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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】P2023102481
(43)【公開日】2023-07-25
(54)【発明の名称】気泡発生器
(51)【国際特許分類】
B01F 23/20 20220101AFI20230718BHJP
B01F 25/20 20220101ALI20230718BHJP
【ＦＩ】
B01F3/04 Z
B01F5/02 Z
【審査請求】有
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022002991
(22)【出願日】2022-01-12
(71)【出願人】
【識別番号】511283837
【氏名又は名称】ウォーターナビ株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】520270299
【氏名又は名称】株式会社ＩＭＰＡＣＴ
(74)【代理人】
【識別番号】100136319
【弁理士】
【氏名又は名称】北原 宏修
(74)【代理人】
【識別番号】100143498
【弁理士】
【氏名又は名称】中西 健
(72)【発明者】
【氏名】山口 誠
【テーマコード（参考）】
4G035
【Ｆターム（参考）】
4G035AB04
4G035AC14
4G035AE13
(57)【要約】
【課題】本発明の課題は、気泡を発生させる際のエネルギー消費量をできるだけ抑えることができる気泡発生器を提供することにある。
【解決手段】本発明に係る気泡発生器１は、本体部１００、液体経路形成部２００および第１板部３００を備える。本体部は、第１内部空間ＳＰ１、開口ＯＰおよび第１孔Ｈ１を有する。開口は、第１側に開くと共に、第１内部空間の第１側の端部に相当する。第１孔は、第１側の反対側である第２側に形成される。また、本体部は、第１側から第２側を見た場合に第１孔の全領域が開口の領域で覆われている。液体経路形成部は、第２内部空間ＳＰ２を有する。第２内部空間は、第１孔を介して第１内部空間と連通している。また、液体経路形成部は、第１孔の縁から第２側に延びている。第１板部は、本体部との間に全周に亘って第１隙間が形成されるように開口と対向して配置され、第１側から第２側を見た場合に開口の領域を覆い隠す。
【選択図】図１
【解決手段】本発明に係る気泡発生器１は、本体部１００、液体経路形成部２００および第１板部３００を備える。本体部は、第１内部空間ＳＰ１、開口ＯＰおよび第１孔Ｈ１を有する。開口は、第１側に開くと共に、第１内部空間の第１側の端部に相当する。第１孔は、第１側の反対側である第２側に形成される。また、本体部は、第１側から第２側を見た場合に第１孔の全領域が開口の領域で覆われている。液体経路形成部は、第２内部空間ＳＰ２を有する。第２内部空間は、第１孔を介して第１内部空間と連通している。また、液体経路形成部は、第１孔の縁から第２側に延びている。第１板部は、本体部との間に全周に亘って第１隙間が形成されるように開口と対向して配置され、第１側から第２側を見た場合に開口の領域を覆い隠す。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１内部空間と、第１側に開くと共に前記第１内部空間の前記第１側の端部に相当する開口と、前記第１側の反対側である第２側に形成される第１孔とを有し、前記第１側から前記第２側を見た場合に前記第１孔の全領域が前記開口の領域で覆われている本体部と、
前記第１孔を介して前記第１内部空間と連通している第２内部空間を有し、前記第１孔の縁から前記第２側に延びている液体経路形成部と、
前記本体部との間に全周に亘って第１隙間が形成されるように前記開口と対向して配置され、前記第１側から前記第２側を見た場合に前記開口の領域を覆い隠す第１板部と
を備える、気泡発生器。
前記第１孔を介して前記第１内部空間と連通している第２内部空間を有し、前記第１孔の縁から前記第２側に延びている液体経路形成部と、
前記本体部との間に全周に亘って第１隙間が形成されるように前記開口と対向して配置され、前記第１側から前記第２側を見た場合に前記開口の領域を覆い隠す第１板部と
を備える、気泡発生器。
【請求項2】
前記第１内部空間のうち前記第２側の隅部の少なくとも一部は、外側に湾曲している
請求項１に記載の気泡発生器。
請求項１に記載の気泡発生器。
【請求項3】
前記第１隙間は、内側から外側に向かうに従って広くなる
請求項１または２に記載の気泡発生器。
請求項１または２に記載の気泡発生器。
【請求項4】
第２孔を有し、前記本体部との間および前記第１板部との間に全周に亘って第２隙間が形成されるように前記本体部と前記第１板部との間に配置される第２板部をさらに備え、
前記第２孔の領域は、前記第１側から前記第２側を見た場合に、前記第１孔の領域の少なくとも一部と重なっており、
前記第２板部は、前記第１側から前記第２側を見た場合に、前記第２孔の領域と重なっていない前記開口の領域を覆い隠す
請求項１から３のいずれか１項に記載の気泡発生器。
前記第２孔の領域は、前記第１側から前記第２側を見た場合に、前記第１孔の領域の少なくとも一部と重なっており、
前記第２板部は、前記第１側から前記第２側を見た場合に、前記第２孔の領域と重なっていない前記開口の領域を覆い隠す
請求項１から３のいずれか１項に記載の気泡発生器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、気泡発生器、特に、微細気泡発生器に関する。
【背景技術】
【0002】
過去に「略円盤状のステータと、ステータ内部に設けられ、周方向に回転する回転体と、ステータにそれぞれ設けられた液流入口及び気泡形成ガス流入口と、上部ステータと下部ステータの対向面周縁部に周方向に設けられ、ステータ内部で形成された気泡混合液を通過させて吐出させることにより気泡混合液中に微細気泡を発生させる環状スリットを備える微細気泡発生装置Ａが構成される洗浄装置。」が提案されている（例えば、特開２０１０－１０４９０３号公報等参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１０－１０４９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、上述のような気泡発生器（気泡発生装置）は槽内に配置され、槽内には液供給ラインを通じてポンプ等により液体が供給される。そして、回転体の回転軸につながれたモーターが駆動することで回転体に動力が伝達されて回転体が回転し、本体部（ステータ）の内部に液体が取り込まれる。なお、このとき、コンプレッサー等により気泡形成ガス流入口を通じてガスが本体部の内部に供給される。そして、液中に気泡や微細気泡が発生して気泡混合液が環状スリットを通過して吐出される。しかし、この気泡発生器では、気泡を発生させるためにポンプ、コンプレッサーおよびモーターを駆動させる必要があり、エネルギー消費量が多くなるという問題が生じる。
【0005】
本発明の課題は、気泡を発生させる際のエネルギー消費量をできるだけ抑えることができる気泡発生器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の第１局面に係る気泡発生器は、本体部、液体経路形成部および第１板部を備える。本体部は、第１内部空間、開口および第１孔を有する。開口は、第１側に開くと共に、第１内部空間の第１側の端部に相当する。第１孔は、第１側の反対側である第２側に形成される。また、本体部は、第１側から第２側を見た場合に第１孔の全領域が開口の領域で覆われている。液体経路形成部は、第２内部空間を有する。第２内部空間は、第１孔を介して第１内部空間と連通している。また、液体経路形成部は、第１孔の縁から第２側に延びている。第１板部は、本体部との間に全周に亘って第１隙間が形成されるように開口と対向して配置され、第１側から第２側を見た場合に開口の領域を覆い隠す。
【0007】
本願発明者の鋭意検討の結果、この気泡発生器を用いることによって、液体経路形成部の第２内部空間を通じて本体部の第１空間に水を加圧しながら流入させて気泡を発生させることができることが明らかになった。このため、この気泡発生器では、気泡を発生させる際のエネルギー消費量をできるだけ抑えることができる。なお、この気泡発生器では、液体中（例えば、水中など）に沈められている状態において、液体が、加圧されながら液体経路形成部の第２内部空間を通じて本体部の第１空間に流入されると、本体部の第１空間において液体が勢いよく流動すると共に第１隙間を介して本体部の第１空間に液体が流入して液体同士が衝突する現象が起きていると推測される。そして、この衝突現象によって気泡が発生し、気泡が第１隙間を介して気泡発生器の外側に吐出されると推測される。なお、この気泡発生器から吐出される気泡には微細気泡が含まれる。微細気泡は、ファインバブルとも呼ばれる粒径が１００μｍ未満の微細な気泡である。なお、ファインバブルのうち１μｍ以上１００μｍ未満の範囲内のものがマイクロバブルとも呼ばれ、ファインバブルのうち１μｍ未満のものがウルトラファインバブルとも呼ばれる。
【0008】
本発明の第２局面に係る気泡発生器は、第１局面に係る気泡発生器であって、第１内部空間のうち第２側の隅部の少なくとも一部は、外側に湾曲している。
【0009】
本願発明者の鋭意検討の結果、この気泡発生器を用いることによって、気泡の発生効率を高くすることができることが明らかになった。これは、本体部の第１空間において液体がより勢いよく流動し、液体同士が衝突する現象がより起きやすくなっているためだと推測される。
【0010】
本発明の第３局面に係る気泡発生器は、第１局面または第２局面に係る気泡発生器であって、第１隙間は、内側から外側に向かうに従って広くなる。
【0011】
