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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-01-20
(45)【発行日】2022-02-14
(54)【発明の名称】ファインバブル生成ユニット及び給水システム
(51)【国際特許分類】
B01F 23/20 20220101AFI20220204BHJP
B01F 25/10 20220101ALI20220204BHJP
B01F 25/40 20220101ALI20220204BHJP
E03C 1/02 20060101ALI20220204BHJP
【ＦＩ】
B01F3/04 Z
B01F5/00 G
B01F5/06
E03C1/02
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2021093813
(22)【出願日】2021-06-03
【審査請求日】2021-06-03
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】391054165
【氏名又は名称】トーフレ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100101454
【弁理士】
【氏名又は名称】山田 卓二
(72)【発明者】
【氏名】中野 勝利
(72)【発明者】
【氏名】芦辺 和也
【審査官】壷内 信吾
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２１－０５８８４７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－０４７５２７（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第０１／０３６１０５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１９－２１４０１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－０８３４７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－０２８３４０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ０１Ｆ １／００－５／２６
Ｅ０３Ｃ １／００－１／１０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
液体に圧力の変化を与えることによって前記液体中の溶存気体を気泡化してファインバブルを生成するファインバブル生成ユニットであって、（ａ） 前記ファインバブル生成ユニットは、
中心軸（２）と、前記中心軸（２）に沿って延在する管状内壁（３）と、前記管状内壁（３）に囲まれた流路（４）とを有し、全体が一つの部材で構成された管状部材（１）を有し、
（ｂ） 前記管状内壁（３）は、
前記中心軸（２）に向かって内側に突出し且つ前記中心軸（２）を中心とする絞り流路（１１）を形成する内方突出部（１０）と、
前記流路（４）内を流れる前記液体の流れ方向に関して前記内方突出部（１０）の下流側に形成された下流側流路（１３）を有し、
（ｃ） 前記下流側流路（１３）は、前記中心軸（２）を中心とする一定の内径を有する非テーパ状の円筒面であって、前記流れ方向に関して前記内方突出部（１０）の下流側に前記内方突出部（１０）に隣接して形成された上流側円筒部（１７）及び前記流れ方向に関して前記上流側円筒部（１７）の下流側に前記上流側円筒部（１７）に隣接して形成された下流側円筒部（１８）を有し、
（ｄ） 前記上流側円筒部（１７）は平滑な管状内面を有し、
（ｅ） 前記下流側円筒部（１８）は、前記流れ方向に関して前記管状部材（１）の下流端から前記上流側円筒部（１７）と前記下流側円筒部（１８）との境界まで一様に形成された内ねじ（１９）を備えており、
（ｆ） 前記ファインバブル生成ユニットはまた、前記内ねじ（１９）に螺合できる外ねじ（３３）が形成された下流側撹拌部材（３１）を備えており、
（ｇ） 前記下流側撹拌部材（３１）は、
前記外ねじ（３３）を前記内ねじ（１９）に螺合して前記下流側流路（１３）における前記下流側円筒部（１８）に配置されており、
（ｈ） 前記下流側撹拌部材（３１）は、前記中心軸（２）を中心とする周方向に一定の間隔をあけて、前記流れ方向に延在する複数の貫通溝（３４）が形成されて、前記外ねじ（３３）が前記周方向に分断されている、ファインバブル生成ユニット。
【請求項2】
前記下流側円筒部（１８）の前記内ねじ（１９）には、前記流れ方向に関して前記下流側撹拌部材（３１）の下流側に、前記中心軸（２）を中心とする周方向に連続した環状溝（１１７）が形成されており、前記環状溝（１１７）には、前記下流側撹拌部材（３１）が前記環状溝（１１７）の下流側へ移動するのを防止する止めリング（１１８）が嵌められている、請求項１に記載のファインバブル生成ユニット。
【請求項3】
液体に圧力の変化を与えることによって前記液体中の溶存気体を気泡化してファインバブルを生成するファインバブル生成ユニットであって、
（ａ） 前記ファインバブル生成ユニットは、
中心軸（２）と、前記中心軸（２）に沿って延在する管状内壁（３）と、前記管状内壁（３）に囲まれた流路（４）とを有し、全体が一つの部材で構成された管状部材（１）を有し、
（ｂ） 前記管状内壁（３）は、
前記中心軸（２）に向かって内側に突出し且つ前記中心軸（２）を中心とする絞り流路（１１）を形成する内方突出部（１０）と、
前記流路（４）内を流れる前記液体の流れ方向に関して前記内方突出部（１０）の下流側に形成された下流側流路（１３）を有し、
（ｃ） 前記下流側流路（１３）は、前記中心軸（２）を中心とする一定の内径を有する非テーパ状の円筒面を有し、
（ｄ） 前記下流側流路（１３）の前記円筒面には、前記流れ方向に関して前記内方突出部（１０）の下流端から前記管状部材（１）の下流端まで一様に内ねじ（１９）が形成されており、
（ｅ） 前記ファインバブル生成ユニットはまた、前記内ねじ（１９）に螺合できる外ねじ（３３）が形成された下流側撹拌部材（３１）を備えており、
（ｆ） 前記下流側撹拌部材（３１）は、前記円筒面の上流端と下流端との間に、前記外ねじ（３３）を前記内ねじ（１９）に螺合して配置されて、前記円筒面の前記上流端と前記下流側撹拌部材（３１）との間に第１の下流側撹拌室（３６）が形成され、前記円筒面の前記下流端と前記下流側撹拌部材（３１）との間に第２の撹拌室（３７）が形成されており、
（ｇ） 前記下流側撹拌部材（３１）は、前記中心軸（２）を中心とする周方向に一定の間隔をあけて、前記流れ方向に延在する複数の貫通溝（３４）が形成されて、前記外ねじ（３３）が前記周方向に分断されている、ファインバブル生成ユニット。
【請求項4】
前記下流側流路（１３）の前記内ねじ（１９）には、前記流れ方向に関して前記下流側撹拌部材（３１）の下流側に、前記中心軸（２）を中心とする周方向に連続した環状溝（１１７）が形成されており、
前記環状溝（１１７）には、前記下流側撹拌部材（３１）が前記環状溝（１１７）の下流側へ移動するのを防止する止めリング（１１８）が嵌められている、請求項３に記載のファインバブル生成ユニット。
【請求項5】
前記管状内壁（３）は、前記流れ方向に関して前記内方突出部（１０）の上流側に形成された上流側流路（１２）を有し、前記上流側流路（１２）は、前記中心軸（２）を中心とする一定の内径を有する非テーパ状の円筒面からなり、前記内方突出部（１０）に隣接して形成された下流側円筒部（１４）有し、
前記上流側流路（１２）における前記下流側円筒部（１４）の内面には内ねじ（２１）が形成されている、請求項１～４のいずれかに記載のファインバブル生成ユニット。
【請求項6】
前記上流側流路（１２）は、前記流れ方向に関して前記上流側流路（１２）における前記下流側円筒部（１４）の上流側に形成された上流側円筒部（１５）を備えており、前記上流側流路（１２）における前記上流側円筒部（１５）には上流側撹拌部材（５１）が固定されており、
前記上流側撹拌部材（５１）は、前記中心軸（２）の周囲に、前記中心軸（２）を中心とする周方向に一定の間隔をあけて、前記中心軸（２）の方向に前記上流側撹拌部材（５１）を貫通する複数の上流側撹拌孔（５８）を備えている、請求項５に記載のファインバブル生成ユニット。
【請求項7】
前記管状内壁（３）は、前記流れ方向に関して前記内方突出部（１０）の上流側に形成された上流側流路（１２）を有し、
前記上流側流路（１２）は、前記流れ方向に関して前記絞り流路（１１）から上流側に向かって次第に径が大きくなるテーパ部（７３）を有し、
前記流れ方向に関して前記テーパ部（７３）の上流側には上流側撹拌部材（５１）が固定されており、
前記上流側撹拌部材（５１）は、前記中心軸（２）の周囲に、前記中心軸（２）を中心とする周方向に一定の間隔をあけて、前記中心軸（２）の方向に前記上流側撹拌部材（５１）を貫通する、複数の上流側撹拌孔（５８）を有する、請求項１から４のいずれかに記載のファインバブル生成ユニット。
【請求項8】
請求項１～７のいずれかのファインバブル生成ユニットと、前記ファインバブル生成ユニットの下流側に接続されたホースとを備えた給水システム。
【請求項9】
