(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】2024-08-30
(45)【発行日】2024-09-09
(54)【発明の名称】バブル発生装置、及びバブル発生器
(51)【国際特許分類】
B01F 25/452 20220101AFI20240902BHJP
B01F 25/312 20220101ALI20240902BHJP
B01F 23/2326 20220101ALI20240902BHJP
B01F 35/71 20220101ALI20240902BHJP
B01F 23/237 20220101ALI20240902BHJP
B05B 1/34 20060101ALI20240902BHJP
B05B 1/02 20060101ALI20240902BHJP
【FI】
B01F25/452
B01F25/312
B01F23/2326
B01F35/71
B01F23/237
B05B1/34 101
B05B1/02 101
(21)【出願番号】P 2021200568
(22)【出願日】2021-12-10
【審査請求日】2023-07-14
(73)【特許権者】
【識別番号】307032423
【氏名又は名称】株式会社サイエンス
(74)【代理人】
【識別番号】100085316
【氏名又は名称】福島 三雄
(74)【代理人】
【識別番号】100171572
【氏名又は名称】塩田 哲也
(74)【代理人】
【識別番号】100213425
【氏名又は名称】福島 正憲
(74)【代理人】
【識別番号】100221707
【氏名又は名称】宮崎 洋介
(74)【代理人】
【識別番号】100221718
【氏名又は名称】藤原 誠悟
(74)【代理人】
【識別番号】100224915
【氏名又は名称】西村 茉友
(72)【発明者】
【氏名】水上 康洋
(72)【発明者】
【氏名】平江 真輝
(72)【発明者】
【氏名】奥村 隆宏
【審査官】佐々木 典子
(56)【参考文献】
【文献】特開2017-225961(JP,A)
【文献】特開2010-075838(JP,A)
【文献】特開2019-214012(JP,A)
【文献】特開平06-285344(JP,A)
【文献】特開2013-220383(JP,A)
【文献】特開2003-190843(JP,A)
【文献】国際公開第2001/036105(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B01F
C02F
A01K
A47K
D06F
B05B
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
流入路、流出路、前記流入路に開口する流入口及び前記流出路に開口する流出口を有し、液体が前記流入口から前記流入路に流入され、前記流出路を流れる液体を前記流出口から流出する流れ筒体と、
前記流入路及び前記流出路の間の前記流れ筒体内に配置され、前記流入路を前記流出路から閉塞するノズル本体、及び前記ノズル本体に形成され、前記流入路から流入される液体を前記流出路に噴射するノズル穴を有する噴射ノズルと、
前記噴射ノズルに配置されるバブル発生器と、を備え、
前記バブル発生器は、
前記ノズル本体に形成され、前記流入路及び前記ノズル穴に連通される液体絞り穴と、
板状に形成される液体閉塞板、及び円錐渦巻き状に形成される液体ガイドコアを有する液体ガイドと、を備え、
前記液体絞り穴は、
前記流入路側から縮径しつつ延在される円錐穴に形成され、
前記液体閉塞板は、
前記液体閉塞板を貫通して、前記液体閉塞板の板表面及び板裏面に開口される複数の液体導入穴を有し、
前記液体ガイドコアは、
同一の渦巻き状に形成される前記液体導入穴と同数の渦巻き面を有し、
前記液体ガイドコアの円錐底面を前記液体閉塞板の前記板表面に当接して、前記液体閉塞板と一体にされ、
前記各渦巻き面は、
前記液体ガイドコアの円錐側面に交差して、前記液体ガイドコアの前記円錐底面及び円錐上面の間に配置され、
前記円錐底面から前記円錐上面に向けて縮径しつつ渦巻き状に形成され、
前記円錐底面側の渦巻き面端を前記各液体導入穴内に突出して配置され、
前記液体ガイドは、
前記液体ガイドコアを前記流入路側から前記液体絞り穴に挿入し、前記液体閉塞板の前記板表面を前記流入路側から前記ノズル本体に当接して前記液体絞り穴を閉塞し、
前記円錐側面及び前記液体絞り穴の円錐内周面の間に隙間を隔てて、前記液体ガイドコアを前記円錐上面から前記液体絞り穴内に挿入し、
前記液体ガイドコアの前記各渦巻き面、及び前記液体絞り穴の前記円錐内周面の間に、渦巻き状の複数の液体流路を形成しつつ前記液体ガイドコアを前記液体絞り穴内に装着して、前記ノズル本体に配置され、
前記各液体流路は、
前記ノズル穴に開口され、
前記各渦巻き面の前記渦巻き面端から前記各液体導入穴に開口され、及び前記各液体導入穴を通して前記流入路に連通される
ことを特徴とするバブル発生装置。
【請求項2】
前記流れ筒体の前記流入路に接続される気体導入管と、
前記気体導入管に配置される逆止弁と、を備え、
前記気体導入管は、
一方の管端を前記流入路に連通し、及び他方の管端から気体が流入され、
前記逆止弁は、
前記気体導入管の一方の管端側への流れを許容し、他方の管端側への流れを阻止する
ことを特徴とする請求項1に記載のバブル発生装置。
【請求項3】
前記流入路は、
前記液体絞り穴及び前記流入口の間に配置され、前記液体絞り穴から拡径される気液流入穴と、
前記気液流入穴及び前記流
入口の間に配置され、前記気液流入穴から縮径される第1流入絞り穴と、
前記第1流入絞り穴及び前記流
入口の間に配置され、前記第1流入絞り穴から縮径され、液体が前記流入口から流入される第2流入絞り穴と、を有し、
前記気体導入管は、
一方の管端を前記第1流入絞り穴に連通して、前記流入路に接続される
ことを特徴とする請求項2に記載のバブル発生装置。
【請求項4】
ノズル本体、及び前記ノズル本体に形成され、流入路から流入される液体を噴射するノズル穴を有する噴射ノズルに配置されるバブル発生器であって、
前記ノズル本体に形成され、前記流入路及び前記ノズル穴に連通される液体絞り穴と、
板状に形成される液体閉塞板、及び円錐渦巻き状に形成される液体ガイドコアを有する液体ガイドと、を備え、
前記液体絞り穴は、
前記流入路側から縮径しつつ延在される円錐穴に形成され、
前記液体閉塞板は、
前記液体閉塞板を貫通して、前記液体閉塞板の板表面及び板裏面に開口される複数の液体導入穴を有し、
前記液体ガイドコアは、
同一の渦巻き状に形成される前記液体導入穴と同数の渦巻き面を有し、
前記液体ガイドコアの円錐底面を前記液体閉塞板の前記板表面に当接して、前記液体閉塞板と一体にされ、
前記各渦巻き面は、
前記液体ガイドコアの円錐側面に交差して、前記液体ガイドコアの前記円錐底面及び円錐上面の間に配置され、
前記円錐底面から前記円錐上面に向けて縮径しつつ渦巻き状に形成され、
前記円錐底面側の渦巻き面端を前記各液体導入穴内に突出して配置され、
前記液体ガイドは、
前記液体ガイドコアを前記流入路側から前記液体絞り穴に挿入し、及び前記液体閉塞板の板表面を前記流入路側から前記ノズル本体に当接して前記液体絞り穴を閉塞し、
前記円錐側面及び前記液体絞り穴の円錐内周面の間に隙間を隔てて、前記液体ガイドコアを前記円錐上面から前記液体絞り穴内に挿入し、
前記各渦巻き面及び前記液体絞り穴の円錐内周面の間に、渦巻き状の複数の液体流路を形成しつつ前記液体ガイドコアを前記液体絞り穴内に装着して、前記ノズル本体に配置され、
前記各液体流路は、
前記ノズル穴に開口され、
前記各渦巻き面の前記渦巻き面端から前記各液体導入穴に開口され、及び前記各液体導入穴を通して前記流入路に連通される
