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公開番号2024055861
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-18
出願番号2023174888
出願日2023-10-10
発明の名称微細気泡発生装置及び散水装置
出願人株式会社アクアソリューション
代理人弁理士法人MTI特許事務所
主分類B01F 23/232 20220101AFI20240411BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】シンプルで且つ効果的に微細気泡を発生させることができる新しい微細気泡発生装置及び散水装置を提供する。
【解決手段】負荷発生部と乱流生成部Fとを少なくとも有し、負荷発生部は縮径流路Bと縮径流路Bに連続する小径流路Cとで構成され、乱流生成部Fは小径流路Cに連続する拡径流路Dと拡径流路Dに連続する大径流路Eとで構成された流路を流れる液流が衝突する乱流生成構造体7を有する微細気泡発生装置により上記課題を解決する。乱流生成構造体7は、大径流路Eの内周面6に沿って下流方向Yに円形状に設けられて液体18がぶつかってはね返る凹部7aと、大径流路Eの中心側に円形状に設けられて凹部7aを区画する凸部7bと、凸部7bの中心側に設けられてはね返った乱流液体19を下流方向Yに流す出口流路7cとで構成されている。
【選択図】図3

特許請求の範囲【請求項１】
負荷発生部と乱流生成部とを少なくとも有し、前記負荷発生部は縮径流路と該縮径流路に連続する小径流路とで構成され、前記乱流生成部は前記小径流路に連続する拡径流路と該拡径流路に連続する大径流路とで構成された流路を流れる液流が衝突する乱流生成構造体を有する、ことを特徴とする微細気泡発生装置。
続きを表示（約 730 文字）【請求項２】
前記乱流生成構造体は、前記大径流路の内周面に沿って下流方向に円形状に設けられて前記液体がぶつかってはね返る凹部と、前記大径流路の中心側に円形状に設けられて前記凹部を区画する凸部と、前記凸部の中心側に設けられて前記はね返った乱流液体を前記下流方向に流す出口流路とで構成されている、請求項１に記載の微細気泡発生装置。
【請求項３】
前記大径流路の中心側に連続して設けられた流路が、第２の負荷発生部であり、該第２の負荷発生部は、前記小径流路と同じ又は略同じ径からなる第２の小径流路で構成されている、請求項１又は２に記載の微細気泡発生装置。
【請求項４】
前記負荷発生部に流れる液体は、加圧された液体である、請求項１又は２に記載の微細気泡発生装置。
【請求項５】
前記円形状に設けられた凸部には、高さ方向の切り込みが１又は２以上設けられている、請求項２に記載の微細気泡発生装置。
【請求項６】
前記大径流路には、液体の流れを規制する遊離固体物が配置されている、又は、成分が徐々に減少する遊離固体物が配置されている、請求項１又は２に記載の微細気泡発生装置。
【請求項７】
前記第２の小径流路には第２の拡径流路が連結されている、請求項３に記載の微細気泡発生装置。
【請求項８】
前記小径流路と前記拡径流路との境界部に、又は、前記小径流路の前記拡径流路側の端部に、吸気口が設けられている、請求項１又は２に記載の微細気泡発生装置。
【請求項９】
請求項１～８のいずれか１項に記載の微細気泡発生装置をグリップ部内に備える、ことを特徴とする散水装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体中に微細気泡を発生させる微細気泡発生装置及びそれを備えた散水装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
微細（「微小」ともいう。）な気泡を含む液体は、様々な産業分野で利用されることが期待されており、近年、種々の微細気泡の生成手段が提案されている。生成する気泡のうち１～１００μｍのものはマイクロバブルと呼ばれている。
【０００３】