前記ファインバブル生成ユニットの上流側に接続された水栓を備えた請求項８に記載の給水システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液体力学的キャビテーションを利用してファインバブルを生成するファインバブル生成ユニット及び該ファインバブル生成ユニットを組み入れた給水システムに関する。本発明は、特に、液体に圧力の変化を与えることによって液体中の溶存気体を気泡化してファインバブルを生成するファインバブル生成ユニット及び該ファインバブル生成ユニットを組み入れた給水システムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、ベンチェリー構造のファインバブル生成ユニット及びファインバブル生成ユニットを含む液体供給装置が特許文献１～３に提案されている。これらの文献に記載されたファインバブル生成ユニットはいずれも、管状の部材からなり、長手方向の中心軸に沿って延在する筒状内壁によって流路が形成されている。筒状内壁には、中心軸に向かって突出する絞り部が形成されている。絞り部は、流れの方向に関して上流側に、上流側から下流側に向かって次第に内径が小さくなる入口側（上流側）テーパを有し、流れの方向に関して下流側に、上流側から下流側に向かって次第に内径が大きくなる出口側（下流側）逆テーパが形成されている。したがって、流路内を上流側から下流側に向かって流れる液体は、上流側テーパの下流端に向かうにしたがって加圧された後、そこを超えて下流側逆テーパに入ると急激に減圧され、これにより液体内に溶解している気体（通常は空気）が気泡化されて細かなファインバブルを発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１７－１３６５９０号公報
【文献】特開２０１８－１３４５８７号公報
【文献】特開２０１９－０４２７００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述のファインバブル生成ユニットは、流路の上流側と下流側にそれぞれテーパと逆テーパを備えており、そこを通過する液体に圧力の変化を与えることによって微細なファインバブルを析出させるもので、相当数のファインバブルを生成することができることが確認されている。以下、このようなファインバブル生成ユニットを「ダブルテーパ型ファインバブル生成ユニット」という。
【0005】
本願発明者らは、上述のダブルテーパ型ファインバブル生成ユニットよりもさらに多くのファインバブルを生成することができる新たな形のファインバブル生成ユニットを提供するために鋭意研究を重ねた結果、絞り部の下流側に位置する流路内壁に凹凸を形成することによって、さらに多くのファインバブルが形成されることを知見した。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、例えば、一つの実施形態のファインバブル生成ユニットは、
液体に圧力の変化を与えることによって前記液体中の溶存気体を気泡化してファインバブルを生成するファインバブル生成ユニットであって、
（ａ） 前記ファインバブル生成ユニットは、
中心軸（２）と、前記中心軸（２）に沿って延在する管状内壁（３）と、前記管状内壁（３）に囲まれた流路（４）とを有し、全体が一つの部材で構成された管状部材（１）を有し、
（ｂ） 前記管状内壁（３）は、
前記中心軸（２）に向かって内側に突出し且つ前記中心軸（２）を中心とする絞り流路（１１）を形成する内方突出部（１０）と、
前記流路（４）内を流れる前記液体の流れ方向に関して前記内方突出部（１０）の下流側に形成された下流側流路（１３）を有し、
（ｃ） 前記下流側流路（１３）は、前記中心軸（２）を中心とする一定の内径を有する非テーパ状の円筒面であって、前記流れ方向に関して前記内方突出部（１０）の下流側に前記内方突出部（１０）に隣接して形成された上流側円筒部（１７）及び前記流れ方向に関して前記上流側円筒部（１７）の下流側に前記上流側円筒部（１７）に隣接して形成された下流側円筒部（１８）を有し、
（ｄ） 前記上流側円筒部（１７）は平滑な管状内面を有し、
（ｅ） 前記下流側円筒部（１８）は、前記流れ方向に関して前記管状部材（１）の下流端から前記上流側円筒部（１７）と前記下流側円筒部（１８）との境界まで一様に形成された内ねじ（１９）を備えており、
（ｆ） 前記ファインバブル生成ユニットはまた、前記内ねじ（１９）に螺合できる外ねじ（３３）が形成された下流側撹拌部材（３１）を備えており、
（ｇ） 前記下流側撹拌部材（３１）は、
前記外ねじ（３３）を前記内ねじ（１９）に螺合して前記下流側流路（１３）における前記下流側円筒部（１８）に配置されており、
（ｈ） 前記下流側撹拌部材（３１）は、前記中心軸（２）を中心とする周方向に一定の間隔をあけて、前記流れ方向に延在する複数の貫通溝（３４）が形成されて、前記外ねじ（３３）が前記周方向に分断されていることを特徴とする。
液体に圧力の変化を与えることによって前記液体中の溶存気体を気泡化してファインバブルを生成するファインバブル生成ユニットであって、
（ａ） 前記ファインバブル生成ユニットは、
中心軸（２）と、前記中心軸（２）に沿って延在する管状内壁（３）と、前記管状内壁（３）に囲まれた流路（４）とを有し、全体が一つの部材で構成された管状部材（１）を有し、
（ｂ） 前記管状内壁（３）は、
前記中心軸（２）に向かって内側に突出し且つ前記中心軸（２）を中心とする絞り流路（１１）を形成する内方突出部（１０）と、
前記流路（４）内を流れる前記液体の流れ方向に関して前記内方突出部（１０）の下流側に形成された下流側流路（１３）を有し、
（ｃ） 前記下流側流路（１３）は、前記中心軸（２）を中心とする一定の内径を有する非テーパ状の円筒面であって、前記流れ方向に関して前記内方突出部（１０）の下流側に前記内方突出部（１０）に隣接して形成された上流側円筒部（１７）及び前記流れ方向に関して前記上流側円筒部（１７）の下流側に前記上流側円筒部（１７）に隣接して形成された下流側円筒部（１８）を有し、
（ｄ） 前記上流側円筒部（１７）は平滑な管状内面を有し、
（ｅ） 前記下流側円筒部（１８）は、前記流れ方向に関して前記管状部材（１）の下流端から前記上流側円筒部（１７）と前記下流側円筒部（１８）との境界まで一様に形成された内ねじ（１９）を備えており、
（ｆ） 前記ファインバブル生成ユニットはまた、前記内ねじ（１９）に螺合できる外ねじ（３３）が形成された下流側撹拌部材（３１）を備えており、
（ｇ） 前記下流側撹拌部材（３１）は、
前記外ねじ（３３）を前記内ねじ（１９）に螺合して前記下流側流路（１３）における前記下流側円筒部（１８）に配置されており、
（ｈ） 前記下流側撹拌部材（３１）は、前記中心軸（２）を中心とする周方向に一定の間隔をあけて、前記流れ方向に延在する複数の貫通溝（３４）が形成されて、前記外ねじ（３３）が前記周方向に分断されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明の実施形態のユニットによれば、流路内を上流側から下流側に向けて液体が流される。このとき、液体は、絞り流路に入ると、そこで急激に圧力と流速が上昇し、圧力が変化して（動圧は上昇し、静圧は減少する）、液体から気泡が析出する。その後、絞り流路を通過すると、液体の圧力が急激に変化する（動圧が低下し、静圧が上昇する）。これにより、析出した気泡が破砕されて微細化されてファインバブルになる。その後、下流側内ねじの近傍を流れる液体に含まれる気泡が、該内ねじから受ける抵抗によってさらにせん断されて微細化される。したがって、流路を通過した液体は、微細化された大量のファインバブルを含む。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明の実施形態１に係るファインバブル生成ユニットの縦断面図。
【図2】本発明の実施形態２に係るファインバブル生成ユニットの縦断面図。
【図3】本発明の実施形態３に係るファインバブル生成ユニットの縦断面図。
【図4】本発明の実施形態４に係るファインバブル生成ユニットの縦断面図。
【図5】本発明の実施形態５に係るファインバブル生成ユニットの縦断面図。
【図6】本発明の実施形態６に係るファインバブル生成ユニットの縦断面図。
【図7】本発明の実施形態７に係るファインバブル生成ユニットの縦断面図。
【図8】本発明の実施形態８に係るファインバブル生成ユニットの縦断面図。
【図9】本発明の実施形態９に係るファインバブル生成ユニットの縦断面図。
【図10】本発明の実施形態１０に係るファインバブル生成ユニットの縦断面図。
【図13】実験１で使用したファインバブル生成ユニットの概略構造とファインバブル発生数を示す図。
【図14】実験２で使用したファインバブル生成ユニットの概略構造を示す図。
【図15】実験２の結果（水温２０℃、４０℃で発生したマイクロバブル、ウルトラファインバブルの発生数）を示す図。
【図17】実験２の結果をグラフに表した図。
【図19】実施形態６のファインバブル生成ユニットを組み入れた給水システムの分解斜視図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
[ファインバブル生成ユニットの実施形態]
以下、添付図面を参照して本発明に係るファインバブル生成ユニットの実施形態を説明する。なお、以下に説明する実施形態のファインバブル生成ユニットは、いわゆる液体力学的キャビテーション方式を採用したものである。液体力学的キャビテーションとは、流水の向きが急激に変化する付近で負圧域（空洞部）ができ、その圧力が水蒸気圧より低いと瞬間的に局所的沸騰が生じて溶存気体から微小気泡が発生し、逆に、非負圧域における圧力の回復により収縮する現象である。[日本家政学会誌Vol.71,No.2, 124-128(2020)]
以下、添付図面を参照して本発明に係るファインバブル生成ユニットの実施形態を説明する。なお、以下に説明する実施形態のファインバブル生成ユニットは、いわゆる液体力学的キャビテーション方式を採用したものである。液体力学的キャビテーションとは、流水の向きが急激に変化する付近で負圧域（空洞部）ができ、その圧力が水蒸気圧より低いと瞬間的に局所的沸騰が生じて溶存気体から微小気泡が発生し、逆に、非負圧域における圧力の回復により収縮する現象である。[日本家政学会誌Vol.71,No.2, 124-128(2020)]
【0010】
ファインバブルは、泡の大きさにより「マイクロバブル」と「ウルトラファインバブル」に分けられ、通常、ファインバブルのうち直径１００μｍ未満で１μｍ（＝０．００１ｍｍ）以上の泡を「マイクロバブル」、それよりも小さい直径１μｍ未満の泡を「ウルトラファインバブル」と分類されている［国際標準化機構（ＩＳＯ）専門委員会ＴＣ２８１（ファインバブル技術）、「一般原則（パート１用語）」を参照。］したがって、以下の説明において、「ファインバブル」は、マイクロバブルとウルトラファインバブルの両方を含む概念として理解すべきである。