ことを特徴とするバブル発生器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、マイクロ単位の気泡、及びナノ単位の気泡を液体に混入、溶け込ませて、マイクロ単位の気泡及びナノ単位の気泡が混入、溶け込んだ液体を流出するバブル発生装置、及びバブル発生器に関する。
【背景技術】
【0002】
バブルを発生する技術として、特許文献1は、マイクロバブル発生装置を開示する。マクロバブル発生装置は、ボルダ、インレットアダプター及びミキシングアダプターを備え、各アダプターは、ホルダに取付けられる。インレットアダプターは、液体流路中に、ミキシングアラプターに向けて段々に縮径する液体絞り穴を有する。ミキシングアダプターは、液体流出口に向けて段々に拡径する液体流路を有する。
マイクロバブル発生装置は、液体流入口から液体をインレットアダプターの液体絞り穴に流入して、液体をミキシングアラプターの液体流路を噴射する。マイクルバブル発生装置は、絞り穴の噴出側で空気を液体に混合して、ミキシングアダプターの液体流路にてマイクロバブルを発生する。
【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】
特許文献1では、液体絞り穴から液体を噴出して、空気と混合することで、空気を粉砕(剪断)して、ある程度のマイクロバブルを発生できるものの、更に液体に混入、溶け込ませるマイクロバブルの量を増加し、及びナノ単位のバブルを混入、溶け込ませることが望まれている。
【0005】
本発明は、多量のマイクロ単位の気泡及びナノ単位の気泡を液体に混入、溶け込ませて流出できるバブル発生装置、及びバブル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】
本発明に係る請求項1は、流入路、流出路、前記流入路に開口する流入口及び前記流出路に開口する流出口を有し、液体が前記流入口から前記流入路に流入され、前記流出路を流れる液体を前記流出口から流出する流れ筒体と、前記流入路及び前記流出路の間の前記流れ筒体内に配置され、前記流入路を前記流出路から閉塞するノズル本体、及び前記ノズル本体に形成され、前記流入路から流入される液体を前記流出路に噴射するノズル穴を有する噴射ノズルと、前記噴射ノズルに配置されるバブル発生器と、を備え、前記バブル発生器は、前記ノズル本体に形成され、前記流入路及び前記ノズル穴に連通される液体絞り穴と、板状に形成される液体閉塞板、及び円錐渦巻き状に形成される液体ガイドコアを有する液体ガイドと、を備え、前記液体絞り穴は、前記流入路側から縮径しつつ延在される円錐穴に形成され、前記液体閉塞板は、前記液体閉塞板を貫通して、前記液体閉塞板の板表面及び板裏面に開口される複数の液体導入穴を有し、前記液体ガイドコアは、同一の渦巻き状に形成される前記液体導入穴と同数の渦巻き面を有し、前記液体ガイドコアの円錐底面を前記液体閉塞板の前記板表面に当接して、前記液体閉塞板と一体にされ、前記各渦巻き面は、前記液体ガイドコアの円錐側面に交差して、前記液体ガイドコアの前記円錐底面及び円錐上面の間に配置され、前記円錐底面から前記円錐上面に向けて縮径しつつ渦巻き状に形成され、前記円錐底面側の渦巻き面端を前記各液体導入穴内に突出して配置され、前記液体ガイドは、前記液体ガイドコアを前記流入路側から前記液体絞り穴に挿入し、前記液体閉塞板の前記板表面を前記流入路側から前記ノズル本体に当接して前記液体絞り穴を閉塞し、前記円錐側面及び前記液体絞り穴の円錐内周面の間に隙間を隔てて、前記液体ガイドコアを前記円錐上面から前記液体絞り穴内に挿入し、前記液体ガイドコアの前記各渦巻き面、及び前記液体絞り穴の前記円錐内周面の間に、渦巻き状の複数の液体流路を形成しつつ前記液体ガイドコアを前記液体絞り穴内に装着して、前記ノズル本体に配置され、前記各液体流路は、前記ノズル穴に開口され、前記各渦巻き面の前記渦巻き面端から前記各液体導入穴に開口され、及び前記各液体導入穴を通して前記流入路に連通されることを特徴とするバブル発生装置である。
【0007】
本発明に係る請求項1では、液体は、流入口から流入路に流入する。流入路を流れる液体は、液体閉塞板の板裏面に沿って各液体導入穴に流入される。流入路を流れる液体は、流入路から直接、各液体導入穴に流入される。各液体導入穴に流入した液体は、各渦巻き面の渦巻き面端から各液体流路に流入される。
これにより、請求項1では、液体を、各液体導入穴から各液体流路に連続して流入でき、常に、安定した流量(一定流量)の液体を各液体流路に流入できる。
請求項1では、液体は、各液体流路を流れることで、多量のマイクロ単位の気泡(マイクロバブル)及びナノ単位の気泡(ウルトラファインバブル)の混入、溶け込んだバブル水となる。マイクロバブル及びウルトラファインバブルの混入、溶け込んだバブル水は、渦巻き状の各液体流路によって渦流(旋回流)にされて、ノズル穴から流出路に噴射される。なお、国際基準化機構(ISO)の国際規格「ISO20480-1」には、1マクロメートル(μm)以上100マイクロメート(μm)の気泡を「マイクロバブル」、1マイクロメートル(μm)未満の気泡を「ウルトラファンバブル」と定めている(以下、同様)。
【0008】
本発明に係る請求項2では、前記流れ筒体の前記流入路に接続される気体導入管と、前記気体導入管に配置される逆止弁と、を備え、前記気体導入管は、一方の管端を前記流入路に連通し、及び他方の管端から気体が流入され、前記逆止弁は、前記気体導入管の一方の管端側への流れを許容し、他方の管端側への流れを阻止することを特徴とする請求項1に記載のバブル発生装置である。
【0009】
本発明の請求項2では、流入路を流れる液体に気体を混入でき、液体に気体の混入する気体混入液体を各液体導入穴から各液体流路に流入できる。
【0010】
本発明に係る請求項3は、前記流入路は、前記液体絞り穴及び前記流入口の間に配置され、前記液体絞り穴から拡径される気液流入穴と、前記気液流入穴及び前記流入口の間に配置され、前記気液流入穴から縮径される第1流入絞り穴と、前記第1流入絞り穴及び前記流入口の間に配置され、前記第1流入絞り穴から縮径され、液体が前記流入口から流入される第2流入絞り穴と、を有し、前記気体導入管は、一方の管端を前記第1流入絞り穴に連通して、前記流入路に接続されることを特徴とする請求項2に記載のバブル発生装置である。
【0011】
本発明に係る請求項3では、第2流入絞り穴から第1流入絞り穴に噴射される液体は、第1流入絞り穴を流れることで、マイクロバブル及びウルトラファインバブルの混入、溶け込んだバブル水となる。マイクロバブル及びウルトラファインバブルの混入、溶け込んだバブル水を各液体導入穴から各液体流路に流入できる。
【0012】
本発明に係る請求項4は、ノズル本体、及び前記ノズル本体に形成され、流入路から流入される液体を噴射するノズル穴を有する噴射ノズルに配置されるバブル発生器であって、前記ノズル本体に形成され、前記流入路及び前記ノズル穴に連通される液体絞り穴と、板状に形成される液体閉塞板、及び円錐渦巻き状に形成される液体ガイドコアを有する液体ガイドと、を備え、前記液体絞り穴は、前記流入路側から縮径しつつ延在される円錐穴に形成され、前記液体閉塞板は、前記液体閉塞板を貫通して、前記液体閉塞板の板表面及び板裏面に開口される複数の液体導入穴を有し、前記液体ガイドコアは、同一の渦巻き状に形成される前記液体導入穴と同数の渦巻き面を有し、前記液体ガイドコアの円錐底面を前記液体閉塞板の前記板表面に当接して、前記液体閉塞板と一体にされ、前記各渦巻き面は、前記液体ガイドコアの円錐側面に交差して、前記液体ガイドコアの前記円錐底面及び円錐上面の間に配置され、前記円錐底面から前記円錐上面に向けて縮径しつつ渦巻き状に形成され、前記円錐底面側の渦巻き面端を前記各液体導入穴内に突出して配置され、前記液体ガイドは、前記液体ガイドコアを前記流入路側から前記液体絞り穴に挿入し、及び前記液体閉塞板の板表面を前記流入路側から前記ノズル本体に当接して前記液体絞り穴を閉塞し、前記円錐側面及び前記円錐内周面の間に隙間を隔てて、前記液体ガイドコアを前記円錐上面から前記液体絞り穴内に挿入し、前記各渦巻き面及び前記液体絞り穴の円錐内周面の間に、渦巻き状の複数の液体流路を形成しつつ前記液体ガイドコアを前記液体絞り穴内に装着して、前記ノズル本体に配置され、前記各液体流路は、前記ノズル穴に開口され、前記各渦巻き面の前記渦巻き面端から前記各液体導入穴に開口され、及び前記各液体導入穴を通して前記流入路に連通されることを特徴とするバブル発生器である。