本願発明者の鋭意検討の結果、この気泡発生器を用いることによって、気泡の発生効率を高くすることができることが明らかになった。これは、第１隙間を介して本体部の第１空間に液体が流入する効率が高くなり、液体同士が衝突する現象がより起きやすくなっているためだと推測される。
【0012】
本発明の第４局面に係る気泡発生器は、第１局面から第３局面のいずれか１局面に係る気泡発生器であって、第２板部をさらに備える。第２板部は、第２孔を有する。また、第２板部は、本体部との間および第１板部との間に全周に亘って第２隙間が形成されるように本体部と第１板部との間に配置される。第２孔の領域は、第１側から第２側を見た場合に、第１孔の領域の少なくとも一部と重なっている。そして、第２板部は、第１側から第２側を見た場合に、第２孔の領域と重なっていない開口の領域を覆い隠す。
【0013】
本願発明者の鋭意検討の結果、この気泡発生器を用いることによって、気泡の発生効率を高くすることができることが明らかになった。これは、本体部の第１空間に液体を流入するための隙間と、気泡を気泡発生器の外側に吐出するための隙間とをできるだけ分類することができているためだと推測される。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の実施形態に係る気泡発生器を気泡発生器の中心軸を含む面で切断した縦断面図である。
【図2】変形例（Ａ）に係る気泡発生器を気泡発生器の中心軸を含む面で切断した縦断面図である。
【図3】変形例（Ｄ）に係る気泡発生器を気泡発生器の中心軸を含む面で切断した縦断面図である。
【図4】変形例（Ｅ）に係る気泡発生器を気泡発生器の中心軸を含む面で切断した縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
＜本発明の実施形態に係る気泡発生器の構成＞
本発明の実施形態に係る気泡発生器１は、液体中（例えば、水中など）に沈められ、液体中に気泡を発生させるために使用される。気泡発生器１は、図１に示されるように、主に、本体部１００、液体経路形成部２００および衝突板３００などから構成される。以下、これらの構成要素についてそれぞれ詳述する。なお、図１に示されるように、気泡発生器１の中心軸は中心軸ＡＸとして示されている。中心軸ＡＸは、平面視における本体部１００の中心、液体経路形成部２００の中心または衝突板３００の中心から上下方向に延びる仮想線である。
本発明の実施形態に係る気泡発生器１は、液体中（例えば、水中など）に沈められ、液体中に気泡を発生させるために使用される。気泡発生器１は、図１に示されるように、主に、本体部１００、液体経路形成部２００および衝突板３００などから構成される。以下、これらの構成要素についてそれぞれ詳述する。なお、図１に示されるように、気泡発生器１の中心軸は中心軸ＡＸとして示されている。中心軸ＡＸは、平面視における本体部１００の中心、液体経路形成部２００の中心または衝突板３００の中心から上下方向に延びる仮想線である。
【0016】
１．本体部
本体部１００は、略有蓋円筒形状を呈しており、図１に示されるように、主に、側壁部１０１、天壁部１０２および突起部１０３などから形成されている。側壁部１０１は、略円筒形状を呈している。なお、側壁部１０１の下端面は、図１に示されるように、面一であることが好ましい。また、図１に示されるように、側壁部１０１の内部には略円柱形状の内部空間ＳＰ１が形成され、側壁部１０１の下側には内部空間ＳＰ１の下端部に相当する開口ＯＰが形成されている。天壁部１０２は、図１に示されるように、側壁部１０１の上端から内側に延びている。なお、天壁部１０２の中心部には略円形状の中心孔Ｈ１が形成されている（図１参照）。すなわち、中心孔Ｈ１は、本体部１００のうち開口ＯＰ側（下側）とは反対側（上側）に形成されている。ここで、本体部１００を下側から見た場合、中心孔Ｈ１の全領域は、開口ＯＰの領域で覆われている。突起部１０３は、図１に示されるように側壁部１０１の下端部から外側に延びる部材であり、側壁部１０１の下端部のうち円周上に等間隔となる３箇所に形成されている。突起部１０３それぞれには、ビスＳＣ（後述）を通すためのビス孔（図示せず）が形成されている。
本体部１００は、略有蓋円筒形状を呈しており、図１に示されるように、主に、側壁部１０１、天壁部１０２および突起部１０３などから形成されている。側壁部１０１は、略円筒形状を呈している。なお、側壁部１０１の下端面は、図１に示されるように、面一であることが好ましい。また、図１に示されるように、側壁部１０１の内部には略円柱形状の内部空間ＳＰ１が形成され、側壁部１０１の下側には内部空間ＳＰ１の下端部に相当する開口ＯＰが形成されている。天壁部１０２は、図１に示されるように、側壁部１０１の上端から内側に延びている。なお、天壁部１０２の中心部には略円形状の中心孔Ｈ１が形成されている（図１参照）。すなわち、中心孔Ｈ１は、本体部１００のうち開口ＯＰ側（下側）とは反対側（上側）に形成されている。ここで、本体部１００を下側から見た場合、中心孔Ｈ１の全領域は、開口ＯＰの領域で覆われている。突起部１０３は、図１に示されるように側壁部１０１の下端部から外側に延びる部材であり、側壁部１０１の下端部のうち円周上に等間隔となる３箇所に形成されている。突起部１０３それぞれには、ビスＳＣ（後述）を通すためのビス孔（図示せず）が形成されている。
【0017】
２．液体経路形成部
液体経路形成部２００は、略円筒形状を呈しており、図１に示されるように、本体部１００の中心孔Ｈ１の縁から上側に延びている。すなわち、液体経路形成部２００の内径は、本体部１００の側壁部１０１の内径より小さくなる。そして、図１に示されるように、液体経路形成部２００の内部には、本体部１００の中心孔Ｈ１を介して本体部１００の内部空間ＳＰ１と連通する略円柱形状の内部空間ＳＰ２が形成されている。なお、図示しないが、液体経路形成部２００は、液体（例えば、水など）を加圧しながら供給可能である液体供給部（例えば、ポンプなど）と連結部材（例えば、パイプやチューブなど）を介して繋がっており、内部空間ＳＰ２は、液体供給部から供給された液体を本体部１００の内部空間ＳＰ１に導く役目を担っている。
液体経路形成部２００は、略円筒形状を呈しており、図１に示されるように、本体部１００の中心孔Ｈ１の縁から上側に延びている。すなわち、液体経路形成部２００の内径は、本体部１００の側壁部１０１の内径より小さくなる。そして、図１に示されるように、液体経路形成部２００の内部には、本体部１００の中心孔Ｈ１を介して本体部１００の内部空間ＳＰ１と連通する略円柱形状の内部空間ＳＰ２が形成されている。なお、図示しないが、液体経路形成部２００は、液体（例えば、水など）を加圧しながら供給可能である液体供給部（例えば、ポンプなど）と連結部材（例えば、パイプやチューブなど）を介して繋がっており、内部空間ＳＰ２は、液体供給部から供給された液体を本体部１００の内部空間ＳＰ１に導く役目を担っている。
【0018】
３．衝突板
衝突板３００は、上面が面一な略円盤形状を呈しており、図１に示されるように、本体部１００の開口ＯＰと対向するように本体部１００の下側に配設されている。なお、このとき、図１に示されるように、衝突板３００と本体部１００との間に全周に亘って隙間Ｇ１が形成されている。また、本発明の実施形態に係る気泡発生器１を下側から見た場合、衝突板３００は、本体部１００の開口ＯＰを覆い隠している。言い換えれば、本発明の実施形態に係る気泡発生器１を下側から見た場合、本体部１００の開口ＯＰを見ることができない。また、衝突板３００のうち本体部１００の突起部１０３のビス孔と対向する箇所（図１参照）には、ビスＳＣ（後述）を通すためのビス孔が形成されている。
衝突板３００は、上面が面一な略円盤形状を呈しており、図１に示されるように、本体部１００の開口ＯＰと対向するように本体部１００の下側に配設されている。なお、このとき、図１に示されるように、衝突板３００と本体部１００との間に全周に亘って隙間Ｇ１が形成されている。また、本発明の実施形態に係る気泡発生器１を下側から見た場合、衝突板３００は、本体部１００の開口ＯＰを覆い隠している。言い換えれば、本発明の実施形態に係る気泡発生器１を下側から見た場合、本体部１００の開口ＯＰを見ることができない。また、衝突板３００のうち本体部１００の突起部１０３のビス孔と対向する箇所（図１参照）には、ビスＳＣ（後述）を通すためのビス孔が形成されている。
【0019】
衝突板３００は、図１に示されるように、上下方向に延びるビスＳＣによって、隙間Ｇ１をもって本体部１００に対して固定されている。ビスＳＣは、本体部１００の突起部１０３のビス孔および衝突板３００のビス孔に通される。
【0020】
また、図１に示されるように、本発明の実施形態に係る気泡発生器１では、本体部１００の側壁部１０１の下端面と衝突板３００の上面とが略平行であるため、隙間Ｇ１の広さ（高さ）はほぼ一定となる。
【0021】
＜本発明の実施形態に係る気泡発生器による気泡の生成について＞
