、以下の実施形態の説明において、さらに詳しく説明される。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、微細泡生成装置１００の全体構成を例示する断面図である。

【図2】図２は、微細化ブロック１３０の内側部分を例示する図である。

【図3】図３は、微細化ブロック１３０の外側部分を例示する図である。

【図4】図４は、微細化ブロック１３０の外側部分（一部切り欠き）を例示する図である。

【図5】図５は、微細化ブロック１３０のパーツ構成を例示する図である。

【図6】図６は、微細泡生成装置１００内の気泡の経路を例示する図である。

【図7】図７は、流れ抵抗体による気泡の剪断作用を説明する図である。

【図8】図８は、微細泡生成装置１００Ａの微細化ブロック１３０Ａ（一部切り欠き）を例示する図である。

【図9】図９は、微細泡生成装置１００Ｂの構成を示す図である。

【図10】図１０は、微細泡出力ホース２００の構造を例示する図である。

【図11】図１１は、加圧パーツ２２０の配列構造を例示する図である。

【図12】図１２は、フェイスマスクへの応用を説明する図である。

【図13】図１３は、サウナスーツへの応用を説明する図である。

【図14】図１４は、脚部装着への応用を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

【実施例0015】

＜微細泡生成装置１００の全体構成＞
図１は、微細泡生成装置１００の全体構成を例示する断面図である。

【0016】

同図において、微細泡生成装置１００は、樹脂成形品である供給ブロック１１０と、樹脂成形品である導出ブロック１２０と、微細化ブロック１３０とから概略構成される。

【0017】

供給ブロック１１０と導出ブロック１２０とは、微細化ブロック１３０を間に挟んだ状態で、互いの螺合部１１０ａ、１２０ａを介して螺合される。この螺合箇所にＯリング１１０ｂ、１２０ｂを挟むことによって微細泡生成装置１００の気密性および液密性が保たれる。

【0018】

この供給ブロック１１０は、供給側軸支部１１１、液体供給路１１２、気体供給路１１４、および導管１１６（上流方向の片側）を備える。

【0019】

供給側軸支部１１１は、微細化ブロック１３０の片軸を軸支する。この供給側軸支部１１１は、図１に例示するように流路の上流側に向けて先細りの形状をなすことによって、流れ抵抗を少なくしている。

【0020】

液体供給路１１２は、水道管などの供給源から液体弁１１２ａを介して液体が供給される導入路である。この液体供給路１１２の内壁には、液体の無用な流れを整流するための整流フィン１１２ｂが設けられる。

【0021】

気体供給路１１４は、ガス管やガスボンベなどの供給源から気体が供給される導入路であって、連動開閉弁１１４ａを備える。連動開閉弁１１４ａは、液体弁１１２ａの開閉操作または液圧などに連動して開閉するエアー弁である。

【0022】

導管１１６は、液体供給路１１２から供給される液体と、気体供給路１１４から供給される気体（気泡）とを混合した気液混合体を流すための流路である。

【0023】

一方、導出ブロック１２０は、導管１１６（下流方向の片側）、導出側軸支部１２１、および気液導出口１２２を備える。

【0024】

導出側軸支部１２１は、微細化ブロック１３０の片軸を軸支する。この導出側軸支部１２１は、図１に例示するように流路の下流側に向けて先細りの形状をなすことによって、流れ抵抗を少なくしている。

【0025】

気液導出口１２２は、導管１１６を流れた気液混合体の出口であって、導出する気液混合体を整流するための整流フィン１２２ａを備える。

【0026】

＜微細化ブロック１３０の内側部分＞
次に、微細化ブロック１３０の内側部分について説明する。
図２は、微細化ブロック１３０の内側部分を例示する図である。
同図において、微細化ブロック１３０は、内側部分として、回転軸１３１、ベアリング１３２、スクリュー１３３、ホイール１３４、およびベアリング１３５を備える。

【0027】

この回転軸１３１は、スクリュー１３３およびホイール１３４の回転中心を実体的（または見かけ上）貫通して設けられる。この回転軸１３１の両端には、回転抵抗を軽減するベアリング１３２、１３５が設けられる。ベアリング１３２、１３５は、図１に示した供給側軸支部１１１および導出側軸支部１２１に嵌合する。この構造により、回転軸１３１、スクリュー１３３、およびホイール１３４は、ベアリング１３２、１３５を介して回転する。