【0013】
本発明に係る請求項4では、液体は、流入口から流入路に流入する。流入路を流れる液体は、液体閉塞板の板裏面に沿って各液体導入穴に流入される。流入路を流れる液体は、流入路から直接、各液体導入穴に流入される。各液体導入穴に流入した液体は、各渦巻き面の渦巻き面端から各液体流路に流入される。
これにより、請求項4では、液体を、各液体導入穴から各液体流路に連続して流入でき、常に、安定した流量(一定流量)の液体を各液体流路に流入できる。
請求項4では、液体は、各液体流路を流れることで、多量のマイクロ単位の気泡(マイクロバブル)及びナノ単位の気泡(ウルトラファインバブル)の混入、溶け込んだバブル水となる。マイクロバブル及びウルトラファインバブルの混入、溶け込んだバブル水は、渦巻き状の各液体流路によって渦流(旋回流)にされて、ノズル穴から噴射される。
【発明の効果】
【0014】
本発明は、多量のマイクロバブル及びウルトラファインバブルの混入、溶け込んだ液体を発生できる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【
図5】バブル発生装置を示す平面図(上面図)である。
【
図6】バブル発生装置を示す底面図(下面図)である。
【
図7】バブル発生装置(バブル発生器)を示す図であって、
図3のA-A断面図である。
【
図10】バブル発生装置(バブル発生器)を示す図であって、
図4のB-B断面拡大図である。
【
図11】液体ガイド(液体閉塞板、液体ガイドコア)を示す正面上方斜視図である。
【
図12】液体ガイド(液体閉塞板、液体ガイドコア)を示す側面上方斜視図である。
【
図13】液体ガイド(液体閉塞板、液体ガイドコア)を示す平面図(上面図)であって、液体導入穴、及び液体ガイドコアの配置関係を示す図である。
【
図14】液体ガイド(液体閉塞板、液体ガイドコア)を示す平面図(上面図)でって、液体ガイドコアの最大コア幅、各渦巻き面の一方の渦巻き面端の面端幅を示す図である。
【
図15】液体ガイド(液体閉塞板、液体ガイドコア)を示す平面図(上面図)であって、各渦巻き面の配置関係を示す図である。
【
図16】液体ガイド(液体閉塞板、液体ガイドコア)を示す底面図(下面図)である。
【
図17】液体ガイド(液体閉塞板、液体ガイドコア)を示す左側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
本発明に係るバブル発生装置(バブル発生器)について、
図1乃至
図17を参照して説明する。
【0017】
図1乃至
図17において、バブル発生装置Xは、流れ筒体1(流れ円筒体)、噴射ノズルY、バブル発生器Z、気体導入管2、及び逆止弁3を備える。
【0018】
流れ筒体1は、
図1乃至
図17に示すように、流入筒本体5(流入円筒本体)、流出筒本体6(流出円筒本体)、連結筒本体7、流入路8、流入口9、流出路10、流出口11、気体導入穴12(気体導入路)、及び継手管15(ミニマルストレート)を有する。
【0019】
流入筒本体5(流入円筒本体)は、円筒状(円筒体)に形成される。流入筒本体5は、
図1乃至
図10に示すように、流入筒部13、及び雄ネジ部14を有する。
【0020】
流入筒部13(流入円筒部)は、
図1乃至
図4、及び
図6乃至
図9に示すように、円筒状(円筒体)に形成される。
【0021】
雄ネジ部14は、
図7及び
図8に示すように、流入筒部13に形成される。雄ネジ部14は、流入筒部13(流入筒本体5、流れ筒体1)の筒中心線aの方向Aにおいて、流入筒部13の一方の筒端13A側(一方の流入筒端側)に配置される。雄ネジ部14は、流入筒部13の外周面に形成される。
【0022】
流出筒本体6(流出円筒本体)は、合成樹脂等で円筒状(円筒体)に形成される。流出筒本体6は、
図1乃至
図5、及び
図7乃至
図10に示すように、流出筒部18、及びノズル閉塞部19(ノズル本体)を有する。
【0023】
流出筒部18(流出円筒部)は、
図1乃至
図5、及び
図7乃至
図10に示すように、合成樹脂等で円筒状(円筒体)に形成される。
【0024】
ノズル閉塞部19(ノズル閉塞板)は、合成樹脂等で円形状に形成される。ノズル閉塞部19は、
図7乃至
図10に示すように、流出筒部18(流出筒本体6、流れ筒体1)の筒中心線aの方向Aにおいて、流出筒部18の一方の筒端18A側(一方の流出筒端側)に配置される。ノズル閉塞部19は、流出筒部18の一方の筒端18A(一方の流出筒端)を閉塞して、流出筒部18に固定される。ノズル閉塞部19は、流出筒部18と一体に形成される。ノズル閉塞部19は、
図7乃至
図9に示すように、流出筒部18(流出筒本体6)の径外方向(径方向)において、流出筒部18の外周面から突出される。
ノズル閉塞部19(ノズル本体)は、
図7乃至
図9に示すように、ノズル段差部20を有する。ノズル段差部20は、流出筒部18の外周面から流出筒部18の径外方向[流れ筒体1(流出筒部18)の筒中心線aと直交する方向]に突出して形成される。ノズル段差部20は、流出筒部18(流出筒本体6)の周方向(円周方向)にわたって配置される。
【0025】
連結筒本体7(連結円筒本体)は、円筒状(円筒体)に形成される。連結筒本体7は、
図1乃至
図10に示すように、連結筒部22、筒閉塞板23及び連結穴24を有する。
【0026】
連結筒部22(連結円筒部)は、
図1乃至
図10に示すように、筒状(筒体)に形成される。連結筒部22は、
図8及び
図9に示すように、雌ネジ部25を有する。雌ネジ部25は、連結筒本体7(流れ筒体1)の筒中心線aの方向Aにおいて、連結筒部22の他方の筒端22B側(他方の連結筒端)に配置される。連結筒部22の内周面に形成される。
【0027】
筒閉塞板23は、
図1乃至
図9に示すように、連結筒部22(連結筒本体7)の筒中心線aの方向Aにおいて、連結筒部22の一方の筒端22A(一方の連結筒端)を閉塞して、連結筒部22に固定される。筒閉塞板23は、連結筒部22と一体に形成される。
【0028】
連結穴24は、
図1、
図5、
図8及び
図9に示すように、筒閉塞板23に形成される。連結穴24は、円形穴に形成され、連結筒部22と同心に配置される。連結穴24は、連結筒部22の筒中心線aの方向Aにおいて、筒閉塞板23を貫通して、連結筒部22内に開口される。
【0029】
流入路8(流入穴)は、
図2、及び
図6乃至
図9に示すように、流入筒本体5(流入筒部13)に形成される。流入路8は、例えば、円形穴に形成される。流入路8は、流入筒部13(流入筒本体5)の筒中心線aの方向Aにおいて、流入筒部13を貫通して、流入筒部13の各筒端13A,13Bに開口される。
【0030】
流入口9は、
図2、
図6及び
図7示すように、流入筒部13(流入筒本体5)に形成される。流入口9は、流入筒部13(流入路8)と同心に配置される。流入口9は、流入筒部13の他方の筒端13B(他方の流入筒端)に開口し、及び流入路8に開口する。流入口9は、流入路8に連通される。
【0031】
流入路8は、
図2、
図6乃至
図9に示すように、気液流入穴26、第1流入絞り穴27、第2流入絞り穴28及び流入開放穴29を有する。
【0032】
気液流入穴26は、
図7乃至
