(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-03-23
(45)【発行日】2023-03-31
(54)【発明の名称】マイクロバブル発生ノズル
(51)【国際特許分類】
B01F 25/452 20220101AFI20230324BHJP
B01F 25/10 20220101ALI20230324BHJP
B05B 1/02 20060101ALI20230324BHJP
B01F 23/2373 20220101ALI20230324BHJP
【FI】
B01F25/452
B01F25/10
B05B1/02 101
B01F23/2373
(21)【出願番号】P 2019042459
(22)【出願日】2019-03-08
【審査請求日】2021-12-08
(73)【特許権者】
【識別番号】305060154
【氏名又は名称】アルテミラ製缶株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100175802
【氏名又は名称】寺本 光生
(74)【代理人】
【識別番号】100142424
【氏名又は名称】細川 文広
(74)【代理人】
【識別番号】100140774
【氏名又は名称】大浪 一徳
(72)【発明者】
【氏名】鷹取 敏治
【審査官】河野 隆一朗
(56)【参考文献】
【文献】特開2018-089610(JP,A)
【文献】特開2018-015715(JP,A)
【文献】特開2009-000687(JP,A)
【文献】特開昭56-044032(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B01F 23/23 - 23/2375
B01F 25/40 - 25/46
B05B 1/02
B08B 3/00 - 3/14
A47K 3/02 - 4/00
E03C 1/084
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
液体が流通する管に設けられるマイクロバブル発生ノズルであって、
中心軸を有し、前記中心軸の軸方向に延びる筒体と、
前記筒体の内部に配置される内装体と、
前記筒体の内部に形成される流路と、を備え、
前記流路は、
前記筒体の軸方向一方側の端部に位置する流入側流路部と、
前記筒体の軸方向他方側の端部に位置する流出側流路部と、
軸方向において前記流入側流路部と前記流出側流路部との間に位置し、前記流入側流路部および前記流出側流路部と連通するマイクロバブル発生流路部と、を有し、
前記マイクロバブル発生流路部は、前記筒体の内周面と、前記内装体の外周面とにより形成され、
前記マイクロバブル発生流路部は、
軸方向他方側へ向かうに従い拡径する拡径流路部と、
前記拡径流路部の軸方向他方側に配置されて前記拡径流路部と連通し、軸方向他方側へ向かうに従い縮径する縮径流路部と、を有
し、
前記流入側流路部は、前記流入側流路部のうち軸方向他方側の端部に位置して前記マイクロバブル発生流路部と繋がる複数の接続流路部を有し、
複数の前記接続流路部は、前記中心軸回りの周方向に等ピッチで配列する、
マイクロバブル発生ノズル。
【請求項2】
液体が流通する管に設けられるマイクロバブル発生ノズルであって、
中心軸を有し、前記中心軸の軸方向に延びる筒体と、
前記筒体の内部に配置される内装体と、
前記筒体の内部に形成される流路と、を備え、
前記流路は、
前記筒体の軸方向一方側の端部に位置する流入側流路部と、
前記筒体の軸方向他方側の端部に位置する流出側流路部と、
軸方向において前記流入側流路部と前記流出側流路部との間に位置し、前記流入側流路部および前記流出側流路部と連通するマイクロバブル発生流路部と、を有し、
前記マイクロバブル発生流路部は、前記筒体の内周面と、前記内装体の外周面とにより形成され、
前記マイクロバブル発生流路部は、
軸方向他方側へ向かうに従い拡径する拡径流路部と、
前記拡径流路部の軸方向他方側に配置されて前記拡径流路部と連通し、軸方向他方側へ向かうに従い縮径する縮径流路部と、を有し、
前記筒体は、
前記筒体の内周面の一部を構成し、軸方向他方側へ向かうに従い拡径する拡径内周面部と、
前記筒体の内周面の一部を構成し、前記拡径内周面部の軸方向他方側に配置され、軸方向他方側へ向かうに従い縮径する縮径内周面部と、を有し、
前記内装体は、
前記内装体の外周面の一部を構成し、軸方向他方側へ向かうに従い拡径する拡径外周面部と、
前記内装体の外周面の一部を構成し、前記拡径外周面部の軸方向他方側に配置され、軸方向他方側へ向かうに従い縮径する縮径外周面部と、を有し、
前記拡径流路部は、前記拡径内周面部と、前記拡径外周面部とにより形成され、