【0011】
［実施形態１］
図１は、実施形態１に係るファインバブル生成ユニット、特にファインバブル生成ユニットの流路構造を示す。図示するように、ファインバブル生成ユニット（以下、単に「ユニット」という。）１００は管状部材１からなる。好ましくは、管状部材１は金属（例えば、ステンレス）で作られるが、その他の材料（例えば、セラミック、プラスチック）で作ることもできる。実施形態では、管状部材１は、全体が一つの部材で構成されているが、複数の部材を組み合わせて構成してもよい。
図１は、実施形態１に係るファインバブル生成ユニット、特にファインバブル生成ユニットの流路構造を示す。図示するように、ファインバブル生成ユニット（以下、単に「ユニット」という。）１００は管状部材１からなる。好ましくは、管状部材１は金属（例えば、ステンレス）で作られるが、その他の材料（例えば、セラミック、プラスチック）で作ることもできる。実施形態では、管状部材１は、全体が一つの部材で構成されているが、複数の部材を組み合わせて構成してもよい。
【0012】
管状部材１は、長手方向の中心軸２に沿って延在する管状内壁３を有する。管状内壁３は、中心軸２に沿って延在する円筒状の流路４を形成している。流路４は、図の右側に現れる部分が上流側部分で、図の左側に現れる部分が下流側部分である。以上の基本構成は、以下に説明する複数の実施形態にも共通する。
【0013】
実施形態１のユニット１００の管状内壁３は、上流側部分と下流側部分の間に、中心軸２に向かって内方に突出する絞り部（内方突出部）１０を有する。実施形態１において、絞り部１０は、環状のフランジである。具体的に、実施形態において、絞り部１０は、中心軸２の方向に一定の間隔をあけて、内壁３から中心軸２に向かってかつ中心軸に対して垂直に延在する一対の環状壁と、一対の環状壁の径方向内側端部を連結する管状面を有する。
【0014】
絞り部１０の中心は中心軸２に一致しており、これにより、絞り部１０の内側には、中心軸２に沿って延在する絞り流路１１が形成されている。絞り流路１１は一定の径を有する。本明細書において「径」は「直径」を意味する。絞り部１０の上流側には該絞り部１０に隣接する上流側流路１２が形成され、絞り部１０の下流側には該絞り部１０に隣接する下流側流路１３が形成されている。
【0015】
上流側流路１２は、絞り部１０から上流側に向かって配置された複数の非テーパ円筒部によって形成されている。実施形態１は、３つの円筒部、すなわち、最下流円筒部１４、中間円筒部１５及び最上流円筒部１６を有する。実施形態１において、円筒部１４、１５，１６はいずれも、平滑な管状内面を有する。図示するように、最下流円筒部１４が最も小さい径を有し、最上流円筒部１６が最も大きい径を有する。
【0016】
下流側流路１３は、絞り部１０に隣接する上流側円筒部１７と、該上流側円筒部１７の下流側に隣接する下流側円筒部１８を有する。上流側円筒部１７と下流側円筒部１８はそれぞれ一定の内径を有する非テーパ状の円筒面である。上流側円筒部１７は平滑な管状内面を有する。下流側円筒部１８の管状内面にはその全体に凹凸が形成されている。実施形態では、凹凸は、下流側円筒部１８の下流端から上流側円筒部１７との境界まで一様に形成された内ねじ１９である。このように、実施形態１では、内ねじ１９の上流端と絞り部１０との間に平滑な管状内面の上流側円筒部１７が形成されているが、下流側流路１３のほぼ全面に内ねじを形成してもよい。この点は、以下の実施形態でも同様である。
【0017】
各部分の寸法は、ユニット１００の構成を実際の装置に適用するにあたって適宜決めることができる。家庭用の水道蛇口等に実施形態１を適用する場合、例えば、絞り流路１１の内径は４．０ｍｍで軸方向長さは５．０ｍｍが適当である。上流側流路１２における最下流円筒部１４の内径は８．３７６ｍｍｍｍ、中間円筒部１５の内径は１３．６ｍｍ、最上流円筒部１６の内径は１５．８ｍｍである。下流側流路１３において、上流側円筒部１７の内径は８．３７６ｍｍ、下流側円筒部１８の内ねじ１９は、ピッチが１．５ｍｍ、谷径が１０ｍｍ、有効径が９．０２６ｍｍ、山径が８．３７６ｍｍである。
【0018】
このように構成された実施形態１のユニット１００によれば、流路４内を上流側から下流側に向けて液体（例えば、水）が流される。このとき、液体は、上流側流路１２の円筒部１６，１５，１４を通過して絞り部１０の絞り流路１１に入ると、そこで急激に流速が上昇し、圧力が変化して（動圧は上昇し、静圧は減少する）、液体に溶解している気体が気泡となって析出する。その後、絞り部１０を通過した液体は下流側流路１３に入り、そこで液体の圧力が急激に変化する（動圧が低下し、静圧が上昇する）。これにより、析出した気泡が破砕されて微細化されてファインバブルになる。その後、液体は下流側流路１３を通過する際に、内ねじ１９の近傍を流れる液体に含まれるファインバブルが、該内ねじ１９から受ける抵抗によってせん断されてさらに微細化される。したがって、流路４を通過した液体は、微細化された大量のファインバブルを含む。
【0019】
［実施形態２］
図１は、実施形態２に係るファインバブル生成ユニット２００、特にファインバブル生成ユニット２００の流路構造を示す。図示するように、実施形態２のユニット２００は、上流側流路１２の最下流円筒部１４の全面に凹凸が形成されている点で、実施形態１のユニット１００と異なり、それ以外の構造は実施形態１のユニットと同じである。したがって、同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
図１は、実施形態２に係るファインバブル生成ユニット２００、特にファインバブル生成ユニット２００の流路構造を示す。図示するように、実施形態２のユニット２００は、上流側流路１２の最下流円筒部１４の全面に凹凸が形成されている点で、実施形態１のユニット１００と異なり、それ以外の構造は実施形態１のユニットと同じである。したがって、同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【0020】
実施形態２における凹凸は、実施形態１と同様に内ねじ２１で構成されている。内ねじ２１の寸法は、実施形態１の内ねじ１９の寸法と同じである。もちろん、上流側流路１２の内ねじ１９と下流側流路１３の内ねじ２１は異なる寸法であってもよい。
【0021】
このように構成された実施形態２のユニット２００によれば、流路４内を上流側から下流側に向けて液体（例えば、水）が流される。このとき、液体は、上流側流路１２の円筒部１４を流れる際に、内ねじ２１の近傍を流れる液体が、該内ねじ２１から受ける抵抗によって撹乱される。次に、液体は、絞り部１０の絞り流路１１に入ると、そこで急激に圧力が変化して（動圧は上昇し、静圧は減少する）、液体に溶解している気体が気泡となって析出する。その後、絞り部１０を通過した液体は下流側流路１３に入り、そこで液体の圧力が急激に変化する（動圧が低下し、静圧が上昇する）。これにより、析出した気泡が破砕されて微細化されてファインバブルになる。その後、液体は下流側流路１３を通過する際に、内ねじ１９の近傍を流れる液体に含まれるファインバブルが、該内ねじ１９から受ける抵抗によってせん断されてさらに微細化される。したがって、流路４を通過した液体は、微細化された大量のファインバブルを含む。
【0022】
［実施形態３］
図３は、実施形態３に係るファインバブル生成ユニット３００、特にファインバブル生成ユニット３００の流路構造を示す。図示するように、実施形態３のユニット３００は、下流側流路１３の下流側円筒部１８に撹拌部材３１が設けられている点で、実施形態１のユニット１００と異なり、それ以外の構造は実施形態１のユニットと同じである。したがって、同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
図３は、実施形態３に係るファインバブル生成ユニット３００、特にファインバブル生成ユニット３００の流路構造を示す。図示するように、実施形態３のユニット３００は、下流側流路１３の下流側円筒部１８に撹拌部材３１が設けられている点で、実施形態１のユニット１００と異なり、それ以外の構造は実施形態１のユニットと同じである。したがって、同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【0023】
撹拌部材２３の実施形態を図１１に示す。図示する実施形態の撹拌部材３１は、軸３２を中心とする円周上に外ねじ３３を有する外ねじ部材である。外ねじ３３の寸法は、下流側円筒部１８に形成された内ねじ１９に対応する寸法を有する。撹拌部材３１はまた、軸３２を中心とする円周上にあって周方向に９０度の間隔をあけたそれぞれの点を中心として軸３２と平行に延びる円筒部分を切除して、４つの円筒状の貫通孔又は溝（下流側撹拌孔）３４が形成されている。図示するように、実施形態において、貫通孔又は溝３４は互いに独立しており、これにより、隣接する貫通孔又は溝３４の間に、軸３２の方向に延在する壁３５を備えている。実施形態において、貫通孔又は溝３４は、外周の外ねじ３３を４つに分断する大きさと形を有し、そのため、図１１（ｂ）に示されるように軸３２の方向から見たとき、撹拌部材３１は全体がＸ形状に現れる。以下、撹拌部材３１を、適宜「Ｘプレート」という。実施形態では、４つの螺旋貫通孔３４が形成されているが、貫通孔又は溝３４の数や形状は限定的ではなく、軸３２の周りに均等に複数配置するのが好ましい。
【0024】
このように構成されたＸプレート３１は、その外ねじ３３を下流側流路１３の内ねじ１９に螺合して、下流側流路１３の下流側円筒部に配置される。内ねじ１９と絞り部１０との間には、上流側円筒部１７に非ねじ部が形成されている。そのため、下流側流路１８の内ねじ１９にＸプレート３１を螺合させた状態で、Ｘプレート３１と絞り部１０の間には、非ねじ部に対応する長さの上流側空間（第１の下流側撹拌室）３６が形成される。一方、下流側円筒部１８の下流側端部とＸプレート３１との間には下流側空間（第２の下流側撹拌室）３７が形成される。