図9に示すように、流入筒部13(流入筒本体5)に形成される。気液流入穴26は、流入筒部13と同心に配置される。気液流入穴26は、流入筒部13の筒中心線aの方向Aにおいて、流入筒部13の一方の筒端13A及び流入口9の間に配置される。気液流入穴26は、流入筒部13の一方の筒端13Aに開口される。気液流入穴26は、流入筒部13(流れ筒体1)の筒中心線aの方向Aにおいて、流入筒部13の一方の筒端13Aから流入口9(流入筒部13の他方の筒端13B)に向けて延在される。
気液流入穴26は、流入筒部13の筒中心線aの方向Aに穴長さLAを有する。気液流入穴26の穴長さLAは、50mm(又は50mm以上)である(LA≧50mm)。気液流入穴26は、円形状に形成され、穴直径D1(混合穴直径)の円形穴である。
【0033】
第1流入絞り穴27は、
図7に示すように、流入筒部13(流入筒本体5)に形成される。第1流入絞り穴27は、気液流入穴26(流入筒部13)と同心に配置される。第1流入絞り穴27は、流入筒部13の筒中心線aの方向Aにおいて、気液流入穴26及び流入口9の間に配置される。第1流入絞り穴27は、気液流入穴26から縮径されて、気液流入穴26に連通(開口)される。
第1流入絞り穴27は、流入筒部13の筒中心線aの方向Aにおいて、気液流入穴26から流入口9(流入筒部13の他方の筒端13B)に向けて延在される。
第1流入絞り穴27は、円形状に形成され、穴直径D2(第1絞り穴直径)の円形穴である。第1流れ絞り穴27の穴直径D2は、気液流入穴26の穴直径D1より小径である(D2<D1)。
【0034】
第2流入絞り穴28は、
図6及び
図7に示すように、流入筒部13(流入筒本体5)に形成される。第2流入絞り穴28は、気液流入穴26及び第1流入絞り穴27(流入筒部13)と同心に配置される。第2流入絞り穴28は、流入筒部13の筒中心線aの方向Aにおいて、第1流入絞り穴27及び流入口9(流入筒部13の他方の筒端13B)の間に配置される。第2流入絞り穴28は、第1流入絞り穴27から縮径されて、第1流入絞り穴27に連通(開口)される。第2流入絞り穴28は、液体(水)が流入口9から流入される。
第2流入絞り穴28は、流入筒部13の筒中心線aの方向Aにおいて、第1流入絞り穴27から流入口9(流入筒部13の他方の筒端13B)に向けて延在される。
第2流入絞り穴28は、円形状に形成され、穴直径D3(第2絞り穴直径)の円形穴である。第2流入絞り穴28の穴直径D3は、第1流入絞り穴28の穴直径D2より小径である(D3<D2)。
【0035】
流入開放穴29は、
図2、
図6及び
図7に示すように、流入筒部13(流入筒本体5)に形成される。流入開放穴29は、第2流入絞り穴28(流入筒部13)と同心に配置される。流入開放穴29は、流入筒部13の筒中心線aの方向Aにおいて、第2流入絞り穴28及び流入口9(流入筒部13の他方の筒端13B)の間に配置される。流入開放穴29は、第2流入絞り穴28から拡径されて、流入口9及び第2流入絞り穴28に連通(開口)される。
流入開放穴29は、流入筒部13の筒中心線aの方向Aにおいて、第1流入絞り穴28から流入筒部13の他方の筒端13B(流入口9)まで延在されて、流入筒部13の他方の筒端13Bに開口される。
【0036】
流出路10(流出穴)は、
図1、
図5、
図7乃至
図9に示すように、流出筒部18(流出筒本体6)に形成される。流出路10は、例えば、円形穴に形成される。流出路10は、流出筒部18(流出筒本体6)の筒中心線aの方向Aにおいて、流出筒部18の一方の筒端18A側(ノズル閉塞部19)及び他方の筒端18Bの間に配置される。流出路10は、流出筒部18(流れ筒体1)の筒中心線aの方向Aにおいて、ノズル閉塞部19から流出筒部18の他方の筒端18Bまで延されて、流出筒部18の他方の筒端18Bに開口される。
流出路10(流出穴)は、流出筒部18の筒中心線aの方向Aにおいて、ノズル閉塞部19(流出筒部18の一方の筒端18A側)から流出筒部18の他方の筒端18Bに向けて拡径しつつ延在されて、流出筒部18の他方の筒端18Bに開口される。
【0037】
流出口11は、
図1、
図5及び
図7に示すように、流出筒部18(流出筒本体6)に形成される。流出口11は、流出筒部18(流出路10)と同心に配置される。流出口11は、流出筒部18の他方の筒端18B(他方の流出筒端)に開口し、及び流出路10に開口する。流出口11は、流出路10に連通される。
【0038】
気体導入穴12(気体導入路)は、
図3及び
図7に示すように、流入筒部13(流入筒本体5)に形成される。気体導入穴12は、流入路8に連通される。
気体導入穴12は、流入筒部13の筒中心線aの方向Aにおいて、第2流入絞り穴28に隣接して、第1流入絞り穴27の第2流入絞り穴28側に配置される。
気体導入穴12は、流入筒部13の筒中心線aと直交する方向(流入筒部13の径方向)において、流入筒部13を貫通して、第1流入絞り穴27及び流入筒部13の外周面に開口される。気体導入穴12は、第1流入絞り穴27に連通される。
【0039】
継手管15は、
図4及び
図7に示すように、気体導入穴12と同心に配置される。継手管15は、一方の継手管端側を気体導入穴12に気密に挿入して、流入筒部13(流れ筒体1)に取付けられる。継手管15は、一方の継手管端側を気体導入穴12に螺入(螺着)して、流入筒部13に配置される。継手管15は、他方の継手管端側を流入筒部13(流れ筒体1)の外周面から突出して配置される。
これにより、継手管15の一方の継手管端は、気体導入穴12(気体導入絞り穴)を通して、流入路8(第1流入絞り穴27)に連通される。
【0040】
流れ筒体1は、
図1乃至
図10に示すように、連結筒本体7によって、流入筒本体5及び流出筒本体6を連結して構成される。
【0041】
流れ筒体1において、流入筒本体5(流入筒部13)は、
図8及び
図9に示すように、流入筒部13の一方の筒端13Aを流出筒部18の一方の筒端18A(ノズル閉塞部19)に対峙(対向)して、流出筒本体6(流出筒部18)と同心に配置される。
流出筒本体6(流出筒部18)は、
図8及び
図9に示すように、流出筒部18の一方の筒端18A(ノズル閉塞部19)を流入筒部13の一方の筒端13Aに対峙(対向)して、流入筒本体5(流入筒部13)と同心に配置される。
これにより、流入筒本体5(流入筒部13)及び流出筒本体6(流出筒部18)は、
図1乃至
図4、及び
図7に示すように、流れ筒体1の筒中心線aの方向Aに並列して、同心に配置される。
【0042】
流れ筒体1において、連結筒本体7(連結筒部22)は、
図7乃至
図9に示すように、連結筒部22の他方の筒端22Bを流入口9(流入筒部13の他方の筒端13B)に向けて配置され、連結穴24内に流出筒部18を挿入して、流出筒部18に外嵌される。連結筒本体7は、流出筒部18の他方の筒端18Bから流出筒部18を連結穴24に挿入し、筒閉塞板23をノズル段差部20(ノズル閉塞部19)に当接して、流出筒部18の一方の筒端18A側(ノズル閉塞部19)を連結筒部22内に配置する。流出筒部18(流出筒本体6)は、流出筒部18の他方の筒端18Bから連結穴24に挿入されて、ノズル閉塞部19(一方の筒端18A側)を連結筒部22内に配置する。流出筒部18は、
図7乃至
図9に示すように、連結筒部22の他方の筒端22Bからノズル閉塞部19(ノズル本体)を連結筒部22内に挿入する。流出筒部18は、ノズル閉塞部19(ノズル本体)の外周面を連結筒部22の内周面に密接しつつ、ノズル閉塞部19(ノズル本体)を連結筒部22内に収納する。流出筒部18の他方の筒端18B側は、
図1乃至
図4、及び
図7に示すように、流出筒部18(流れ筒体1)の筒中心線aの方向Aにおいて、連結筒本体7の連結穴24から突出して延在される。
【0043】
流れ筒体1において、連結筒本体7(連結筒部22)は、
図7乃至
図9に示すように、連結筒部22の他方の筒端22Bから流入筒部13の一方の筒端13A側を連結筒部22内に挿入して、流入筒部13(流入筒本体5)に外嵌される。流入筒部13(流入筒本体5)は、流入筒部13の一方の筒端13Aから連結筒部22内に挿入されて、一方の筒端13A側を連結筒部内に配置する。流入筒部13の他方の筒端13B側は、