【0028】

スクリュー１３３は、導管１１６の中心軸の方向に対して捻れた回転翼（例えば図２では６枚の回転翼）を有する。スクリュー１３３は、図１に示す導管１１６の流路内に配置され、回転翼で気液混合体の流れを受けることによって回転する。

【0029】

ホイール１３４は、気液混合体の流圧に抗して、後述する同軸流れ抵抗体１４２を流路上に位置させるための抑え部材である。

【0030】

＜微細化ブロック１３０の外側部分＞
続いて、微細化ブロック１３０の外側部分について説明する。
図３は、微細化ブロック１３０の外側部分を例示する図である。
図４は、微細化ブロック１３０の外側部分（一部切り欠き）を例示する図である。
図５は、微細化ブロック１３０のパーツ構成を例示する図である。

【0031】

図３～図５において、微細化ブロック１３０は、スクリュー１３３の周囲に近傍配置される流れ抵抗体として、比較的小径の流れ抵抗体１４０と、比較的大径の流れ抵抗体１４１とを備える。これら流れ抵抗体１４０、１４１は、互いの対称軸を略同軸にして、互いの側面を一部重ねることによって、同軸流れ抵抗体１４２を構成する。

【0032】

以下、ここでの「近傍」とは、気液混合体に対して、流れ抵抗体が気泡の微細化に寄与する（好ましくは、有効、十分、または高効率な）流れ抵抗を加えることができるほどに接近した配置関係という意味である。より具体的な「近傍」については、液の粘性や、流れ抵抗の値や、気泡の物理特性や、実験的な微細化の効果確認などに応じて設定される。

【0033】

流れ抵抗体１４０は、気液混合体の流れる方向に沿って対称軸が配置されて側面に多孔を設けた多孔筒１４３と、多孔を設けたフィルタ面を多孔筒１４３の端面（上流側または下流側の端面、図３～５では下流側の端面）に接合した多孔フィルタ１４４とを備える。この多孔フィルタ１４４は、導管１１６の流束の断面方向に沿って配置される。

【0034】

流れ抵抗体１４１は、気液混合体の流れる方向に沿って対称軸が配置されて側面に多孔を設けた多孔筒１４５と、多孔筒１４５の端面（上流側または下流側の端面、図３～５では下流側の端面）に接合された多孔フィルタ１４６とを備える。この多孔フィルタ１４６は、導管１１６の流束の断面方向に沿って配置される。

【0035】

ここでの「多孔」の好ましい一例は、
・孔の幅…０．４ｍｍ程度
・孔の中心間隔…０．５ｍｍ程度
・孔の配列…六角孔のハニカム配列
・孔の加工方法…金属薄板をエッチング処理
などである。

【0036】

＜回転の伝達機構について＞
次に、図４および図５を用いて、スクリュー１３３から流れ抵抗体（ここでは同軸流れ抵抗体１４２）への回転の伝達機構について説明する。

【0037】

ホイール１３４には、回転軸１３１を中心に挟んで一対の回転伝達部１３４Ｐが設けられる。一対の回転伝達部１３４Ｐは、図４に例示するように、多孔フィルタ１４６の対応する穴を貫通しつつ、スクリュー１３３の対応する箇所に嵌合する。さらに、多孔フィルタ１４６は多孔筒１４５の端面に接合される。

【0038】

このような構造により、スクリュー１３３の回転は、一対の回転伝達部１３４Ｐを介して、
（１）ホイール１３４
（２）多孔フィルタ１４６
（３）多孔筒１４５
に伝達される。

【0039】

さらに、スクリュー１３３の回転翼には、回転軸１３１を中心に挟んで一対の回転伝達部１３３Ｐが設けられる。一対の回転伝達部１３３Ｐは、図４に例示するように、多孔フィルタ１４４の対応する穴を貫通する。さらに、多孔フィルタ１４４は多孔筒１４３の端面に接合される。

【0040】

このような構造により、スクリュー１３３の回転は、一対の回転伝達部１３３Ｐを介して、
（１）多孔フィルタ１４４
（２）多孔筒１４３
に伝達される。

【0041】

このような回転の伝達機構によって、同軸流れ抵抗体１４２は、スクリュー１３３の回転に伴って、同軸状態を保ちながら一体に回転駆動される。

【0042】

＜気体の供給源について＞
続いて、気体の供給源について、炭酸ガスを例にあげて説明する。
炭酸ガスの供給源としては、ビールサーバー用などの汎用のガスボンベや、微細泡生成装置１００専用に設計されたガスボンベや供給管などが使用可能である。ガスの供給源と気体供給路１１４との間には、ガスレギュレータが配置される。連動開閉弁１１４ａには、このガスレギュレータを介して適度に減圧されて安定化された炭酸ガスが供給される。このときのガス圧は、気液混合体が気体供給路１１４を逆流せず、気体が液体供給路１１２から噴出せず、かつ気泡が液体に所望割合で混合するのに必要な圧力値（例えば０．３ＭＰａ）に調整される。