前記縮径流路部は、前記縮径内周面部と、前記縮径外周面部とにより形成され、
前記縮径内周面部は、軸方向に沿って凹凸形状が繰り返される第1縮径凹凸部を有し、
前記縮径外周面部は、軸方向に沿って凹凸形状が繰り返される第2縮径凹凸部を有する、
マイクロバブル発生ノズル。
【請求項3】
前記第1縮径凹凸部の凸部と、前記第2縮径凹凸部の凸部とが、互いに対向して配置され、
前記第1縮径凹凸部の凹部と、前記第2縮径凹凸部の凹部とが、互いに対向して配置される、
請求項
2に記載のマイクロバブル発生ノズル。
【請求項4】
前記拡径内周面部は、軸方向に沿って凹凸形状が繰り返される第1拡径凹凸部を有し、
前記拡径外周面部は、軸方向に沿って凹凸形状が繰り返される第2拡径凹凸部を有する、
請求項
2または3に記載のマイクロバブル発生ノズル。
【請求項5】
前記第1拡径凹凸部の凸部と、前記第2拡径凹凸部の凸部とが、互いに対向して配置され、
前記第1拡径凹凸部の凹部と、前記第2拡径凹凸部の凹部とが、互いに対向して配置される、
請求項4に記載のマイクロバブル発生ノズル。
【請求項6】
前記マイクロバブル発生流路部は、前記中心軸回りの周方向に延びる環状である、
請求項1
から5のいずれか1項に記載のマイクロバブル発生ノズル。
【請求項7】
前記流出側流路部は、前記マイクロバブル発生流路部と繋がる複数の噴出流路部を有し、
複数の前記噴出流路部は、前記中心軸回りの周方向に等ピッチで配列する、
請求項1から
6のいずれか1項に記載のマイクロバブル発生ノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、マイクロバブル発生ノズルに関する。
【背景技術】
【0002】
マイクロバブル発生ノズルは、液体が流通する管の端部等に設けられる。マイクロバブル発生ノズルは、内部を流れる液体中にマイクロバブルを発生させる。マイクロバブルを含む液体は、例えば洗浄効果などの機能を有する。
従来、例えば特許文献1のファインバブル発生装置が知られている。このファインバブル発生装置は、筒体の貫通孔が、筒体の長手方向に進むに従い周方向にねじれて、螺旋状に延びている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来のマイクロバブル発生ノズルは、構造を簡素化しつつ外形をコンパクトに抑える点において、改善の余地があった。
【0005】
上記事情に鑑み、本発明は、構造を簡素化しつつ外形をコンパクトに抑えることができるマイクロバブル発生ノズルを提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一つの態様は、液体が流通する管に設けられるマイクロバブル発生ノズルであって、中心軸を有し、前記中心軸の軸方向に延びる筒体と、前記筒体の内部に配置される内装体と、前記筒体の内部に形成される流路と、を備え、前記流路は、前記筒体の軸方向一方側の端部に位置する流入側流路部と、前記筒体の軸方向他方側の端部に位置する流出側流路部と、軸方向において前記流入側流路部と前記流出側流路部との間に位置し、前記流入側流路部および前記流出側流路部と連通するマイクロバブル発生流路部と、を有し、前記マイクロバブル発生流路部は、前記筒体の内周面と、前記内装体の外周面とにより形成され、前記マイクロバブル発生流路部は、軸方向他方側へ向かうに従い拡径する拡径流路部と、前記拡径流路部の軸方向他方側に配置されて前記拡径流路部と連通し、軸方向他方側へ向かうに従い縮径する縮径流路部と、を有し、前記流入側流路部は、前記流入側流路部のうち軸方向他方側の端部に位置して前記マイクロバブル発生流路部と繋がる複数の接続流路部を有し、複数の前記接続流路部は、前記中心軸回りの周方向に等ピッチで配列する。
また、本発明の一つの態様は、液体が流通する管に設けられるマイクロバブル発生ノズルであって、中心軸を有し、前記中心軸の軸方向に延びる筒体と、前記筒体の内部に配置される内装体と、前記筒体の内部に形成される流路と、を備え、前記流路は、前記筒体の軸方向一方側の端部に位置する流入側流路部と、前記筒体の軸方向他方側の端部に位置する流出側流路部と、軸方向において前記流入側流路部と前記流出側流路部との間に位置し、前記流入側流路部および前記流出側流路部と連通するマイクロバブル発生流路部と、を有し、前記マイクロバブル発生流路部は、前記筒体の内周面と、前記内装体の外周面とにより形成され、前記マイクロバブル発生流路部は、軸方向他方側へ向かうに従い拡径する拡径流路部と、前記拡径流路部の軸方向他方側に配置されて前記拡径流路部と連通し、軸方向他方側へ向かうに従い縮径する縮径流路部と、を有し、前記筒体は、前記筒体の内周面の一部を構成し、軸方向他方側へ向かうに従い拡径する拡径内周面部と、前記筒体の内