図1乃至
図4、及び
図7に示すように、流出筒部18(流れ筒体1)の筒中心線aの方向Aにおいて、連結筒部22の他方の筒端22Bから突出して延在される。
連結筒本体7(連結筒部22)は、
図7乃至
図9に示すように、雌ネジ部25を流入筒部13の雄ネジ部14に螺着して、流入筒部13の一方の筒端13A側に取付けられる。
【0044】
流れ筒体1において、連結筒本体7(連結筒部22)と、流出筒本体6(流出筒部18)及び流入筒本体5(流入筒部13)は、
図8及び
図9に示すように、複数のシールリング31,32によって密封(密閉)される。各シールリング31,32は、合成ゴム、合成樹脂等の弾性材料で円環状に形成される。各シールリング31,32は、流れ筒体1の筒中心線aの方向Aにおいて、各シールリング31,32の間に間隔を隔てて、連結筒部22の一方の筒端22A側の内周面及びノズル閉塞部19(流出筒部18)の外周面の間と、連結筒部22の他方の筒端22B側の内周面及び流入筒部13の一方の筒端13A側の外周面の間に配置される。
【0045】
流れ筒体1において、連結筒本体7(連結筒部22)は、
図8及び
図9に示すように、連結筒部22の内周面及びノズル閉塞部19(ノズル本体)の外周面の間にシールリング31を配置して、流出筒部18に外嵌される。シールリング31は、ノズル閉塞部19に外嵌されて、連結筒部22の内周面及びノズル閉塞部19の外周面に密接される。
流れ筒体1において、連結筒本体7(連結筒部22)は、
図8及び
図9に示すように、連結筒部22の内周面及び流入筒部13(流入筒部13の一方の筒端13A側)の外周面の間にシールリング32を配置して、流入筒部13の一方の筒端13A側に外嵌される。シールリング32は、流入筒部13の一方の筒端13A側に外嵌されて、連結筒部22の内周面及び流入筒部13(流入筒部13の一方の筒端13A側)の外周面に密接される。
これにより、流れ筒体1内(流入路8、流出路10)は、各シールリング31,32によって密封(密閉)される。
連結筒本体7(連結筒部22)と流出筒本体6(流出筒部18)、連結筒本体7(連結筒部22)と流入筒本体5(流入筒部13)は、
図8及び
図9に示すように、各シールリング31,32によって密封(密閉)され、流入筒本体5及び流出筒本体6は、連結筒本体7によって連結される。
【0046】
噴射ノズルYは、
図7乃至
図10に示すように、流入路8(気液流入穴26)及び流出路10の間の流れ筒体1(流出筒本体6、流出筒部18)に配置される。
噴射ノズルYは、
図7乃至
図10に示すように、ノズル本体19、及びノズル穴35(絞り穴)を有する。
【0047】
ノズル本体19は、
図7乃至
図9に示すように、流入路8及び流出路10の間の流れ筒体1内に配置される。ノズル本体19は、ノズル閉塞部19であって、流出筒部18の一方の筒端18Aを閉塞する。ノズル本体19は、ノズル閉塞部で構成される。ノズル本体19は、ノズル本体19の外周面を連結筒部22の内周面に密接して、流入路8及び流出路10の間の流れ筒体1内に配置される。
ノズル本体19(ノズル閉塞部)は、
図8及び
図9に示すように、流入路8(気液流入穴26)に対峙(対向)するノズル平面36を有する。ノズル平面36は、円形状(円形平面)に形成されて、気液流入穴26に対峙(対向)して配置される。ノズル平面36は、流出筒部18(流れ筒体1)の筒中心線aと直交して形成(配置)される。ノズル平面36は、流出筒部18(流れ筒体1、流出筒本体6)の周方向(円周方向)にわたって形成される。
これにより、ノズル本体19(ノズル平面36)は、
図7乃至
図10に示すように、流れ筒体1内を流入路8及び流出路10に区画して、流入路8を流出路10から閉塞(遮断)する。
【0048】
ノズル穴35は、
図7乃至
図9に示すように、ノズル本体19(ノズル閉塞部)に形成される。ノズル穴35は、流出路10(流出筒部18、流入路8)と同心に配置される。ノズル穴35は、流出筒部18(流れ筒体1)の筒中心線aの方向Aに延在して、流出路10(流出穴)に開口(連通)される。ノズル穴35は、流出筒部18(流れ筒体1)の筒中心線aの方向Aにおいて、流出路10から縮径されて、流入路8側(気液流入穴26側)に延在される。ノズル穴35は、円形状に形成され、穴直径d1(ノズル穴直径)の円形穴に形成される。ノズル穴35の穴直径d1は、気液流入穴26の穴直径D1より小径である(d1<D1)。
【0049】
バブル発生器Zは、
図5、及び
図7乃至
図10に示すように、流れ筒体1内(流入路8)において、噴射ノズルY(ノズル本体19)に配置される。バブル発生器Yは、
図9乃至
図7に示すように、液体絞り穴41、液体ガイド45を備える。
【0050】
液体絞り穴41は、
図8及び
図9に示すように、ノズル本体19(ノズル閉塞部)に形成される。液体絞り穴41は、ノズル穴35及び流入路8(気液流入穴26)と同心に配置される。
液体絞り穴41は、流出筒部18(流れ筒体1)の筒中心線aの方向Aにおいて、ノズル本体19を貫通して、ノズル穴35及び流入路8(気液流入穴26)に連通される。液体絞り穴41は、流出筒部18(流れ筒体1)の筒中心線aの方向Aにおいて、ノズル穴35及び気液流入穴26に開口される。液体絞り穴41は、ノズル平面36に開口して、気液流入穴26に連通される。
【0051】
液体絞り穴41は、
図8及び
図9に示すように、流れ筒体1の筒中心線aの方向Aにおいて、流入路8側(気液流入穴26側)から縮径しつつ延在される円錐穴(円錐台形穴)に形成される。液体絞り穴41は、流れ筒体1の筒中心線aの方向Aにおいて、流入路8(気液流入穴26)からノズル穴35に向けて段々に縮径しつつ延在される円錐穴に形成される。
液体絞り穴41は、
図9に示すように、流れ筒体1の筒中心線a(流入路9の穴中心線a)の方向Aに穴長さM1を有する。
液体絞り穴41は、
図9に示すように、流入路8(気液流入穴26、ノズル平面36)に開口する穴直径dM(穴下直径)を有し、及びノズル穴35に開口する穴直径d1(穴上直径)を有する。液体絞り穴41の穴直径dMは、ノズル平面36に開口する穴直径であって、気液流入穴26の穴直径D1より小径である(dM<D1)。液体絞り穴41の穴直径dMは、穴直径d1より大経である(d1<dM)。液体絞り穴41の穴直径d1は、ノズル穴35の穴直径d1と同一径である。
【0052】
液体絞り穴41をノズル本体19に形成すると、気液流入穴26(流入路8)は、
図7乃至
図9に示すように、流れ筒体1(流入筒部13)の筒中心線aの方向Aにおいて、液体絞り穴41及び流入口9(第1流入絞り穴27)の間に配置されて、液体絞り穴41から拡径される。気液流入穴26は、
図8及び
図9に示すように、液体絞り穴41にノズル段差面36A(ノズル段差平面)を有して、液体絞り穴41から拡径して形成される。ノズル段差面36Aは、ノズル平面36の一部である。ノズル段差面36Aは、流れ筒体1の筒中心線aと直交する方向において、ノズル本体19の外周面及び液体絞り穴41の間のノズル平面36であって、流れ筒体1の周方向(円周方向)にわたって形成される。
【0053】
液体ガイド45は、
図7乃至
図17に示すように、液体閉塞板46(液体ガイド板)、及び液体ガイドコア47を有する。
【0054】
液体閉塞板46は、
図11乃至
図17に示すように、合成樹脂で板状(円形平板)に形成に形成される(液体閉塞円板)。液体閉塞板46は、板厚さ方向に板表面46A(閉塞板表面)及び板裏面46B(閉塞板裏面)を有する。板表面46A及び板裏面46Bは、板厚さ方向に板厚さ間隔(板厚さT)を有して平行に配置される。
【0055】
液体閉塞板46は、
図11乃至
図17に示すように、複数の液体導入穴であって、例えば、第1及び第2液体導入穴51,52を有する。第1及び第2液体導入穴51,52は、