【0043】

＜気泡の微細化作用について＞
図６は、微細泡生成装置１００内の気泡の経路を例示する図である。
図７は、流れ抵抗体による気泡の剪断作用を説明する図である。
以下、図６および図７を用いて、気泡の微細化作用について説明する。

【0044】

連動開閉弁１１４ａは、液体弁１１２ａの開閉操作や液圧に連動して開閉することによって、液体供給路１１２に液体が供給開始されると共に気体を供給開始し、液体が供給停止されると共に気体を供給停止する。

【0045】

気体供給路１１４に供給された気体は、図６に例示するように多孔筒１４３の外周付近の１箇所に到達して、導管１１６内を流れる液体に気泡として混合する。混合後の気泡は、導管１１６の周壁に沿って回転する多孔筒１４３と液の粘性作用によって旋回し、多孔筒１４３の外周付近の１箇所から導管１１６の周壁方向に拡幅する。

【0046】

このように導管１１６の周壁方向に拡幅した気泡の流れは、図６に例示する複数の経路を通って流れる。
以下、図６の経路ごとに気泡の微細化作用を説明する。

【0047】

（１）経路Ｒ１の場合
多孔筒１４３およびスクリュー１３３の回転によって近傍の気液混合体は周壁方向に旋回するため、遠心分離作用が働く。この遠心分離作用によって、液体よりも比重の軽い気泡は、多孔筒１４３の外周から多孔壁を通り抜けて回転中心の方向へ誘導される。この多孔筒１４３を気泡が通過する前後において、流れ抵抗体である多孔筒１４３の多孔壁（透過孔）の回転と液の粘性作用とによって、気泡には周壁方向へ引きちぎるような剪断力が作用する。その結果、多孔筒１４３の回転駆動によって、気泡は、図７［Ｂ］に例示するように引きちぎられ、細かく剪断され微細化される。
このように微細化された気泡は、導管１１６の中心域の流れに導かれて旋回しながら、多孔フィルタ１４４、スクリュー１３３、および多孔フィルタ１４６を順番に通過する。まず、多孔フィルタ１４４の多孔壁（透過孔）の回転と液の粘性作用によって、気泡には回転方向へ引きちぎるような剪断力が作用する。次に、スクリュー１３３による流れ方向の曲折と液の粘性作用によって、気泡には引きちぎるような剪断力が作用する。さらに、多孔フィルタ１４６の多孔壁（透過孔）の回転と液の粘性作用によって、気泡には回転方向へ引きちぎるような剪断力が作用する。
以上の代表的な剪断作用によって、経路Ｒ１を通って流れる気泡は効率よく多段階に微細化（例えばナノバブルやマイクロバブル程度に微細化）される。

【0048】

（２）経路Ｒ２の場合
多孔筒１４３の多孔壁を通り抜けなかった気泡は、そのまま下流方向へ流れて、多孔筒１４３と多孔筒１４５との円筒間にできる隙間（以下「第１狭隘路Ｓ１」という）に入る。気泡は、第１狭隘路Ｓ１を通過することによって大きな動圧差が作用して引きちぎられ、剪断されて微細化される。
なお、第１狭隘路Ｓ１の内周壁（多孔筒１４３）と外周壁（多孔筒１４５）が回転するため、第１狭隘路Ｓ１を流れる気泡と液体との間には攪拌作用が働きやすい。この攪拌作用によって第１狭隘路Ｓ１が大きな気泡で栓をされた状態は起こりづらく、気泡は円滑に流れる。
このように微細化された気泡は、導管１１６の中心域の流れに導かれて旋回しながら、多孔フィルタ１４６を通過する。多孔フィルタ１４６の多孔壁（透過孔）の回転と液の粘性作用によって、気泡には回転方向へ引きちぎるような剪断力が作用する。
以上の代表的な剪断作用によって、経路Ｒ２を通って流れる気泡は効率よく多段階に微細化（例えばナノバブルやマイクロバブル程度に微細化）される。