以下、本発明の実施形態に係る気泡発生器１による気泡の生成について説明する。まず、気泡発生器１は、液体中に沈められる。このとき、液体経路形成部２００の上端部は、液面より上側に位置していてもよいし、液面より下側に位置していてもよい。なお、ここでは液体を仮に水として説明する。気泡発生器１が水中に沈められると、本体部１００の内部空間ＳＰ１に水が溜まる。次に、液体供給部が、液体経路形成部２００の内部空間ＳＰ２を通じて本体部１００の内部空間ＳＰ１に水を加圧しながら供給する。なお、上述の通り、液体経路形成部２００の内径は、本体部１００の側壁部１０１の内径より小さい（すなわち、幅方向において、液体経路形成部２００の内部空間ＳＰ２は、本体部１００の内部空間ＳＰ１よりも狭い。）。このため、本体部１００の内部空間ＳＰ１に供給された水の流速が低下して本体部１００の内部空間ＳＰ１の圧力が上昇すると推測される。そして、本体部１００の内部空間ＳＰ１に供給された水の大部分は、衝突板３００と衝突して内部空間ＳＰ１を流動した後、隙間Ｇ１を通じて気泡発生器１の外側に吐出されると推測される。なお、隙間Ｇ１は狭いため水は流速を増して気泡発生器１の外側に吐出され、本体部１００の内部空間ＳＰ１の圧力が低下すると推測される。そして、本体部１００の内部空間ＳＰ１の圧力が低下することで、気泡発生器１の外側の水が隙間Ｇ１を介して本体部１００の内部空間ＳＰ１に流入する現象が起きていると推測される。なお、隙間Ｇ１からの水の吐出および隙間Ｇ１からの水の流入は、同時に起きることもあれば、それぞれ間欠的に起きることもあると推測される。そして、本体部１００の内部空間ＳＰ１において流動する水と本体部１００の内部空間ＳＰ１に流入した水とが衝突し、キャビテーションが起きていると推測される。このため、水中に溶解していた空気が気泡になって微細な気泡が発生すると推測される。このように、本発明の実施形態に係る気泡発生器１では、本体部１００の内部空間ＳＰ１の水を攪拌する撹拌機などを用いずに微細な気泡を発生させることができる。そして、気泡は、隙間Ｇ１を介して気泡発生器１の外側に水が吐出する流れにのって、隙間Ｇ１を介して気泡発生器１の外側に吐出される。なお、上述したように、本発明の実施形態に係る気泡発生器１では、衝突板３００は、ビスＳＣによって、隙間Ｇ１をもって本体部１００に対して固定されている。すなわち、この気泡発生器１の使用時において、衝突板３００が上下動せず、隙間Ｇ１の高さが変動しない。このため、この気泡発生器１では、隙間Ｇ１から吐出される気泡の粒径をできるだけ安定させることができる。
以下、本発明の実施形態に係る気泡発生器１による気泡の生成について説明する。まず、気泡発生器１は、液体中に沈められる。このとき、液体経路形成部２００の上端部は、液面より上側に位置していてもよいし、液面より下側に位置していてもよい。なお、ここでは液体を仮に水として説明する。気泡発生器１が水中に沈められると、本体部１００の内部空間ＳＰ１に水が溜まる。次に、液体供給部が、液体経路形成部２００の内部空間ＳＰ２を通じて本体部１００の内部空間ＳＰ１に水を加圧しながら供給する。なお、上述の通り、液体経路形成部２００の内径は、本体部１００の側壁部１０１の内径より小さい（すなわち、幅方向において、液体経路形成部２００の内部空間ＳＰ２は、本体部１００の内部空間ＳＰ１よりも狭い。）。このため、本体部１００の内部空間ＳＰ１に供給された水の流速が低下して本体部１００の内部空間ＳＰ１の圧力が上昇すると推測される。そして、本体部１００の内部空間ＳＰ１に供給された水の大部分は、衝突板３００と衝突して内部空間ＳＰ１を流動した後、隙間Ｇ１を通じて気泡発生器１の外側に吐出されると推測される。なお、隙間Ｇ１は狭いため水は流速を増して気泡発生器１の外側に吐出され、本体部１００の内部空間ＳＰ１の圧力が低下すると推測される。そして、本体部１００の内部空間ＳＰ１の圧力が低下することで、気泡発生器１の外側の水が隙間Ｇ１を介して本体部１００の内部空間ＳＰ１に流入する現象が起きていると推測される。なお、隙間Ｇ１からの水の吐出および隙間Ｇ１からの水の流入は、同時に起きることもあれば、それぞれ間欠的に起きることもあると推測される。そして、本体部１００の内部空間ＳＰ１において流動する水と本体部１００の内部空間ＳＰ１に流入した水とが衝突し、キャビテーションが起きていると推測される。このため、水中に溶解していた空気が気泡になって微細な気泡が発生すると推測される。このように、本発明の実施形態に係る気泡発生器１では、本体部１００の内部空間ＳＰ１の水を攪拌する撹拌機などを用いずに微細な気泡を発生させることができる。そして、気泡は、隙間Ｇ１を介して気泡発生器１の外側に水が吐出する流れにのって、隙間Ｇ１を介して気泡発生器１の外側に吐出される。なお、上述したように、本発明の実施形態に係る気泡発生器１では、衝突板３００は、ビスＳＣによって、隙間Ｇ１をもって本体部１００に対して固定されている。すなわち、この気泡発生器１の使用時において、衝突板３００が上下動せず、隙間Ｇ１の高さが変動しない。このため、この気泡発生器１では、隙間Ｇ１から吐出される気泡の粒径をできるだけ安定させることができる。
【0022】
次に、本発明の実施形態に係る気泡発生器１に関して、気泡のうち粒径が１００μｍ未満である微細気泡を効率的に発生させるのに適した各寸法およびその寸法域について説明する。使用する寸法は以下の通りである。
【0023】
隙間Ｇ１の広さ（高さ）：ｃ（ｍｍ）
本体部１００の側壁部１０１の内径：ｄ（ｍｍ）
本体部１００の側壁部１０１の内周：ｉ（ｍｍ）
本体部１００の内部空間ＳＰ１の広さ（高さ）：ｂ（ｍｍ）
液体経路形成部２００の内径：ａ（ｍｍ）
液体供給部から供給される流量：Ｑ（Ｌ／ｍｉｎ）
隙間Ｇ１を介して気泡発生器１の外側に吐出される水（気泡を含む）の吐出速度：ｖ（ｍ／ｓｅｃ）
本体部１００の側壁部１０１の内径：ｄ（ｍｍ）
本体部１００の側壁部１０１の内周：ｉ（ｍｍ）
本体部１００の内部空間ＳＰ１の広さ（高さ）：ｂ（ｍｍ）
液体経路形成部２００の内径：ａ（ｍｍ）
液体供給部から供給される流量：Ｑ（Ｌ／ｍｉｎ）
隙間Ｇ１を介して気泡発生器１の外側に吐出される水（気泡を含む）の吐出速度：ｖ（ｍ／ｓｅｃ）
【0024】
そして、広さｃは０．３ｍｍ以上４．２ｍｍ以下の範囲内であり、内径ｄは１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下の範囲内であり、広さｂは６ｍｍ以上６０ｍｍ以下の範囲内であり、内径ａは１ｍｍ以上１２．５ｍｍ以下の範囲内であり、流量Ｑは５Ｌ／ｍｉｎ以上２００Ｌ／ｍｉｎ以下の範囲内であり、吐出速度ｖは１ｍ／ｓｅｃ以上２０ｍ／ｓｅｃ以下の範囲内であることが好ましい。なお、広さｃ＝（流量Ｑ×１０６／６０）／（内周ｉ×吐出速度ｖ×１０３）であり、内径ｄ＝（４～１０）×内径ａであり、内周ｉ＝内径ｄ×３．１４であり、広さｂ＝（０．６～１．２）×内径ｄである。また、流量Ｑが２００Ｌ／ｍｉｎである場合、吐出速度ｖは１０ｍ／ｓｅｃ以上２０ｍ／ｓｅｃ以下の範囲内とされる。各寸法の値の具体例を以下の表１に示す。
【0025】
【表1】
【0026】
＜本発明の実施形態に係る気泡発生器の特徴＞
本発明の実施形態に係る気泡発生器１では、液体経路形成部２００の内部空間ＳＰ２を通じて本体部１００の内部空間ＳＰ１に水を加圧しながら供給することで、気泡を発生させることができる。このため、この気泡発生器１では、気泡を発生させる際のエネルギー消費量をできるだけ抑えることができる。
本発明の実施形態に係る気泡発生器１では、液体経路形成部２００の内部空間ＳＰ２を通じて本体部１００の内部空間ＳＰ１に水を加圧しながら供給することで、気泡を発生させることができる。このため、この気泡発生器１では、気泡を発生させる際のエネルギー消費量をできるだけ抑えることができる。
【0027】
＜変形例＞
（Ａ）
先の実施形態に係る気泡発生器１では、本体部１００は略有蓋円筒形状を呈しており、本体部１００の中心孔Ｈ１は略円形状を呈しており、液体経路形成部２００は略円筒形状を呈しており、衝突板３００は略円盤形状を呈していた。しかし、本体部１００を下側から見た場合に、本体部１００のうち開口ＯＰ側とは反対側に形成される中心孔Ｈ１の全領域が本体部１００の開口ＯＰで覆われ、気泡発生器１を下側から見た場合に、本体部１００の開口ＯＰの領域を衝突板３００が覆い隠していれば、本体部１００、本体部１００の中心孔Ｈ１、液体経路形成部２００および衝突板３００の形状はこれらに限定されない。例えば、本体部１００は、略有蓋角筒形状、略ドーム形状、有蓋の略円錐台筒形状または有蓋の略角錐台筒形状などを呈していてもよいし、本体部１００の中心孔Ｈ１が略多角形状を呈していてもよいし、液体経路形成部２００は略角筒形状などを呈していてもよいし、衝突板３００は略角盤形状などを呈していてもよい。
（Ａ）
先の実施形態に係る気泡発生器１では、本体部１００は略有蓋円筒形状を呈しており、本体部１００の中心孔Ｈ１は略円形状を呈しており、液体経路形成部２００は略円筒形状を呈しており、衝突板３００は略円盤形状を呈していた。しかし、本体部１００を下側から見た場合に、本体部１００のうち開口ＯＰ側とは反対側に形成される中心孔Ｈ１の全領域が本体部１００の開口ＯＰで覆われ、気泡発生器１を下側から見た場合に、本体部１００の開口ＯＰの領域を衝突板３００が覆い隠していれば、本体部１００、本体部１００の中心孔Ｈ１、液体経路形成部２００および衝突板３００の形状はこれらに限定されない。例えば、本体部１００は、略有蓋角筒形状、略ドーム形状、有蓋の略円錐台筒形状または有蓋の略角錐台筒形状などを呈していてもよいし、本体部１００の中心孔Ｈ１が略多角形状を呈していてもよいし、液体経路形成部２００は略角筒形状などを呈していてもよいし、衝突板３００は略角盤形状などを呈していてもよい。
【0028】
また、先の実施形態に係る気泡発生器１では、本体部１００の内部空間ＳＰ１は略円柱形状を呈していた。しかし、本体部１００の内部空間ＳＰ１の形状は、略円柱形状に限定されない。例えば、上述のような本体部１００の形状の変形に応じて、本体部１００の内部空間ＳＰ１の形状を変形させてもよい。また、図２に示される気泡発生器１Ａのように、本体部１００の内周面を変形させ、本体部１００の内部空間ＳＰ１の上側隅部の少なくとも一部を外側に湾曲させてもよい。
【0029】
なお、気泡発生器１Ａを用いることによって、気泡の発生効率を高くすることができる。これは、本体部１００の内部空間ＳＰ１の上側隅部が滑らかになることで、本体部１００の内部空間ＳＰ１において水がより勢いよく流動し、本体部１００の内部空間ＳＰ１において流動する水と、隙間Ｇ１を介して本体部１００の内部空間ＳＰ１に流入した水とが衝突する現象がより起きやすくなっているためだと推測される。
【0030】
（Ｂ）