【0025】
このように構成された実施形態３のユニット３００によれば、流路４内を上流側から下流側に向けて液体（例えば、水）が流される。このとき、液体は、上流側流路１２の円筒部１６，１５，１４を通過して絞り部１０の絞り流路１１に入ると、そこで急激に圧力が変化して（動圧は上昇し、静圧は減少する）、液体に溶解している気体が気泡となって析出する。その後、絞り部１０を通過した液体は下流側流路１３に入り、そこで液体の圧力が急激に変化する（動圧が低下し、静圧が上昇する）。これにより、析出した気泡が破砕されて微細化されてファインバブルになる。その後、絞り部１０を通過して上流側空間３６に入ると、そこで液体の圧力が急激に変化する（動圧が低下し、静圧が上昇する）。これにより、析出した気泡が破砕されて微細化されてファインバブルになる。次に、液体は、Ｘプレート３１の貫通孔又は溝３４に入り、そこで再び液体の圧力が変化する（動圧は上昇し、静圧は減少する）。その後、液体は、Ｘプレート３１の貫通孔又は溝３４を通過して下流側空間３７に入ると、そこで液体の圧力が急激に変化する（動圧が低下し、静圧が上昇する）。これにより、新たな気泡が析出するとともに、析出した気泡がさらに破砕されて微細化される。また、液体は下流側流路１３を通過する際に、内ねじ１９の近傍を流れる液体に含まれるファインバブルが、該内ねじ１９から受ける抵抗によってせん断されてさらに微細化される。したがって、流路４を通過した液体は、微細化された大量のファインバブルを含む。
【0026】
［実施形態４］
図４は、実施形態４に係るファインバブル生成ユニット４００、特にファインバブル生成ユニット４００の流路構造を示す。図示するように、実施形態４に係るユニット４００は、実施形態３のユニット３００に、実施形態２で説明したように上流側流路１２の最下流円筒部１４の内面に内ねじ２１を形成したもの、または、実施形態２のユニット２００に、実施形態３で説明したＸプレート３１を設けたもので、その他の構成は実施形態１～３で説明した構成と同じである。したがって、同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
図４は、実施形態４に係るファインバブル生成ユニット４００、特にファインバブル生成ユニット４００の流路構造を示す。図示するように、実施形態４に係るユニット４００は、実施形態３のユニット３００に、実施形態２で説明したように上流側流路１２の最下流円筒部１４の内面に内ねじ２１を形成したもの、または、実施形態２のユニット２００に、実施形態３で説明したＸプレート３１を設けたもので、その他の構成は実施形態１～３で説明した構成と同じである。したがって、同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【0027】
実施形態４のユニット４００によれば、流路４内を上流側から下流側に向けて液体（例えば、水）が流される。このとき、液体は、上流側流路１２の円筒部１４を流れる際に、内ねじ２１の近傍を流れる液体が、該内ねじ２１から受ける抵抗によって撹乱される。次に、液体は、絞り部１０の絞り流路１１に入ると、そこで急激に圧力が変化して（動圧は上昇し、静圧は減少する）、液体に溶解している気体が気泡となって析出する。その後、絞り部１０を通過して上流側空間３６に入ると、そこで液体の圧力が急激に変化する（動圧が低下し、静圧が上昇する）。これにより、析出した気泡が破砕されて微細化されてファインバブルになる。次に、液体は、Ｘプレート３１の貫通孔又は溝３４に入り、そこで再び液体の圧力が変化する（動圧は上昇し、静圧は減少する）。その後、液体は、Ｘプレート３１の貫通孔又は溝３４を通過して下流側空間３７に入ると、そこで液体の圧力が急激に変化する（動圧が低下し、静圧が上昇する）。これにより、新たな気泡が析出するとともに、析出した気泡がさらに破砕されて微細化される。また、液体は下流側流路１３を通過する際に、内ねじ１９の近傍を流れる液体に含まれるファインバブルが、該内ねじ１９から受ける抵抗によってせん断されてさらに微細化される。したがって、流路４を通過した液体は、微細化された大量のファインバブルを含む。
【0028】
［実施形態５］
図５は、実施形態５に係るファインバブル生成ユニット５００、特にファインバブル生成ユニット５００の流路構造を示す。図示するように、実施形態５のユニット５００は、実施形態２のユニット２００において、上流側流路１２の中央円筒部１５に撹拌部材５１を配置したものである。その他の構成は実施形態１で説明した構成と同じである。したがって、同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
図５は、実施形態５に係るファインバブル生成ユニット５００、特にファインバブル生成ユニット５００の流路構造を示す。図示するように、実施形態５のユニット５００は、実施形態２のユニット２００において、上流側流路１２の中央円筒部１５に撹拌部材５１を配置したものである。その他の構成は実施形態１で説明した構成と同じである。したがって、同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【0029】
撹拌部材５１の実施形態を図１２に示す。図示する実施形態の撹拌部材５１は、軸５４を中心とする円筒外面５５を有する。円筒外面５５の外径は、中央円筒部１５の内径と同じ又はほぼ同じで、撹拌部材５１は円筒部１５にはめ込まれて固定されており、これにより、上流側流路１２は、撹拌部材５１の上流側と下流側にそれぞれ位置する上流側空間５２と下流側空間（上流側撹拌室）５３に分けられている。
【0030】
撹拌部材５１は、軸５４を中心とする円周上に周方向に９０度の間隔をあけたそれぞれの点を中心として、撹拌部材５１の表面５６から裏面５７に達する４つの貫通孔５８が形成されている。貫通孔５８は、該貫通孔５８の中心が、表面５６から裏面５７に向かって、図の時計周り方向に螺旋（ヘリックス）を描くように、捩られている。以下、撹拌部材５１を、適宜「螺旋プレート」という。実施形態では、４つの螺旋貫通孔５８が形成されているが、貫通孔５８の数や大きさ及びつるまき角は限定的ではない。例えば、螺旋貫通孔５８は、軸５４の周りに均等に３つ以上配置するのが好ましい。
【0031】
この実施形態５のユニット５００によれば、上流側流路１２の上流側空間５２に入った液体は、その後螺旋プレート５１の複数の貫通孔５８に入る。このとき、液体は、流路の断面積が減少することによって、圧力が変化する（動圧が上昇し、静圧が減少する）。これにより、液体に溶解している気体が気泡となって析出する。その後、貫通孔５８から出た液体は、上流側流路１２の円筒部１４に入ると、そこで圧力が変化する（動圧が上昇し、静圧が減少する）。これにより、貫通孔５８を通過する際に析出した気泡が破砕されて微細化されてファインバブルになる。次に、液体は、上流側流路１２の円筒部１４を流れる際に、内ねじ２１の近傍を流れる液体が、該内ねじ２１から受ける抵抗によってせん断される。次に、液体は、絞り部１０の絞り流路１１に入ると、そこで急激に圧力が変化して（動圧は上昇し、静圧は減少する）、液体に溶解している気体が気泡となって析出する。その後、絞り部１０を通過した液体は下流側流路１３に入り、そこで液体の圧力が急激に変化する（動圧が低下し、静圧が上昇する）。これにより、析出した気泡が破砕されて微細化されてファインバブルになる。その後、液体は下流側流路１３を通過する際に、内ねじ１９の近傍を流れる液体に含まれるファインバブルが、該内ねじ１９から受ける抵抗によってせん断されてさらに微細化される。したがって、流路４を通過した液体は、微細化された大量のファインバブルを含む。
【0032】
［実施形態６］
図６は、実施形態６に係るファインバブル生成ユニット６００、特にファインバブル生成ユニット６００の流路構造を示す。図示するように、実施形態６のユニット６００は、実施形態４のユニット４００において、上流側流路１２の中央円筒部１５に撹拌部材５１を配置した点で実施形態４のユニット４００と異なり、その他の構成は実施形態４で説明した構成と同じである。したがって、同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
図６は、実施形態６に係るファインバブル生成ユニット６００、特にファインバブル生成ユニット６００の流路構造を示す。図示するように、実施形態６のユニット６００は、実施形態４のユニット４００において、上流側流路１２の中央円筒部１５に撹拌部材５１を配置した点で実施形態４のユニット４００と異なり、その他の構成は実施形態４で説明した構成と同じである。したがって、同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【0033】
この実施形態６のユニット６００によれば、上流側流路１２の上流側空間５２に入った液体は、その後螺旋プレート５１の複数の貫通孔５８に入る。このとき、液体は、流路の断面積が減少することによって、圧力が変化する（動圧が上昇し、静圧が減少する）。これにより、液体に溶解している気体が気泡となって析出する。その後、貫通孔５８から出た液体は、上流側流路１２の円筒部１４に入ると、そこで圧力が変化する（動圧が上昇し、静圧が減少する）。これにより、貫通孔５８を通過する際に析出した気泡が破砕されて微細化されてファインバブルになる。次に、液体は、上流側流路１２の円筒部１４を流れる際に、内ねじ２１の近傍を流れる液体が、該内ねじ２１から受ける抵抗によってせん断される。次に、液体は、絞り部１０の絞り流路１１に入ると、そこで急激に圧力が変化して（動圧は上昇し、静圧は減少する）、液体に溶解している気体が気泡となって析出する。その後、絞り部１０を通過して上流側空間３６に入ると、そこで液体の圧力が急激に変化する（動圧が低下し、静圧が上昇する）。これにより、析出した気泡が破砕されて微細化されてファインバブルになる。次に、液体は、Ｘプレート３１の貫通孔又は溝３４に入り、そこで再び液体の圧力が変化する（動圧は上昇し、静圧は減少する）。その後、液体は、Ｘプレート３１の貫通孔又は溝３４を通過して下流側空間３７に入ると、そこで液体の圧力が急激に変化する（動圧が低下し、静圧が上昇する）。これにより、新たな気泡が析出するとともに、析出した気泡がさらに破砕されて微細化される。また、液体は下流側流路１３を通過する際に、内ねじ１９の近傍を流れる液体に含まれるファインバブルが、該内ねじ１９から受ける抵抗によってせん断されてさらに微細化される。したがって、流路４を通過した液体は、微細化された大量のファインバブルを含む。