周面の一部を構成し、前記拡径内周面部の軸方向他方側に配置され、軸方向他方側へ向かうに従い縮径する縮径内周面部と、を有し、前記内装体は、前記内装体の外周面の一部を構成し、軸方向他方側へ向かうに従い拡径する拡径外周面部と、前記内装体の外周面の一部を構成し、前記拡径外周面部の軸方向他方側に配置され、軸方向他方側へ向かうに従い縮径する縮径外周面部と、を有し、前記拡径流路部は、前記拡径内周面部と、前記拡径外周面部とにより形成され、前記縮径流路部は、前記縮径内周面部と、前記縮径外周面部とにより形成され、前記縮径内周面部は、軸方向に沿って凹凸形状が繰り返される第1縮径凹凸部を有し、前記縮径外周面部は、軸方向に沿って凹凸形状が繰り返される第2縮径凹凸部を有する。
【0007】
このマイクロバブル発生ノズルでは、マイクロバブル発生流路部が、拡径流路部と縮径流路部とを有する。このため液体が、マイクロバブル発生流路部を拡径流路部から縮径流路部へと流れることにより、流路内の液体の圧力が変化したり液体に遠心力が作用するなどして、液体中にマイクロバブルが発生する。
【0008】
本発明では、従来の構造のように流路を螺旋状に形成することなく、構造を簡素化しつつマイクロバブルを発生させることができる。このため、マイクロバブル発生ノズルの製造が容易である。また従来の構造に比べて、本発明では、特に軸方向の全長を小さく抑えることが容易である。したがって、マイクロバブル発生ノズルの外形をコンパクトに抑えることができる。
上記マイクロバブル発生ノズルにおいて、前記流入側流路部は、前記流入側流路部のうち軸方向他方側の端部に位置して前記マイクロバブル発生流路部と繋がる複数の接続流路部を有し、複数の前記接続流路部は、前記中心軸回りの周方向に等ピッチで配列する。
この場合、流入側流路部の複数の接続流路部からマイクロバブル発生流路部へと、液体が周方向均等に分散されて流入する。したがって、マイクロバブル発生流路部を流れる液体に、マイクロバブルを周方向均等に発生させることができる。
上記マイクロバブル発生ノズルにおいて、前記筒体は、前記筒体の内周面の一部を構成し、軸方向他方側へ向かうに従い拡径する拡径内周面部と、前記筒体の内周面の一部を構成し、前記拡径内周面部の軸方向他方側に配置され、軸方向他方側へ向かうに従い縮径する縮径内周面部と、を有し、前記内装体は、前記内装体の外周面の一部を構成し、軸方向他方側へ向かうに従い拡径する拡径外周面部と、前記内装体の外周面の一部を構成し、前記拡径外周面部の軸方向他方側に配置され、軸方向他方側へ向かうに従い縮径する縮径外周面部と、を有し、前記拡径流路部は、前記拡径内周面部と、前記拡径外周面部とにより形成され、前記縮径流路部は、前記縮径内周面部と、前記縮径外周面部とにより形成される。
この場合、液体が拡径流路部から縮径流路部へと流れることにより、流路内の液体に圧力の変化や遠心力を安定して作用させることができ、液体中にマイクロバブルがより安定して発生する。
上記マイクロバブル発生ノズルにおいて、前記縮径内周面部は、軸方向に沿って凹凸形状が繰り返される第1縮径凹凸部を有し、前記縮径外周面部は、軸方向に沿って凹凸形状が繰り返される第2縮径凹凸部を有する。
この場合、縮径流路部を形成する縮径内周面部と縮径外周面部とが、それぞれ軸方向に凹凸形状が繰り返される部分を有するので、縮径流路部の内部を流れる液体に、圧力の変化や遠心力をより作用させやすくすることができる。また、縮径流路部の断面形状および断面積が、軸方向の各位置で変化する。このため、縮径流路部を流れる液体に、マイクロバブルがより安定して発生しやすい。
上記マイクロバブル発生ノズルにおいて、前記第1縮径凹凸部の凸部と、前記第2縮径凹凸部の凸部とが、互いに対向して配置され、前記第1縮径凹凸部の凹部と、前記第2縮径凹凸部の凹部とが、互いに対向して配置されることが好ましい。
この場合、縮径流路部の断面形状および断面積が、軸方向の各位置でより大きく変化する。したがって、縮径流路部を流れる液体に、マイクロバブルがより安定して発生させられる。
【0013】
上記マイクロバブル発生ノズルにおいて、前記拡径内周面部は、軸方向に沿って凹凸形状が繰り返される第1拡径凹凸部を有し、前記拡径外周面部は、軸方向に沿って凹凸形状が繰り返される第2拡径凹凸部を有することが好ましい。
【0014】
この場合、拡径流路部を形成する拡径内周面部と拡径外周面部とが、それぞれ軸方向に凹凸形状が繰り返される部分を有するので、拡径流路部の内部を流れる液体に、圧力の変化や遠心力をより作用させやすくすることができる。また、拡径流路部の断面形状および断面積が、軸方向の各位置で変化する。このため、拡径流路部を流れる液体に、マイクロバブルがより安定して発生しやすい。
【0015】