先の実施形態に係る気泡発生器１は、使用時に図１に示される状態で液体中に沈められていた。しかし、この気泡発生器１は、横向き、逆さ向きまたは斜め向きで液体中に沈められてもよい。かかる場合、液体経路形成部２００の先端部が液面より上側に位置することができるように液体経路形成部２００の形状が決められるとよい。
先の実施形態に係る気泡発生器１は、使用時に図１に示される状態で液体中に沈められていた。しかし、この気泡発生器１は、横向き、逆さ向きまたは斜め向きで液体中に沈められてもよい。かかる場合、液体経路形成部２００の先端部が液面より上側に位置することができるように液体経路形成部２００の形状が決められるとよい。
【0031】
（Ｃ）
先の実施形態に係る気泡発生器１では、本体部１００の突起部１０３は、本体部１００の側壁部１０１の下端部の３箇所からそれぞれ外側に延びていた。しかし、１つのビスＳＣによって隙間Ｇ１をもって本体部１００に対して衝突板３００を固定させることができるのであれば、本体部１００の突起部１０３は、本体部１００の側壁部１０１の下端部の１個所だけから外側に延びてもよい。また、本体部１００の突起部１０３は、本体部１００の側壁部１０１の下端部の２箇所からそれぞれ外側に延びてもよいし、本体部１００の側壁部１０１の下端部の４箇所以上からそれぞれ外側に延びてもよい。または、本体部１００の突起部１０３が、本体部１００の側壁部１０１の下端部の全周に亘って形成されるように本体部１００の側壁部１０１の下端部から外側に延びてもよい。かかる場合、本体部１００の突起部１０３のビス孔は少なくとも１つ以上形成されるとよい。なお、ビスＳＣが一定数以上配設されることによって、気泡発生器１の使用時において隙間Ｇ１を介して気泡発生器１の外側に気泡が吐出されることが妨げられないことが好ましい。
先の実施形態に係る気泡発生器１では、本体部１００の突起部１０３は、本体部１００の側壁部１０１の下端部の３箇所からそれぞれ外側に延びていた。しかし、１つのビスＳＣによって隙間Ｇ１をもって本体部１００に対して衝突板３００を固定させることができるのであれば、本体部１００の突起部１０３は、本体部１００の側壁部１０１の下端部の１個所だけから外側に延びてもよい。また、本体部１００の突起部１０３は、本体部１００の側壁部１０１の下端部の２箇所からそれぞれ外側に延びてもよいし、本体部１００の側壁部１０１の下端部の４箇所以上からそれぞれ外側に延びてもよい。または、本体部１００の突起部１０３が、本体部１００の側壁部１０１の下端部の全周に亘って形成されるように本体部１００の側壁部１０１の下端部から外側に延びてもよい。かかる場合、本体部１００の突起部１０３のビス孔は少なくとも１つ以上形成されるとよい。なお、ビスＳＣが一定数以上配設されることによって、気泡発生器１の使用時において隙間Ｇ１を介して気泡発生器１の外側に気泡が吐出されることが妨げられないことが好ましい。
【0032】
（Ｄ）
先の実施形態に係る気泡発生器１では、隙間Ｇ１の広さはほぼ一定であった。しかし、内側から外側に向かうに従って隙間が広くなってもよい。例えば、図３に示される気泡発生器１Ｂのように、衝突板３００Ｂが上側に湾曲していると、内側から外側に向かうに従って広くなる隙間Ｇ１Ｂを形成することができる。また、例えば、下側から見た場合に開口ＯＰの領域が略円形状であれば衝突板が無底円錐形状を呈するようにし、下側から見た場合に開口ＯＰの領域が略ｎ角形状であれば衝突板が無底ｎ角錐形状を呈するようにし、下側から見た場合に本体部１００の側壁部１０１の下端面を衝突板が覆い隠すようにしても、内側から外側に向かうに従って広くなる隙間Ｇ１Ｂを形成することができる。
先の実施形態に係る気泡発生器１では、隙間Ｇ１の広さはほぼ一定であった。しかし、内側から外側に向かうに従って隙間が広くなってもよい。例えば、図３に示される気泡発生器１Ｂのように、衝突板３００Ｂが上側に湾曲していると、内側から外側に向かうに従って広くなる隙間Ｇ１Ｂを形成することができる。また、例えば、下側から見た場合に開口ＯＰの領域が略円形状であれば衝突板が無底円錐形状を呈するようにし、下側から見た場合に開口ＯＰの領域が略ｎ角形状であれば衝突板が無底ｎ角錐形状を呈するようにし、下側から見た場合に本体部１００の側壁部１０１の下端面を衝突板が覆い隠すようにしても、内側から外側に向かうに従って広くなる隙間Ｇ１Ｂを形成することができる。
【0033】
なお、本変形例に係る気泡発生器１Ｂを用いることによって、気泡の発生効率を高くすることができる。これは、隙間Ｇ１Ｂを介して本体部１００の内部空間ＳＰ１に気泡発生器１の外側の水が流入する効率が高くなり、本体部１００の内部空間ＳＰ１において流動する水と、隙間Ｇ１Ｂを介して本体部１００の内部空間ＳＰ１に流入した水とが衝突する現象がより起きやすくなっているためだと推測される。
【0034】
（Ｅ）
先の実施形態に係る気泡発生器１では言及しなかったが、図４に示される気泡発生器１Ｃのように、有孔板４００がさらに備えられてもよい。有孔板４００は、図４に示されるように、本体部１００および衝突板３００の間に配置される。なお、このとき、図４に示されるように、本体部１００および有孔板４００の間に全周に亘って隙間Ｇ２が形成され、衝突板３００および有孔板４００の間に全周に亘って隙間Ｇ３が形成されている。また、有孔板４００の中心部には略円形状の中心孔Ｈ２が形成されている（図４参照）。本変形例に係る気泡発生器１Ｃを下側から見た場合、有孔板４００の中心孔Ｈ２の領域は、本体部１００の中心孔Ｈ１の領域の少なくとも一部と重なっており、有孔板４００は、有孔板４００の中心孔Ｈ２の領域と重なる領域を除いて本体部１００の開口ＯＰの領域を覆い隠している。なお、有孔板４００のうち本体部１００の突起部１０３のビス孔および衝突板３００のビス孔と対向する箇所（図４参照）には、ビスＳＣを通すためのビス孔が形成されている。そして、有孔板４００は、図４に示されるように、ビスＳＣによって、隙間Ｇ２をもって本体部１００に対して固定され、隙間Ｇ３をもって衝突板３００に対して固定されている。本変形例に係る気泡発生器１では、ビスＳＣは、本体部１００の突起部１０３のビス孔、有孔板４００のビス孔および衝突板３００のビス孔に通される。
先の実施形態に係る気泡発生器１では言及しなかったが、図４に示される気泡発生器１Ｃのように、有孔板４００がさらに備えられてもよい。有孔板４００は、図４に示されるように、本体部１００および衝突板３００の間に配置される。なお、このとき、図４に示されるように、本体部１００および有孔板４００の間に全周に亘って隙間Ｇ２が形成され、衝突板３００および有孔板４００の間に全周に亘って隙間Ｇ３が形成されている。また、有孔板４００の中心部には略円形状の中心孔Ｈ２が形成されている（図４参照）。本変形例に係る気泡発生器１Ｃを下側から見た場合、有孔板４００の中心孔Ｈ２の領域は、本体部１００の中心孔Ｈ１の領域の少なくとも一部と重なっており、有孔板４００は、有孔板４００の中心孔Ｈ２の領域と重なる領域を除いて本体部１００の開口ＯＰの領域を覆い隠している。なお、有孔板４００のうち本体部１００の突起部１０３のビス孔および衝突板３００のビス孔と対向する箇所（図４参照）には、ビスＳＣを通すためのビス孔が形成されている。そして、有孔板４００は、図４に示されるように、ビスＳＣによって、隙間Ｇ２をもって本体部１００に対して固定され、隙間Ｇ３をもって衝突板３００に対して固定されている。本変形例に係る気泡発生器１では、ビスＳＣは、本体部１００の突起部１０３のビス孔、有孔板４００のビス孔および衝突板３００のビス孔に通される。
【0035】
次に、本変形例に係る気泡発生器１Ｃに関して、気泡のうち粒径が１００μｍ未満である微細気泡を効率的に発生させるのに適した各寸法およびその寸法域について説明する。使用する寸法は以下の通りである。
【0036】
隙間Ｇ２の広さ（高さ）：ｘ（ｍｍ）
隙間Ｇ３の広さ（高さ）：ｙ（ｍｍ）
本体部１００の側壁部１０１の内径：ｄ（ｍｍ）
本体部１００の側壁部１０１の内周：ｉ（ｍｍ）
本体部１００の内部空間ＳＰ１の広さ（高さ）：ｂ（ｍｍ）
液体経路形成部２００の内径：ａ（ｍｍ）
有孔板４００の中心孔Ｈ２の内径：ｆ（ｍｍ）
液体供給部から供給される流量：Ｑ（Ｌ／ｍｉｎ）
隙間Ｇ１を介して気泡発生器１の外側に吐出される水（気泡を含む）の吐出速度：ｖ（ｍ／ｓｅｃ）
隙間Ｇ３の広さ（高さ）：ｙ（ｍｍ）
本体部１００の側壁部１０１の内径：ｄ（ｍｍ）
本体部１００の側壁部１０１の内周：ｉ（ｍｍ）
本体部１００の内部空間ＳＰ１の広さ（高さ）：ｂ（ｍｍ）
液体経路形成部２００の内径：ａ（ｍｍ）
有孔板４００の中心孔Ｈ２の内径：ｆ（ｍｍ）
液体供給部から供給される流量：Ｑ（Ｌ／ｍｉｎ）
隙間Ｇ１を介して気泡発生器１の外側に吐出される水（気泡を含む）の吐出速度：ｖ（ｍ／ｓｅｃ）
【0037】
そして、広さｘは０．３ｍｍ以上４．２ｍｍ以下の範囲内であり、広さｙは０．３ｍｍ以上４．２ｍｍ以下の範囲内であり、内径ｄは１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下の範囲内であり、広さｂは６ｍｍ以上６０ｍｍ以下の範囲内であり、内径ａは１ｍｍ以上１２．５ｍｍ以下の範囲内であり、内径ｆは０．８ｍｍ以上１５ｍｍ以下の範囲内であり、流量Ｑは５Ｌ／ｍｉｎ以上２００Ｌ／ｍｉｎ以下の範囲内であり、吐出速度ｖは１ｍ／ｓｅｃ以上２０ｍ／ｓｅｃ以下の範囲内であることが好ましい。なお、広さｙ＝（流量Ｑ×１０６／６０）／（内周ｉ×吐出速度ｖ×１０３）であり、内径ｄ＝（４～１０）×内径ａであり、内周ｉ＝内径ｄ×３．１４であり、広さｂ＝（０．６～１．２）×内径ｄであり、内径ｆ＝（０．８～１．２）×内径ａである。また、流量Ｑが２００Ｌ／ｍｉｎである場合、吐出速度ｖは１０ｍ／ｓｅｃ以上２０ｍ／ｓｅｃ以下の範囲内とされる。また、広さｙ＞広さｘである。各寸法の値の具体例を以下の表２に示す。
【0038】
【表2】
【0039】
なお、本変形例に係る気泡発生器１Ｃを用いることによって、気泡の発生効率を高くすることができる。これは、気泡発生器１Ｃの外側の液体をできるだけ隙間Ｇ２を介して本体部１００の内部空間ＳＰ１に流入させ、液体および発生した気泡をできるだけ隙間Ｇ３を介して気泡発生器１の外側に吐出させることができているためだと推測される。