微細気泡の生成手段として、例えば特許文献１には、水道水の給水管と直結で家庭用の例えばシャワーヘッドや洗濯機等の機具に容易に取り付けることができる微細気泡水生成器が提案されている。この微細気泡水生成器は、本体ケースの第１円筒部でシャワーホースの給水側端部に接続されて、第２円筒部でシャワーヘッドの取水側端部に接続される。第１円筒部には、複数の取水孔が穿設されている取水プレートが嵌め込まれて、取水プレートの下流に配置されるノズルは、取水プレートを通過して流れる水道水の流れる方向に沿って径が漸次縮小していく第１通水路と、第１通水路の出口側に連通して水道水の流れ方向に沿って径が漸次増大していく第２通水路とから成る。取水孔は、その入口側から出口側に向けての中心軸が取水プレートの中心軸に対し傾斜している、というものである。
【０００４】
また、特許文献２には、高いポンプ吐出圧を必要とせずに、径の一層小さな例えば１μｍ未満の高密度の気泡を短時間に大量に生成することができる気泡生成装置が提案されている。この気泡生成装置は、水を通す金属細管と、金属細管内に気体成分を含む水を圧送するポンプとを備える。金属細管の内側には、水の流れ方向の前後よりも水の通り道が狭くなっている絞り部が設けられている。絞り部は流れ方向に直交する断面形状が、矩形状である。絞り部への水の圧送により水に含まれる気体成分を水中に溶解させ、絞り部での圧力の低下により気泡を析出させ、絞り部で水に乱流を発生させ、そのせん断力で水中の気泡を粉砕し、絞り部から出た水に生じる遷音速流による衝撃波により、気泡を粉砕する、というものである。
【０００５】
また、特許文献３には、ねじ部材を用いてキャビテーション処理を行なう構造の液体処理ノズルを用いた気体溶解処理を、従来よりも大幅に効率的に行うことができ、溶存気体量が欠乏した被処理液体を用いる場合においても、十分なキャビテーションを生じさせることができる液体処理装置が提案されている。この液体処理装置は、液体処理ノズルの上流側に螺旋状流路を有した気液ミキサーを設ける。これにより、混相流は気液ミキサーの螺旋状流路内を流通させることにより、強制的に生ずる螺旋流の遠心力により気相と液相との攪拌・混合が進むので、気相は細かい気泡に粉砕された状態で液体処理ノズルのねじ部材に供給される。これにより、気体を含有した液体とねじ谷との接触効率が上昇し、気体溶解効率を高めることができる、というものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１９－２５４５１号公報
ＷＯ２０１８／０２１１８２
特開２０２０－１８９２７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
微細な気泡を含む液体は、洗浄、美容、農業、医療等、様々な分野でに応用が期待されている。本発明の目的は、シンプルで且つ効果的に微細気泡を発生させることができる新しい微細気泡発生装置及びそれを備えた散水装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る微細気泡発生装置は、負圧発生部と乱流生成部とを少なくとも有し、前記負圧発生部は縮径流路と該縮径流路に連続する小径流路とで構成され、前記乱流生成部は前記小径流路に連続する拡径流路と該拡径流路に連続する大径流路とで構成された流路を流れる液流が衝突する乱流生成構造体を有する、ことを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、負荷発生部が縮径流路と該縮径流路に連続する小径流路とで構成されているので、流速が上がって液体に負圧を発生させ、キャビテーション効果により液体中の溶存空気から気泡を析出させることができる。また、乱流生成部が小径流路に連続する拡径流路と該拡径流路に連続する大径流路とで構成された流路を流れる液流が衝突する乱流生成構造体を有するので、その乱流生成構造体が液体を乱流にするとともに加圧して気泡を細分化させることができる。その結果、シンプルで且つ効果的に微細気泡を発生させることができる。
【００１０】
本発明に係る微細気泡発生装置において、前記乱流生成構造体は、前記大径流路の内周面に沿って下流方向に円形状に設けられて前記液体がぶつかってはね返る凹部と、前記大径流路の中心側に円形状に設けられて前記凹部を区画する凸部と、前記凸部の中心側に設けられて前記はね返った乱流液体を前記下流方向に流す出口流路とで構成されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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