上記マイクロバブル発生ノズルにおいて、前記第1拡径凹凸部の凸部と、前記第2拡径凹凸部の凸部とが、互いに対向して配置され、前記第1拡径凹凸部の凹部と、前記第2拡径凹凸部の凹部とが、互いに対向して配置されることが好ましい。
【0016】
この場合、拡径流路部の断面形状および断面積が、軸方向の各位置でより大きく変化する。したがって、拡径流路部を流れる液体に、マイクロバブルがより安定して発生させられる。
上記マイクロバブル発生ノズルにおいて、前記マイクロバブル発生流路部は、前記中心軸回りの周方向に延びる環状であることが好ましい。
この場合、マイクロバブル発生流路部の構造をより簡素化でき、マイクロバブル発生ノズルの製造がより容易となる。
【0023】
上記マイクロバブル発生ノズルにおいて、前記流出側流路部は、前記マイクロバブル発生流路部と繋がる複数の噴出流路部を有し、複数の前記噴出流路部は、前記中心軸回りの周方向に等ピッチで配列することが好ましい。
【0024】
この場合、マイクロバブル発生流路部から流出側流路部の複数の噴出流路部へと、液体が周方向均等に分散されて流入する。したがって、マイクロバブルを含む液体を、複数の噴出流路部からシャワー状に周方向均等に噴出させることができる。
【発明の効果】
【0025】
本発明の一つの態様のマイクロバブル発生ノズルによれば、構造を簡素化しつつ外形をコンパクトに抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【
図1】本発明の一実施形態のマイクロバブル発生ノズルを示す正面図である。
【
図2】
図1のII-II断面を示す側断面図(縦断面図)である。
【
図3】本発明の一実施形態のマイクロバブル発生ノズルを示す背面図である。
【発明を実施するための形態】
【0027】
本発明の一実施形態のマイクロバブル発生ノズル10について、図面を参照して説明する。
本実施形態のマイクロバブル発生ノズル10は、液体が流通する図示しない管(配管)に設けられる。具体的に、マイクロバブル発生ノズル10は、管の下流側の端部や蛇口、管の途中(管の端部以外の部分)等に設けられる。マイクロバブル発生ノズル10は、例えば製缶工場において、用水が流通する管に設けられ、管の一部を構成する。マイクロバブル発生ノズル10は、例えば樹脂製である。
【0028】
図1~
図3に示すように、マイクロバブル発生ノズル10は、中心軸Oを有し、中心軸Oの軸方向に延びる筒体11と、内装体12と、連結筒13と、シール部材14と、筒体11の内部に形成される流路15と、を備える。
液体は、筒体11の中心軸Oが延びる方向において、筒体11の一方側の端部から他方側の端部へ向けて、流路15の内部を流通する。
【0029】
本実施形態では、筒体11の中心軸Oが延びる方向を軸方向と呼ぶ。軸方向のうち、筒体11の流路15内を流れる液体の上流側を軸方向一方側と呼び、下流側を軸方向他方側と呼ぶ。本実施形態では軸方向一方側が、
図2における右側であり、軸方向他方側が、
図2における左側である。
中心軸Oに直交する方向を径方向と呼ぶ。径方向のうち、中心軸Oに接近する方向を径方向内側と呼び、中心軸Oから離れる方向を径方向外側と呼ぶ。
中心軸O回りに周回する方向を周方向と呼ぶ。
【0030】
筒体11は、外筒16と、上流側内筒17と、下流側内筒18と、ノズルキャップ19と、を有する。
外筒16は、中心軸Oを中心として軸方向に延びる多段筒状である。外筒16は、小径筒部16aと、大径筒部16bと、環状板部16cと、環状凹部16eと、を有する。
【0031】
小径筒部16aは、軸方向に延びる円筒状である。小径筒部16aは、外筒16のうち軸方向一方側の端部に位置する。小径筒部16aは、小径筒部16aの外周面に、管接続ねじ部16dを有する。小径筒部16aは、管接続ねじ部16dを用いて、図示しない管の端部等に接続される。
【0032】
大径筒部16bは、軸方向に延びる円筒状である。大径筒部16bは、外筒16のうち軸方向一方側の端部以外の部分に位置する。大径筒部16bの外径は、小径筒部16aの外径よりも大きい。大径筒部16bの内径は、小径筒部16aの内径よりも大きい。大径筒部16bは、大径筒部16bの内周面の軸方向他方側の端部に、雌ねじ部16fを有する。
【0033】
環状板部16cは、中心軸Oを中心とする円環板状であり、一対の板面が軸方向を向く。環状板部16cの各板面は、中心軸Oに垂直な方向に拡がる平面状である。環状板部16cの内周部は、小径筒部16aの軸方向他方側の端部と接続する。環状板部16cの外周部は、大径筒部16bの軸方向一方側の端部と接続する。
【0034】