【0049】

（３）経路Ｒ３の場合
経路Ｒ２と同様にして、気泡は、多孔筒１４３と多孔筒１４５との円筒間にできる第１狭隘路Ｓ１を円滑に流れて剪断され微細化される。
このように微細化された気泡は、導管１１６の周壁（静止状態）と、多孔筒１４５およびホイール１３４の周壁（回転状態）との隙間（以下「第２狭隘路Ｓ２」という）に生じる流れに巻き込まれて、第２狭隘路Ｓ２に入る。第２狭隘路Ｓ２では、静止状態の外周壁と、回転状態の内周壁との狭い隙間に大きな動圧差が生じる。気泡がこの動圧差に晒されることによって、気泡には引きちぎるような剪断力が作用する。
なお、第２狭隘路Ｓ２を流れる気泡と液体との間には、回転による攪拌作用が働く。この攪拌作用によって第２狭隘路Ｓ２が大きな気泡で栓をされた状態は起こりづらく、気泡は円滑に流れる。
以上の代表的な剪断作用によって、経路Ｒ３を通って流れる気泡は効率よく多段階に微細化（例えばナノバブルやマイクロバブル程度に微細化）される。

【0050】

＜実施例１の効果＞

【0051】

（１）本実施例１では、導管１１６内のスクリュー１３３が回転することによって、同軸流れ抵抗体１４２を構成する複数の流れ抵抗体は一体になって自動的に回転駆動される。
このような流れ抵抗体の一つ一つの自動回転と、液の粘性とによって、気液混合体に含まれる気泡は剪断されて微細化される。
したがって、本実施例１は、導管１１６内に「回転する流れ抵抗体」を配置したことによって、気液混合体の気泡を効率よく微細化して出力できるという点で優れている。

【0052】

（２）本実施例１では、特許文献１に比べて、気液混合体を通す経路（導管１１６）の径が広く、気液混合体の収量を増やすことが容易になる。
したがって、本実施例１は、特許文献１に比べて、気液混合体の収量を増やしやすいという点で優れている。

【0053】

（３）本実施例１では、特許文献１に比べて、気液混合体を通す経路（導管１１６）の径が広く、かつ気液混合体が複数経路（図６参照）に分流して流れる。そのため、導管１１６の内壁に過大な圧力はかかりづらい。そのため、導管１１６の壁面に亀裂が入って液体が漏れるなどのおそれが少ない。
したがって、本実施例１は、導管１１６の素材に汎用かつ安価なプラスチック素材を使用できるという点で優れている。

【0054】

（４）本実施例１では、特許文献１に比べて、気液混合体を通す経路（導管１１６）の径が広い上に、導管１１６内で微細化ブロック１３０（流れ抵抗体）が回転する。この回転による攪拌作用によって、導管１１６を流れる気液混合体は円滑に流れる。
したがって、本実施例１は、気液混合体の円滑な流れを得ることができるという点で優れている。

【0055】

（５）本実施例１では、回転する流れ抵抗体として多孔フィルタ１４４、１４６を備える。そのため、多孔フィルタ１４４、１４６を通過して流れる気泡は、多孔フィルタ１４４、１４６の回転駆動によって、流束の断面方向に剪断され微細化される。
したがって、本実施例１は、多孔フィルタ１４４、１４６が導管１１６内で回転することによって、気液混合体の気泡を効率よく微細化して出力できるという点で優れている。

【0056】

（６）本実施例１では、回転する流れ抵抗体として多孔筒１４３、１４５を備える。そのため、多孔筒１４３、１４５を通過して流れる気泡は、多孔筒１４３、１４５の回転駆動によって周壁方向に剪断され微細化される。
したがって、本実施例１は、多孔筒１４３、１４５が導管１１６内で回転することによって、気液混合体の気泡を効率よく微細化して出力できるという点で優れている。

【0057】

（７）本実施例１では、回転する流れ抵抗体として、複数の多孔壁（筒の側面、フィルタ面）を有する流れ抵抗体１４０、１４１を備える。そのため、流れ抵抗体１４０、１４１を通過して流れる気泡は、回転する複数の多孔壁（筒の側面、フィルタ面）を段階的に経て剪断され微細化される。
したがって、本実施例１は、流れ抵抗体１４０、１４１が導管１１６内で回転することによって、気液混合体の気泡を筒の側面およびフィルタ面で段階的に効率よく微細化して出力できるという点で優れている。