【0040】
なお、上記変形例は各例単独で適用されてもよいし、複数の例が組み合わされて適用されてもよい。
【符号の説明】
【0041】
１ 気泡発生器
１Ａ 気泡発生器
１Ｂ 気泡発生器
１Ｃ 気泡発生器
１００ 本体部
２００ 液体経路形成部
３００ 衝突板（第１板部）
３００Ｂ 衝突板（第１板部）
４００ 有孔板（第２板部）
Ｇ１ 隙間（第１隙間）
Ｇ１Ｂ 隙間（第１隙間）
Ｇ２ 隙間（第２隙間）
Ｇ３ 隙間（第２隙間）
Ｈ１ 中心孔（第１孔）
Ｈ２ 中心孔（第２孔）
ＯＰ 開口
ＳＰ１ 内部空間（第１内部空間）
ＳＰ２ 内部空間（第２内部空間）
１Ａ 気泡発生器
１Ｂ 気泡発生器
１Ｃ 気泡発生器
１００ 本体部
２００ 液体経路形成部
３００ 衝突板（第１板部）
３００Ｂ 衝突板（第１板部）
４００ 有孔板（第２板部）
Ｇ１ 隙間（第１隙間）
Ｇ１Ｂ 隙間（第１隙間）
Ｇ２ 隙間（第２隙間）
Ｇ３ 隙間（第２隙間）
Ｈ１ 中心孔（第１孔）
Ｈ２ 中心孔（第２孔）
ＯＰ 開口
ＳＰ１ 内部空間（第１内部空間）
ＳＰ２ 内部空間（第２内部空間）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【手続補正書】
【提出日】2023-07-13
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１内部空間と、第１側に開くと共に前記第１内部空間の前記第１側の端部に相当する開口と、前記第１側の反対側である第２側に形成される第１孔とを有し、前記第１側から前記第２側を見た場合に前記第１孔の全領域が前記開口の領域で覆われている本体部と、
前記第１孔を介して前記第１内部空間と連通している第２内部空間を有し、前記第１孔の縁から前記第２側に延びている液体経路形成部と、
前記本体部との間に全周に亘って第１隙間が形成されるように前記開口と対向して配置され、前記第１側から前記第２側を見た場合に前記開口の領域を覆い隠す第１板部と
を備える、気泡発生器。
前記第１孔を介して前記第１内部空間と連通している第２内部空間を有し、前記第１孔の縁から前記第２側に延びている液体経路形成部と、
前記本体部との間に全周に亘って第１隙間が形成されるように前記開口と対向して配置され、前記第１側から前記第２側を見た場合に前記開口の領域を覆い隠す第１板部と
を備える、気泡発生器。
【請求項2】
前記第１内部空間のうち前記第２側の隅部の少なくとも一部は、外側に湾曲している
請求項１に記載の気泡発生器。
請求項１に記載の気泡発生器。
【請求項3】
前記第１隙間は、内側から外側に向かうに従って広くなる
請求項１または２に記載の気泡発生器。
請求項１または２に記載の気泡発生器。
【請求項4】
第２孔を有し、前記本体部との間および前記第１板部との間に全周に亘って第２隙間が形成されるように前記本体部と前記第１板部との間に配置される第２板部をさらに備え、
前記第２孔の領域は、前記第１側から前記第２側を見た場合に、前記第１孔の領域の少なくとも一部と重なっており、
前記第２板部は、前記第１側から前記第２側を見た場合に、前記第２孔の領域と重なっていない前記開口の領域を覆い隠す
請求項１から３のいずれか１項に記載の気泡発生器。
前記第２孔の領域は、前記第１側から前記第２側を見た場合に、前記第１孔の領域の少なくとも一部と重なっており、
前記第２板部は、前記第１側から前記第２側を見た場合に、前記第２孔の領域と重なっていない前記開口の領域を覆い隠す
請求項１から３のいずれか１項に記載の気泡発生器。
【請求項5】
前記第１隙間は、前記第２内部空間から前記第１内部空間に向かって加圧液体を流したとき、キャビテーションを生じさせる隙間である
請求項１から４のいずれか１項に記載の気泡発生器。
請求項１から４のいずれか１項に記載の気泡発生器。
【請求項6】
前記第２内部空間を介して前記第１内部空間に向かって液体を加圧しながら供給する液体供給部をさらに備える、
請求項１から５のいずれか１項に記載の気泡発生器。
請求項１から５のいずれか１項に記載の気泡発生器。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、気泡発生器、特に、微細気泡発生器に関する。
【背景技術】
【0002】
過去に「略円盤状のステータと、ステータ内部に設けられ、周方向に回転する回転体と、ステータにそれぞれ設けられた液流入口及び気泡形成ガス流入口と、上部ステータと下部ステータの対向面周縁部に周方向に設けられ、ステータ内部で形成された気泡混合液を通過させて吐出させることにより気泡混合液中に微細気泡を発生させる環状スリットを備える微細気泡発生装置Ａが構成される洗浄装置。」が提案されている（例えば、特開２０１０－１０４９０３号公報等参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１０－１０４９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、上述のような気泡発生器（気泡発生装置）は槽内に配置され、槽内には液供給ラインを通じてポンプ等により液体が供給される。そして、回転体の回転軸につながれたモーターが駆動することで回転体に動力が伝達されて回転体が回転し、本体部（ステータ）の内部に液体が取り込まれる。なお、このとき、コンプレッサー等により気泡形成ガス流入口を通じてガスが本体部の内部に供給される。そして、液中に気泡や微細気泡が発生して気泡混合液が環状スリットを通過して吐出される。しかし、この気泡発生器では、気泡を発生させるためにポンプ、コンプレッサーおよびモーターを駆動させる必要があり、エネルギー消費量が多くなるという問題が生じる。
【0005】
本発明の課題は、気泡を発生させる際のエネルギー消費量をできるだけ抑えることができる気泡発生器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の第１局面に係る気泡発生器は、本体部、液体経路形成部および第１板部を備える。本体部は、第１内部空間、開口および第１孔を有する。開口は、第１側に開くと共に、第１内部空間の第１側の端部に相当する。第１孔は、第１側の反対側である第２側に形成される。また、本体部は、第１側から第２側を見た場合に第１孔の全領域が開口の領域で覆われている。液体経路形成部は、第２内部空間を有する。第２内部空間は、第１孔を介して第１内部空間と連通している。また、液体経路形成部は、第１孔の縁から第２側に延びている。第１板部は、本体部との間に全周に亘って第１隙間が形成されるように開口と対向して配置され、第１側から第２側を見た場合に開口の領域を覆い隠す。
【0007】
本願発明者の鋭意検討の結果、この気泡発生器を用いることによって、液体経路形成部の第２内部空間を通じて本体部の第１空間に水を加圧しながら流入させて気泡を発生させることができることが明らかになった。このため、この気泡発生器では、気泡を発生させる際のエネルギー消費量をできるだけ抑えることができる。なお、この気泡発生器では、液体中（例えば、水中など）に沈められている状態において、液体が、加圧されながら液体経路形成部の第２内部空間を通じて本体部の第１空間に流入されると、本体部の第１空間において液体が勢いよく流動すると共に第１隙間を介して本体部の第１空間に液体が流入し、キャビテーションが生じて気泡が発生し、気泡が第１隙間を介して気泡発生器の外側に吐出されると推測される。なお、この気泡発生器から吐出される気泡には微細気泡が含まれる。微細気泡は、ファインバブルとも呼ばれる粒径が１００μｍ未満の微細な気泡である。なお、ファインバブルのうち１ μｍ以上１００μｍ未満の範囲内のものがマイクロバブルとも呼ばれ、ファインバブルのうち１ μｍ未満のものがウルトラファインバブルとも呼ばれる。
【0008】
本発明の第２局面に係る気泡発生器は、第１局面に係る気泡発生器であって、第１内部空間のうち第２側の隅部の少なくとも一部は、外側に湾曲している。
【0009】
本願発明者の鋭意検討の結果、この気泡発生器を用いることによって、気泡の発生効率を高くすることができることが明らかになった。これは、本体部の第１空間において液体がより勢いよく流動し、キャビテーションがより起きやすくなっているためだと推測される。
【0010】
本発明の第３局面に係る気泡発生器は、第１局面または第２局面に係る気泡発生器であって、第１隙間は、内側から外側に向かうに従って広くなる。
【0011】
本願発明者の鋭意検討の結果、この気泡発生器を用いることによって、気泡の発生効率を高くすることができることが明らかになった。これは、第１隙間を介して本体部の第１空間に液体が流入する効率が高くなり、キャビテーションがより起きやすくなっているためだと推測される。
【0012】
本発明の第４局面に係る気泡発生器は、第１局面から第３局面のいずれか１局面に係る気泡発生器であって、第２板部をさらに備える。第２板部は、第２孔を有する。また、第２板部は、本体部との間および第１板部との間に全周に亘って第２隙間が形成されるように本体部と第１板部との間に配置される。第２孔の領域は、第１側から第２側を見た場合に、第１孔の領域の少なくとも一部と重なっている。そして、第２板部は、第１側から第２側を見た場合に、第２孔の領域と重なっていない開口の領域を覆い隠す。
【0013】
本願発明者の鋭意検討の結果、この気泡発生器を用いることによって、気泡の発生効率を高くすることができることが明らかになった。これは、本体部の第１空間に液体を流入するための隙間と、気泡を気泡発生器の外側に吐出するための隙間とをできるだけ分類することができているためだと推測される。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の実施形態に係る気泡発生器を気泡発生器の中心軸を含む面で切断した縦断面図である。