環状凹部16eは、小径筒部16aの内周面と、環状板部16cの軸方向他方側を向く板面とが接続する角部に配置される。環状凹部16eは、小径筒部16aの内周面のうち、軸方向他方側の端部に位置する。環状凹部16eは、小径筒部16aの内周面から径方向外側に窪み、周方向に延びる。環状凹部16eは、環状板部16cの軸方向他方側を向く板面のうち、径方向内側の端部に位置する。環状凹部16eは、環状板部16cの軸方向他方側を向く板面から軸方向一方側に窪み、周方向に延びる。環状凹部16eは、中心軸Oを中心とする円形環状である。
【0035】
上流側内筒17は、中心軸Oを中心として軸方向に延びる筒状である。上流側内筒17は、外筒16の内部に配置される。上流側内筒17は、大径筒部16b内に嵌合する。上流側内筒17の外径は、軸方向に沿って略一定である。上流側内筒17の内径は、軸方向他方側へ向かうに従い段階的に拡径する。上流側内筒17の軸方向一方側を向く端面は、中心軸Oに垂直な方向に拡がる平面状である。上流側内筒17の軸方向一方側を向く端面は、環状板部16cの軸方向他方側を向く板面と接触する。上流側内筒17の軸方向他方側を向く端面は、中心軸Oに垂直な方向に拡がる平面状である。
【0036】
上流側内筒17は、上流側内筒17の内周面に拡径内周面部20を有する。すなわち筒体11は、筒体11の内周面の一部を構成する拡径内周面部20を有する。拡径内周面部20は、上流側内筒17の内周面の全周にわたって配置される。拡径内周面部20は、軸方向他方側へ向かうに従い拡径する。
【0037】
拡径内周面部20は、軸方向に沿って凹凸形状が繰り返される第1拡径凹凸部21を有する。第1拡径凹凸部21は、複数の凸部21aと、複数の凹部21bと、を有する。
図2に示す中心軸Oに沿う断面視(縦断面視)において、凸部21aと凹部21bとは、第1拡径凹凸部21に交互に並んで配置される。
【0038】
下流側内筒18は、中心軸Oを中心として軸方向に延びる筒状である。下流側内筒18は、外筒16の内部に配置される。下流側内筒18は、大径筒部16b内に嵌合する。下流側内筒18の外径は、軸方向に沿って略一定である。下流側内筒18の内径は、軸方向他方側へ向かうに従い段階的に縮径する。下流側内筒18の軸方向一方側を向く端面は、中心軸Oに垂直な方向に拡がる平面状である。下流側内筒18の軸方向一方側を向く端面は、上流側内筒17の軸方向他方側を向く端面と接触する。下流側内筒18の軸方向他方側を向く端面は、中心軸Oに垂直な方向に拡がる平面状である。
【0039】
下流側内筒18は、軸方向他方側を向く端面にシール溝18aを有する。シール溝18aは、下流側内筒18の軸方向他方側を向く端面から軸方向一方側に窪み、周方向に延びる。シール溝18aは、中心軸Oを中心とする円形環状である。
【0040】
下流側内筒18は、下流側内筒18の内周面に縮径内周面部22を有する。すなわち筒体11は、筒体11の内周面の一部を構成する縮径内周面部22を有する。縮径内周面部22は、下流側内筒18の内周面の全周にわたって配置される。縮径内周面部22は、拡径内周面部20の軸方向他方側に配置され、軸方向他方側へ向かうに従い縮径する。
【0041】
縮径内周面部22は、軸方向に沿って凹凸形状が繰り返される第1縮径凹凸部23を有する。第1縮径凹凸部23は、複数の凸部23aと、複数の凹部23bと、を有する。
図2に示す縦断面視において、凸部23aと凹部23bとは、第1縮径凹凸部23に交互に並んで配置される。
【0042】
ノズルキャップ19は、中心軸Oを中心とする略柱状または略板状である。ノズルキャップ19は、キャップ本体部19aと、突出部19bと、嵌合軸19cと、噴出孔19dと、を有する。
【0043】
キャップ本体部19aは、中心軸Oを中心とする略円板状である。キャップ本体部19aの軸方向一方側を向く板面は、中心軸Oに垂直な方向に拡がる平面状である。キャップ本体部19aの軸方向一方側を向く板面は、下流側内筒18の軸方向他方側を向く端面と接触する。キャップ本体部19aは、キャップ本体部19aの外周面に雄ねじ部19eを有する。雄ねじ部19eは、大径筒部16bの雌ねじ部16fとねじ止めされる。
【0044】
突出部19bは、キャップ本体部19aの軸方向他方側を向く板面から軸方向他方側に突出する。突出部19bは、中心軸Oを中心とする略円錐状であり、軸方向に延びる。突出部19bは、軸方向他方側へ向かうに従い外径が小さくなる。突出部19bは、噴出孔19dの軸方向他方側の開口部よりも、軸方向他方側に突出する。
【0045】
嵌合軸19cは、キャップ本体部19aの軸方向一方側を向く板面から軸方向一方側に突出する。嵌合軸19cは、中心軸Oを中心とする円柱状であり、軸方向に延びる。
【0046】