【0058】

（８）本実施例１では、回転する流れ抵抗体として、複数の流れ抵抗体１４０、１４１を略同軸にして側面を一部重ねた同軸流れ抵抗体１４２を備える。この同軸流れ抵抗体１４２を通過して流れる気泡は、図６に例示するように、多様な経路（例えばＲ１～Ｒ３）に分流して流れる。これら多様な経路それぞれにおいて、先に詳述したように気泡は剪断され微細化される。
したがって、本実施例１は、同軸流れ抵抗体１４２が導管１１６内で回転することによって、複数の分流経路を介して、気液混合体の気泡を効率よく微細化して出力できるという点で優れている。

【0059】

（９）本実施例１では、スクリュー１３３は、同軸流れ抵抗体１４２を構成する２つの多孔フィルタ１４４、１４６の軸間に挿置され、前後の流れ抵抗体１４０、１４１に連結される。このようなスクリュー１３３を中間にした直線的な連結関係によって、スクリュー１３３から前後の流れ抵抗体１４０、１４１までの間隔がそれぞれ略最短になり、回転駆動の伝達損失を低減することが可能になる。
したがって、本実施例１は、同軸流れ抵抗体１４２が低損失で効率よくスクリュー回転するという点で優れている。

【0060】

（１０）本実施例１では、多孔筒１４３の外周付近に気泡を供給する。スクリュー１３３および多孔筒１４３の回転による遠心分離作用によって、液よりも比重の軽い気泡を多孔筒１４３の外周から回転中心の方向へ効率的に誘導する。その結果、効率的に誘導される多くの気泡を多孔筒１４３の多孔壁で剪断して微細化することが可能になる。
したがって、本実施例１は、スクリュー１３３および多孔筒１４３の回転による遠心分離作用によって気泡を誘導して、一段と効率的に気泡を微細化して出力できるという点で優れている。

【0061】

（１１）本実施例１では、液体供給に連動して自動的に気体供給を行う連動開閉弁１１４ａを備える。そのため、装置の利用者は、液体供給の開始／停止のみを操作すればよく、気体供給の開始／停止を操作する必要がない。また、液体と気体の供給タイミングがずれて、気液導出口１２２から液体や気体の一方のみが無駄に出力されることもない。
したがって、本実施例１は、連動開閉弁１１４ａを備えることによって、装置の操作を簡単にし、かつ液体や気体の無駄を省くことができるという点で優れている。

【実施例0062】

次に、実施例２として、微細泡生成装置１００Ａについて説明する。
図８は、微細泡生成装置１００Ａの微細化ブロック１３０Ａ（一部切り欠き）を例示する図である。
なお、その他の構成や動作は、実施例１と同様のため、実施例１（図１～７参照）と同じ参照符号を付与して、ここでの重複説明を省略する。

【0063】

同図において、微細化ブロック１３０Ａは、スクリュー１３３の周囲に近傍配置される流れ抵抗体として、比較的小径の流れ抵抗体１４０Ａと、比較的大径の流れ抵抗体１４１Ａとを備える。これらの流れ抵抗体１４０Ａ、１４１Ａは、互いの対称軸を略同軸にして、互いの側面を一部重ねることによって、同軸流れ抵抗体１４２Ａを構成する。

【0064】

流れ抵抗体１４０Ａは、気液混合体の流れる方向に沿って対称軸が配置されて側面に多孔を設けた多孔筒１４３Ａと、多孔を設けたフィルタ面を多孔筒１４３の端面（上流側または下流側の端面、図３～５では下流側の端面）に接合した多孔フィルタ１４４Ａとを備える。この多孔フィルタ１４４Ａは、導管１１６の流束の断面方向に沿って配置される。

【0065】

さらに、多孔フィルタ１４４Ａは、貫通する回転軸１３１との間に、摺動抵抗を軽減するための回転摺動部１４４Ｓを備える。

【0066】

流れ抵抗体１４１Ａは、気液混合体の流れる方向に沿って対称軸が配置されて側面に多孔を設けた多孔筒１４５Ａと、多孔を設けたフィルタ面を多孔筒１４５Ａの端面（上流側または下流側の端面、図３～５では下流側の端面）に接合した多孔フィルタ１４６Ａとを備える。この多孔フィルタ１４６Ａは、導管１１６の流束の断面方向に沿って配置される。

