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公開番号2024012921
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-01-31
出願番号2022114744
出願日2022-07-19
発明の名称微細気泡発生装置
出願人株式会社タカギ
代理人個人
主分類B05B 1/18 20060101AFI20240124BHJP(霧化または噴霧一般;液体または他の流動性材料の表面への適用一般)
要約【課題】微細気泡の発生効率が良いコンパクトな微細気泡発生装置の提供。
【解決手段】円筒状の壁面a1と円環状の端面a2とを備えた旋回室Aと、旋回室Aの中に流水の旋回流を生成する旋回流生成部Bと、端面a2に形成され、旋回室Aの内径よりも小さい内径を有する筒状の絞り部Cと、絞り部Cの下流側に隣設され、絞り部Cの出口側開口の面積に対して拡大した空間を有する拡張室Dと、を備え、絞り部Cの軸心Xに沿って旋回室Aから拡張室Dに向かう方向を流水方向Wとするとき、軸心Xを含む平面による断面視において、絞り部Cの流入部c1が端面a2に対して流水方向Wに沿った手前側に設けられている微細気泡発生装置S。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
円筒状の壁面と円環状の端面とを備えた旋回室と、
前記旋回室の中に流水の旋回流を生成する旋回流生成部と、
前記端面に形成され、前記旋回室の内径よりも小さい内径を有する筒状の絞り部と、
前記絞り部の下流側に隣設され、前記絞り部の出口側開口の面積に対して拡大した空間を有する拡張室と、を備え、
前記絞り部の軸心に沿って前記旋回室から前記拡張室に向かう方向を流水方向とするとき、
前記軸心を含む平面による断面視において、前記絞り部の流入部が前記端面に対して前記流水方向に沿った手前側に設けられている微細気泡発生装置。
続きを表示（約 580 文字）【請求項２】
前記端面のうち前記絞り部を取り囲む状態に隣接する環状領域が、前記軸心に向けて凹んだ母線を有する円錐状に形成されている請求項１に記載の微細気泡発生装置。
【請求項３】
前記軸心を含む平面による断面視において、前記壁面と前記端面との境界部に形成された曲線の第１半径が、前記母線が形成する曲線の第２半径よりも小さく構成してある請求項２に記載の微細気泡発生装置。
【請求項４】
前記軸心を含む平面による断面視において、前記絞り部の内径が、前記流水方向に沿った何れの位置においても同じか、前記流水方向の奥側程小さく形成されている請求項２に記載の微細気泡発生装置。
【請求項５】
前記絞り部の内面のうち下流側領域に、下流側程拡径する状態の面取部が形成されている請求項４に記載の微細気泡発生装置。
【請求項６】
前記旋回流生成部が、前記軸心と同軸心状に配置された円盤状の本体部と、当該本体部の周囲に設けられた複数の羽根部と、を備えて前記旋回室に配置され、
前記本体部には、前記軸心に沿った方向視において、前記絞り部の入口側開口と重なりつつ前記絞り部より大きな面積を有し、前記絞り部に対向配置された本体凹部が形成されている請求項１から５の何れか一項に記載の微細気泡発生装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、流水経路の途中に旋回流を形成し微細な気泡を効果的に発生させ得る微細気泡発生装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、このような微細気泡発生装置に関連する技術としては、例えば以下の特許文献１（明細書第〔０００７〕、〔００１０〕、〔００２５〕、〔００２６〕段落、図６等参照）に示すものがある。
【０００３】
特許文献１に係る技術は、液体貯留槽に取り付けられる微細気泡噴出ノズルであって、空気を加圧溶解した液体を液体貯留槽に噴出するものである。この微細気泡噴出ノズルは、内部に液体が供給され先端部に設けられた噴出口から液体を噴出するノズル本体と、ノズル本体の先端に取り付けられたノズルカバーとを有する。ノズルカバーでは、噴出孔に対向する位置に設けられた円筒状の壁部材が液体の流通方向を変え、噴出孔から離間した位置に設けられたオリフィスから液体が噴出される。
【０００４】
ノズル本体の先端側壁には円周方向に向かう三つの噴出孔が設けられ、内部に圧送された溶解空気を含む液体は、各噴出孔を通過する際に壁部材の円周方向に沿った流れ成分を付与される。液体はこのあとノズルカバーの底面に形成されたオリフィスから下方に噴出される。この噴出により液体の圧力が大気圧に低下し、溶解空気が液体から分離して白濁の微細気泡が発生する。この装置では、ノズル本体からノズルカバーに噴出された液体の圧力がノズルカバーの内部で一旦減圧され、オリフィスから噴出する液体の圧力はさらに低下する。よって、オリフィスからの高速流の周囲の負圧の程度が緩和され、大泡の発生が緩和される。また、噴出時の大きな金属音の発生も抑制されるとのことである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００７－１６７５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１の装置にあっては、ノズル本体の噴出口からノズルカバー内に噴出された液体は、ノズルカバーの内部を螺旋状に流通しながら下方のオリフィスに至り、螺旋状態を維持しながら噴出される。
【０００７】
ただし、液体がノズルカバーの壁面に沿ってオリフィスに向かう間に螺旋状態が次第に緩和され、液体の流通方向はノズルカバーの軸心に沿った方向に変化する。このため、オリフィスを通過する際の液体の周方向速度が減少し、液体がオリフィスを通過する際の旋回速度が低下する。液体の旋回速度が低下することで、旋回流中央での液圧が十分に下がらず、溶解している空気の分離効果が十分に発揮されなくなる。
【０００８】
このように、従来の微細気泡発生装置にあっては、気泡の発生効果の観点から未だ改善されるべき余地があり、より多くの気泡を発生させ、且つ、微細な気泡を発生させることのできる微細気泡発生装置が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（特徴構成）
本発明に係る微細気泡発生装置の特徴構成は、
円筒状の壁面と円環状の端面とを備えた旋回室と、
前記旋回室の中に流水の旋回流を生成する旋回流生成部と、
前記端面に形成され、前記旋回室の内径よりも小さい内径を有する筒状の絞り部と、
前記絞り部の下流側に隣設され、前記絞り部の出口側開口の面積に対して拡大した空間を有する拡張室と、を備え、
前記絞り部の軸心に沿って前記旋回室から前記拡張室に向かう方向を流水方向とするとき、前記軸心を含む平面による断面視において、前記絞り部の流入部が前記端面に対して前記流水方向に沿った手前側に設けられている点にある。
【００１０】
（効果）
本構成では、旋回流生成部において旋回流となった流水を絞り部に流通させ、ここで旋回半径をさらに縮めて流水中でキャビテーションを発生させ微細気泡を得るものである。絞り部における微細気泡の発生量を増やすには、絞り部での流水の流速をできるだけ高め、旋回流の中心部での水圧を下げるのが好ましい。そのため本構成では、絞り部の軸心を含む平面による断面視において、絞り部の流入部を、旋回室の端面に対して流水方向に沿った手前側に設けてある。これにより、旋回流生成部において旋回流となった流水は、絞り部に流入する際に流水方向とは反対向きの速度成分を得ることとなる。絞り部に流入する流水の旋回方向は、流水方向に沿った旋回ピッチの浅いものとなる。よって、流水は絞り部に沿って流下し難い状態となる。
（【００１１】以降は省略されています）

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