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公開番号2024043448
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-29
出願番号2022161953
出願日2022-09-16
発明の名称液体処理ノズル
出願人株式会社アクアフューチャー研究所
代理人
主分類B01F 23/23 20220101AFI20240322BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】液体の流量が低くなった場合でも、キャビテーション処理部に対する流速を十分に確保することができる液体処理ノズルを提供する。
【解決手段】内コア本体20と外コア本体30の液体の流入側に位置するものを第一本体、他方を第二本体として、液体送液圧の付加に伴う第一本体の第二本体に対する軸線方向Oへの移動に抗して弾性変形するとともに送液圧が大きいほど変形量を増加させる弾性部材40が設けられ、送液圧が小さいほど第一処理部10Pと第二処理部10Sとの軸線方向の距離が小さくなるように、第一処理部の第一本体への配設位置と第二処理部の第二本体への配設位置とがそれぞれ定められている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
液体を流通させる配管に組み込んで使用される液体処理ノズルであって、
前記配管へ組付けるための継手部が両端に形成され、前記液体の流通方向を軸線方向として該軸線方向に収容通路部が貫通形成されたノズルケーシングと、
前記ノズルケーシングの前記収容通路部に収容されるキャビテーションコアであって、前記軸線方向に貫通形態の液体流路が形成されるコア本体と、前記液体流路の内面から突出する形で設けられ、前記液体との接触面に複数の凹凸が形成されたキャビテーション処理部とを有し、前記ノズルケーシングの一方の継手部側から供給される前記液体を前記液体流路に受け入れて前記キャビテーション処理部の前記凹凸と接触させ、該接触に伴い前記液体が増速するときの減圧作用により該液体の溶存ガスを過飽和析出させて前記ノズルケーシングの他方の継手部側に流出させるキャビテーションコアとを備え、前記キャビテーションコアは、
前記コア本体が、前記ケーシングの収容通路部内に装着され該収容通路部の軸線方向に内コア装着孔が貫通形成された外コア本体と、前記外コア本体の前記内コア装着孔に軸線方向に摺動可能に挿入され、前記液体流路が軸線方向に貫通形成された内コア本体とを備え、
前記キャビテーション処理部は、前記内コア本体に突出基端側が結合された第一処理部と、前記軸線方向と直交する平面への投影にて前記第一処理部と一部又は全体が重ならない位置関係にて前記外コア本体に突出方向の基端側が結合されるとともに、前記内コア本体を前記軸線方向に関する半径方向に貫いて先端側が前記液体流路の内側に突出するように設けられた第二処理部とを有し、前記外コア本体に対する前記内コア本体の軸線方向への相対摺動に伴い、前記第一処理部と前記第二処理部とが軸線方向に相対的に接近離間移動するとともに、前記内コア本体の前記第二処理部の貫通位置には、前記第二処理部の前記第一処理部に対する接近離間移動を許容する移動許容貫通部が形成され、さらに、
前記内コア本体と前記外コア本体の前記液体の流入側に位置するものを第一本体、他方を第二本体として、液体送液圧の付加に伴う前記第一本体の前記第二本体に対する軸線方向への移動に抗して弾性変形するとともに前記送液圧が大きいほど変形量を増加させる弾性部材が設けられ、前記送液圧が小さいほど前記第一処理部と前記第二処理部との軸線方向の距離が小さくなるように、前記軸線方向における、前記第一処理部の前記第一本体への配設位置と前記第二処理部の前記第二本体への配設位置とがそれぞれ定められていることを特徴とする液体処理ノズル。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、気体を溶存させた液体をキャビテーション処理するための液体処理ノズルに関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
水の流路にベンチュリやオリフィスにより絞り部を設け、水が高流速化して通過する際の減圧効果により溶存空気を微細気泡として析出させるノズルが種々提案されている（特許文献１～７及び特許文献９）。特に、特許文献１、２に開示された方式は、流路の途中にねじ部材を配置し、そのねじ谷、あるいは対向するねじ部材間に形成されたギャップにて水流のさらなる高速化を図るものであり、キャビテーション効率を向上させてより高密度にナノバブルを発生できる旨が謳われている。ここで、キャビテーション効率を高めるには、キャビテーションポイントとなるねじ谷の流路断面内における配置密度（谷点密度）を増加させることが重要である。
【０００３】
例えば、特許文献１、２、７においては、流路断面内にて同一平面上に複数のねじ部材を断面中心の周り配置することで、断面内の谷点密度を向上させる提案がなされている。また、同文献においては、液体流路の中心軸線方向（流れ方向）にて複数のねじ部材を互いにずれた位置に配置することが可能であり、それによってキャビテーションポイントとなる谷部に液体の流れを繰り返し接触させることができ、微細気泡の発生効率やガス溶解効率の更なる向上に寄与できる旨も開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