【0067】

さらに、多孔フィルタ１４６Ａは、貫通する回転軸１３１との間に、摺動抵抗を軽減するための回転摺動部１４６Ｓを備える。

【0068】

ここでの「多孔」の好ましい一例は、
・孔の幅…０．４ｍｍ程度
・孔の中心間隔…０．５ｍｍ程度
・孔の配列…六角孔のハニカム配列
・孔の加工方法…金属薄板をエッチング処理
などである。

【0069】

＜流れ抵抗体の回転フリー機構について＞
次に、図８を用いて、同軸流れ抵抗体１４２Ａの回転フリー機構について説明する。

【0070】

実施例２は、スクリュー１３３と多孔フィルタ１４６Ａとの間に回転伝達部１３４Ｐ（実施例１参照）を有しない。さらに、回転摺動部１４６Ｓは回転軸１３１に対して滑る。そのため、流れ抵抗体１４１Ａ（多孔フィルタ１４６Ａ、多孔筒１４５Ａ）は回転フリーの状態に置かれる。

【0071】

さらに、実施例２は、スクリュー１３３と多孔フィルタ１４４Ａとの間に回転伝達部１３３Ｐ（実施例１参照）を有しない。さらに、回転摺動部１４４Ｓは回転軸１３１に対して滑る。そのため、流れ抵抗体１４０Ａ（多孔フィルタ１４４Ａ、多孔筒１４３Ａ）は回転フリーの状態に置かれる。

【0072】

＜気泡の微細化作用について＞
以下、実施例２における気泡の微細化作用について説明する。

【0073】

連動開閉弁１１４ａによって気体供給路１１４に供給された気体は、多孔筒１４３Ａの外周付近の１箇所に到達して、導管１１６内を流れる液体に気泡として混合する。混合後の気泡は、スクリュー１３３の回転作用と液の粘性によって旋回し、多孔筒１４３Ａの外周付近の１箇所から導管１１６の周壁方向に拡幅する。

【0074】

このように導管１１６の周壁方向に拡幅した気泡の流れは、実施例１（図６参照）と同様に複数の経路Ｒ１～Ｒ３を通って流れる。
以下、これらの経路Ｒ１～Ｒ３ごとに気泡の微細化作用を説明する。

【0075】

（１）経路Ｒ１の場合
気液混合体の流れは、スクリュー１３３と共に回転することによって、導管１１６内を旋回しながら流れる。この旋回による遠心分離作用によって、液体よりも比重の軽い気泡は、多孔筒１４３Ａの外周から多孔壁を通り抜けて回転中心の方向へ誘導される。この多孔筒１４３Ａを気泡が通過する前後において、多孔筒１４３Ａの多孔壁（透過孔）の流れ抵抗と、旋回する液の粘性作用によって、気泡には周壁方向へ引きちぎるような剪断力が作用する。その結果、気泡は、引きちぎられ、細かく剪断され微細化される。
このように微細化された気泡は、導管１１６の中心域の流れに導かれて旋回しながら、多孔フィルタ１４４Ａ、スクリュー１３３、および多孔フィルタ１４６Ａを順番に通過する。まず、多孔フィルタ１４４Ａの多孔壁（透過孔）の流れ抵抗と旋回する液の粘性作用によって、気泡には旋回方向へ引きちぎるような剪断力が作用する。次に、スクリュー１３３による流れ方向の曲折と液の粘性作用によって、気泡には引きちぎるような剪断力が作用する。さらに、多孔フィルタ１４６Ａの多孔壁（透過孔）の流れ抵抗と旋回する液の粘性作用によって、気泡には回転方向へ引きちぎるような剪断力が作用する。
以上の代表的な剪断作用によって、経路Ｒ１を通って流れる気泡は効率よく多段階に微細化（例えばナノバブルやマイクロバブル程度に微細化）される。

