CN103747858B - 气泡发生机构以及带气泡发生机构的喷头 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种气泡发生机构,不使用复杂的气液混合机构也能够产生充足量的微细气泡。在部件主体(6)以贯通方式形成有将开口于流入端的流入口(2n)与开口于流出端的流出口(2x)连接的流路(2),在该流路(2)的中途位置形成有流通截面积小于流入口(2n)的缩径部(2c)。在缩径部(2c)配置有冲突部(3),该冲突部(3)以将流路(2)的轴截面划分成三个以上扇形区域(2e)的方式使该缩径部(2c)的流路截面积进一步减少。

Description

气泡发生机构以及带气泡发生机构的喷头
技术领域
本发明涉及气泡发生机构,特别是涉及适用于产生微气泡、纳米气泡等微细气泡的机构、和使用该气泡发生机构的喷头。
背景技术
在水中形成的气泡根据其尺寸而分类成毫米气泡或微气泡(进一步而言,为微·纳米气泡以及纳米气泡等)。毫米气泡是某种程度上的巨大的气泡,且在水中迅速地上升而最终在水面破裂消失。与此相对,直径为50μm以下的气泡具有如下特殊的性质,即由于微细所以在水中的停留时间长,由于气体的溶解能力优异所以在水中进一步缩小,进而在水中消失(完全溶解),通常将上述直径在50μm以下的气泡称为微气泡(非专利文献1)。在本说明书中,“微细气泡”是指除了上述微气泡之外,对直径更小的微·纳米气泡(直径为10nm以上且小于1μm)以及纳米气泡(直径小于10nm)总称的概念。
近年来,提出有各种将这样的微细气泡应用于多种用途,特别是对在浴室等使用的喷淋装置装入有气泡发生机构的装置(专利文献1~5)。上述专利文献所公开的装入喷淋装置的气泡发生机构大致划分为以下两种方式,即:在喷出喷淋水流的喷头部分装入有旋转流产生翼体,将从形成于翼体轴部的细孔负压吸引的外部空气卷入到该翼体形成的涡流中进行气液混合的方式(专利文献1:称为二相流旋转方式);以及在喷淋主体(从喷头部延伸出的把手的部分)内装入文丘里管等缩径机构,当水以高流速通过该缩径机构时,利用由伯努利原理产生的减压效果,使溶解于水的空气作为微细气泡析出的空穴方式(专利文献2~5)。
专利文献1:日本特开2008-229516号公报
专利文献2:日本特开2008-73432号公报
专利文献3:日本特开2007-209509号公报
专利文献4:日本特开2007-50341号公报
专利文献5:日本特开2006-116518号公报
非专利文献1:因特网主页(http://unit.aist.go.jp/emtech-ri/26env-fluid/takahashi.pdf#search=′マイクロバブルおよびナノバブルに関する研究′)
然而,在上述现有的喷淋装置中存在如下问题,即:任一种类型的装置的气泡微细化度并不充分,在水中的滞留时间较长的微气泡的产生量,特别是粒径小于1μm的微·纳米气泡领域的气泡发生量不足。另外,专利文献1所代表的二相流旋转方式的装置存在必须在喷头内装入旋转流产生翼从而使机构变得复杂的问题。此外,用于沐浴用等一般用途的自来水压力无法获得使吸引的外部空气充分细径化所需的足够的旋转速度,从而存在微气泡领域以下的微细气泡的产生效率差的缺点。
另一方面,采用空穴方式的专利文献2~4的喷淋装置成为仅在一处设置有对文丘里管、孔口等周围进行闭塞的缩径孔,且在该缩径孔的位置不存在其他的流路部分的构造。因此通过缩径孔时的流体阻力上升而无法增加至所期待的流速,另外在缩径孔内也容易受到来自孔内壁面的径向的反压力,因此存在空穴(减压)的效果不充分,气泡析出量容易不足的难点。
发明内容
本发明的课题在于提供一种不使用复杂的气液混合机构也能够产生充足量的气泡,进而能够使微气泡区域或微纳米气泡区域的气泡的产生量提高至现有技术所无法实现的程度的气泡发生机构以及使用该气泡发生机构的喷头。
为了解决上述课题,本发明的气泡发生机构的特征在于,
对规定了成为液体流入侧的流入端和成为液体流出侧的流出端的部件主体以贯通方式形成有流路,该流路将开口于流入端的流入口与开口于流出端的流出口连接,并且在流路的中途位置形成有流通截面积比流入口小的缩径部,在该缩径部配置有冲突部,该冲突部以将流路的轴截面划分成三个以上扇形区域的方式使上述缩径部的流路截面积进一步减少,
在使供给至部件主体的流入端的溶解有气体的液体流与冲突部冲突后,一边使溶解有气体的液体流分配至各扇形区域一边使其增速地通过,并利用其减压效果使溶解的气体析出而成为含有气泡的液体,并使含有气泡的液体从流出口流出。
若向上述的构造的气泡发生机构例如供给水流,则供给至流路的液体在缩径部被缩径从而流速增加。其结果,根据伯努利原理而在缩径部(及其下游侧)形成负压区域,并通过其空穴(减压)的效果使水流中的溶解气体(例如空气)析出而产生气泡。
水中的气泡与固体粒子不同,相互冲突还容易产生气泡的结合,例如由于仅经过文丘里管等公知的缩径机构则通过水流的流速不足,因此缩径孔下游侧的减压水平也较小,涡流的产生程度也较小。另外,在那样的缩径机构中,利用缩径部成为流路截面相似地缩小的构造,因此若为了使流速提高,而过度地缩小缩径部的截面,则导致流体的通过阻力增大,从而无法预计流速与截面缩小比相应地上升,反而使气泡发生效率降低。因此由空穴产生的气泡析出量也减少,也无法充分地产生发生气泡粉碎的程度的冲突,因此无法充分地形成微细气泡。