噴出孔19dは、ノズルキャップ19を軸方向に貫通する。噴出孔19dは、円孔状である。噴出孔19dは、軸方向一方側の開口部と、軸方向他方側の開口部と、を有する。噴出孔19dの軸方向一方側の開口部は、嵌合軸19cよりも径方向外側に位置する。噴出孔19dの軸方向一方側の開口部は、軸方向一方側へ向かうに従い拡径する。噴出孔19dの軸方向他方側の開口部は、突出部19bの径方向外側に位置する。
噴出孔19dは、ノズルキャップ19に複数設けられる。複数の噴出孔19dは、中心軸O回りの周方向に等ピッチで配列する。本実施形態では噴出孔19dが、周方向に互いに等間隔をあけて12個配列する。
【0047】
内装体12は、筒体11の内部に配置される。内装体12は、上流側内筒17および下流側内筒18の径方向内側に配置される。内装体12は、中心軸Oを中心とする略柱状または略板状である。内装体12は、軸方向の両端部から中央部へ向かうに従い外径が大きくなる。内装体12の軸方向一方側を向く端面は、中心軸Oに垂直な方向に拡がる平面状である。内装体12の軸方向他方側を向く端面は、中心軸Oに垂直な方向に拡がる平面状である。内装体12の軸方向他方側を向く端面は、キャップ本体部19aの軸方向一方側を向く板面と接触する。
【0048】
内装体12は、拡径外周面部24と、縮径外周面部25と、突起部12aと、嵌合穴12bと、環状溝部12cと、を有する。
拡径外周面部24は、内装体12の外周面のうち、軸方向一方側の部分を構成する。すなわち拡径外周面部24は、内装体12の外周面の一部を構成する。拡径外周面部24は、内装体12の外周面のうち軸方向一方側の部分において、周方向の全周にわたって配置される。拡径外周面部24は、軸方向他方側へ向かうに従い拡径する。拡径外周面部24は、拡径内周面部20と隙間をあけて対向配置される。
【0049】
拡径外周面部24は、軸方向に沿って凹凸形状が繰り返される第2拡径凹凸部26を有する。第2拡径凹凸部26は、複数の凸部26aと、複数の凹部26bと、を有する。
図2に示す縦断面視において、凸部26aと凹部26bとは、第2拡径凹凸部26に交互に並んで配置される。
第1拡径凹凸部21の凸部21aと、第2拡径凹凸部26の凸部26aとは、互いに対向して配置される。第1拡径凹凸部21の凹部21bと、第2拡径凹凸部26の凹部26bとは、互いに対向して配置される。
【0050】
縮径外周面部25は、内装体12の外周面のうち、軸方向他方側の部分を構成する。すなわち縮径外周面部25は、内装体12の外周面の一部を構成する。縮径外周面部25は、内装体12の外周面のうち軸方向他方側の部分において、周方向の全周にわたって配置される。縮径外周面部25は、拡径外周面部24の軸方向他方側に配置され、軸方向他方側へ向かうに従い縮径する。縮径外周面部25は、縮径内周面部22と隙間をあけて対向配置される。
【0051】
縮径外周面部25は、軸方向に沿って凹凸形状が繰り返される第2縮径凹凸部27を有する。第2縮径凹凸部27は、複数の凸部27aと、複数の凹部27bと、を有する。
図2に示す縦断面視において、凸部27aと凹部27bとは、第2縮径凹凸部27に交互に並んで配置される。
第1縮径凹凸部23の凸部23aと、第2縮径凹凸部27の凸部27aとは、互いに対向して配置される。第1縮径凹凸部23の凹部23bと、第2縮径凹凸部27の凹部27bとは、互いに対向して配置される。
【0052】
突起部12aは、内装体12の軸方向一方側を向く端面から軸方向一方側に突出する。突起部12aは、中心軸Oを中心とする略円錐状であり、軸方向に延びる。突起部12aは、軸方向一方側へ向かうに従い外径が小さくなる。
【0053】
嵌合穴12bは、内装体12の軸方向他方側を向く端面から軸方向一方側に窪む。嵌合穴12bは、中心軸Oを中心とする円孔状であり、軸方向に延びる。嵌合穴12b内には、嵌合軸19cが嵌合する。
【0054】
環状溝部12cは、内装体12の軸方向一方側を向く端面から軸方向他方側に窪み、周方向に延びる。環状溝部12cは、中心軸Oを中心とする円形環状である。環状溝部12cは、突起部12aよりも径方向外側に位置する。環状溝部12cは、環状凹部16eの軸方向他方側に位置し、環状凹部16eと軸方向に間隔をあけて対向する。
【0055】
連結筒13は、中心軸Oを中心として軸方向に延びる円筒状である。連結筒13は、筒体11と内装体12とを連結する。連結筒13の軸方向一方側の端部は、環状凹部16e内に嵌合する。本実施形態では、連結筒13の軸方向一方側の端部が、上流側内筒17の軸方向一方側の端部の径方向内側にも嵌合する。連結筒13の軸方向他方側の端部は、環状溝部12cに嵌合する。
【0056】
連結筒13は、連結筒13の周壁を径方向に貫通する接続孔13aを有する。接続孔13aは、連結筒13に複数設けられる。複数の接続孔13aは、中心軸O回りの周方向に等ピッチで配列する。本実施形態では接続孔13aが、周方向に互いに等間隔をあけて12個配列する。
