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公開番号2025071204
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-02
出願番号2025025065,2023141100
出願日2025-02-19,2017-07-25
発明の名称気泡発生装置
出願人株式会社シバタ
代理人個人,個人
主分類B01F 25/312 20220101AFI20250424BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】筒状の本体部内部を通過する水流に微小な気泡を発生させる気泡発生部を備える気泡発生装置において、その気泡発生部における気泡発生効率を向上させる。
【解決手段】本体部とその内側に配置される気泡発生部とを備える気泡発生装置であって、気泡発生部は筒状の基部と該基部の外周に配置された柱部とを備え、基部は下流側で縮径された水流孔を備え、該水流孔の出口において基部の裏面及び前記柱部の裏面は一致して周方向へ立ちあがり、柱部の裏面に凹部が形成されている、気泡発生装置。
【選択図】図22
特許請求の範囲【請求項１】
筒状の本体部と該本体内に配置される気泡発生部とを備える少なくとも一つの気泡発生装置であって、
前記気泡発生部は、前記本体部の横断面において前記本体部内の一点を中心として放射状に伸びるスリットと、
前記本体部の内周面から膨出して該スリットの周縁を形成する柱部と、を備え、
前記柱部は前記スリットの周縁から上流側に向けて漸次その膨出量が減少する前記少なくとも一つの気泡発生装置、及び
オリフィスを有してその小径部に前記少なくとも一つの気泡発生装置を収納する筐体部、を備える気泡発生ユニットであって、
前記少なくとも一つの気泡発生装置の本体部が前記筐体部に埋設されて、前記柱部が前記オリフィスの小径部に表出する、気泡発生ユニット。
続きを表示（約 370 文字）【請求項２】
前記柱部の下流側面に凹部が形成されている、請求項１に記載の気泡発生ユニット。
【請求項３】
前記柱部は隣り合うスリットの各縁で規定される面を前記下流側面として上流側に向けてその断面積が漸減し、前記柱部は前記本体部の上流端でその断面積が実質的にゼロとなる、請求項１又は２に記載の気泡発生ユニット。
【請求項４】
前記柱部は隣り合う前記スリットの各縁で規定される面を底面とした錐形状であり、前記柱部の稜線は前記隣り合うスリットの各縁の交点と該各縁の仮想二等分面が交差する前記本体部の内周面の点とをつなぐ、請求項１又は２に記載の気泡発生ユニット。
【請求項５】
前記柱部の下流側面に形成される前記凹部は、前記中心から放射状に配置される、請求項１に記載の気泡発生ユニット。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明はナノオーダの微小気泡を水中に形成する気泡発生装置に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
微小気泡を形成する一つの手法としてキャビテーション効果の利用がある。特許文献１には、管状の本体部のオリフィス内へ複数のねじ（柱状部）を突出させ、このオリフィスを通過する水流に微小な気泡を発生させる気泡発生装置が開示されている。
この気泡発生装置へ水道水を導入すると、相対向するねじの間に形成された絞り部にて水流が絞られてその流速が増加する。その結果、ベルヌーイの原理に従い絞り部の下流側に負圧域が形成され、そのキャビテーション（減圧）効果により水中の溶存気体が析出して微小な気泡が発生する。
その他、本件に関連する発明を開示する特許文献２及び３を参照されたい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第５７１２２９２号公報
特開２００８－１８３３０号公報
特許第６０７７６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
昨今、気泡発生装置にはより高い微小気泡発生効率が求められている。そこでこの発明は、管状の本体部において当該本体部内部を通過する水流に微小な気泡を発生させる気泡発生部を備える気泡発生装置において、その気泡発生部における気泡発生効率を向上させることを一つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねてきた結果、下記構成の第１の局面の気泡発生装置に想到した。即ち、筒状の本体部と該本体内に配置される気泡発生部とを備える気泡発生装置であって、