【0076】

（２）経路Ｒ２の場合
多孔筒１４３Ａの多孔壁を通り抜けなかった気泡は、そのまま下流方向へ流れて、多孔筒１４３Ａと多孔筒１４５Ａとの円筒間にできる隙間（以下「第１狭隘路Ｓ１」という）に入る。気泡は、第１狭隘路Ｓ１を通過することによって大きな動圧差が作用して引きちぎられ、剪断されて微細化される。
なお、第１狭隘路Ｓ１の周壁を構成する多孔筒１４３Ａと多孔筒１４５Ａとは回転フリーのため気液混合体の旋回に引っ張られて独立に回転する。そのため、第１狭隘路Ｓ１を流れる気泡と液体との間には攪拌作用が働きやすい。この攪拌作用によって第１狭隘路Ｓ１が大きな気泡で栓をされた状態は起こりづらく、気泡は円滑に流れる。
このように微細化された気泡は、導管１１６の中心域の流れに導かれて旋回しながら、多孔フィルタ１４６Ａを通過する。多孔フィルタ１４６Ａの多孔壁（透過孔）の流れ抵抗と液の粘性作用によって、気泡には旋回方向へ引きちぎるような剪断力が作用する。
以上の代表的な剪断作用によって、経路Ｒ２を通って流れる気泡は効率よく多段階に微細化（例えばナノバブルやマイクロバブル程度に微細化）される。

【0077】

（３）経路Ｒ３の場合
経路Ｒ２と同様にして、気泡は、多孔筒１４３Ａと多孔筒１４５Ａとの円筒間にできる第１狭隘路Ｓ１を円滑に流れて剪断され微細化される。
このように微細化された気泡は、導管１１６の周壁（静止状態）と、回転フリー状態の多孔筒１４５Ａおよびホイール１３４の周壁との隙間（以下「第２狭隘路Ｓ２」という）に生じる流れに巻き込まれて、第２狭隘路Ｓ２に入る。第２狭隘路Ｓ２では、静止状態の外周壁と、回転フリー状態の内周壁との狭い隙間に大きな動圧差が生じる。気泡がこの動圧差に晒されることによって、気泡には引きちぎるような剪断力が作用する。
なお、第２狭隘路Ｓ２を流れる気泡と液体との間には、気液混合体の旋回による攪拌作用が働く。この攪拌作用によって第２狭隘路Ｓ２が大きな気泡で栓をされた状態は起こりづらく、気泡は円滑に流れる。
以上の代表的な剪断作用によって、経路Ｒ３を通って流れる気泡は効率よく多段階に微細化（例えばナノバブルやマイクロバブル程度に微細化）される。

【0078】

＜実施例２の効果＞

【0079】

（１）本実施例２では、導管１１６内にスクリュー１３３を配置したことによって、導管１１６を流れる気液混合体は、スクリュー１３３と一緒に旋回する。
さらに、スクリュー１３３の近傍に流れ抵抗体を配置する。そのため、スクリュー１３３の近傍で旋回する液の粘性と、流れ抵抗体の流れ抵抗とによって、気液混合体の気泡には引きちぎるような剪断力が作用する。この剪断力によって気泡は微細化される。
したがって、本実施例２は、導管１１６内にスクリュー１３３と流れ抵抗体とを近傍配置したことによって、気液混合体の気泡を効率よく微細化して出力できるという点で優れている。

【0080】

（２）本実施例２では、特許文献１に比べて、気液混合体を通す経路（導管１１６）の径が広く、気液混合体の収量を増やすことが容易になる。
したがって、本実施例２は、特許文献１に比べて、気液混合体の収量を増やしやすいという点で優れている。

【0081】

（３）本実施例２では、特許文献１に比べて、気液混合体を通す経路（導管１１６）の径が広く、かつ気液混合体が複数経路（経路Ｒ１～Ｒ３など）に分流して流れる。そのため、導管１１６の内壁に過大な圧力はかかりづらい。そのため、導管１１６の壁面に亀裂が入って液体が漏れるなどのおそれが少ない。
したがって、本実施例２は、導管１１６の素材に汎用かつ安価なプラスチック素材を使用できるという点で優れている。

【0082】

（４）本実施例２では、特許文献１に比べて、気液混合体を通す経路（導管１１６）の径が広い上に、スクリュー１３３によって導管１１６内を流れる気液混合体は旋回する。この旋回による攪拌作用によって、導管１１６を流れる気液混合体は円滑に流れる。
したがって、本実施例２は、気液混合体の円滑な流れを得ることができるという点で優れている。

【0083】

（５）本実施例２では、スクリュー１３３の近傍に流れ抵抗体として多孔フィルタ１４４Ａ、１４６Ａを配置する。そのため、多孔フィルタ１４４Ａ、１４６Ａの多孔壁（透過孔）の流れ抵抗と、スクリュー１３３と共に旋回する液の粘性とによって、多孔フィルタ１４４Ａ、１４６Ａを通過する気泡には、引きちぎるような剪断力が働く。その結果、気泡は微細化される。
したがって、本実施例２は、スクリュー１３３の近傍に多孔フィルタ１４４Ａ、１４６Ａを配置したことによって、気液混合体の気泡を効率よく微細化して出力できるという点で優れている。