【0057】
シール部材14は、中心軸Oを中心とする円形環状である。シール部材14は、例えばOリング等の弾性部材である。シール部材14は、シール溝18aに配置される。シール部材14は、キャップ本体部19aの軸方向一方側を向く板面と接触する。
【0058】
流路15は、筒体11の内部に配置され、筒体11を軸方向に貫通する。流路15には、不図示の管から液体が流入する。液体は、流路15内を軸方向一方側の端部から軸方向他方側の端部へ向けて流れる。
流路15は、筒体11の軸方向一方側の端部に位置する流入側流路部30と、筒体11の軸方向他方側の端部に位置する流出側流路部31と、軸方向において流入側流路部30と流出側流路部31との間に位置し、流入側流路部30および流出側流路部31と連通するマイクロバブル発生流路部32と、を有する。
【0059】
流入側流路部30は、小径筒部16aの内周面と、連結筒13の内周面および接続孔13aと、内装体12の軸方向一方側を向く端面および突起部12aと、により形成される。流入側流路部30は、流入側流路部30のうち軸方向他方側の端部に位置してマイクロバブル発生流路部32と繋がる複数の接続流路部30aを有する。各接続流路部30aは、各接続孔13aにより形成される。複数の接続流路部30aは、中心軸O回りの周方向に等ピッチで配列する。本実施形態では接続流路部30aが、周方向に互いに等間隔をあけて12個配列する。
【0060】
流出側流路部31は、マイクロバブル発生流路部32と繋がる複数の噴出流路部31aを有する。各噴出流路部31aは、各噴出孔19dにより形成される。複数の噴出流路部31aは、中心軸O回りの周方向に等ピッチで配列する。本実施形態では噴出流路部31aが、周方向に互いに等間隔をあけて12個配列する。
【0061】
マイクロバブル発生流路部32は、筒体11の内周面と、内装体12の外周面とにより形成される。マイクロバブル発生流路部32は、中心軸O回りの周方向に延びる環状である。マイクロバブル発生流路部32は、径方向において、上流側内筒17および下流側内筒18と、内装体12と、の間に配置される。
マイクロバブル発生流路部32は、拡径流路部32aと、縮径流路部32bと、を有する。
【0062】
拡径流路部32aは、軸方向他方側へ向かうに従い拡径する。拡径流路部32aは、マイクロバブル発生流路部32のうち、軸方向一方側の部分に位置する。拡径流路部32aは、拡径内周面部20と、拡径外周面部24とにより形成される。
【0063】
縮径流路部32bは、拡径流路部32aの軸方向他方側に配置されて拡径流路部32aと連通し、軸方向他方側へ向かうに従い縮径する。縮径流路部32bは、マイクロバブル発生流路部32のうち、軸方向他方側の部分に位置する。縮径流路部32bは、縮径内周面部22と、縮径外周面部25とにより形成される。
【0064】
以上説明した本実施形態のマイクロバブル発生ノズル10では、マイクロバブル発生流路部32が、拡径流路部32aと縮径流路部32bとを有する。このため液体が、マイクロバブル発生流路部32を拡径流路部32aから縮径流路部32bへと流れることにより、流路15内の液体の圧力が変化したり液体に遠心力が作用するなどして、液体中にマイクロバブルが発生する。
【0065】
本実施形態では、例えば特許文献1(特許第6312768号公報)に記載の従来の構造のように流路を螺旋状に形成することなく、構造を簡素化しつつマイクロバブルを発生させることができる。このため、マイクロバブル発生ノズル10の製造が容易である。また従来の構造に比べて、本実施形態では、特に軸方向の全長を小さく抑えることが容易である。したがって、マイクロバブル発生ノズル10の外形をコンパクトに抑えることができる。
【0066】
また本実施形態では、マイクロバブル発生流路部32が、中心軸O回りの周方向に延びる環状である。
この場合、マイクロバブル発生流路部32の構造をより簡素化でき、マイクロバブル発生ノズル10の製造がより容易となる。
【0067】
また本実施形態では、拡径流路部32aが、拡径内周面部20と、拡径外周面部24とにより形成され、縮径流路部32bが、縮径内周面部22と、縮径外周面部25とにより形成される。
この場合、液体が拡径流路部32aから縮径流路部32bへと流れることにより、流路15内の液体に圧力の変化や遠心力を安定して作用させることができ、液体中にマイクロバブルがより安定して発生する。
【0068】
また本実施形態では、拡径内周面部20が、軸方向に沿って凹凸形状が繰り返される第1拡径凹凸部21を有し、拡径外周面部24が、軸方向に沿って凹凸形状が繰り返される第2拡径凹凸部26を有する。