与此相对,在本发明的气泡发生机构中,以利用缩径部将流路的轴截面划分成三个以上扇形区域的方式配置有使上述缩径部的流路截面积进一步减少的冲突部。即,不是将流路的截面积朝向成为高流速的截面中心在径向上相似地缩小,而是将冲突部作为障碍物使用,从而实现使能够供液体流通的区域在截面中心的周向上以所谓的间隔的方式缩小流路的截面。其结果,不使在缩径部的流体阻力过度地增加,从而能够大幅度地提高流速的增加效果进而大幅度地提高负压产生效果。由此,能够大幅度地提高在各扇形区域(及其下游)的空穴(减压)的效果,例如即便是溶解空气的浓度相同的水流也能够析出更多的气泡。
在本发明的气泡发生机构中,流入扇形区域的流体在冲突部的前端部迂回并流入的部分成为主体,流速最大的截面中心附近的水流处于因该迂回而减速的趋势。在该情况下,预先在朝向缩径部的截面中心部突出的多个冲突部的两个以上冲突部的前端部彼此之间形成高速流间隙非常有效,该高速流间隙用于使相对于截面周围流相对地成为高速的截面中心流通过。由此能够不使截面中心附近的水流大幅减速而是经由高速流间隙通过,从而能够特别有效地将上述高速流应用于微细的气泡的产生。
高速流间隙能够以各种方式形成。例如能够在冲突部的前端部形成越朝向前端越缩小轴截面的锥状部,从而在隔着扇形区域相互相邻的两个冲突部的锥状部的外周面之间形成有构成高速流间隙的狭缝部。狭缝部沿锥状部的外周面母线方向形成,因此朝向上述狭缝部的水流以沿着锥状部的上述母线的膨胀、即所谓的越过的方式被缩径压缩。此时,由于沿狭缝部的长度方向给予被压缩的液体的流动量,因此流速很难降低,从而能够进一步提高空穴(减压)效果。而且,空穴产生区域在现有的文丘里管、孔口中是在缩径中心附近形成为点状,但在上述结构中,空穴产生区域沿着狭缝部形成为线状,因此使气泡减压析出的区域大幅度地扩张,从而能够使大量的微细气泡析出。
另一方面,也能够将多个冲突部的至少一对冲突部以隔着缩径部的截面中心而在内径方向上对置的方式配置,并在上述冲突部的前端之间形成有构成高速流间隙的中心间隙。根据该结构,能够使成为最高流速的截面中心的水流经由中心间隙而不产生较大的损失地通过。该截面中心的水流因通过中心间隙而被进一步缩径而欲高速化,但由于允许水流朝向扇形区域侧迂回,所以能够有效地抑制流体阻力的增加,能够大幅度地提高空穴(减压)效果,从而能够大幅度地提高截面中心的流速,因此能够使更多的微细气泡析出。
冲突部能够以各自的突出方向在缩径部的轴截面上相互正交的十字方式设置,从而能够利用上述冲突部将缩径部分割成四个缩径扇形区域。通过在相互正交的方向上配置冲突部而分割成四个缩径扇形区域,从而截面中心的冲突部进而缩径扇形区域的配置的对称性也变得良好,从而能够在各个缩径扇形区域更均匀地析出微细气泡。
在该情况下,能够在朝向缩径部的截面中心部突出的多个冲突部的两个以上冲突部的前端部彼此之间形成高速流间隙,用于使相对于截面周围流相对地成为高速的截面中心流通过。四个冲突部能够以从流路的内周面朝向该流路的中心部突出的方式设置。另外,在各冲突部的前端部形成有越朝向前端越缩小轴截面的锥状部,因此能够在隔着扇形区域相互相邻的冲突部的锥状部的外周面之间形成有构成高速流间隙的狭缝部。其结果,在隔着缩径部的截面中心在内径方向上对置地配置的冲突部的前端之间形成有构成高速流间隙的一部分的中心间隙,高速流间隙形成为将四个狭缝部经由中心间隙一体化的十字形式。
根据上述的结构,成为最高流速的截面中心的水流借助以包围截面中心的方式配置的四个锥状部而有效地缩径,从而在中心间隙处增速并且流入中心间隙。而且周围的四个狭缝部与中心间隙连通,从而在中心间隙内被缩径并压缩的水流朝向狭缝部迂回,从而能够极其有效地抑制流体阻力的增加,并且由于被狭缝缩径,所以也能够将在迂回处的流速降低抑制为较低。其结果不仅在中心间隙,即便在狭缝部空穴(减压)效果也变得极其活跃,从而能够高浓度地产生纳米气泡级的微细气泡。
在该情况下,通过预先将面对中心间隙的冲突部的前端形成为尖锐状,由此能够使通过其附近的水流特别高速化,从而气泡微细化变得更加显著。另一方面,冲突部的前端也能够形成为平坦状,在该情况下,通过使中心间隙的扩张与水流均匀化,从而对提高作为微细气泡的整体的产生浓度做出贡献。
冲突部也能够构成为具备:主冲突部,该主冲突部以沿着内径横惯缩径部的截面的方式配置;以及一对对置冲突部,该一对对置冲突部以与上述主冲突部正交的方式隔着缩径部的截面中心而在内径方向上对置地配置,并且在各个前端面与主冲突部的外周面之间形成有构成高速流间隙的外周间隙。特别是,在不得不使缩径部的内径尺寸缩小的情况下,上述结构能够比形成中心间隙的结构简化。另外,截面中心附近的水流成为与主冲突部冲突而迂回的形式,但成为因在主冲突部迂回的离心力的影响而增速并且通过对置冲突部形成的外周间隙的形式,因此存在由与主冲突部的冲突所导致的水流减速的影响没有那么大的优点。