【図2】変形例（Ａ）に係る気泡発生器を気泡発生器の中心軸を含む面で切断した縦断面図である。
【図3】変形例（Ｄ）に係る気泡発生器を気泡発生器の中心軸を含む面で切断した縦断面図である。
【図4】変形例（Ｅ）に係る気泡発生器を気泡発生器の中心軸を含む面で切断した縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
＜本発明の実施形態に係る気泡発生器の構成＞
本発明の実施形態に係る気泡発生器１は、液体中（例えば、水中など）に沈められ、液体中に気泡を発生させるために使用される。気泡発生器１は、図１に示されるように、主に、本体部１００、液体経路形成部２００および衝突板３００などから構成される。以下、これらの構成要素についてそれぞれ詳述する。なお、図１に示されるように、気泡発生器１の中心軸は中心軸ＡＸとして示されている。中心軸ＡＸは、平面視における本体部１００の中心、液体経路形成部２００の中心または衝突板３００の中心から上下方向に延びる仮想線である。
本発明の実施形態に係る気泡発生器１は、液体中（例えば、水中など）に沈められ、液体中に気泡を発生させるために使用される。気泡発生器１は、図１に示されるように、主に、本体部１００、液体経路形成部２００および衝突板３００などから構成される。以下、これらの構成要素についてそれぞれ詳述する。なお、図１に示されるように、気泡発生器１の中心軸は中心軸ＡＸとして示されている。中心軸ＡＸは、平面視における本体部１００の中心、液体経路形成部２００の中心または衝突板３００の中心から上下方向に延びる仮想線である。
【0016】
１．本体部
本体部１００は、略有蓋円筒形状を呈しており、図１に示されるように、主に、側壁部１０１、天壁部１０２および突起部１０３などから形成されている。側壁部１０１は、略円筒形状を呈している。なお、側壁部１０１の下端面は、図１に示されるように、面一であることが好ましい。また、図１に示されるように、側壁部１０１の内部には略円柱形状の内部空間ＳＰ１が形成され、側壁部１０１の下側には内部空間ＳＰ１の下端部に相当する開口ＯＰが形成されている。天壁部１０２は、図１に示されるように、側壁部１０１の上端から内側に延びている。なお、天壁部１０２の中心部には略円形状の中心孔Ｈ１が形成されている（図１参照）。すなわち、中心孔Ｈ１は、本体部１００のうち開口ＯＰ側（下側）とは反対側（上側）に形成されている。ここで、本体部１００を下側から見た場合、中心孔Ｈ１の全領域は、開口ＯＰの領域で覆われている。突起部１０３は、図１に示されるように側壁部１０１の下端部から外側に延びる部材であり、側壁部１０１の下端部のうち円周上に等間隔となる３箇所に形成されている。突起部１０３それぞれには、ビスＳＣ（後述）を通すためのビス孔（図示せず）が形成されている。
本体部１００は、略有蓋円筒形状を呈しており、図１に示されるように、主に、側壁部１０１、天壁部１０２および突起部１０３などから形成されている。側壁部１０１は、略円筒形状を呈している。なお、側壁部１０１の下端面は、図１に示されるように、面一であることが好ましい。また、図１に示されるように、側壁部１０１の内部には略円柱形状の内部空間ＳＰ１が形成され、側壁部１０１の下側には内部空間ＳＰ１の下端部に相当する開口ＯＰが形成されている。天壁部１０２は、図１に示されるように、側壁部１０１の上端から内側に延びている。なお、天壁部１０２の中心部には略円形状の中心孔Ｈ１が形成されている（図１参照）。すなわち、中心孔Ｈ１は、本体部１００のうち開口ＯＰ側（下側）とは反対側（上側）に形成されている。ここで、本体部１００を下側から見た場合、中心孔Ｈ１の全領域は、開口ＯＰの領域で覆われている。突起部１０３は、図１に示されるように側壁部１０１の下端部から外側に延びる部材であり、側壁部１０１の下端部のうち円周上に等間隔となる３箇所に形成されている。突起部１０３それぞれには、ビスＳＣ（後述）を通すためのビス孔（図示せず）が形成されている。
【0017】
２．液体経路形成部
液体経路形成部２００は、略円筒形状を呈しており、図１に示されるように、本体部１００の中心孔Ｈ１の縁から上側に延びている。すなわち、液体経路形成部２００の内径は、本体部１００の側壁部１０１の内径より小さくなる。そして、図１に示されるように、液体経路形成部２００の内部には、本体部１００の中心孔Ｈ１を介して本体部１００の内部空間ＳＰ１と連通する略円柱形状の内部空間ＳＰ２が形成されている。なお、図示しないが、液体経路形成部２００は、液体（例えば、水など）を加圧しながら供給可能である液体供給部（例えば、ポンプなど）と連結部材（例えば、パイプやチューブなど）を介して繋がっており、内部空間ＳＰ２は、液体供給部から供給された液体を本体部１００の内部空間ＳＰ１に導く役目を担っている。
液体経路形成部２００は、略円筒形状を呈しており、図１に示されるように、本体部１００の中心孔Ｈ１の縁から上側に延びている。すなわち、液体経路形成部２００の内径は、本体部１００の側壁部１０１の内径より小さくなる。そして、図１に示されるように、液体経路形成部２００の内部には、本体部１００の中心孔Ｈ１を介して本体部１００の内部空間ＳＰ１と連通する略円柱形状の内部空間ＳＰ２が形成されている。なお、図示しないが、液体経路形成部２００は、液体（例えば、水など）を加圧しながら供給可能である液体供給部（例えば、ポンプなど）と連結部材（例えば、パイプやチューブなど）を介して繋がっており、内部空間ＳＰ２は、液体供給部から供給された液体を本体部１００の内部空間ＳＰ１に導く役目を担っている。
【0018】
３．衝突板
衝突板３００は、上面が面一な略円盤形状を呈しており、図１に示されるように、本体部１００の開口ＯＰと対向するように本体部１００の下側に配設されている。なお、このとき、図１に示されるように、衝突板３００と本体部１００との間に全周に亘って隙間Ｇ１が形成されている。また、本発明の実施形態に係る気泡発生器１を下側から見た場合、衝突板３００は、本体部１００の開口ＯＰを覆い隠している。言い換えれば、本発明の実施形態に係る気泡発生器１を下側から見た場合、本体部１００の開口ＯＰを見ることができない。また、衝突板３００のうち本体部１００の突起部１０３のビス孔と対向する箇所（図１参照）には、ビスＳＣ（後述）を通すためのビス孔が形成されている。
衝突板３００は、上面が面一な略円盤形状を呈しており、図１に示されるように、本体部１００の開口ＯＰと対向するように本体部１００の下側に配設されている。なお、このとき、図１に示されるように、衝突板３００と本体部１００との間に全周に亘って隙間Ｇ１が形成されている。また、本発明の実施形態に係る気泡発生器１を下側から見た場合、衝突板３００は、本体部１００の開口ＯＰを覆い隠している。言い換えれば、本発明の実施形態に係る気泡発生器１を下側から見た場合、本体部１００の開口ＯＰを見ることができない。また、衝突板３００のうち本体部１００の突起部１０３のビス孔と対向する箇所（図１参照）には、ビスＳＣ（後述）を通すためのビス孔が形成されている。
【0019】
衝突板３００は、図１に示されるように、上下方向に延びるビスＳＣによって、隙間Ｇ１をもって本体部１００に対して固定されている。ビスＳＣは、本体部１００の突起部１０３のビス孔および衝突板３００のビス孔に通される。
【0020】
また、図１に示されるように、本発明の実施形態に係る気泡発生器１では、本体部１００の側壁部１０１の下端面と衝突板３００の上面とが略平行であるため、隙間Ｇ１の広さ（高さ）はほぼ一定となる。
【0021】
＜本発明の実施形態に係る気泡発生器による気泡の生成について＞
以下、本発明の実施形態に係る気泡発生器１による気泡の生成について説明する。まず、気泡発生器１は、液体中に沈められる。このとき、液体経路形成部２００の上端部は、液面より上側に位置していてもよいし、液面より下側に位置していてもよい。なお、ここでは液体を仮に水として説明する。気泡発生器１が水中に沈められると、本体部１００の内部空間ＳＰ１に水が溜まる。次に、液体供給部が、液体経路形成部２００の内部空間ＳＰ２を通じて本体部１００の内部空間ＳＰ１に水を加圧しながら供給する。なお、上述の通り、液体経路形成部２００の内径は、本体部１００の側壁部１０１の内径より小さい（すなわち、幅方向において、液体経路形成部２００の内部空間ＳＰ２は、本体部１００の内部空間ＳＰ１よりも狭い。）。このため、本体部１００の内部空間ＳＰ１に供給された水の流速が低下して本体部１００の内部空間ＳＰ１の圧力が上昇すると推測される。そして、本体部１００の内部空間ＳＰ１に供給された水の大部分は、衝突板３００と衝突して内部空間ＳＰ１を流動した後、隙間Ｇ１を通じて気泡発生器１の外側に吐出されると推測される。なお、隙間Ｇ１は狭いため水は流速を増して気泡発生器１の外側に吐出され、本体部１００の内部空間ＳＰ１の圧力が低下すると推測される。そして、本体部１００の内部空間ＳＰ１の圧力が低下することで、気泡発生器１の外側の水が隙間Ｇ１を介して本体部１００の内部空間ＳＰ１に流入する現象が起きていると推測される。なお、隙間Ｇ１からの水の吐出および隙間Ｇ１からの水の流入は、同時に起きることもあれば、それぞれ間欠的に起きることもあると推測される。そして、本体部１００の内部空間ＳＰ１において流動する水と本体部１００の内部空間ＳＰ１に流入した水とにより、キャビテーションが起きていると推測される。このため、水中に溶解していた空気が気泡になって微細な気泡が発生すると推測される。このように、本発明の実施形態に係る気泡発生器１では、本体部１００の内部空間ＳＰ１の水を攪拌する撹拌機などを用いずに微細な気泡を発生させることができる。そして、気泡は、隙間Ｇ１を介して気泡発生器１の外側に水が吐出する流れにのって、隙間Ｇ１を介して気泡発生器１の外側に吐出される。なお、上述したように、本発明の実施形態に係る気泡発生器１では、衝突板３００は、ビスＳＣによって、隙間Ｇ１をもって本体部１００に対して固定されている。すなわち、この気泡発生器１の使用時において、衝突板３００が上下動せず、隙間Ｇ１の高さが変動しない。このため、この気泡発生器１では、隙間Ｇ１から吐出される気泡の粒径をできるだけ安定させることができる。