【0034】
［実施形態７］
図７は、実施形態７に係るファインバブル生成ユニット７００、特にファインバブル生成ユニット７００の流路構造を示す。図示するように、実施形態７のユニット７００の管状内壁３は、上流側部分と下流側部分の間に、中心軸２に向かって内方に突出する環状凸部からなる絞り部（内方突出部）７１を有する。絞り部７１の中心は中心軸２に一致しており、これにより、絞り部７１の内側には、中心軸２に沿って延在する絞り流路７２が形成されている。その他の基本構成は、実施形態１で説明した構成と同じである。したがって、同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
図７は、実施形態７に係るファインバブル生成ユニット７００、特にファインバブル生成ユニット７００の流路構造を示す。図示するように、実施形態７のユニット７００の管状内壁３は、上流側部分と下流側部分の間に、中心軸２に向かって内方に突出する環状凸部からなる絞り部（内方突出部）７１を有する。絞り部７１の中心は中心軸２に一致しており、これにより、絞り部７１の内側には、中心軸２に沿って延在する絞り流路７２が形成されている。その他の基本構成は、実施形態１で説明した構成と同じである。したがって、同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【0035】
絞り部７１は、上流側から下流側に向かって次第に径が小さくなる円筒テーパ部（テーパ面）７３と、円筒テーパ部７３の下流側に配置されて一定の径を有する小径円筒部７４を有する。円筒テーパ部７３と小径円筒部７４は、それらの中心を中心軸２に合わせて、同軸的に配置されている。
【0036】
絞り部７１の上流側には、該絞り部７１（すなわち、円筒テーパ部７３）の上流端から上流に向かって延在する上流側流路７５を有する。上流側流路７５は、絞り部７１（円筒テーパ部７３）の上流端から上流側に向かって延在する下流側円筒部７６と、該下流側円筒部７６の上流端から上流側に向かって延在する上流側円筒部７７を有する。実施形態において、下流側円筒部７６は円筒テーパ部７３の上流側端部の径よりも大きい内径を有し、上流側円筒部７７は下流側円筒部７６の内径よりも大きな内径を有する。
【0037】
絞り部７１の下流側に位置する下流側流路１３の構造は、実施形態１における下流側流路の構造と同じである。したがって、同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【0038】
各部分の寸法は、ユニット１００の構成を実際の装置に適用するにあたって適宜決めることができる。例えば、家庭用の水道蛇口等に実施形態７を適用する場合、絞り流路７２における小径円筒部７４は、その内径が４．０ｍｍ、軸方向長さが５．０ｍｍである。円筒テーパ部７３のテーパ角は２６．２°、軸方向長さは１５．０ｍｍである。小径円筒部７４の内径は４．０ｍｍである。上流側流路７５において、下流側円筒部７６の内径は１３．６ｍｍ、上流側円筒部７７の内径は１５．８である。下流側流路１３において、上流側円筒部１７の内径は８．３７６ｍｍ、下流側円筒部１８における内ねじ１９の寸法は、ピッチが１．５ｍｍ、谷径が１０ｍｍ、有効径が９．０２６ｍｍ、山径が８．３７６ｍｍである。
【0039】
このように構成された実施形態７のユニット７００によれば、流路４内を上流側から下流側に向けて流れる液体は、上流側流路７５の上流側円筒部７７と下流側円筒部７６を経たのち、円筒テーパ部７３に入る。円筒テーパ部７３を通過する液体は、円筒テーパ部７３を移動する際に徐々に圧力が変化する（動圧が上昇し、静圧が減少する）。これにより、液体に溶解している気体が気泡となって析出する。その後、絞り部７１を通過した液体は下流側流路１３に入り、そこで液体の圧力が急激に変化する（動圧が低下し、静圧が上昇する）。これにより、析出した気泡が破砕されて微細化されてファインバブルになる。その後、液体は下流側流路１３を通過する際に、内ねじ１９の近傍を流れる液体に含まれるファインバブルが、該内ねじ１９から受ける抵抗によってせん断されてさらに微細化される。したがって、流路４を通過した液体は、微細化された大量のファインバブルを含む。
【0040】
［実施形態８］
図８は、実施形態８に係るファインバブル生成ユニット８００、特にファインバブル生成ユニット８００の流路構造を示す。図示するように、実施形態８のユニット８００は、実施形態７のユニット７００における下流側流路１３の下流側円筒部１８（内ねじ１９）に、実施形態３で説明したＸプレート３１が設けられている点で、実施形態７のユニット７００と異なる。その他の構成は、実施形態７で説明した構成と同じである。したがって、同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
図８は、実施形態８に係るファインバブル生成ユニット８００、特にファインバブル生成ユニット８００の流路構造を示す。図示するように、実施形態８のユニット８００は、実施形態７のユニット７００における下流側流路１３の下流側円筒部１８（内ねじ１９）に、実施形態３で説明したＸプレート３１が設けられている点で、実施形態７のユニット７００と異なる。その他の構成は、実施形態７で説明した構成と同じである。したがって、同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【0041】
このように構成された実施形態８のユニット８００によれば、流路４内を上流側から下流側に向けて流れる液体は、上流側流路７５の上流側円筒部７７と下流側円筒部７６を経たのち、円筒テーパ部７３に入る。円筒テーパ部７３を通過する液体は、円筒テーパ部７３を移動する際に徐々に圧力が変化する（動圧が上昇し、静圧が減少する）。これにより、液体に溶解している気体が気泡となって析出する。その後、絞り部７１を通過して上流側空間３６に入ると、そこで液体の圧力が急激に変化して（動圧が低下し、静圧が上昇する）、析出した気泡が破砕されて微細化されてファインバブルになる。次に、液体は、Ｘプレート３１の貫通孔又は溝３４に入り、そこで再び液体の圧力が変化する（動圧は上昇し、静圧は減少する）。その後、液体は、Ｘプレート３１の貫通孔又は溝３４を通過して下流側空間３７に入ると、そこで液体の圧力が急激に変化する（動圧が低下し、静圧が上昇する）。これにより、新たな気泡が析出するとともに、析出した気泡がさらに破砕されて微細化される。また、液体は下流側流路１３を通過する際に、内ねじ１９の近傍を流れる液体に含まれるファインバブルが、該内ねじ１９から受ける抵抗によってせん断されてさらに微細化される。したがって、流路４を通過した液体は、微細化された大量のファインバブルを含む。
【0042】
［実施形態９］
図９は、実施形態９に係るファインバブル生成ユニット９００、特にファインバブル生成ユニット９００の流路構造を示す。図示するように、実施形態９のユニット９００は、実施形態７のユニット７００における上流側流路７５における下流側円筒部７６に、実施形態５で説明した螺旋プレート５１が設けられている点で、実施形態７のユニット７００と異なる。その他の構成は、実施形態５，７で説明した構成と同じである。したがって、同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
図９は、実施形態９に係るファインバブル生成ユニット９００、特にファインバブル生成ユニット９００の流路構造を示す。図示するように、実施形態９のユニット９００は、実施形態７のユニット７００における上流側流路７５における下流側円筒部７６に、実施形態５で説明した螺旋プレート５１が設けられている点で、実施形態７のユニット７００と異なる。その他の構成は、実施形態５，７で説明した構成と同じである。したがって、同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【0043】
このように構成された実施形態９のユニット９００によれば、流路４内を上流側から下流側に向けて流れる液体は、上流側流路７５の上流側円筒部７７を経たのち、螺旋プレート５１の複数の貫通孔５８に入る。このとき、液体は、流路の断面積が減少することによって、圧力が変化する（動圧が上昇し、静圧が減少する）。これにより、液体に溶解している気体が気泡となって析出する。その後、貫通孔５８から出た液体は、円筒テーパ部７３に入る。円筒テーパ部７３を通過する液体は、円筒テーパ部７３を移動する際に徐々に圧力が変化して（動圧が上昇し、静圧が減少する）、液体に溶解している気体が気泡となって析出する。その後、絞り部７１を通過して上流側空間３６に入ると、そこで液体の圧力が急激に変化する（動圧が低下し、静圧が上昇する）。これにより、析出した気泡が破砕されて微細化されてファインバブルになる。次に、液体は、Ｘプレート３１の貫通孔又は溝３４に入り、そこで再び液体の圧力が変化する（動圧は上昇し、静圧は減少する）。その後、液体は、Ｘプレート３１の貫通孔又は溝３４を通過して下流側空間３７に入ると、そこで液体の圧力が急激に変化する（動圧が低下し、静圧が上昇する）。これにより、新たな気泡が析出するとともに、析出した気泡がさらに破砕されて微細化される。また、液体は下流側流路１３を通過する際に、内ねじ１９の近傍を流れる液体に含まれるファインバブルが、該内ねじ１９から受ける抵抗によってせん断されてさらに微細化される。したがって、流路４を通過した液体は、微細化された大量のファインバブルを含む。
【0044】