在该情况下,对置冲突部的前端形成为平坦状,从而能够将外周间隙形成为狭缝状,能够使空穴区域在狭缝长度方向上扩张。其结果能够更加高浓度地产生微细气泡。另外,主冲突部也能够将分别具有平坦的前端面的一对冲突部以在它们的两个前端面之间形成有包括缩径部的截面中心的中心间隙的方式而在缩径部的内径方向上对置地配置。如上对主冲突部进行分割,而在其前端面之间形成中心间隙,从而流速为最大的截面中心附近的水流被中心间隙进一步缩径而高速化,进一步在中心间隙内被缩径并压缩的水流朝向狭缝状的外周间隙迂回,从而能够极其有效地抑制流体阻力的增加。另外,外周间隙也被缩径为狭缝状,因此也能够将在迂回处的流速降低抑制为较低。其结果,即便在中心间隙以及狭缝部中,空穴(减压)效果也变得极其活跃,从而能够高浓度地产生纳米气泡级的微细气泡。
另一方面,对置冲突部的前端也能够形成为尖锐状,从而能够在外周间隙处提高对置冲突部前端附近的缩径效果,从而能够实现由高流速化产生的气泡微细化。在该情况下,主冲突部能够构成为:将分别具有平坦的前端面并且沿着上述前端面的外周形成有倒角部的一对冲突部以在上述前端面相互接触的方式而在缩径部的内径方向上对置地配置而形成。此时,若使对置冲突部的前端以与成为主冲突部的两个冲突部的倒角部所成的V字状截面的槽部对置的方式形成外周间隙,则能够进一步提高由上述对置冲突部前端附近的高流速化带来的气泡微细化效果。
在冲突部的外周面能够沿着冲突部的突出方向形成有多圈周向的缩径凸棱。这样,沿冲突部的外周面切线方向流入的溶解有气体的液体,通过在缩径凸棱之间的槽部(或谷状部)内被缩径而进一步增速,从而能够提高减压效果。另一方面,谷开口侧的水流相对地成为低速,特别是压力相对于谷底侧的高速流升高。其结果,成为谷开口侧的液体的气体饱和溶解量增加,谷底侧的饱和溶解量减少的形式,溶解液体向谷底侧流动,从而能够使气泡极其活跃地析出。
若谷状部成为越朝向谷底越缩小宽度的形状,则期望提高在谷状部内的水流缩径效果进而提高气泡析出效果。在该情况下,谷状部内的多个缩径凸棱优选形成为顶部为锐角并且相互相邻。另外,在使上述效果合理化的观点中,缩径凸棱的顶角也可以设定为60°以下且20°以上。
多圈缩径凸棱能够以螺旋状一体形成。这样,除了形成缩径凸棱变得容易之外,通过使缩径凸棱相对于水流倾斜,从而使横贯缩径凸棱的棱线部的水流成分增加,且伴随水流剥离的紊流产生效果变得显著,因此能够实现气泡的进一步微细化。在该情况下,对于冲突部而言,若预先由腿部末端侧向流路内突出的螺纹部件形成,则能够将在该螺纹部件的腿部的外周面所形成的螺纹牙作为缩径凸棱利用,使制造变得容易。
若在所有冲突部的外周面连续地形成上述缩径凸棱,则在与各扇形区域的两侧接触的冲突部上,由上述缩径凸棱进而谷状部而形成有多个用于析出气泡的空穴点,从而气泡析出变得极其活跃,能够使水流中的气泡浓度大幅度地上升。该效果例如在将本发明的气泡发生机构装入喷头、向浴池喷雾的水流喷雾部时,即使不摄取外部空气仅通过由空穴产生的析出效果也能够导入大量的气泡直至能够使水流白浊的程度等,从而能够成为视觉上具有冲击的演出。然而,在流入缩径部的水流的流速较大的情况下,有可能产生过度的气泡析出,从而产生已析出的气泡的结合而使微细气泡浓度反而减少。因此在想要优先产生微细气泡的情况下,仅在所有冲突部的外周面的一部分形成缩径凸棱来抑制在谷状部的气泡析出频率是非常有效的。在该情况下,在对微细气泡发生的贡献较大的位于高流速的截面中心部的冲突部的前端部不形成缩径凸棱、而在其余区域形成缩径凸棱,但在不因气泡结合而损失微细气泡的方面有效。另一方面,也能够将多个冲突部的一部分形成为带缩径凸棱,而将其余部分构成为不带缩径凸棱。
接下来,在本发明的气泡发生机构中,部件主体将外周面形成为圆筒面状,从而能够以同轴的方式安装于管部件的内侧。在该情况下,将上述管部件的位于比部件主体的流入端靠上游侧的部分形成液体供给管路,同样地,将位于比流出端靠下游侧的部分形成液体回收管路。这样,能够由单一的管部件一并形成液体供给管路和液体回收管路,因此能够实现部件件数的减少。在该情况下,优选构成为在部件主体的外周面与管部件的内周面之间配置对上述外周面与内周面之间液密地密封的环形的密封部件,从而阻止向部件主体外周面侧泄露的水流。另外,部件主体若形成为流入端侧与流出端侧的各端面成为与外周面的轴线正交的平坦面的圆柱状部件,则制造也变得容易,从而向管部件安装也变得简单,因此优选。
接下来,在流路的流入口侧能够形成朝向该流入口扩径的流入侧锥形部。由此,能够进一步增加在缩径部的流速,从而能够提高气泡发生效果。另外,在带冲突部的流路的流出口侧也能够形成朝向该流出口扩径的流出侧锥形部。由此能够使经过流路截面积减少部的水流以低损失减速,并且与部件主体的流出端侧交接,进而能够提高含有气泡的液体从气泡发生机构流出的效率。在该结构中,在带冲突部的流路的流入侧锥形部与流出侧锥形部之间形成流路截面积恒定的截面恒定部作为缩径部,若预先将冲突部配置于该截面恒定部,则使被流入侧锥形部增速的水流在截面恒定部稳定化,并且导入冲突部进而导入流路截面积减少部,因此能够更稳定地产生气泡。
最后,本发明也提供一种使用上述本发明的气泡发生机构的喷头。具体而言,该喷头的特征在于,具备:
上述本发明的气泡发生机构;
对气泡发生机构的部件主体的流入端供给水流的水流供给部;以及