図16に示すように、液体閉塞板46の周方向(円周方向)において、第1及び第2液体導入穴51,52の間に角度180度(180°)の導入穴角度θAの間隔を隔て配置される。第1及び第2液体導入穴51,52は、
図13に示すように、液体閉塞板46の板中心線CLを中心として、液体閉塞板46に位置する半径rp(直径dp)の円RO上に配置される。第1及び第2液体導入穴51,52は、例えば、円形穴に形成されて、第1及び第2液体導入穴51,52の穴中心線HLを円ROに一致(位置)して配置される。
第1及び第2液体導入穴51,52は、
図11乃至
図17に示すように、液体閉塞板46の板中心線CLの方向において、液体閉塞板46を貫通して、液体閉塞板46の板表面46A及び板裏面46Bに開口される。
【0056】
液体ガイドコア47は、
図11乃至
図17に示すように、円錐渦巻き状(円錐螺旋状、又は円錐台形の渦巻き状)に形成される。
液体ガイドコア47は、
図11乃至
図17に示すように、円錐上面47A、円錐底面47B(円錐底平面)、円錐側面47C、及び液体導入穴51,52と同数の渦巻き面であって、例えば、第1及び第2渦巻面55,56を有する。
【0057】
第1及び第2渦巻き面55,56は、
図11乃至
図15、及び
図17に示すように、同一渦巻き状に形成される。第1及び第2渦巻き面55,56は、
図11乃至
図13、及び
図17に示すように、液体ガイドコア47の円錐側面47Cに交差して、円錐底面47B及び円錐上面47Aの間に配置される。
第1及び第2渦巻き面55,56は、液体ガイドコア47の円錐中心線LXを対称点として点対称に配置される。第2渦巻き面56は、円錐中心線LXを中心として、第1渦巻き面55の位置から角度:180度(180°)だけ回転して配置される。
第1及び第2渦巻き面55,56は、円錐底面47Bから円錐上面47Aに向けて縮径しつつ渦巻き状に形成されて、円錐上面47Aまで延在される。
【0058】
第1及び第2渦巻き面55,56は、
図11乃至
図17に示すように、円錐底面47B側の渦巻き面端55A,56A(一方の渦巻き面端)、及び円錐上面47A側の渦巻き面端55B,56B(他方の渦巻き面端)を有する。一方の各渦巻き面端55A,56Aは、円錐底面47Bに連続して形成され、他方の渦巻き面端55B,56Bは、円錐上面47Aに連続して形成される。
第1及び第2渦巻き面55,56において、一方の渦巻き面端55A,56Aは、
図15に示すように、液体ガイドコア47の円錐中心線LXと直交する第1直交方向HX(コア幅方向)において、各渦巻き面端55A,56Aの間に面端間隔hxを隔てて配置される。一方の各渦巻き面端55A,56Aは、
図15に示すように、第1直交方向HXに面端幅hyを有して延在されて、円錐底面47Bに直交し、渦巻き面端55A,56Bの両側の円錐側面47Cに交差して配置される。
これにより、一方の各渦巻き面端55A,56A側は、第1直交方向HXにおいて、各渦巻き面端55A,56A側にコア幅間隔hxを隔てて平行に配置される。
【0059】
液体ガイドコア47は、
図17に示すように、円錐中心線LXの方向にガイド高さGを有する。ガイド高さGは、円錐中心線LXの方向において、円錐上面47A及び円錐底面47Bの間の高さであって、液体絞り穴41の穴長さM1と略同一の高さ(同一高さ、又は僅かに長い高さ)にする。
液体ガイドコア47は、
図14に示すように、第1直交方向HX(コア幅方向)において、円錐底面47B(円錐側面47C)の最大コア幅GH(コア幅)を有する。最大コア幅GHは、一方の各渦巻き面端55A,56Aと交差する円錐側面47Cのうち、最も外側に位置する渦巻き面端55A側の円錐側面47Cと、最も外側に位置する渦巻き面端56A側の円錐側面47Cの間のコア幅である。最大コア幅GHは、第1及び第2液体導入穴51,52を配置する円ROの直径dpと略同一の幅(円ROの直径dpと同一の幅又は円ROの直径dpより僅かに広い幅)である。
【0060】
液体閉塞板46及び液体ガイドコア47は、
図11乃至
図17に示すように、例えば、合成樹脂で一体に形成される。
【0061】
液体ガイドコア47は、液体閉塞板46と同心に配置される。液体ガイドコア47は、
図11乃至17に示すように、液体ガイドコア47の円錐中心線LXを液体閉塞板46の板中心線CLに一致(位置)して配置される。
【0062】
液体ガイドコア47は、液体ガイドコア47の円錐底面47Bを液体閉塞板46の板表面46Aに当接して、液体閉塞板46と一体にされる。液体ガイドコア47は、液体閉塞板46に固定される。
液体ガイドコア47は、
図11乃至
図13、及び
図16に示すように、第1及び第2渦巻き面55,56の一方の渦巻き面端55A,56A(一方の渦巻き面端55A,56A側)を各液体導入穴51,52内に突出して、液体閉塞板46に固定される。液体ガイドコア47は、一方の各渦巻き面端55A,56A側に対峙(対向)する円錐底面47Bを、第1及び第2渦巻き面55,56の一方の渦巻き面端55A,56A側と共に、液体閉塞板46の各液体導入穴51,52内に突出して、液体閉塞板46と一体に形成される。
【0063】
液体ガイドコア47は、
図14に示すように、液体閉塞板46の周方向(円ROの周方向)において、第1渦巻き面55の一方の渦巻き面端55Aと、第1液体導入穴51の穴中心線HL及び円錐中心線LX(液体閉塞板46の板中心線CL)を結ぶ第1中心基準線LYとの間に面端角度θYを隔てて、第1渦巻き面55の一方の渦巻き面端55Aを第1液体導入穴51内に突出して配置される。面端角度θYは、例えば、角度0度(0°)以上、角度30度(30°)以下である(0°≦θ≦30°)。
液体ガイドコア47は、
図14に示すように、液体閉塞板46の周方向(円ROの周方向)において、第2渦巻き面56の一方の渦巻き面端56Aと、第2液体導入穴52の穴中心線HL及び円錐中心線LX(液体閉塞板46の板中心線CL)を結ぶ第2中心基準線LZとの間に面端角度θYを隔てて、第2渦巻き面56の一方の渦巻き面端56Aを第2液体導入穴52内に突出して配置する。
液体ガイドコア47は、
図13及び
図14に示すように、第1及び第2渦巻き面55,56を円RO内(各液体導入穴51,52を配置する円ROの内側)に配置して、第1及び第2渦巻き面55,56の一方の渦巻き面端55A,56A(一方の渦巻き面端55A,56A側)を第1及び第2各液体導入穴51,52内に突出する。
【0064】
第1及び第2渦巻き面55,56は、
図11乃至
図16に示すように、一方の渦巻き面端55A,56A(液体ガイドコア47の円錐底面47B側の渦巻き面端55A,56A)を第1及び第2液体導入穴51,52内に突出して配置される。第1渦巻き面55は、一方の渦巻き面端55A(一方の渦巻き面端55A側)を第1液体導入穴51内に突出して配置される。第2渦巻き面56は、一方の渦巻き面端56A(一方の渦巻き面56A側)を第2液体導入穴52内に突出して配置される。
第1及び第2渦巻き面55,56は、
図16に示すように、一方の渦巻き面端55A,56A側の第1及び第2渦巻き面55,56(円錐底面47B側の第1及び第2渦巻き面55,56の一部)に対峙(対向)する円錐底面47Bと共に、一方の渦巻き面端55A,56A(一方の渦巻き面端55A,56A側)を第1及び第2液体導入穴51,52に突出して配置される。
第1渦巻き面55は、
図14に示すように、一方の渦巻き面端55Aと、第1中心基準LYとの間に面端角度θYを隔てて、第1渦巻き面55の一方の渦巻き面端55A(一方の渦巻き面端55A側)を第1液体導入穴51内に突出して配置される。
第2渦巻き面56は、
図14に示すように、一方の渦巻き面端56Aと、第2中心基準線LZとの間に面端角度θYを隔てて、第2渦巻き面56の一方の渦巻き面端56A(一方の渦巻き面端56A側)を第2液体導入穴52内に突出して配置される。