以下、本発明の実施形態に係る気泡発生器１による気泡の生成について説明する。まず、気泡発生器１は、液体中に沈められる。このとき、液体経路形成部２００の上端部は、液面より上側に位置していてもよいし、液面より下側に位置していてもよい。なお、ここでは液体を仮に水として説明する。気泡発生器１が水中に沈められると、本体部１００の内部空間ＳＰ１に水が溜まる。次に、液体供給部が、液体経路形成部２００の内部空間ＳＰ２を通じて本体部１００の内部空間ＳＰ１に水を加圧しながら供給する。なお、上述の通り、液体経路形成部２００の内径は、本体部１００の側壁部１０１の内径より小さい（すなわち、幅方向において、液体経路形成部２００の内部空間ＳＰ２は、本体部１００の内部空間ＳＰ１よりも狭い。）。このため、本体部１００の内部空間ＳＰ１に供給された水の流速が低下して本体部１００の内部空間ＳＰ１の圧力が上昇すると推測される。そして、本体部１００の内部空間ＳＰ１に供給された水の大部分は、衝突板３００と衝突して内部空間ＳＰ１を流動した後、隙間Ｇ１を通じて気泡発生器１の外側に吐出されると推測される。なお、隙間Ｇ１は狭いため水は流速を増して気泡発生器１の外側に吐出され、本体部１００の内部空間ＳＰ１の圧力が低下すると推測される。そして、本体部１００の内部空間ＳＰ１の圧力が低下することで、気泡発生器１の外側の水が隙間Ｇ１を介して本体部１００の内部空間ＳＰ１に流入する現象が起きていると推測される。なお、隙間Ｇ１からの水の吐出および隙間Ｇ１からの水の流入は、同時に起きることもあれば、それぞれ間欠的に起きることもあると推測される。そして、本体部１００の内部空間ＳＰ１において流動する水と本体部１００の内部空間ＳＰ１に流入した水とにより、キャビテーションが起きていると推測される。このため、水中に溶解していた空気が気泡になって微細な気泡が発生すると推測される。このように、本発明の実施形態に係る気泡発生器１では、本体部１００の内部空間ＳＰ１の水を攪拌する撹拌機などを用いずに微細な気泡を発生させることができる。そして、気泡は、隙間Ｇ１を介して気泡発生器１の外側に水が吐出する流れにのって、隙間Ｇ１を介して気泡発生器１の外側に吐出される。なお、上述したように、本発明の実施形態に係る気泡発生器１では、衝突板３００は、ビスＳＣによって、隙間Ｇ１をもって本体部１００に対して固定されている。すなわち、この気泡発生器１の使用時において、衝突板３００が上下動せず、隙間Ｇ１の高さが変動しない。このため、この気泡発生器１では、隙間Ｇ１から吐出される気泡の粒径をできるだけ安定させることができる。
【0022】
次に、本発明の実施形態に係る気泡発生器１に関して、気泡のうち粒径が１００μｍ未満である微細気泡を効率的に発生させるのに適した各寸法およびその寸法域について説明する。使用する寸法は以下の通りである。
【0023】
隙間Ｇ１の広さ（高さ）：ｃ（ｍｍ）
本体部１００の側壁部１０１の内径：ｄ（ｍｍ）
本体部１００の側壁部１０１の内周：ｉ（ｍｍ）
本体部１００の内部空間ＳＰ１の広さ（高さ）：ｂ（ｍｍ）
液体経路形成部２００の内径：ａ（ｍｍ）
液体供給部から供給される流量：Ｑ（Ｌ／ｍｉｎ）
隙間Ｇ１を介して気泡発生器１の外側に吐出される水（気泡を含む）の吐出速度：ｖ（ｍ／ｓｅｃ）
本体部１００の側壁部１０１の内径：ｄ（ｍｍ）
本体部１００の側壁部１０１の内周：ｉ（ｍｍ）
本体部１００の内部空間ＳＰ１の広さ（高さ）：ｂ（ｍｍ）
液体経路形成部２００の内径：ａ（ｍｍ）
液体供給部から供給される流量：Ｑ（Ｌ／ｍｉｎ）
隙間Ｇ１を介して気泡発生器１の外側に吐出される水（気泡を含む）の吐出速度：ｖ（ｍ／ｓｅｃ）
【0024】
そして、広さｃは０．３ｍｍ以上４．２ｍｍ以下の範囲内であり、内径ｄは１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下の範囲内であり、広さｂは６ｍｍ以上６０ｍｍ以下の範囲内であり、内径ａは１ｍｍ以上１２．５ｍｍ以下の範囲内であり、流量Ｑは５Ｌ／ｍｉｎ以上２００Ｌ／ｍｉｎ以下の範囲内であり、吐出速度ｖは１ｍ／ｓｅｃ以上２０ｍ／ｓｅｃ以下の範囲内であることが好ましい。なお、広さｃ＝（流量Ｑ×１０６／６０）／（内周ｉ ×吐出速度ｖ×１０３）であり、内径ｄ＝（４～１０） ×内径ａであり、内周ｉ＝内径ｄ×３．１４であり、広さｂ＝（０．６～１．２） ×内径ｄである。また、流量Ｑが２００Ｌ／ｍｉｎである場合、吐出速度ｖは１０ｍ／ｓｅｃ以上２０ｍ／ｓｅｃ以下の範囲内とされる。各寸法の値の具体例を以下の表１に示す。
【0025】
【表1】
【0026】
＜本発明の実施形態に係る気泡発生器の特徴＞
本発明の実施形態に係る気泡発生器１では、液体経路形成部２００の内部空間ＳＰ２を通じて本体部１００の内部空間ＳＰ１に水を加圧しながら供給することで、気泡を発生させることができる。このため、この気泡発生器１では、気泡を発生させる際のエネルギー消費量をできるだけ抑えることができる。
本発明の実施形態に係る気泡発生器１では、液体経路形成部２００の内部空間ＳＰ２を通じて本体部１００の内部空間ＳＰ１に水を加圧しながら供給することで、気泡を発生させることができる。このため、この気泡発生器１では、気泡を発生させる際のエネルギー消費量をできるだけ抑えることができる。
【0027】
＜変形例＞
（Ａ）
先の実施形態に係る気泡発生器１では、本体部１００は略有蓋円筒形状を呈しており、本体部１００の中心孔Ｈ１は略円形状を呈しており、液体経路形成部２００は略円筒形状を呈しており、衝突板３００は略円盤形状を呈していた。しかし、本体部１００を下側から見た場合に、本体部１００のうち開口ＯＰ側とは反対側に形成される中心孔Ｈ１の全領域が本体部１００の開口ＯＰで覆われ、気泡発生器１を下側から見た場合に、本体部１００の開口ＯＰの領域を衝突板３００が覆い隠していれば、本体部１００、本体部１００の中心孔Ｈ１、液体経路形成部２００および衝突板３００の形状はこれらに限定されない。例えば、本体部１００は、略有蓋角筒形状、略ドーム形状、有蓋の略円錐台筒形状または有蓋の略角錐台筒形状などを呈していてもよいし、本体部１００の中心孔Ｈ１が略多角形状を呈していてもよいし、液体経路形成部２００は略角筒形状などを呈していてもよいし、衝突板３００は略角盤形状などを呈していてもよい。
（Ａ）
先の実施形態に係る気泡発生器１では、本体部１００は略有蓋円筒形状を呈しており、本体部１００の中心孔Ｈ１は略円形状を呈しており、液体経路形成部２００は略円筒形状を呈しており、衝突板３００は略円盤形状を呈していた。しかし、本体部１００を下側から見た場合に、本体部１００のうち開口ＯＰ側とは反対側に形成される中心孔Ｈ１の全領域が本体部１００の開口ＯＰで覆われ、気泡発生器１を下側から見た場合に、本体部１００の開口ＯＰの領域を衝突板３００が覆い隠していれば、本体部１００、本体部１００の中心孔Ｈ１、液体経路形成部２００および衝突板３００の形状はこれらに限定されない。例えば、本体部１００は、略有蓋角筒形状、略ドーム形状、有蓋の略円錐台筒形状または有蓋の略角錐台筒形状などを呈していてもよいし、本体部１００の中心孔Ｈ１が略多角形状を呈していてもよいし、液体経路形成部２００は略角筒形状などを呈していてもよいし、衝突板３００は略角盤形状などを呈していてもよい。
【0028】
また、先の実施形態に係る気泡発生器１では、本体部１００の内部空間ＳＰ１は略円柱形状を呈していた。しかし、本体部１００の内部空間ＳＰ１の形状は、略円柱形状に限定されない。例えば、上述のような本体部１００の形状の変形に応じて、本体部１００の内部空間ＳＰ１の形状を変形させてもよい。また、図２に示される気泡発生器１Ａのように、本体部１００の内周面を変形させ、本体部１００の内部空間ＳＰ１の上側隅部の少なくとも一部を外側に湾曲させてもよい。
【0029】
なお、気泡発生器１Ａを用いることによって、気泡の発生効率を高くすることができる。これは、本体部１００の内部空間ＳＰ１の上側隅部が滑らかになることで、本体部１００の内部空間ＳＰ１において水がより勢いよく流動し、本体部１００の内部空間ＳＰ１において流動する水と、隙間Ｇ１を介して本体部１００の内部空間ＳＰ１に流入した水とによりキャビテーションがより起きやすくなっているためだと推測される。
【0030】
（Ｂ）
先の実施形態に係る気泡発生器１は、使用時に図１に示される状態で液体中に沈められていた。しかし、この気泡発生器１は、横向き、逆さ向きまたは斜め向きで液体中に沈められてもよい。かかる場合、液体経路形成部２００の先端部が液面より上側に位置することができるように液体経路形成部２００の形状が決められるとよい。
先の実施形態に係る気泡発生器１は、使用時に図１に示される状態で液体中に沈められていた。しかし、この気泡発生器１は、横向き、逆さ向きまたは斜め向きで液体中に沈められてもよい。かかる場合、液体経路形成部２００の先端部が液面より上側に位置することができるように液体経路形成部２００の形状が決められるとよい。
【0031】
（Ｃ）
先の実施形態に係る気泡発生器１では、本体部１００の突起部１０３は、本体部１００の側壁部１０１の下端部の３箇所からそれぞれ外側に延びていた。しかし、１つのビスＳＣによって隙間Ｇ１をもって本体部１００に対して衝突板３００を固定させることができるのであれば、本体部１００の突起部１０３は、本体部１００の側壁部１０１の下端部の１個所だけから外側に延びてもよい。また、本体部１００の突起部１０３は、本体部１００の側壁部１０１の下端部の２箇所からそれぞれ外側に延びてもよいし、本体部１００の側壁部１０１の下端部の４箇所以上からそれぞれ外側に延びてもよい。または、本体部１００の突起部１０３が、本体部１００の側壁部１０１の下端部の全周に亘って形成されるように本体部１００の側壁部１０１の下端部から外側に延びてもよい。かかる場合、本体部１００の突起部１０３のビス孔は少なくとも１つ以上形成されるとよい。なお、ビスＳＣが一定数以上配設されることによって、気泡発生器１の使用時において隙間Ｇ１を介して気泡発生器１の外側に気泡が吐出されることが妨げられないことが好ましい。