将在部件主体的流出端聚集的含有气泡的液体作为喷淋水流喷射的水流喷射部。
根据上述本发明的喷头,通过装入有本发明的气泡发生机构,即便是溶解空气的浓度相同的水流,也能够容易地形成含有更多气泡的喷淋水流。另外,溶解空气因减压析出而气泡化,因此能够减少原水的溶解氧浓度(或者,在自来水等的情况下为溶解氯浓度),从而能够有效地减少氧(或氯)对与喷淋水流接触的皮肤、头发的影响。
附图说明
图1是表示本发明的带气泡发生机构的喷淋装置的一个例子的侧剖视图以及主视图。
图2是装入到图1的带气泡发生机构的喷淋装置的气泡发生机的说明图。
图3是放大表示图2的气泡发生机的主要部分的图。
图4是冲突部的作用说明图。
图5缩径凸棱的作用说明图。
图6是冲突部的作用说明图。
图7是表示冲突部的第一变形例的图。
图8是表示冲突部的第二变形例的图。
图9是表示冲突部的第三变形例的图。
图10是表示冲突部的第四变形例的图。
图11是表示冲突部的第五变形例的图。
图12是表示冲突部的第六变形例的图。
图13是表示冲突部的第七变形例的图。
图14是表示冲突部的第八变形例的图。
图15是表示冲突部的第九变形例的图。
图16是表示冲突部的第十变形例的图。
图17是表示冲突部的第十一变形例的图。
图18是表示冲突部的第十二变形例的图。
图19是表示冲突部的第十三变形例的图。
图20是表示冲突部的第十四变形例的图。
图21是表示本发明的气泡发生机构的其他利用方式的示意图。图22是表示实施例的气泡测量结果的第一图。
图23是表示实施例的气泡测量结果的第二图。
图24是表示实施例的气泡测量结果的第三图。
图25是表示实施例的气泡测量结果的第四图。
图26是表示实施例的气泡测量结果的第五图。
图27是表示实施例的气泡测量结果的第六图。
图28是表示实施例的气泡测量结果的第七图。
图29是表示实施例的气泡测量结果的第八图。
图30是表示实施例的气泡测量结果的第九图。
具体实施方式
以下,使用附图对用于实施本发明的方式进行说明。
图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的带气泡发生机构的喷淋装置(以下,也简称为“喷淋装置”)100的外观及其内部构造截面的图。喷淋装置100具有:手柄部101、与上述手柄部101的前端一体化的具有喷头部100H的喷淋主体100M、以及装入到该喷淋主体100M内部的气泡发生机(气泡发生机构)1。喷淋主体100M构成为一体的塑料成型品。
在该实施方式中,气泡发生机1收纳于筒状的手柄部101的内部。具体而言,圆柱形的气泡发生机1从手柄部101的后端侧开口以同轴的方式插入,且其前端面外周缘与形成于手柄部101的内周面前端侧形成的阶梯部101a抵接而停止。部件主体6为树脂制(也可以为金属制),外周面形成为圆筒面状,并以同轴的方式安装于手柄部(管部件)101的内侧。更具体而言,部件主体6形成为流入端侧与流出端侧的各端面成为与外周面的轴线正交的平坦面的圆柱状部件。而且,手柄部101的位于比部件主体6的流入端靠上游侧的部分形成液体供给管路,同样地,位于比流出端靠下游侧的部分形成液体回收管路(喷射用缩径部101b)。在部件主体6的外周面与手柄部(管部件)101的内周面之间配置有对上述外周面与内周面之间液密地密封的环形的密封部件8,从而构成为阻止水流向部件主体6的外周面侧泄漏。
在手柄部101的后端部形成有螺纹部104c,软管连接部103经由密封圈104而与上述螺纹部104c螺纹结合。而且,对形成于软管连接部103的螺纹部103t旋装有未图示的喷淋软管,从而经由该喷淋软管而向手柄部101的内部供给水流。
手柄部101的内周面的位于比利用阶梯部101a固定的气泡发生机1的前端面靠前方的部分成为锥形状的缩径部101b。通过了气泡发生机1的水流一边被上述缩径部101b增速、一边供给至以连通的方式与手柄部101的前端侧一体化的喷淋主体100M,从而作为喷淋水流被从水流喷射部102的喷水板109(分散形成有多个水流喷射口109h)喷射。
喷头部100H的构成包括:与手柄部101一体化的背面主体107、和经由密封圈114并借助螺纹部108t旋装于在上述背面主体107的开口周缘形成的螺纹部107t的水流喷射部102。通过气泡发生机1的水流经由缩径部101b进入到喷头部100H内,并从喷水板109喷射。
图2是取出气泡发生机1所表示的放大图。在部件主体6以贯通方式形成有流路2,该流路2将开口于流入端的流入口2n和开口于流出端的流出口2x连接,在该流路2的中途位置形成有流通截面积比流入口2n小的缩径部2c。如图3所示,在缩径部2c中以将流路2的轴截面划分为三个以上扇形区域、在该实施方式中划分成四个扇形区域2e的方式配置有使上述缩径部2c的流路截面积进一步减少的冲突部3。各冲突部3构成为螺纹部件,如图2所示,以拧入从部件主体6的外周面侧朝向缩径部2c沿径向穿设的螺纹孔3h的方式安装有四根。各扇形区域2e形成为流路截面积相互相等。
供给至喷淋装置的水(温水)是空气溶入后的溶解有气体的液体。在图2中,供给至部件主体6的流入端的溶解有气体的液体流在与冲突部3冲突之后,被分配至各扇形区域2e并且增速地通过。然后,通过该减压效果,使溶解有气体的液体中的溶解气体变成气泡析出,而成为含有气泡的液体,从而成为喷淋水流而从图1的喷头部100H喷出。