第1及び第2渦巻き面55,56は、
図13及び
図14に示すように、一方の渦巻き面端55A,56A(一方の渦巻き面端55A,56A側)を円RO内(第1及び第2液体導入穴51,52を配置する円ROの内側)に突出して配置される。
【0065】
バブル発生器Zにおいて、液体ガイド45は、
図7乃至
図10に示すように、流れ筒体1内(流入路8及び流出路10の間の流れ筒体1内)に配置される。液体ガイド45は、流れ筒体1内において、噴射ノズルY(ノズル本体19)に配置される。
【0066】
液体ガイド45は、
図7乃至
図10に示すように、液体ガイドコア47を流入路8側(気液流入穴26側)から液体絞り穴41に挿入して、流れ筒体1内に配置される。
液体ガイド45は、液体ガイドコア47を円錐上面47A(液体閉塞板46の板表面46A)から液体絞り穴41内に挿入して配置される。
液体ガイド45は、液体ガイドコア47の円錐中心線LX(液体閉塞板46の板中心線CL)を流れ筒体1の筒中心線a(ノズル穴35及び液体絞り穴41の穴中心線)に一致(位置)して、液体絞り穴41と同心に配置される。
【0067】
液体ガイド45は、
図7乃至
図9に示すように、流れ筒体1の筒中心線aの方向Aにおいて、液体閉塞板46を流入筒部13(流入筒本体5)の一方の筒端13A及びノズル本体19のノズル段差面36A(ノズル平面36)の間(各シールリング31,32の間)に挿入して配置される。液体ガイド45は、液体閉塞板46の板表面46Aを流入路8側(液体混合流入穴26側)からノズル段差面36A(ノズル本体19)に当接して、液体絞り穴41を流入路8側(気液流入穴26側)から閉塞して配置される。
液体閉塞板46(液体閉塞板46の外周側)は、
図8及び
図9に示すように、液体閉塞板46の板表面46Aをノズル段差面36A(ノズル本体19)に当接し、及び液体閉塞板46の板裏面46Bを流入筒部13(流入筒本体5)の一方の筒端13Aに密接して、ノズル本体19のノズル段差面36A及び流入筒部13(流入筒本体5)の一方の筒端13Aの間に配置(挿入)される。液体閉塞板46(液体閉塞板46の外周側)は、筒閉塞板23をノズル段差部20に当接した連結筒部22(連結筒本体7)の一方の回転(流入口9に向かう回転)によって、ノズル本体19(ノズル段差面36A)及び流入筒部13の一方の筒端13Aに密着される。
【0068】
液体ガイド45は、
図9及び
図10に示すように、液体ガイドコア47の円錐側面47C,及び液体絞り穴41の円錐内周面41Aの間に隙間を隔てて、液体ガイドコア47を円錐上面47Aから液体絞り穴41内に挿入して配置される。
液体ガイド45は、
図9及び
図10に示すように、液体ガイドコア47の第1及び第2渦巻き面55,56(各渦巻き面)、液体ガイドコア47の円錐側面47C、及び液体絞り穴41の円錐内周面41Aの間に、渦巻き状の複数の液体流路であって、液体導入穴51,52と同数の第1及び第2液体流路δ1,δ2を形成しつつ、液体ガイドコア47を液体絞り穴41内に装着して配置される。
【0069】
液体ガイドコア47は、
図8乃至
図10に示すように、流入路8側(気液流入穴26側)から液体絞り穴41内に挿入される。液体ガイドコア47は、円錐上面47Aから液体絞り穴41内に挿入される。
液体ガイドコア47は、円錐中心線LXを液体絞り穴41の穴中心線に一致(位置)して、液体絞り穴41内に配置される。液体ガイドコア47は、円錐側面47C及び液体絞り穴41の円錐内周面41Aの間に隙間を隔てて、円錐上面47Aから液体絞り穴41内に挿入される。
これにより、液体ガイドコア47は、
図9及び
図10に示すように、第1及び第2渦巻き面55,56(各渦巻き面)、液体絞り穴41の円錐内周面41A、及び円錐側面47Cの間に、渦巻き状の第1及び第2液体流路δ1,δ2を形成して、液体絞り穴41内に装着される。
液体ガイドコア47及び液体絞り穴41は、第1及び第2渦巻き面55,56(各渦巻き面)に沿って渦巻き状(螺旋状)の第1及び第2液体流路δ1,δ2(複数の液体流路δ1,δ2,…)を形成する。
【0070】
第1及び第2液体流路δ1,δ2(複数の液体流路)は、
図9及び
図10に示すように、液体ガイドコア47の第1及び第2渦巻き面55,56(各渦巻き面)、液体絞り穴41の円錐内周面41A、及び液体ガイドコア47の円錐側面47Cの間に渦巻き状に形成される。
第1及び第2液体流路δ1,δ2は、
図9に示すように、円錐中心線LXの方向において、第1及び第2渦巻き面55,56の一方の渦巻き面端55A,56A(液体ガイドコア47の円錐底面47B)から他方の渦巻き面端55B,56B(液体ガイドコア47の円錐上面47A)に渦巻き状に延在されて、ノズル穴35内(又はノズル穴35側の液体絞り穴41内)に開口される。第1及び第2液体流路δ1,δ2(複数の液体流路)は、ノズル穴35(又は液体絞り穴41を通してノズル穴35)に連通される。
第1及び第2液体流路δ1,δ2(複数の液体流路)は、
図9に示すように、第1及び第2液体導入穴51,52内に突出する第1及び第2渦巻き面55,56の一方の渦巻き面端55A,56Aから第1及び第2液体導入穴51,52に開口される。第1及び第2液体流路δ1,δ2は、第1及び第2渦巻き面55,56の一方の渦巻き面端55A,56A(一方の渦巻き面端55A,56A側)を通して、第1及び第2液体導入穴51,52に開口される。
第1及び第2液体流路δ1,δ2は、第1及び第2液体導入穴51,51を通して流入路8(気液流入穴26)に連通され、及びノズル穴35を通して流出路10に連通される。
これにより、流れ筒体1において、流入路8(気液流入穴26)、及び流出路10は、
図7乃至
図9に示すように、液体ガイド45(バブル発生器Z)の第1及び第2液体導入穴51,51、第1及び第2液体流路δ1,δ2、及びノズル本体19(噴射ノズルY)のノズル穴35を通して連通される。
【0071】
気体導入管2(気体導入管体)は、
図4及び
図7に示すように、一方の導入管端2A側を継手管15の他方の継手管端側(流入筒部13の外周面から突出する他方の継手管端側)に気密に外嵌して、継手管15に連結される。
これにより、気体導入管2は、一方の導入管端2A(一方の管端)を流入路8(第1流入絞り穴27)に連通して配置される。気体導入管2は、継手管15、及び気体導入穴12を通して、第1流入絞り穴27(流入路8)に連通される。
気体導入管2は、他方の導入管端2B(他方の管端)から気体(空気)が流入される。
【0072】
逆止弁3は、
図4及び
図7に示すように、気体導入管2の他方の導入管端2B及び継手管15の間の気体導入管2に配置されて、気体導入管2に連通される。
逆止弁3は、気体導入管2の一方の導入管端2A側への流れを許容し、他方の導入管端2B側への流れを阻止(規制、禁止)する。
逆止弁3は、気体導入管2の他方の管端2Bから一方の管端2Aに流れる気体の流れによって開弁されて、気体導入管2の一方の導入管端2A側への気体の流れを許容する。逆止弁3は、気体導入管2の一方の管端2Aから他方の管端2Bへの流れによって閉弁されて、他方の導入管端2B側への流れを阻止(規制、禁止)する。
【0073】
バブル発生装置X(バブル発生器Y)は、
図4及び
図7に示すように、液体供給源71に接続され、液体供給源71から液体が流入される。液体供給源71は、例えば、水(水道水)を供給する水供給源であって、流れ筒体1の流入口9(流入路8)に接続されて、流入路8に水(加圧水)を流入する。流れ筒体1は、
図7に示すように、液体が流入口9から流入路8に流入され、流出路10を流れる水を流出口11から流出する。
【0074】
水供給源71(液体供給源)から供給される水(加圧水)は、
図7に示すように、流入口9から流入開放穴29(流入路8)に流入される。流入開放穴29に流入した水は、第2流入絞り穴28に流入され、第2流入絞り穴28から第1流入絞り穴27に噴射される。