前記気泡発生部は、前記本体部の横断面において前記本体部内の一点を中心として放射状に伸びるスリットと、
前記本体部の内周面から膨出して該スリットの周縁を形成する柱部と、を備え、
前記柱部は前記スリットの周縁から上流側に向けて漸次その膨出量が減少し、その下流側面に凹部が形成される、
気泡発生装置。
【０００６】
このように規定される第１の局面の気泡発生装置によれば、柱部がスリットの周縁から上流側に向けて漸次その膨出量が減少しているので、換言すれば、上流側からみたとき柱部は徐々に膨出しているので本体部内における流路が絞られて、本体部内の水流は圧縮されながらその速度が増加する。かかる水流がスリットを通過した結果、スリットの下流側に負圧域が形成される。
更には、柱部の下流側面に凹部が形成されるので、スリットを通過して下流側面に回り込んだ水流は、当該凹部に吸い込まれてその流速が増すのでここにも負圧が生じる。
このように構成された気泡発生部によれば、スリットの下流側に負圧域が形成されるとともに、柱部の下流側面の凹部の周辺にも負圧領域が形成される。その結果、十分な量の微小な気泡が発生する。
また、気泡発生部のスリットを、本体部から膨出した、即ち一体的に形成された柱部で規定するので、本体部及び柱部が一体成型品となる。ここに、柱部はその下流側面から上流側に向けて漸次その膨出量が減少しているので、成形型をこの上流側へ引き抜ける。同様に下流側面には凹部が形成されているだけなので、成形型を下流側へ引き抜ける。即ち、この気泡発生装置は本体部において半径方向に割れる成形型を用いて、樹脂の型製品とすることができる。
【０００７】
この発明の第２の局面は次のように規定される。即ち、第１の局面に規定の気泡発生装置において、前記中心は前記本体部の中心軸上に位置する。
このように規定される第２の局面の気泡発生装置によれば、放射状に広がるスリットの放射中心と本体部の中心とが一致する。これにより、スリットは、本体部内の一つの仮想横断面において、その中心から放射状に形成されることとなる。よって、本体部内においてスリットが均等に分配される。これにより、本体部内を水が流れやすくなってより速い流速が得られる。流速が早いほどより多くの気泡を発生させられる。
【０００８】
この発明の第３の局面は次のように規定される。即ち、第１又は第２の局面に記載の気泡発生装置において、前記柱部は隣り合うスリットの各縁で規定される面を前記下流側面として上流側に向けてその断面積が漸減し、本体部の上流端でその断面積が実質的にゼロとなる、請求項1又は請求項２に記載の気泡発生装置。
このように規定される第３の局面の気泡発生装置において柱部の形状をより具体的に記載した。そして、本体部の上流端で柱部の断面積が実質的にゼロとなること、即ち、柱部が本体部の上流端から隆起し始めることにより、水流に対する柱部の抵抗を可及的に小さくし、もって、本体部内の水流の流速の最大化を図る。
【０００９】
この発明の第４の局面は次のように規定される。即ち、第１若しくは第２の局面に規定の気泡発生装置において、前記柱部は隣り合う前記スリットの各縁で規定される面を底面とした錐形状であり、前記柱部の稜線は前記隣り合うスリットの各縁の交点と該各縁の仮想二等分面が交差する前記本体部の内周面の点とをつなぐ。
このように規定される第４の局面の気泡発生装置において柱部の形状をより具体的に記載した。即ち、柱部を錐形状とし、かつその稜線が本体部の内周面へつながること、即ち当該稜線が本体部の内周面から隆起し始めることを規定することにより、柱部の水流抵抗を可及的に小さくできる。
【００１０】
この発明の第５の局面は次のように規定される。即ち、第１～４の何れかの局面に規定の気泡発生装置において、前記柱部の下流側面に形成される前記凹部は、前記中心から放射状に配置される。
このように規定される第５の局面の気泡発生装置によれば、柱部の下流側面を規定する本体部の仮想横断面において、凹部が均等に分配される。その結果、凹部に起因する気泡も均等に発生することになる。
（【００１１】以降は省略されています）

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