如图3所示,在朝向缩径部2c的截面中心部突出的多个冲突部3中的两个以上的冲突部3的前端部彼此之间形成有高速流间隙2g、2k,用于使相对于截面周围流相对地成为高速的截面中心流通过。在冲突部3的前端部形成有越朝向前端越缩小轴截面的锥状部5t(在本实施方式中为圆锥状,但也可以为四棱锥、六棱锥等其他锥体形状),在隔着扇形区域2e相互相邻的两个冲突部3中,在它们的锥状部5t的外周面之间形成有构成高速流间隙的狭缝部2g。另一方面,在四个冲突部3的隔着缩径部2c的截面中心且在内径方向上对置的冲突部3的彼此的前端之间,形成有构成高速流间隙的中心间隙2k。
如图3所示,冲突部3设置为各自的突出方向在缩径部2c的轴截面上相互正交的十字形式,从而缩径部被上述冲突部3分割成四个缩径扇形区域2e。四个冲突部3从流路2的内周面朝向该流路2的中心部突出。而且,在隔着扇形区域2e相互相邻的冲突部3的锥状部5t的外周面之间形成有四个狭缝部2g,并且在沿内径方向对置地配置的冲突部3的前端之间形成有中心间隙2k。其结果,高速流间隙形成为将四个狭缝部2g经由中心间隙2k而一体化的十字形式。
另外,如图3所示,在各冲突部3的外周面沿冲突部3的突出方向形成有多圈周向的缩径凸棱5r。谷状部21成为越朝向谷底越缩小宽度的形状。另外,多个缩径凸棱5r形成为将顶部做成锐角且相互相邻。该缩径凸棱5r的顶角例如设定为60°以下且20°以上。如前所述,冲突部3是螺纹部件,多圈缩径凸棱5r一体地形成为螺旋状。
以下,对图1的喷头100的作用、效果进行说明。在喷头100的软管连接部103安装喷淋软管(未图示),经由该喷淋软管而供给水流。来自软管连接部103的水流在手柄部101内经过气泡发生机1,进而经由缩径部101b供给至喷淋主体100M,从而作为喷淋水流而从具有喷水板109的水流喷射部102喷射。
如图2所示,对于气泡发生机1而言,在缩径部2c中,流路2的截面积没有朝向成为高流速的截面中心O沿径向相似地缩小,而是通过将冲突部3作为障碍物使用,从而使液体能够流通的区域在截面中心的周向上以所谓的间隔的方式缩小。其结果,在缩径部2c的流体阻力不过度地增加,而能够大幅度地提高流速的增加效果进而提高负压产生效果。而且能够大幅度地提高针对分配至扇形区域2e(及其下游)的溶解有气体的液体的空穴(减压)效果,从而即便是溶解空气的浓度相同的水流也能够析出更多的气泡。在流入侧锥形部2a与流出侧锥形部2b之间形成有缩径部2c作为截面恒定部,由于将冲突部3配置于该截面恒定部2c,因此能够使借助流入侧锥形部2a增速的水流一边在截面恒定部2c稳定化、一边导入到冲突部3,从而能够更加稳定地产生气泡。
而且,在缩径部2c中,流速最大的截面中心附近的水流在冲突部3的前端部迂回而分配至各扇形区域2e。如图3所示,在冲突部3的前端部之间形成有高速流间隙2g、2k,因此截面中心附近的高流速能够在该高速流间隙2g、2k处以不大幅减速的方式通过。其结果,在上述高速流间隙2g、2k处能够显著地提高由通过水流产生的空穴效果,因而产生的气泡的微细化极为显著。
高速流间隙2g、2k中形成于隔着扇形区域2e相邻的冲突部3的前端部(锥状部)5t、5t之间的狭缝部2g,沿该锥状部5t的外周面母线方向形成。因此朝向上述狭缝部2g的水流以沿着锥状部5t的上述母线的膨胀、即所谓的越过的方式被缩径压缩。此时,由于沿狭缝部2g的长度方向给予被压缩的液体的流动量,因此流速很难降低,从而能够进一步提高空穴(减压)效果。另外,由于空穴产生区域沿着狭缝部2g形成为线状,所以使气泡减压析出的区域大幅度地扩张,从而能够使大量的微细气泡析出。
另一方面,中心间隙2k以包括截面中心的方式形成,从而成为流速最大的中心水流能够借助该中心间隙2k而不受迂回的影响地通过。另外,中心水流因通过中心间隙2k而进一步被缩径而欲形成高速化,但由于允许水流朝向扇形区域2e侧迂回,所以能够有效地抑制流体阻力的增加。由此,能够进一步提高在截面中心部的空穴(减压)效果,从而能够使更多的微细气泡析出。分配至扇形区域2e的各水流分别在冲突部3的下游产生涡流甚至紊流,从而也能够期待产生的气泡被卷入该涡流甚至紊流而微细化的效果。
然后,如图4所示,截面中心附近的高速流被以包围截面中心的方式配置的四个锥状部5t有效地缩径而一边增速一边流入中心间隙2k。如图3所示,周围的四个狭缝部2g与中心间隙2k连通,在中心间隙2k内被缩径压缩的水流朝向狭缝部2g迂回,从而能够极其有效地抑制流体阻力的增加。另外,朝向狭缝部2g迂回的水流本身也在狭缝长度方向具有自由度,所以能够将流速降低抑制为较低。其结果,即便在中心间隙2k以及狭缝部2g,空穴(减压)效果也变得极其活跃,从而能够高浓度地产生纳米气泡级的微细气泡。另外,面对中心间隙2k的冲突部3(锥状部5t)的前端形成为尖锐状,从而能够使通过其附近的水流特别高速化,因此气泡微细化变得更加显著。