【0084】

（６）本実施例２では、スクリュー１３３の近傍に流れ抵抗体として多孔筒１４３Ａ、１４５Ａを配置する。そのため、多孔筒１４３Ａ、１４５Ａの多孔壁（透過孔）の流れ抵抗と、スクリュー１３３と共に旋回する液の粘性とによって、多孔筒１４３Ａ、１４５Ａを通過する気泡に引きちぎるような剪断力が働く。その結果、気泡は微細化される。
したがって、本実施例２は、スクリュー１３３の近傍に多孔筒１４３Ａ、１４５Ａを配置したことによって、気液混合体の気泡を効率よく微細化して出力できるという点で優れている。

【0085】

（７）本実施例２では、スクリュー１３３の近傍に流れ抵抗体として、複数の多孔壁（筒の側面、フィルタ面）を有する流れ抵抗体１４０Ａ、１４１Ａを配置する。そのため、流れ抵抗体１４０Ａ、１４１Ａを通過して流れる気泡は、複数の多孔壁（筒の側面、フィルタ面）を段階的に経て剪断され微細化される。
したがって、本実施例１は、スクリュー１３３の近傍に流れ抵抗体１４０Ａ、１４１Ａを配置したことによって、気液混合体の気泡を複数の多孔壁（筒の側面、フィルタ面）で段階的に効率よく微細化して出力できるという点で優れている。

【0086】

（８）本実施例２では、複数の流れ抵抗体１４０Ａ、１４１Ａを略同軸にして側面を一部重ねた同軸流れ抵抗体１４２Ａを備える。この同軸流れ抵抗体１４２Aを通過して流れる気泡は、多様な経路（例えばＲ１～Ｒ３）に分流して流れる。これらの多様な経路それぞれにおいて、先に詳述したように気泡は剪断され微細化される。
したがって、本実施例２は、スクリュー１３３の近傍に同軸流れ抵抗体１４２Aを配置したことによって、複数の多様な分流経路を介して、気液混合体の気泡を効率よく微細化して出力できるという点で優れている。

【0087】

（９）本実施例２では、スクリュー１３３は、同軸流れ抵抗体１４２Ａを構成する２つの多孔フィルタ１４４Ａ、１４６Ａの軸間に挿置される。さらに、同軸流れ抵抗体１４２Ａを構成する多孔筒１４３Ａ、１４５Ａの側面は一部が重なる。その結果、スクリュー１３３の全周囲を殆ど囲むように同軸流れ抵抗体１４２Ａが配置される。この構造によって、スクリュー１３３の全周囲（上流方向、下流方向、周方向など）に生じる旋回流に対して、全周囲の同軸流れ抵抗体１４２Ａが作用することで、気泡の微細化を漏れなく（または漏れ少なく）行うことができる。
したがって、本実施例２は、スクリュー１３３を２つの多孔フィルタ１４４Ａ、１４６Ａの軸間に挿置したことによって、スクリュー１３３の全周囲について漏れなく（または漏れ少なく）気泡の微細化が可能になるという点で優れている。

【0088】

（１０）本実施例２では、多孔筒１４３Ａの外周付近に気泡を供給する。スクリュー１３３の回転による遠心分離作用によって、液よりも比重の軽い気泡を多孔筒１４３Ａの外周から回転中心の方向へ効率的に誘導する。その結果、効率的に誘導される多くの気泡を多孔筒１４３Ａの多孔壁（透過孔）で剪断して微細化することが可能になる。
したがって、本実施例２は、スクリュー１３３の回転による遠心分離作用によって気泡を誘導することによって、一段と効率的に気泡を微細化して出力できるという点で優れている。

【0089】

（１１）本実施例２では、液体供給に連動して自動的に気体供給を行う連動開閉弁１１４ａを備える。そのため、装置の利用者は、液体供給の開始／停止のみを操作すればよく、気体供給の開始／停止を操作する必要がない。また、液体と気体の供給タイミングがずれて、気液導出口１２２から液体や気体の一方のみが無駄に出力されることもない。
したがって、本実施例２は、連動開閉弁１１４ａを備えることによって、装置の操作を簡単にし、かつ液体や気体の無駄を省くことができるという点で優れている。