［実施形態１０］
図１０は、実施形態１０に係るファインバブル生成ユニット１０００、特にファインバブル生成ユニット１０００の流路構造を示す。図示するように、実施形態１０のユニット１０００は、実施形態８のユニット８００における上流側流路７５における下流側円筒部７６に、実施形態９で説明した螺旋プレート５１を設けたものである。その他の構成は、実施形態８，９で説明した構成と同じである。したがって、同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
図１０は、実施形態１０に係るファインバブル生成ユニット１０００、特にファインバブル生成ユニット１０００の流路構造を示す。図示するように、実施形態１０のユニット１０００は、実施形態８のユニット８００における上流側流路７５における下流側円筒部７６に、実施形態９で説明した螺旋プレート５１を設けたものである。その他の構成は、実施形態８，９で説明した構成と同じである。したがって、同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【0045】
このように構成された実施形態９のユニット８００によれば、流路４内を上流側から下流側に向けて流れる液体は、上流側流路７５の上流側円筒部７７を経たのち、螺旋プレート５１の複数の貫通孔５８に入る。このとき、液体は、流路の断面積が減少することによって、圧力が変化する（動圧が上昇し、静圧が減少する）。これにより、液体に溶解している気体が気泡となって析出する。その後、貫通孔５８から出た液体は、円筒テーパ部７３に入る。円筒テーパ部７３を通過する液体は、円筒テーパ部７３を移動する際に徐々に圧力が変化して（動圧が上昇し、静圧が減少する）、液体に溶解している気体が気泡となって析出する。その後、絞り部７１を通過して上流側空間３６に入ると、そこで液体の圧力が急激に変化して（動圧が低下し、静圧が上昇する）、析出した気泡が破砕されて微細化されてファインバブルになる。次に、液体は、Ｘプレート３１の貫通孔又は溝３４に入り、そこで再び液体の圧力が変化する（動圧は上昇し、静圧は減少する）。その後、液体は、Ｘプレート３１の貫通孔又は溝３４を通過して下流側空間３７に入ると、そこで液体の圧力が急激に変化する（動圧が低下し、静圧が上昇する）。これにより、新たな気泡が析出するとともに、析出した気泡がさらに破砕されて微細化される。また、液体は下流側流路１３を通過する際に、内ねじ１９の近傍を流れる液体に含まれるファインバブルが、該内ねじ１９から受ける抵抗によってせん断されてさらに微細化される。したがって、流路４を通過した液体は、微細化された大量のファインバブルを含む。
【0046】
上述の実施形態のユニットは種々改変可能である。例えば、環状の絞り部１０，７１は、中心軸の周りに円筒状の内面を連続的に有する環状部としたが、中心軸の周りに一定の間隔をあけて断続的に形成された複数の突出部からなるものであってもよい。
【0047】
また、上述の実施形態において、流路４に形成された凹凸は内ねじであるが、流路を流れる液体にせん断力を与え得る構成であれば内ねじ以外の凹凸形状であってもよい。
【0048】
[実験１]
図１３に示す６種類のタイプのファインバブル生成ユニット（Ａ，Ａ’，Ｂ，Ｂ’，Ｃ、Ｃ’）を作成し、絞り部下流側に設けた内ねじと、絞り部の上流側と下流側に設けた撹拌部材が、ファインバブルの発生に及ぼす効果を調べた。
図１３に示す６種類のタイプのファインバブル生成ユニット（Ａ，Ａ’，Ｂ，Ｂ’，Ｃ、Ｃ’）を作成し、絞り部下流側に設けた内ねじと、絞り部の上流側と下流側に設けた撹拌部材が、ファインバブルの発生に及ぼす効果を調べた。
【0049】
[ユニットのタイプ]
タイプＡのユニットは、絞り部の上流側と下流側の流路が内ねじの無い滑らかな円筒面を有するユニットである。
タイプＢのユニットは、タイプＡのユニットの絞り部の下流側円筒面に内ねじを形成したものである。
タイプＣのユニットは、タイプＢのユニットの内ねじにＸプレート（図１１参照）を取り付けたユニットである。
タイプＡ’，Ｂ’，Ｃ’は、タイプＡ，Ｂ，Ｃのユニットに螺旋プレート（図１２）を取り付けたユニットである。
各ユニットに形成した絞り部の寸法（内径４．０ｍｍ、軸方向長さ５．０ｍｍ）、内ねじの寸法（ピッチ１．５ｍｍ、谷径１０ｍｍ、有効径９．０２６ｍｍ、山径８．３７６ｍｍ）、内ねじの無い円筒面の寸法（内径８．３７６ｍｍ）は共通である。
タイプＡのユニットは、絞り部の上流側と下流側の流路が内ねじの無い滑らかな円筒面を有するユニットである。
タイプＢのユニットは、タイプＡのユニットの絞り部の下流側円筒面に内ねじを形成したものである。
タイプＣのユニットは、タイプＢのユニットの内ねじにＸプレート（図１１参照）を取り付けたユニットである。
タイプＡ’，Ｂ’，Ｃ’は、タイプＡ，Ｂ，Ｃのユニットに螺旋プレート（図１２）を取り付けたユニットである。
各ユニットに形成した絞り部の寸法（内径４．０ｍｍ、軸方向長さ５．０ｍｍ）、内ねじの寸法（ピッチ１．５ｍｍ、谷径１０ｍｍ、有効径９．０２６ｍｍ、山径８．３７６ｍｍ）、内ねじの無い円筒面の寸法（内径８．３７６ｍｍ）は共通である。
【0050】
[液体]
液体には水を使用した。使用した水の温度は、２０℃と４０℃である。２０℃の水は、流量が１６．５リットル／分、水圧が０．３３ＭＰａ、４０℃の水は、流量が１４．８リットル／分、水圧が０．２２ＭＰａである。
液体には水を使用した。使用した水の温度は、２０℃と４０℃である。２０℃の水は、流量が１６．５リットル／分、水圧が０．３３ＭＰａ、４０℃の水は、流量が１４．８リットル／分、水圧が０．２２ＭＰａである。
【0051】
[ファインバブルの測定装置及び方法]
ファインバブルの測定は、株式会社島津製作所製「ナノ粒子径分布測定装置ＳＡＬＤ－７５００ｎａｎｏ」（以下、「測定装置」という。）を使用した。
ファインバブルの測定は、株式会社島津製作所製「ナノ粒子径分布測定装置ＳＡＬＤ－７５００ｎａｎｏ」（以下、「測定装置」という。）を使用した。
【0052】
測定はまず、ファインバブル発生ユニットを装着していない水栓（ユニット非装着水栓）から流れる水を所定量貯蔵し、２分経過後、３０秒ごとに、ユニット非装着水栓から流れる水に本来的に含まれている微粒子の数を４回測定し、それらの平均値（ブランク数）Ｎ１を求めた。
次に、ファインバブル発生ユニットを装着した水栓（ユニット装着水栓）から流れる水を所定量貯蔵し、２分経過後、３０秒ごとに、ユニット装着水栓から流れる水に含まれている微粒子の数を４回測定し、それらの平均値Ｎ２を求めた。この時点の微粒子の数Ｎ２は、上述の「水に本来的に含まれている微粒子」の数（Ｎ１)と、ユニットで生成されたマイクロバブルの数Ｎ（micro）と、ユニットで生成されたウルトラフィンバブルの数Ｎ（ultra）の合計[Ｎ１＋Ｎ（micro）＋Ｎ（ultra）]である。したがって、Ｎ２からＮ１を引いた数（Ｎ２－Ｎ１）がファインバブルの数Ｎ（fine）である。
次に、ファインバブル発生ユニットを装着した水栓（ユニット装着水栓）から流れる水を所定量貯蔵し、２分経過後、３０秒ごとに、ユニット装着水栓から流れる水に含まれている微粒子の数を４回測定し、それらの平均値Ｎ２を求めた。この時点の微粒子の数Ｎ２は、上述の「水に本来的に含まれている微粒子」の数（Ｎ１)と、ユニットで生成されたマイクロバブルの数Ｎ（micro）と、ユニットで生成されたウルトラフィンバブルの数Ｎ（ultra）の合計[Ｎ１＋Ｎ（micro）＋Ｎ（ultra）]である。したがって、Ｎ２からＮ１を引いた数（Ｎ２－Ｎ１）がファインバブルの数Ｎ（fine）である。
【0053】
[結果]
結果を図１３の表に示す。表に示すとおり、内ねじを設けたユニットＢ、Ｂ’のファインバブル発生数は、水温２０℃、４０℃のいずれの場合も、内ねじの無いユニットＡのファインバブル発生数の約１．２倍～約１．５倍であった。
また、内ねじに撹拌部材を設けたユニットＣ、Ｃ’のファインバブル発生数は、大幅に増加し、水温２０℃、４０℃のいずれの場合も、内ねじの無いユニットＡのファインバブル発生数の約２倍～約３倍であった。
以上の結果から、絞り部の下流側に内ねじを設けること、また、内ねじに撹拌部材を取り付けることによって、ファインバブルの発生数が大幅に増加することが確認された。
結果を図１３の表に示す。表に示すとおり、内ねじを設けたユニットＢ、Ｂ’のファインバブル発生数は、水温２０℃、４０℃のいずれの場合も、内ねじの無いユニットＡのファインバブル発生数の約１．２倍～約１．５倍であった。
また、内ねじに撹拌部材を設けたユニットＣ、Ｃ’のファインバブル発生数は、大幅に増加し、水温２０℃、４０℃のいずれの場合も、内ねじの無いユニットＡのファインバブル発生数の約２倍～約３倍であった。
以上の結果から、絞り部の下流側に内ねじを設けること、また、内ねじに撹拌部材を取り付けることによって、ファインバブルの発生数が大幅に増加することが確認された。
【0054】
[実験２]
図１４に示す７種類のタイプのファインバブル生成ユニット（Ａ，Ｂ，Ｃ、Ｄ、Ｅ１～Ｅ３、Ａ’，Ｂ’，Ｃ’、Ｄ’、Ｅ１’～Ｅ３’）を作成し、それぞれのユニットについて、マイクロバブルとウルトラファインバブル（Ａ，Ｂ，Ｃ、Ｄ、Ｅ１～Ｅ３）[図示せず]のそれぞれの発生数を調べた。
図１４に示す７種類のタイプのファインバブル生成ユニット（Ａ，Ｂ，Ｃ、Ｄ、Ｅ１～Ｅ３、Ａ’，Ｂ’，Ｃ’、Ｄ’、Ｅ１’～Ｅ３’）を作成し、それぞれのユニットについて、マイクロバブルとウルトラファインバブル（Ａ，Ｂ，Ｃ、Ｄ、Ｅ１～Ｅ３）[図示せず]のそれぞれの発生数を調べた。
【0055】
[ユニットのタイプ]
タイプＡのユニットは、中央の絞り部の上流側にテーパ流路、下流側に逆テーパ流路を形成し、上流側テーパ流路の上流側に螺旋プレートを配置したダブルテーパ型ファインバブル生成ユニットである。上流側テーパ流路と下流側テーパ流路のテーパ角（θ１、θ２）は共に２６．２°、下流側テーパ流路の長さは１５ｍｍ、上流側と下流側のテーパ流路の間にある小径の絞り流路の長さは５．０ｍｍ、絞り流路の内径は４．０ｍｍである。