另外,在冲突部3的外周面沿着冲突部3的突出方向形成有多圈周向的缩径凸棱5r。流入冲突部3的外周面切线方向的溶解有气体的液体在缩径凸棱5r之间的槽部(或谷状部)21内被缩径而进一步增速,从而提高减压效果。如图5所示,谷开口侧的水流相对地成为低速,特别是相对于谷底侧的高速流而言压力升高。即,在谷开口侧形成有低速的高压区域HPA,在谷底侧形成有高速的低压区域LPA,从而谷开口侧的液体的气体饱和溶解量增加,谷底侧的饱和溶解量减少。其结果,如图6所示,水流中的溶解空气(溶解液体)SGF从谷开口侧的低速流域LF(高压区域HPA:图4)向谷底侧的高速流域FF(低压区域LPA:图5)流动,从而气泡MB极其活跃地析出。
另外,如图3所示,利用螺纹部件5形成冲突部3,从而将多圈缩径凸棱5r以螺旋状一体地形成。除了能够将螺纹牙作为缩径凸棱5r简单地利用之外,还通过使缩径凸棱5r相对于水流倾斜,来增加横贯缩径凸棱5r的棱线部的水流成分,从而伴随着水流剥离的紊流产生效果变得显著,因此也产生能够实现气泡进一步微细化的优点。
如上所述,根据喷头100,通过装入有气泡发生机1,即便是溶解空气的浓度相同的水流,也能够容易地形成含有更多气泡的喷淋水流。另外,溶解空气因减压析出而气泡化,因此能够减少原水的溶解氧浓度(或者,在自来水等的情况下为溶解氯浓度),从而能够有效地降低氧(或氯)对与喷淋水流接触的皮肤、头发的影响。特别是如图3那样,通过在所有冲突部3的外周面连续地形成有上述缩径凸棱5r,从而在与各扇形区域2e的两侧接触的冲突部3,由上述缩径凸棱5r进而谷状部形成多个用于析出气泡的空穴点,从而气泡析出变得极其活跃,能够使水流中的气泡浓度大幅度地上升。其结果,根据喷头100,能够不摄取外部空气仅通过由空穴产生的析出效果就能够导入大量的气泡直至能够使水流白浊的程度等,从而能够成为在视觉上具有冲击的演出。
以下,对本发明的气泡发生机的各种变形例进行说明。首先,如图3所示,在所有冲突部3的外周面连续地形成有缩径凸棱5r的结构中,当流入到缩径部2c的水流的流速较大时,有可能使气泡析出变得过剩,从而产生已析出的气泡的结合而使微细气泡浓度反而减少。因此,在想要优先产生微细气泡的情况下,如图8、图9以及图10所示,仅在冲突部的外周面的一部分形成缩径凸棱5r,从而抑制在谷状部的气泡析出频率非常有效。
图8是构成为将多个冲突部3的一部分作成带缩径凸棱5r,而其余的冲突部3不带缩径凸棱5r的例子。在该实施方式中,将带缩径凸棱5r的冲突部3与不带缩径凸棱5r的冲突部3沿周向交替地配置,从而在所有扇形区域2e中的、与带缩径凸棱5r的冲突部3接触的一侧必然产生由缩径凸棱5r产生的空穴效果。
另外,在对发生微细气泡的贡献较大的位于高流速的截面中心部的冲突部3的前端部不形成缩径凸棱5r、而在其余区域形成缩径凸棱5r的结构,在不因气泡结合而损失微细气泡的方面有效。在图3中,在成为冲突部3的前端部的锥状部5t的外周面不形成缩径凸棱5r,但在气泡发生过剩的情况下,如图9所示,也可以是在与锥状部5t连续的圆筒状的周侧面部的前端侧区域省略形成缩径凸棱5r的结构。该结构可以说在均衡地产生在截面中心区域的由高速流间隙2g、2k产生的超微细气泡(特别是10nm以上且800nm以下的纳米气泡)和在截面周围区域的由缩径凸棱5r产生的微细气泡(1μm以上且100μm以下的微气泡)的方面有效。并且,图10表示将缩径凸棱5r在轴线方向上相对于圆筒状的周侧面部断续地形成的例子。另外,在想要特别优先产生纳米气泡的情况下,如图7所示,也能够成为不在冲突部的外周面形成缩径凸棱的结构。
接下来,如图11所示,缩径凸棱也能够形成为使以绕冲突部3的轴线而在周向上闭合的方式独立的缩径凸棱5s沿轴线方向紧密连接多个。在图11中,使独立的各个缩径凸棱5s沿与冲突部3的轴线正交的方向形成,但也可以使独立的各个缩径凸棱5s相对于与上述轴线正交的面倾斜地形成。这样,与图3相同地,通过使缩径凸棱倾斜而使伴随着水流剥离的紊流产生效果变得显著,从而能够实现气泡进一步的微细化。
在图3中,成为冲突部3的前端部的锥状部5t的前端角被设定为以包括冲突部3的轴线的平面进行剖切的剖面所表示的角度即90°(换句话说,是全周角360°除以冲突部3的个数(四个)所得的值)。因此,如图12所示,以使冲突部3的前端与缩径部2c的截面中心一致的方式,若以相邻的锥状部5t的侧面彼此紧密连接的方式将各冲突部3定位,则也能够不形成高速流间隙。由此,液体的流动能够不泄露地分配至各扇形区域2e,从而借助以缩径凸棱5r为主体的空穴效果能够产生气泡。另外,如图13所示,通过配置为使在内径方向上对置的一对冲突部3、3的锥状部5t的前端接触,并使其余一对冲突部3、3在轴线方向上后退,由此能够形成狭缝部2g。
冲突部3的前端也能够形成为平坦状。在图14以及图15所示的例子中,以将与图3同样的锥状部5t的前端部切去的方式形成平坦的前端面5u。由此,能够实现中心间隙2k的扩张与水流的均匀化,从而对提高作为微细气泡整体的产生浓度做出贡献。在图14中,虽使相邻的锥状部5t的侧面彼此紧密连接,但形成平坦的前端面5u,从而以周围闭合的方式形成中心间隙2k。另外,图15表示在相邻的锥状部5t的侧面之间形成狭缝部2g的例子。