第2流入絞り穴28は、水の流速を増加しつつ減圧して、水(加圧水)を第1流入絞り穴27に噴射する。水(加圧水)は、第2流入絞り穴28によって流速を増加されつつ減圧されて、第2流入絞り穴28から第1流入絞り穴27に噴射される。
【0075】
第1流入絞り穴27(流入路8)に噴射された水は、
図7に示すように、第1流入絞り穴27を流れて、気液流入穴26に噴射される。
気体導入管2の空気(気体)は、
図4及び
図7に示すように、第1流入絞り穴27を流れる水(加圧水)の流れによって、第1流入絞り穴27(流入路8)に引っ張られて、気体導入管2の他方の管端2Bから一方の管端2A側(逆止弁3側)に流がれる。逆止弁3は、気体導入管2の他方の管端2Bから一方の管端2A側(逆止弁3側)への空気(気体)の流れによって開弁される。
空気(外気)は、逆止弁3の開弁によって、他方の管端2Bから気体導入管2内に流入し、逆止弁3、継手管15及び気体導入穴12を通して、第1流入絞り穴27(流入路8)に噴射される。気体導入穴12は、気体導入管2を流れる空気を第1流入絞り穴27に噴射する。第1流入絞り穴27(流入路8)に噴射された空気は、第1流入絞り穴27を流れる水に混入(混合)されて、第1流入絞り穴27から水(液体)と共に気液流入穴26に噴射される。第1流入絞り穴27は、第1流出絞り穴27を流れる水(液体)に噴射された空気(気体)が混入する空気混入水(気体混入水)の流速を増加しつつ減圧して、気液流入穴26に噴射する。
【0076】
第1流入絞り穴27から気液流入穴26に空気混入水を噴射すると、第1流入絞り穴27の出口側(気液流入穴26側)で負圧状態となる。
第1流入絞り穴27の出口側を負圧状態にすることで、第1流入絞り穴27から気液流入穴26に噴射される高圧及び乱流の空気混入水(水、空気)は、第1流入絞り穴27の出口部分を通過する際、減圧による気泡析出と、水中(液体中)の空気(気体)が乱流により粉砕(剪断)され、マイクロ単位の気泡(空気のマイクロバブル)及びナノ単位の気泡(空気のウルトラファンバブル)の混入及び溶け込んだバブル水(一次バブル水)となる。
【0077】
一次バブル水は、
図7に示すように、第1流入絞り穴27を流れて、第1流入絞り穴27から気液流入穴26(気液貯留流入穴)に噴射される。
気液流入穴26に噴射された一次バブル水(バブル水)は、
図7乃至
図9に示すように、気液流入穴26を流れて、第1及び第2液体導入穴51,52(バブル発生器Z)に流入される。一次バブル水は、気液流入穴26によって流れ筒体1の筒中心線aの方向Aに向かう流れに整流されつつ、液体閉塞板46の板裏面46B(バブル発生器Z)に向けて気液流入穴26を流れる。気液流入穴26を流れる一次バブル水は、
図9に示すように、液体閉塞板46の板裏面46Bに沿って流れて、第1及び第2液体導入穴51,52に流入する。また、気液流入穴26を流れる一次バブル水は、直接、第1及び第2液体導入穴51,52に流入する。
気液流入穴26(流入路8)を流れる一次バブル水(液体)は、液体閉塞板46の板裏面46Bによって第1及び第2液体導入穴51,52に案内されて、第1及び第2液体導入穴51,52内に流入される。気液流入穴26(流入路8)を流れる一次バブル水(液体)は、気液流入穴26(流入路8)から直接、第1及び第2液体導入穴51,52に流入される。
これにより、一次バブル水(液体)を、第1及び第2液体導入穴51,52(各液体導入穴)から第1及び第2液体流路δ1,δ2(各液体流路)に連続して流入でき、常に、安定した流量(一定流量)の一次バブル水(液体)を第1及び第2液体流路δ1,δ2(液体流路)に流入できる。
【0078】
第1及び第2液体導入穴51,52に流入した一次バブル水(バブル水)は、
図9及び
図10に示すように、第1及び第2液体導入穴51,52内の第1及び第2渦巻き面55,56の一方の渦巻き面端55A,56Aから直接、第1及び第2液体流路δ1,δ2に流入する。
【0079】
第1及び第2液体流路δ1,δ2に流入した一次バブル水(バブル水)は、
図9及び
図10に示すように、渦巻き状の第1及び第2液体流路δ1,δ2を流れて、ノズル穴35に噴射(噴出)され、更に、ノズル穴35を通って、ノズル穴35(噴射ノズルY)から流出路10に噴射される。
一次バブル水(水及び空気)は、液体ガイドコア47の円錐底面47B(第1及び第2渦巻き面55,56の一方の渦巻き面端55A,56A)から円錐上面47Aに向かって第1及び第2液体流路δ1,δ2を流れるに従って、徐々に流速を高め、及び徐々に減圧されて、ノズル穴35から流出路10(流出穴)に噴射される。
これにより、ノズル穴35に噴射されたバブル水は、
図7乃至
図9に示すように、流出路10内のノズル穴35側で高圧の乱流(渦流、旋回流)となる。
渦巻き状の第1及び第2液体流路δ1,δ2は、液体ガイドコア47の円錐中心線LX回りの渦流(液体絞り穴41、ノズル穴35の穴中心線回りの渦流)を流出路10(流出穴)に形成(発生)する。
【0080】
ノズル穴35から流出路10(流出穴)にバブル水を噴射すると、
図9に示すように、ノズル穴35の出口側(ノズル穴35の流出路10側)で負圧状態となる。
ノズル穴35の出口側を負圧状態にすることで、第1及び第2液体流路δ1,δ2からノズル穴35に噴射された高圧及び乱流の一次バブル水(空気、水)は、ノズル穴35の出口部分を通過する際、減圧による気泡析出と、水中(液体中)の空気(気体)が乱流により粉砕(剪断)され、一次バブル水より更に、多量のマイクロバブル及びウルトラファインバブルの混入、溶け込んだバブル水(二次バブル水)となる。
二次バブル水(バブル水)は、
図7乃至
図9に示すように、ノズル穴35から流出路10に噴射される。ノズル穴35は、流入路8から流入されるバブル水(液体)を流出路10に噴射(噴出)する。ノズル穴35は、渦流(旋回流)の二次バブル水を流出路1に噴射(噴出)する。
【0081】
二次バブル水は、
図7に示すように、渦流(旋回流)にて乱流となり、流出路10を流れる。二次バブル水中(液体中)の気泡は、渦流の乱流によって、二次バブル水より更に、多量のマイクロバブル及びウルトラファインバブルに粉砕(剪断)されて、多量のマイクロバブル及びウルトラファインバブルの混入、溶け込んだ三次バブル水(バブル水)となって、流出路10を流れる。流出路10(流出穴)を流れる三次バブル水(バブル水)は、流出口11から流出される。
【0082】
バブル発生装置X(バブル発生器Y)は、気体導入管2(一方の管端2A)から水素を流入路8(第1流入絞り穴27)に噴射して良い。
バブル発生装置X(バブル発生器Y)において、気体導入管2の他方の管端2Bに水素供給源を接続する。水素供給源から供給される水素(気体)は、気体導入管2、継手管15、及び気体導入穴12を通して、気体導入穴12から流入路8(第1流入絞り穴27)に噴射する。
【産業上の利用可能性】
【0083】
本発明は、マイクロ単位(マイクロバブル)、及びナノ単位(ウルトラファインバブル)を液体に混入、溶け込ませるのに最適できる。
【符号の説明】
【0084】
X バブル発生装置
Y 噴射ノズル
Z バブル発生器
1 流れ筒体
8 流入路(流入穴)
9 流入口
10 流出路(流出穴)
11 流出口
19 ノズル本体(ノズル閉塞部)
35 ノズル穴
41 液体絞り穴
41A 円錐内周面
45 液体ガイド
46 液体閉塞板
46A 板表面
46B 板裏面
47 液体ガイドコア
47A 円錐上面
47B 円錐底面(円錐底平面)
47C 円錐側面
51 第1液体導入穴(液体導入穴)
52 第2液体導入穴(液体導入穴)
55 第1渦巻き面(渦巻き面)
55A 一方の渦巻き面端(第1渦巻き面)
56 第2渦巻き面(渦巻き面)
56A 一方の渦巻き面端(第2渦巻き面)
δ1 第1液体流路(液体流路)
δ2 第2液体流路(液体流路)