タイプＢのユニットは、絞り部の上流側と下流側に内ねじ（Ｍ１０：ピッチ１．５ｍｍ、谷径１０ｍｍ、有効径９．０２６ｍｍ、山径８．３７６ｍｍ）を形成し、上流側内ねじの上流側に螺旋プレートを配置した、実施形態５のユニット５００である。絞り流路の長さは５．０ｍｍ、絞り流路の内径は４．０ｍｍである。
タイプＣのユニットは、絞り部の上流側と下流側に内ねじを形成し、上流側内ねじの上流側に螺旋プレートを配置し、下流側内ねじにＸプレート（図１１参照）を配置した、実施形態６のユニット６００である。絞り流路の長さは５．０ｍｍ、絞り流路の内径は４．０ｍｍである。
タイプＤは、絞り部の上流側にテーパ流路を形成し、下流側に内ねじを形成し、流側テーパ流路の上流側に螺旋プレートを配置し、下流側内ねじにＸプレート（図１１参照）を配置した、実施形態１０のユニット１０００である。テーパ流路の下流側に形成した絞り流路の長さ５．０ｍｍ、絞り流路の内径は４．０ｍｍである。
タイプＥ１～Ｅ３は、絞り部の上流側にテーパ流路を形成し、下流側に内ねじを形成し、上流側テーパ流路の上流側に螺旋プレートを配置した、実施形態９のユニット９００である。ユニットＥ１，Ｅ２，Ｅ３において、上流側テーパ角はそれぞれ２６．２°、５３．２°、１７．４°、上流側テーパ流路の長さはそれぞれ１５ｍｍ、７ｍｍ、２３ｍｍである。テーパ流路の下流側に形成した絞り流路の長さ５．０ｍｍ、絞り流路の内径は４．０ｍｍである。
タイプＡ’，Ｂ’，Ｃ’、Ｄ’、Ｅ１’～Ｅ３’は、タイプＡ，Ｂ，Ｃ、Ｄ、Ｅ１～Ｅ３からそれぞれ上流側の螺旋プレートを除いたものである。
タイプＡのユニットは、中央の絞り部の上流側にテーパ流路、下流側に逆テーパ流路を形成し、上流側テーパ流路の上流側に螺旋プレートを配置したダブルテーパ型ファインバブル生成ユニットである。上流側テーパ流路と下流側テーパ流路のテーパ角（θ１、θ２）は共に２６．２°、下流側テーパ流路の長さは１５ｍｍ、上流側と下流側のテーパ流路の間にある小径の絞り流路の長さは５．０ｍｍ、絞り流路の内径は４．０ｍｍである。
タイプＢのユニットは、絞り部の上流側と下流側に内ねじ（Ｍ１０：ピッチ１．５ｍｍ、谷径１０ｍｍ、有効径９．０２６ｍｍ、山径８．３７６ｍｍ）を形成し、上流側内ねじの上流側に螺旋プレートを配置した、実施形態５のユニット５００である。絞り流路の長さは５．０ｍｍ、絞り流路の内径は４．０ｍｍである。
タイプＣのユニットは、絞り部の上流側と下流側に内ねじを形成し、上流側内ねじの上流側に螺旋プレートを配置し、下流側内ねじにＸプレート（図１１参照）を配置した、実施形態６のユニット６００である。絞り流路の長さは５．０ｍｍ、絞り流路の内径は４．０ｍｍである。
タイプＤは、絞り部の上流側にテーパ流路を形成し、下流側に内ねじを形成し、流側テーパ流路の上流側に螺旋プレートを配置し、下流側内ねじにＸプレート（図１１参照）を配置した、実施形態１０のユニット１０００である。テーパ流路の下流側に形成した絞り流路の長さ５．０ｍｍ、絞り流路の内径は４．０ｍｍである。
タイプＥ１～Ｅ３は、絞り部の上流側にテーパ流路を形成し、下流側に内ねじを形成し、上流側テーパ流路の上流側に螺旋プレートを配置した、実施形態９のユニット９００である。ユニットＥ１，Ｅ２，Ｅ３において、上流側テーパ角はそれぞれ２６．２°、５３．２°、１７．４°、上流側テーパ流路の長さはそれぞれ１５ｍｍ、７ｍｍ、２３ｍｍである。テーパ流路の下流側に形成した絞り流路の長さ５．０ｍｍ、絞り流路の内径は４．０ｍｍである。
タイプＡ’，Ｂ’，Ｃ’、Ｄ’、Ｅ１’～Ｅ３’は、タイプＡ，Ｂ，Ｃ、Ｄ、Ｅ１～Ｅ３からそれぞれ上流側の螺旋プレートを除いたものである。
【0056】
[ファインバブルの測定装置及び方法]
ファインバブルの測定は、実験１と同様に、株式会社島津製作所製「ナノ粒子径分布測定装置ＳＡＬＤ－７５００ｎａｎｏ」（以下、「測定装置」という。）を使用した。
ファインバブルの測定は、実験１と同様に、株式会社島津製作所製「ナノ粒子径分布測定装置ＳＡＬＤ－７５００ｎａｎｏ」（以下、「測定装置」という。）を使用した。
【0057】
測定方法は、ファインバブル発生ユニットを装着していない水栓（ユニット非装着水栓）から流れる水を所定量貯蔵し、２分経過後、３０秒ごとに、ユニット非装着水栓から流れる水に本来的に含まれている微粒子の数を４回測定し、それらの平均値（ブランク数）Ｎ１を求めた。
次に、ファインバブル発生ユニットを装着した水栓（ユニット装着水栓）から流れる水を所定量貯蔵し、２分経過後、３０秒ごとに、ユニット装着水栓から流れる水に含まれている微粒子の数を４回測定し、それらの平均値Ｎ２を求めた。この時点の微粒子の数Ｎ２は、上述の「水に本来的に含まれている微粒子」の数（Ｎ１)と、ユニットで生成されたマイクロバブルの数Ｎ（micro）と、ユニットで生成されたウルトラフィンバブルの数Ｎ（ultra）の合計[Ｎ１＋Ｎ（micro）＋Ｎ（ultra）]である。したがって、Ｎ２からＮ１を引いた数（Ｎ２－Ｎ１）がファインバブル数Ｎ（fine）[マイクロバブルの数Ｎ（micro）＋とウルトラファインバブルの数Ｎ（ultra）]である。
続いて、ファインバブル発生ユニットを装着した水栓（ユニット装着水栓）から流れる水を所定量貯蔵し、２４時間放置した後、３０秒ごとに、微粒子の数を４回測定し、それらの平均値Ｎ３を求めた。２４時間放置したことによりマイクロバブルは消滅しているので、この時点の微粒子の数Ｎ３は、上述の「水に本来的に含まれている微粒子」の数と、２４時間放置した後の水に存在するウルトラフィンバブルの数Ｎ（ultra）の合計[Ｎ１＋＋Ｎ（ultra）]である。したがって、Ｎ２からＮ３を引いた数がマイクロバブルの数Ｎ（micro）である。また、Ｎ３からＮ１を引いた数がウルトラフィンバブルの数Ｎ(ultra)である。
次に、ファインバブル発生ユニットを装着した水栓（ユニット装着水栓）から流れる水を所定量貯蔵し、２分経過後、３０秒ごとに、ユニット装着水栓から流れる水に含まれている微粒子の数を４回測定し、それらの平均値Ｎ２を求めた。この時点の微粒子の数Ｎ２は、上述の「水に本来的に含まれている微粒子」の数（Ｎ１)と、ユニットで生成されたマイクロバブルの数Ｎ（micro）と、ユニットで生成されたウルトラフィンバブルの数Ｎ（ultra）の合計[Ｎ１＋Ｎ（micro）＋Ｎ（ultra）]である。したがって、Ｎ２からＮ１を引いた数（Ｎ２－Ｎ１）がファインバブル数Ｎ（fine）[マイクロバブルの数Ｎ（micro）＋とウルトラファインバブルの数Ｎ（ultra）]である。
続いて、ファインバブル発生ユニットを装着した水栓（ユニット装着水栓）から流れる水を所定量貯蔵し、２４時間放置した後、３０秒ごとに、微粒子の数を４回測定し、それらの平均値Ｎ３を求めた。２４時間放置したことによりマイクロバブルは消滅しているので、この時点の微粒子の数Ｎ３は、上述の「水に本来的に含まれている微粒子」の数と、２４時間放置した後の水に存在するウルトラフィンバブルの数Ｎ（ultra）の合計[Ｎ１＋＋Ｎ（ultra）]である。したがって、Ｎ２からＮ３を引いた数がマイクロバブルの数Ｎ（micro）である。また、Ｎ３からＮ１を引いた数がウルトラフィンバブルの数Ｎ(ultra)である。
【0058】
[結果]
測定結果を図１５，１６の表と図１７，１８のグラフに示す。これらの表とグラフに示すように、マイクロバブルに関しては、絞り部の下流側にＸプレートを設けたユニットＣ，Ｄについて、水温４０℃のとき、従来のユニットＡに比べて、大幅にマイクロバブルの発生数が増加すること確認された。一方、ウルトラファインバブルに関しては、すべてのユニットについて、水温に拘わらず、従来のユニットＡに比べて大幅にウルトラファインバブルの発生数が増加すること確認された。
測定結果を図１５，１６の表と図１７，１８のグラフに示す。これらの表とグラフに示すように、マイクロバブルに関しては、絞り部の下流側にＸプレートを設けたユニットＣ，Ｄについて、水温４０℃のとき、従来のユニットＡに比べて、大幅にマイクロバブルの発生数が増加すること確認された。一方、ウルトラファインバブルに関しては、すべてのユニットについて、水温に拘わらず、従来のユニットＡに比べて大幅にウルトラファインバブルの発生数が増加すること確認された。
【0059】
上述の実験１，２より、絞り部の下流側に内ねじを設けることによって、絞り部の上流側と下流側にテーパ流路を形成した従来のユニットよりも、ファインバブルの発生が大幅に増加することが確認された。
【0060】
[実験３]
実施形態２のユニットであって、絞り流路の内径が３．５ｍｍ、４．０ｍｍ、４．５ｍｍ、５．０ｍｍの４種類のユニットを家庭用水栓に接続して、ファインバブルの発生量と節水効果を調べた。絞り部の上流側と下流側に形成した内ねじの寸法はＭ１０（ピッチ１．５ｍｍ、谷径１０ｍｍ、有効径９．０２６ｍｍ、山径８．３７６ｍｍ）である。測定に用いた装置は、実験１，２と同じである。
実施形態２のユニットであって、絞り流路の内径が３．５ｍｍ、４．０ｍｍ、４．５ｍｍ、５．０ｍｍの４種類のユニットを家庭用水栓に接続して、ファインバブルの発生量と節水効果を調べた。絞り部の上流側と下流側に形成した内ねじの寸法はＭ１０（ピッチ１．５ｍｍ、谷径１０ｍｍ、有効径９．０２６ｍｍ、山径８．３７６ｍｍ）である。測定に用いた装置は、実験１，２と同じである。
【0061】
実験３の結果、絞り部内径を３．５ｍｍの場合、絞り部の下流側にキャビテーションは発生し易くなるものの、流量が少なくなり、結果的にファインバブルの発生量は低下した。一方、絞り部内径を４．０ｍｍ、４．５ｍｍ、５．０ｍｍへと大きくすると、キャビテーションが発生し難くなり、ファインバブルの発生量が低下した。したがって、家庭用水栓の場合、絞り部の内径は４．０ｍｍに設定するのが、節水とファインバブルの発生という両面から考えて、最も適当であることが確認された。
【0062】
[実験４]
絞り流路の内径を４．０ｍｍ、上流側内ねじと下流側内ねじの寸法をＭ１０とした実施形態３のユニット（Ｘプレート付きユニット）について、絞り部の下流端（絞り流路の出口）とＸプレートとの間隔（上流側円筒部１７の軸方向距離）を２，５ｍｍ、３．５ｍｍ、４．５ｍｍ、６．５ｍｍに設定し、２つの条件（水温２０℃、水圧０．３３ＭＰａ、流量１６．５リットル／分と、４０℃、水圧０．２２ＭＰａ、流量１４．８リットル／分）で水を流し、ファインバブルの発生量を調べた。