すなわち、拡径流路部32aを形成する拡径内周面部20と拡径外周面部24とが、それぞれ軸方向に凹凸形状が繰り返される部分を有するので、拡径流路部32aの内部を流れる液体に、圧力の変化や遠心力をより作用させやすくすることができる。また、拡径流路部32aの断面形状および断面積が、軸方向の各位置で変化する。このため、拡径流路部32aを流れる液体に、マイクロバブルがより安定して発生しやすい。
【0069】
また本実施形態では、第1拡径凹凸部21の凸部21aと、第2拡径凹凸部26の凸部26aとが、互いに対向して配置され、第1拡径凹凸部21の凹部21bと、第2拡径凹凸部26の凹部26bとが、互いに対向して配置される。
この場合、拡径流路部32aの断面形状および断面積が、軸方向の各位置でより大きく変化する。したがって、拡径流路部32aを流れる液体に、マイクロバブルがより安定して発生させられる。
【0070】
また本実施形態では、縮径内周面部22が、軸方向に沿って凹凸形状が繰り返される第1縮径凹凸部23を有し、縮径外周面部25が、軸方向に沿って凹凸形状が繰り返される第2縮径凹凸部27を有する。
すなわち、縮径流路部32bを形成する縮径内周面部22と縮径外周面部25とが、それぞれ軸方向に凹凸形状が繰り返される部分を有するので、縮径流路部32bの内部を流れる液体に、圧力の変化や遠心力をより作用させやすくすることができる。また、縮径流路部32bの断面形状および断面積が、軸方向の各位置で変化する。このため、縮径流路部32bを流れる液体に、マイクロバブルがより安定して発生しやすい。
【0071】
また本実施形態では、第1縮径凹凸部23の凸部23aと、第2縮径凹凸部27の凸部27aとが、互いに対向して配置され、第1縮径凹凸部23の凹部23bと、第2縮径凹凸部27の凹部27bとが、互いに対向して配置される。
この場合、縮径流路部32bの断面形状および断面積が、軸方向の各位置でより大きく変化する。したがって、縮径流路部32bを流れる液体に、マイクロバブルがより安定して発生させられる。
【0072】
また本実施形態では、流入側流路部30の複数の接続流路部30aが、中心軸O回りの周方向に等ピッチで配列する。
この場合、流入側流路部30の複数の接続流路部30aからマイクロバブル発生流路部32へと、液体が周方向均等に分散されて流入する。したがって、マイクロバブル発生流路部32を流れる液体に、マイクロバブルを周方向均等に発生させることができる。
【0073】
また本実施形態では、流出側流路部31の複数の噴出流路部31aが、中心軸O回りの周方向に等ピッチで配列する。
この場合、マイクロバブル発生流路部32から流出側流路部31の複数の噴出流路部31aへと、液体が周方向均等に分散されて流入する。したがって、マイクロバブルを含む液体を、複数の噴出流路部31aからシャワー状に周方向均等に噴出させることができる。
【0074】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されず、例えば下記に説明するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成の変更等が可能である。
【0075】
前述の実施形態では、流出側流路部31の複数の噴出流路部31aから液体がシャワー状に流出する例を挙げたが、これに限らない。例えば、マイクロバブル発生ノズル10を管の途中に設ける場合には、流入側流路部30の構成を軸方向に反転した構成を、流出側流路部31に採用してもよい。
【0076】
その他、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、前述の実施形態、変形例およびなお書き等で説明した各構成(構成要素)を組み合わせてもよく、また、構成の付加、省略、置換、その他の変更が可能である。また本発明は、前述した実施形態によって限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。
【産業上の利用可能性】
【0077】
本発明のマイクロバブル発生ノズルによれば、構造を簡素化しつつ外形をコンパクトに抑えることができる。したがって、産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【0078】
10…マイクロバブル発生ノズル、11…筒体、12…内装体、15…流路、20…拡径内周面部、21…第1拡径凹凸部、21a,23a,26a,27a…凸部、21b,23b,26b,27b…凹部、22…縮径内周面部、23…第1縮径凹凸部、24…拡径外周面部、25…縮径外周面部、26…第2拡径凹凸部、27…第2縮径凹凸部、30…流入側流路部、30a…接続流路部、31…流出側流路部、31a…噴出流路部、32…マイクロバブル発生流路部、32a…拡径流路部、32b…縮径流路部、O…中心軸