先の実施形態に係る気泡発生器１では、本体部１００の突起部１０３は、本体部１００の側壁部１０１の下端部の３箇所からそれぞれ外側に延びていた。しかし、１つのビスＳＣによって隙間Ｇ１をもって本体部１００に対して衝突板３００を固定させることができるのであれば、本体部１００の突起部１０３は、本体部１００の側壁部１０１の下端部の１個所だけから外側に延びてもよい。また、本体部１００の突起部１０３は、本体部１００の側壁部１０１の下端部の２箇所からそれぞれ外側に延びてもよいし、本体部１００の側壁部１０１の下端部の４箇所以上からそれぞれ外側に延びてもよい。または、本体部１００の突起部１０３が、本体部１００の側壁部１０１の下端部の全周に亘って形成されるように本体部１００の側壁部１０１の下端部から外側に延びてもよい。かかる場合、本体部１００の突起部１０３のビス孔は少なくとも１つ以上形成されるとよい。なお、ビスＳＣが一定数以上配設されることによって、気泡発生器１の使用時において隙間Ｇ１を介して気泡発生器１の外側に気泡が吐出されることが妨げられないことが好ましい。
【0032】
（Ｄ）
先の実施形態に係る気泡発生器１では、隙間Ｇ１の広さはほぼ一定であった。しかし、内側から外側に向かうに従って隙間が広くなってもよい。例えば、図３に示される気泡発生器１Ｂのように、衝突板３００Ｂが上側に湾曲していると、内側から外側に向かうに従って広くなる隙間Ｇ１Ｂを形成することができる。また、例えば、下側から見た場合に開口ＯＰの領域が略円形状であれば衝突板が無底円錐形状を呈するようにし、下側から見た場合に開口ＯＰの領域が略ｎ角形状であれば衝突板が無底ｎ角錐形状を呈するようにし、下側から見た場合に本体部１００の側壁部１０１の下端面を衝突板が覆い隠すようにしても、内側から外側に向かうに従って広くなる隙間Ｇ１Ｂを形成することができる。
先の実施形態に係る気泡発生器１では、隙間Ｇ１の広さはほぼ一定であった。しかし、内側から外側に向かうに従って隙間が広くなってもよい。例えば、図３に示される気泡発生器１Ｂのように、衝突板３００Ｂが上側に湾曲していると、内側から外側に向かうに従って広くなる隙間Ｇ１Ｂを形成することができる。また、例えば、下側から見た場合に開口ＯＰの領域が略円形状であれば衝突板が無底円錐形状を呈するようにし、下側から見た場合に開口ＯＰの領域が略ｎ角形状であれば衝突板が無底ｎ角錐形状を呈するようにし、下側から見た場合に本体部１００の側壁部１０１の下端面を衝突板が覆い隠すようにしても、内側から外側に向かうに従って広くなる隙間Ｇ１Ｂを形成することができる。
【0033】
なお、本変形例に係る気泡発生器１Ｂを用いることによって、気泡の発生効率を高くすることができる。これは、隙間Ｇ１Ｂを介して本体部１００の内部空間ＳＰ１に気泡発生器１の外側の水が流入する効率が高くなり、本体部１００の内部空間ＳＰ１において流動する水と、隙間Ｇ１Ｂを介して本体部１００の内部空間ＳＰ１に流入した水とが衝突する現象がより起きやすくなっているためだと推測される。
【0034】
（Ｅ）
先の実施形態に係る気泡発生器１では言及しなかったが、図４に示される気泡発生器１Ｃのように、有孔板４００がさらに備えられてもよい。有孔板４００は、図４に示されるように、本体部１００および衝突板３００の間に配置される。なお、このとき、図４に示されるように、本体部１００および有孔板４００の間に全周に亘って隙間Ｇ２が形成され、衝突板３００および有孔板４００の間に全周に亘って隙間Ｇ３が形成されている。また、有孔板４００の中心部には略円形状の中心孔Ｈ２が形成されている（図４参照）。本変形例に係る気泡発生器１Ｃを下側から見た場合、有孔板４００の中心孔Ｈ２の領域は、本体部１００の中心孔Ｈ１の領域の少なくとも一部と重なっており、有孔板４００は、有孔板４００の中心孔Ｈ２の領域と重なる領域を除いて本体部１００の開口ＯＰの領域を覆い隠している。なお、有孔板４００のうち本体部１００の突起部１０３のビス孔および衝突板３００のビス孔と対向する箇所（図４参照）には、ビスＳＣを通すためのビス孔が形成されている。そして、有孔板４００は、図４に示されるように、ビスＳＣによって、隙間Ｇ２をもって本体部１００に対して固定され、隙間Ｇ３をもって衝突板３００に対して固定されている。本変形例に係る気泡発生器１では、ビスＳＣは、本体部１００の突起部１０３のビス孔、有孔板４００のビス孔および衝突板３００のビス孔に通される。
先の実施形態に係る気泡発生器１では言及しなかったが、図４に示される気泡発生器１Ｃのように、有孔板４００がさらに備えられてもよい。有孔板４００は、図４に示されるように、本体部１００および衝突板３００の間に配置される。なお、このとき、図４に示されるように、本体部１００および有孔板４００の間に全周に亘って隙間Ｇ２が形成され、衝突板３００および有孔板４００の間に全周に亘って隙間Ｇ３が形成されている。また、有孔板４００の中心部には略円形状の中心孔Ｈ２が形成されている（図４参照）。本変形例に係る気泡発生器１Ｃを下側から見た場合、有孔板４００の中心孔Ｈ２の領域は、本体部１００の中心孔Ｈ１の領域の少なくとも一部と重なっており、有孔板４００は、有孔板４００の中心孔Ｈ２の領域と重なる領域を除いて本体部１００の開口ＯＰの領域を覆い隠している。なお、有孔板４００のうち本体部１００の突起部１０３のビス孔および衝突板３００のビス孔と対向する箇所（図４参照）には、ビスＳＣを通すためのビス孔が形成されている。そして、有孔板４００は、図４に示されるように、ビスＳＣによって、隙間Ｇ２をもって本体部１００に対して固定され、隙間Ｇ３をもって衝突板３００に対して固定されている。本変形例に係る気泡発生器１では、ビスＳＣは、本体部１００の突起部１０３のビス孔、有孔板４００のビス孔および衝突板３００のビス孔に通される。
【0035】
次に、本変形例に係る気泡発生器１Ｃに関して、気泡のうち粒径が１００μｍ未満である微細気泡を効率的に発生させるのに適した各寸法およびその寸法域について説明する。
使用する寸法は以下の通りである。
使用する寸法は以下の通りである。
【0036】
隙間Ｇ２の広さ（高さ）：ｘ（ｍｍ）
隙間Ｇ３の広さ（高さ）：ｙ（ｍｍ）
本体部１００の側壁部１０１の内径：ｄ（ｍｍ）
本体部１００の側壁部１０１の内周：ｉ（ｍｍ）
本体部１００の内部空間ＳＰ１の広さ（高さ）：ｂ（ｍｍ）
液体経路形成部２００の内径：ａ（ｍｍ）
有孔板４００の中心孔Ｈ２の内径：ｆ（ｍｍ）
液体供給部から供給される流量：Ｑ（Ｌ／ｍｉｎ）
隙間Ｇ１を介して気泡発生器１の外側に吐出される水（気泡を含む）の吐出速度：ｖ（ｍ／ｓｅｃ）
隙間Ｇ３の広さ（高さ）：ｙ（ｍｍ）
本体部１００の側壁部１０１の内径：ｄ（ｍｍ）
本体部１００の側壁部１０１の内周：ｉ（ｍｍ）
本体部１００の内部空間ＳＰ１の広さ（高さ）：ｂ（ｍｍ）
液体経路形成部２００の内径：ａ（ｍｍ）
有孔板４００の中心孔Ｈ２の内径：ｆ（ｍｍ）
液体供給部から供給される流量：Ｑ（Ｌ／ｍｉｎ）
隙間Ｇ１を介して気泡発生器１の外側に吐出される水（気泡を含む）の吐出速度：ｖ（ｍ／ｓｅｃ）
【0037】
そして、広さｘは０．３ｍｍ以上４．２ｍｍ以下の範囲内であり、広さｙは０．３ｍｍ以上４．２ｍｍ以下の範囲内であり、内径ｄは１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下の範囲内であり、広さｂは６ｍｍ以上６０ｍｍ以下の範囲内であり、内径ａは１ｍｍ以上１２．５ｍｍ以下の範囲内であり、内径ｆは０．８ｍｍ以上１５ｍｍ以下の範囲内であり、流量Ｑは５Ｌ／ｍｉｎ以上２００Ｌ／ｍｉｎ以下の範囲内であり、吐出速度ｖは１ｍ／ｓｅｃ以上２０ｍ／ｓｅｃ以下の範囲内であることが好ましい。なお、広さｙ＝（流量Ｑ×１０６／６０）／（内周ｉ ×吐出速度ｖ×１０３）であり、内径ｄ＝（４～１０） ×内径ａであり、内周ｉ＝内径ｄ×３．１４であり、広さｂ＝（０．６～１．２） ×内径ｄであり、内径ｆ＝（０．８～１．２）×内径ａである。また、流量Ｑが２００Ｌ／ｍｉｎである場合、吐出速度ｖは１０ｍ／ｓｅｃ以上２０ｍ／ｓｅｃ以下の範囲内とされる。また、広さｙ＞広さｘである。各寸法の値の具体例を以下の表２に示す。
【0038】
【表2】
【0039】
なお、本変形例に係る気泡発生器１Ｃを用いることによって、気泡の発生効率を高くすることができる。これは、気泡発生器１Ｃの外側の液体をできるだけ隙間Ｇ２を介して本体部１００の内部空間ＳＰ１に流入させ、液体および発生した気泡をできるだけ隙間Ｇ３を介して気泡発生器１の外側に吐出させることができているためだと推測される。
【0040】
なお、上記変形例は各例単独で適用されてもよいし、複数の例が組み合わされて適用されてもよい。
【符号の説明】
【0041】
１ 気泡発生器
１Ａ 気泡発生器
１Ｂ 気泡発生器
１Ｃ 気泡発生器
１００ 本体部
２００ 液体経路形成部
３００ 衝突板（第１板部）
３００Ｂ 衝突板（第１板部）
４００ 有孔板（第２板部）
Ｇ１ 隙間（第１隙間）
Ｇ１Ｂ 隙間（第１隙間）
Ｇ２ 隙間（第２隙間）
Ｇ３ 隙間（第２隙間）
Ｈ１ 中心孔（第１孔）
Ｈ２ 中心孔（第２孔）
ＯＰ 開口
ＳＰ１ 内部空間（第１内部空間）
ＳＰ２ 内部空間（第２内部空間）
１Ａ 気泡発生器
１Ｂ 気泡発生器
１Ｃ 気泡発生器
１００ 本体部
２００ 液体経路形成部
３００ 衝突板（第１板部）
３００Ｂ 衝突板（第１板部）
４００ 有孔板（第２板部）
Ｇ１ 隙間（第１隙間）
Ｇ１Ｂ 隙間（第１隙間）
Ｇ２ 隙間（第２隙間）
Ｇ３ 隙間（第２隙間）
Ｈ１ 中心孔（第１孔）
Ｈ２ 中心孔（第２孔）
ＯＰ 開口
ＳＰ１ 内部空間（第１内部空間）
ＳＰ２ 内部空間（第２内部空間）