在图16的结构中,是以沿着内径横贯缩径部2c的截面的方式配置主冲突部130,进而以与该主冲突部130正交的方式设置有隔着缩径部2c的截面中心而在内径方向上对置的一对对置冲突部30的例子。在对置冲突部30的各前端面与主冲突部130的外周面之间形成有构成高速流间隙的外周间隙2j。在不得不缩小缩径部2c的内径尺寸的情况下,上述结构能够比形成中心间隙2k的结构更简化。截面中心附近的水流成为与主冲突部130冲突而迂回的方式,但成为因在主冲突部130迂回的离心力的影响而一边增速一边通过对置冲突部30形成的外周间隙2j的方式,因此存在由与主冲突部130的冲突所导致的水流减速的影响没有那么大的优点。
在图16的结构中,对置冲突部30的前端形成为平坦状,从而外周间隙2j形成为狭缝状。由于能够使空穴区域在狭缝长度方向上扩张,因此能够更高浓度地产生微细气泡。主冲突部130是将两端部埋设于部件主体6的在内径方向上一体的部件,从而在露出到缩径部2c内的部分且在其外周面的整个表面形成有缩径凸棱5r。在外周间隙2j处,与对置冲突部30的前端面对置的主冲突部130的外周面因缩径凸棱5r而形成凹凸化,从而在缩径凸棱5r(山)的位置,间隙间隔狭窄化而产生高速流区域,在谷状部21中,间隙间隔扩大而产生低流速区域。其结果,伴随着相邻的上述两个区域之间的压力差而产生从低流速区域朝向高流速区域的溶解气体的流动,进而通过增加在图5~图6所示的谷状部21内产生的溶解气体的流动,从而能够使气泡析出极其活跃化,能够期待产生高浓度的气泡。另外,主冲突部130的外周面从液体流入侧朝向与对置冲突部30的前端面对置的位置而缩小间隔,从而通过该缩径效果使流速上升的情况,在提高气泡发生效果的方面有利。此外,如图16中虚线所示,即便使对置冲突部30的前端面与主冲突部130的外周面的缩径凸棱5r抵接,谷状部21的空间也成为形成外周间隙2j的方式,从而能够期待活跃的气泡析出。
另外,图17是将对置冲突部3、3的前端形成为尖锐状的例子。在外周间隙2j处提高对置冲突部3的前端附近的缩径效果,从而能够实现由高流速化产生的气泡微细化。主冲突部形成为将分别具有平坦的前端面5u并且沿着该前端面5u的外周形成有倒角部3t的一对冲突部30、30,以在该前端面5u、5u相互接触的方式而在缩径部2c的内径方向上对置地配置。对置冲突部3、3的前端以与成为主冲突部的两个冲突部30、30的倒角部3t所成的V字状截面的槽部对置的方式形成外周间隙2g。由此能够进一步提高由上述对置冲突部3前端附近的高流速化产生的气泡微细化效果。
另外,如图18、图19所示,主冲突部也能够成为将分别具有平坦的前端面5u、5u的一对冲突部30′、30′(以下,表示为主冲突部30′、30′)以在它们的前端面5u、5u之间形成包括缩径部2c的截面中心的中心间隙2k的方式而在缩径部2c的内径方向上对置配置的方式。图18表示使对置冲突部30、30的各前端面与主冲突部30′、30′的前端部外周面(进而为缩径凸棱5r)抵接的结构。这样,通过分割为两个冲突部30′、30′,且在该主冲突部的前端面之间形成中心间隙2k,从而流速最大的截面中心附近的水流被中心间隙2k缩径而进一步高速化。另外,图19表示使对置冲突部30、30的各前端面5u、5u与主冲突部30′、30′的前端部外周面(进而为缩径凸棱5r)分离,而进一步形成狭缝状的外周间隙2j的例子。在中心间隙2k内被缩径压缩的水流朝向狭缝状的外周间隙2j迂回,从而能够极其有效地抑制流体阻力的增加。另外,外周间隙2j也缩径为狭缝状,因此也能够将在迂回处的流速降低抑制为较低。其结果,即便在中心间隙2k以及狭缝部2g处空穴(减压)效果也变得极其活跃,从而能够高浓度地产生纳米气泡级的微细气泡。
此外,在以上说明的实施方式中均形成有四个扇形区域,但扇形区域的形成个数并不限于四个,例如图20所示,也能够利用三个冲突部3形成三个扇形区域2e。另外通过减小冲突部的外径,也能够使扇形区域的形成个数成为五个以上。
另外,本发明的气泡发生机构并不限于喷淋装置,也能够应用于各种目的。图21是使用了气泡发生机1的循环式气泡发生机构200的示意图。气泡发生机1装入水槽54的壁部而成为相对于水槽54的水流喷出口,另一方面,在壁部的其他位置形成有水流进入口53,从而经由配管50、52并利用泵51使水槽内的水W经由气泡发生机1而循环。在由泵51压送的水流通过气泡发生机1时,气泡MB析出而成为含有气泡的液体而排出至水槽54内。此外,也能够构成为在配管50或配管52上安装公知的喷射嘴,并经由该喷射嘴一边吸入外部空气一边使该吸入的气体在通过气泡发生机1时进一步微粉碎而排出至水槽54内。
实施例
准备以如下方式规定图2的流路以及冲突部件的具体尺寸的气泡发生机1。
(图3)
·流入口2n以及流出口2x:内径D1=16mm
·流入侧锥形部2a:流路长L3=24mm
·流出侧锥形部2b:流路长L1=16mm
·缩径部2c:内径D2=8mm,流路长L2=8mm
·冲突部3:螺纹外径:M2,前端部是以包含轴线的截面剖切后的前端角为90°的尖
·中心间隙2k的大小(对置的冲突部3的尖锐处之间的长度):0mm、0.18mm以及0.36mm的三个条件
在上述气泡发生机2连接有软管,以0.12MPa的供给压力向流入口2n供给10℃的水,从而将所喷射的水排出至容积约90升的水槽中。此时,从流出口2x喷射的流量约为10升/分。