ＷＯ２０１６－１７８４３６号公報
ＷＯ２０１６－１９５１１６号公報
ＷＯ２０１３／０１１５７０号公報
ＷＯ２０１０／０５５７０２号公報
ＷＯ２０１３／０１２０６９号公報
特開２０１１－２４０２０６号公報
特許第６７６２４６１号公報
特開２００２－２６３６７８号公報
特許６７６２４６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の液体処理ノズルにおいては、ねじ部材等で構成されたキャビテーション処理部に対し十分な流速で液体が接触するよう、キャビテーション処理部が設けられる流路の断面積が求められる流量に応じて調整されている。近年、建築物内の水道分岐配管のすべての給水口からキャビテーション水を取り出せるようにするために、建築物に引き込まれる水道元配管に大流量のノズルを設置する、といったようなことも行われている。しかし、このような使用形態にあっては、分岐配管の１箇所のみでごく低流量にて水道が使用された場合、元配管に設置された大流量のノズルへの流通量も当然小さくなり、キャビテーション処理部に接触する水の流速が低下して、十分なキャビテーション効果が得られなくなってしまう問題があった。
【０００６】
本発明の課題は、流通される液体の流量が低くなった場合でも、キャビテーション処理部に対する流速を十分に確保することができ、ひいては低流量領域でも十分なキャビテーション効果が得られる液体処理ノズルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、液体を流通させる配管系に組み込んで使用される液体処理ノズルに関し、配管へ組付けるための継手部が両端に形成され、液体の流通方向を軸線方向として該軸線方向に収容通路部が貫通形成されたノズルケーシングと、ノズルケーシングの収容通路部に収容されるキャビテーションコアであって、軸線方向に貫通形態の液体流路が形成されるコア本体と、液体流路の内面から突出する形で設けられ、液体との接触面に複数の凹凸が分散形成されたキャビテーション処理部とを有し、ノズルケーシングの一方の継手部側から供給される液体を液体流路に受け入れてキャビテーション処理部の凹凸と接触させ、該接触に伴い液体が増速するときの減圧作用により該液体の溶存ガスを過飽和析出させてノズルケーシングの他方の継手部側に流出させるキャビテーションコアとを備える。そして、上記の課題を解決するために、以下のように構成されたことを特徴とする。
【０００８】
すなわち、キャビテーションコアは、コア本体が、ケーシングの収容通路部内に装着され該収容通路部の軸線方向に内コア装着孔が貫通形成された外コア本体と、外コア本体の内コア装着孔に軸線方向に摺動可能に挿入され、液体流路が軸線方向に貫通形成された内コア本体とを備える。また、キャビテーション処理部は、内コア本体に突出基端側が結合された第一処理部と、軸線方向と直交する平面への投影にて第一処理部と一部又は全体が重ならない位置関係にて外コア本体に突出方向の基端側が結合されるとともに、内コア本体を軸線方向に関する半径方向に貫いて先端側が液体流路の内側に突出するように設けられた第二処理部とを有し、外コア本体に対する内コア本体の軸線方向への相対摺動に伴い、第一処理部と第二処理部とが軸線方向に相対的に接近離間移動するとともに、内コア本体の第二処理部の貫通位置には、第二処理部の第一処理部に対する接近離間移動を許容する移動許容貫通部が形成される。さらに、内コア本体と外コア本体の液体の流入側に位置するものを第一本体、他方を第二本体として、液体送液圧の付加に伴う第一本体の第二本体に対する軸線方向への移動に抗して弾性変形するとともに送液圧が大きいほど変形量を増加させる弾性部材が設けられ、送液圧が小さいほど第一処理部と第二処理部との軸線方向の距離が小さくなるように、軸線方向における、第一処理部の第一本体への配設位置と第二処理部の第二本体への配設位置とがそれぞれ定められている。
【発明の効果】
【０００９】
上記本発明の流通される液体処理ノズルの構成によれば、液体の流量が低くなった場合でも、キャビテーション処理部に対する流速を十分に確保することができ、ひいては低流量領域でも十分なキャビテーション効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の一実施形態の液体処理ノズルを低流量で流通した状態にて示す側面断面図。
図１の液体処理ノズルを大流量流通時の状態にて示す側面断面図。
図１におけるャビテーションコアを取り出して示す図。
図２におけるキャビテーションコアを取り出して示す図。
内コア本体を拡大して示す図。
外コア本体を拡大して示す図。
図１の液体処理ノズルを、流通方向を逆転しつつ低流量で流通した状態にて示す側面断面図。
同じく大流量流通時の状態にて示す側面断面図。
キャビテーション処理部を構成するねじ部材の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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