絞り流路の内径を４．０ｍｍ、上流側内ねじと下流側内ねじの寸法をＭ１０とした実施形態３のユニット（Ｘプレート付きユニット）について、絞り部の下流端（絞り流路の出口）とＸプレートとの間隔（上流側円筒部１７の軸方向距離）を２，５ｍｍ、３．５ｍｍ、４．５ｍｍ、６．５ｍｍに設定し、２つの条件（水温２０℃、水圧０．３３ＭＰａ、流量１６．５リットル／分と、４０℃、水圧０．２２ＭＰａ、流量１４．８リットル／分）で水を流し、ファインバブルの発生量を調べた。
【0063】
実験４の結果、水温２０℃で、絞り部とＸプレートの距離が２，５ｍｍ、３．５ｍｍ、４．５ｍｍ、６．５ｍｍの場合、ファインバブルの発生量はそれぞれ、２０１０、１８７１，２１２１，１７５６個／ミリリットルで、水温４０℃で、絞り部とＸプレートの距離が２，５ｍｍ、３．５ｍｍ、４．５ｍｍ、６．５ｍｍの場合、ファインバブルの発生量はそれぞれ、５１６４，４９２５，５３０７，４３８４個／ミリリットルであった。この結果から、絞り部とＸプレートとの間に４．５ｍｍの間隔をあけることが最も適当であることが確認された。
【実施例】
【0064】
[実施例１]
図１７～２０を参照して、ファインバブル発生器を組み込んだ給水システムを説明する。
図１７～２０を参照して、ファインバブル発生器を組み込んだ給水システムを説明する。
【0065】
給水システム１０１は、水栓１０２と、ホースユニット１０３と、水栓１０２とホースユニット１０３を接続する接続機構１０４を有する。
【0066】
図示する水栓１０２は、水または湯のいずれかを吐出する単水栓であるが、水と湯を混合して吐出する混合栓であってもよいし、その他の型式の水栓であってもよい。
【0067】
ホースユニット１０３は、ホース１０５と、ホース１０５の基端に接続されたホースジョイント１０６を有する。ホースジョイント１０６は、上述の実施形態６のユニット６００を具体化したもので、金属（例えば、ステンレス)又はプラスチックからなる筒状の部材からなり、中心軸に沿って、基端側から末端側まで連続した円筒空間（流路）１０８が形成されている。円筒空間１０８は、基端側から末端側に向かって順番に、実施形態６で説明した上流側円筒部１０９、上流側内ねじ１１０、絞り部１１１、下流側円筒部１１２、下流側内ねじ１１３が形成されており、上流側内ねじ１１０の上流側に螺旋プレート１１５がはめ込まれ、下流側内ねじ１１３の上流部分にＸプレート１１６がはめ込まれている。Ｘプレート１１６は、下流側内ねじ１１３に形成した環状溝１１７に止めリング１１８を嵌めて、抜け（下流側への移動）が防止されている。
【0068】
ホースジョイント１０６は、末端側をホース１０５の基端に差し込み、周囲に金属製のカラー１１９をかしめて、ホース１０５に固定される。ホース１０５からホースジョイント１０６が抜けるのを防止するために、ホースジョイント１０６の末端側外周には環状凹凸１２０が形成されており、その外形に沿った形にカラー１１９がかしめて変形される。
【0069】
水栓１０２とホースユニット１０３を接続する接続機構１０４は、水栓１０２に設けた水栓側接続機構部分とホースユニット１０３に設けたホース側接続機構部分を有する。
【0070】
水栓側接続機構部分は、水栓１０２の吐出口１２１がはめ込まれる環状のソケット１２２を有する。ソケット１２２は、ソケット１２２を吐出口１２１に装着した状態で、ソケット１２２の内周面と外周面を貫通する複数のねじ孔１２３にねじ１２４を嵌めて、固定される。ソケット１２２と吐出口１２１との間には、両者の隙間を埋める環状のアダプタ１２５が配置される。
【0071】
ソケット１２２の外周には環状の口金１２６が固定される。そのために、ソケット１２２の外周面には外ねじ１２７が形成され、口金１２６の内周面には対応する内ねじ１２８が形成されており、これら外ねじ１２７と内ねじ１２８を嵌め合わせることによって両者が連結される。ソケット１２２と口金１２６との間をシールするために、両者の間にはパッキン１２９が配置される。
【0072】
口金１２６は、末端側に筒状口部１３０を有する。筒状口部１３０の外周面には、環状の溝１３１が形成されている。
【0073】
ホース側接続機構部分は、ホースジョイント１０６の基端側外周に装着されたスリーブ１３２を有する。スリーブ１３２の基端側内周面には、基端から末端側に向かって次第に径が小さくなるテーパ面１３３が形成され、テーパ面１３３の末端側に環状段部１３４が形成されている。
【0074】
スリーブ１３２に覆われたホースジョイント１０６の基端側円筒部分には、周方向に一定の間隔をあけて、内周面と外周面を貫通する複数の貫通孔１３５が形成されており、該貫通孔１３５に対応する大きさの金属球１３６が収容されている。ホースジョイント１０６の基端側円筒部分の内周面には、貫通孔１３５の末端側に環状の溝１３７が形成されており、該溝１３２にパッキン１３８が配置されている。一方、ホースジョイント１０６の基端側円筒部分の外周面には、環状段部１３９が形成されており、該環状段部１３９とスリーブ１３２の環状段部１３４との間にヘリカルスプリング１４０が配置されている。これにより、スプリング１４０のばね力によって、ホースジョイント１１６に対してスリーブ１３２が基端側に付勢され、図２２に示す前進位置に保持される。実施例では、ホースジョイント１０６の基端側外周には、溝１４１が形成されるとともに該溝１４１に止めリング１４２が装着されており、これによって、スリーブ１３２は図示する前進位置に保持されている。
【0075】
口金１２６にホースジョイント１０６を接続する場合、まずスプリング１４０の付勢力に抗してスリーブ１３２を末端側に移動する。これにより、貫通孔１３５に収容された金属球１３６は径方向外側に移動可能となる。次に、この状態からホースジョイント１０６に口金１２６の筒状口部１３０を差し込む。このとき、挿入される筒状口部１３０が金属球１３６に当たり、該金属球１３６を外側に移動する。また、筒状口部１３０の外周面にパッキン１３８が接触し、ホースジョイント１０６と口金１２６との間がシールされる。
【0076】
筒状口部１３０が完全に差し込まれた後、スリーブ１３２を解放し、スプリング１４０の付勢力によって前進位置に移動させる。これにより、金属球１３６は径方向内側に移動して溝１３１に嵌る。また、スリーブ１３２の外周に一体的に形成した係止爪１４３が口金１２６の環状フランジ１４４に係合し、ホースジョイント１１６を口金１２６に連結する。
【0077】
このように構成された給水システム１０１によれば、実施形態６で説明したように、水栓１０２から吐出される圧力水は、口金１２６を介してホースジョイント１０６に入り、螺旋プレート１１５、上流側内ねじ１１０、絞り部１１１、下流側円筒部１１２、下流側内ねじ１１３を通過してホース１０２に流れ、その際に、水に含まれる気泡が加圧と減圧が繰り返されるとともに内ねじとの接触によって細かくせん断され、マイクロバブルとウルトラファインバブルを大量に含むファインバブル含有水が生成される。
【産業上の利用可能性】
【0078】
上述した複数の実施形態のユニットは、種々の分野で種々の目的に利用できる。例えば、環境分野（工場排水処理、汚泥減容化、水質浄化、水質改善）、農業分野（植物成長促進、収量増加、品質向上、害虫駆除）、食品分野（鮮度保持、酸化防止、薬剤使用抑制）、洗浄分野（トイレの洗浄、衣類や食品の洗浄）、美容分野（洗顔、頭皮洗浄、シャワーヘッド）等における給水システムに幅広く利用可能である。その場合、適用する分野によっては、液体は水である必要はなく、水以外の液体（例えば油、油と油以外の液体との混合液）であってもよい。
【符号の説明】
【0079】
１００：ファインバブル生成ユニット
１：管状部材
２：中心軸
３：管状内壁
４：流路
１０：絞り部（内方突出部）
１１：絞り流路
１９：内ねじ（凹凸）
２１：内ねじ（凹凸）
３１：撹拌部材（Ｘプレート）
３３：外ねじ
３４：貫通孔又は溝（下流側撹拌孔）
５１：撹拌部材（螺旋プレート）
５８：貫通孔（上流側撹拌孔）
７１：絞り部
７２：絞り流路
１０１：給水システム
１０２：水栓
１０３：ホースユニット
１０５：ホース
１：管状部材
２：中心軸
３：管状内壁
４：流路
１０：絞り部（内方突出部）
１１：絞り流路
１９：内ねじ（凹凸）
２１：内ねじ（凹凸）
３１：撹拌部材（Ｘプレート）
３３：外ねじ
３４：貫通孔又は溝（下流側撹拌孔）
５１：撹拌部材（螺旋プレート）
５８：貫通孔（上流側撹拌孔）
７１：絞り部
７２：絞り流路
１０１：給水システム
１０２：水栓
１０３：ホースユニット
１０５：ホース
【要約】 （修正有）
【課題】ファインバブルを大量に発生できるファインバブル発生ユニットを提供する。
【解決手段】ファインバブル生成ユニットは、流路４内を流れる液体に圧力の変化を与えることによってファインバブルを生成するファインバブル生成ユニットであって、中心軸２と、中心軸に沿って延在する管状の内壁３によって囲まれた流路４を有する管状部材１を有し、内壁は中心軸に向かって内側に突出して絞り流路１１を形成する内方突出部１０と、流路内を流れる液体の流れ方向に関して内方突出部の下流側に形成された下流側凹凸部１９とを有する。
【選択図】図１
【解決手段】ファインバブル生成ユニットは、流路４内を流れる液体に圧力の変化を与えることによってファインバブルを生成するファインバブル生成ユニットであって、中心軸２と、中心軸に沿って延在する管状の内壁３によって囲まれた流路４を有する管状部材１を有し、内壁は中心軸に向かって内側に突出して絞り流路１１を形成する内方突出部１０と、流路内を流れる液体の流れ方向に関して内方突出部の下流側に形成された下流側凹凸部１９とを有する。
【選択図】図１
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【図13】
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