而且,使存积在槽内的水从设置于水槽侧壁的测量水排出管(排水口距槽底面的高度:约40cm)流出,并导入激光衍射式粒度分布测量装置((株)岛津制作所:SALD7100H)的测量单元,来测量气泡直径的分布。激光衍射式粒度分布测量装置使激光光束以一定角度入射于测量单元,并且根据测量对象粒子(此处为气泡)的粒径而利用其散射角度不同,通过单独设置的光检测器对角度不同的散射光强度进行检测,从而从各传感器的检测强度获得粒径分布的信息。如由该测量原理明确的那样,在激光衍射式粒度分布测量装置中,与体积较大的气泡对应的检测器的散射光的检测强度存在增大的趋势,因此利用所承受的粒径区间不同的多个光检测器的输出强度比而直接计算的是以每个粒径区间的相对总体积(以下,也称为体积相对频率)作为指标的分布信息。即,通常作为平均粒径的认知度较高的是指粒子的直径总值除以粒子个数所得的数学平均直径,但在激光衍射式粒度分布测量装置的情况下,在测量原理上,仅能够直接地计算出以粒子体积加权后的体积平均直径。因此,利用装置标准搭载的软件,将气泡假定为球形而以将体积相对频率转换成个数相对频率的方式计算出气泡直径分布。
图22表示在以0.12MPa的供给压力且中心间隙2k为0mm的情况下,即,不形成狭缝部2g的情况下继续通水过程中的测量结果。在图中,上层表示基于个数相对频率的气泡直径分布,下层表示此时各检测器(即、散射角度位置)中的散射光强度。在继续通水过程中,即使目视观察也能够确认的粗大的气泡的产生变得显著,水槽内成为白浊的状态。此时的个数平均直径的测量结果是27.244μm。于是,停止通水,放置约1分钟后直至水槽内的粗大气泡上升至水面上为止,进行相同的测量。结果示于图23。若平均直径为0.128μm,则可知存在非常微细的气泡,但水的吸光度(表示由散射导致的激光的损失程度)大幅度地减少,从而考虑为微细气泡的浓度较低。
另一方面,图24表示将供给压力降至0.09MPa,在通水停止后,放置约1分钟而以完全相同的方式实施的测量结果。可知能够确认平均直径为0.113μm的非常微细的气泡,且吸光度也较高为0.012,从而将微细气泡形成为比较高浓度。通过将供给压力设定为稍低而适度地抑制气泡的结合,从而可知即便是不形成中心间隙的装置也能够高浓度地形成微细气泡。
图25表示在以0.12MPa的供给压力且中心间隙2k为0.18mm的情况下继续通水过程中的测量结果。在该情况下,水槽内也变得白浊,但与不形成中心间隙2k的情况相比,气泡的上浮速度明显变慢,气泡的平均直径缩小至18.539μm。而且,在通水停止后经过1分钟后的测量结果示于图26。可知维持比较高的吸光度(0.025),并且平均直径减少至2.63μm。而且,将供给压力降至0.09MPa,在通水停止后,放置约1分钟而以相同的方式实施的测量结果示于图27。可知吸光度维持为0.020较高的值,并且平均直径为0.024μm,能够以高浓度形成有极其微细的气泡。
图28表示在以0.12MPa的供给压力且中心间隙2k为0.36mm的情况下继续通水过程中的测量结果。与不形成中心间隙2k情况相比,气泡的平均直径为较小的18.477μm。另外,在通水停止后经过1分钟后的测量结果示于图29,维持比较高的吸光度(0.017),并且平均直径减少至0.153μm。可知即使供给压力稍高,也能够以高浓度形成纳米级的微细气泡。而且,将供给压力降至0.09MPa,在通水停止后,放置约1分钟而以相同的方式实施的测量结果示于图30。可知吸光度维持为0.015较高的值,并且平均直径为0.071μm,能够以高浓度形成极其微细的气泡。
附图标记说明:1...气泡发生机(气泡发生机构);2...流路;2a...流入侧锥形部;2b...流出侧锥形部;2c...缩径部;2e...扇形区域;2n...流入口;2x...流出口;2g...狭缝部(高速流间隙);2k...中心间隙(高速流间隙);3、30、30′、130...冲突部;5t...锥状部;5r...缩径凸棱;6...部件主体;100...喷淋装置。

Claims (12)

1.一种气泡发生机构,其特征在于,
对规定了成为液体流入侧的流入端和成为液体流出侧的流出端的部件主体以贯通方式形成有流路,该流路将开口于所述流入端的流入口和开口于所述流出端的流出口连接,并且在所述流路的中途位置形成有流通截面积比所述流入口小的缩径部,在所述缩径部配置有冲突部,该冲突部以将所述流路的轴截面划分成三个以上扇形区域的方式使所述缩径部的流路截面积进一步减少,
在使供给至所述部件主体的所述流入端的溶解有气体的液体流与所述冲突部冲突后,一边使所述溶解有气体的液体流分配至各所述扇形区域一边使其增速地通过,并利用其减压效果使溶解的气体析出而成为含有气泡的液体,并使含有气泡的液体从所述流出口流出,
在朝向所述缩径部的截面中心部突出的多个所述冲突部的两个以上所述冲突部的前端部彼此之间形成有高速流间隙,该高速流间隙用于使相对于截面周围流相对地成为高速的截面中心流通过,
在所述冲突部的前端部形成有越朝向前端越使轴截面缩小的锥状部,在隔着所述扇形区域而相互相邻的两个所述冲突部的所述锥状部的外周面之间,形成有构成所述高速流间隙的狭缝部。
2.根据权利要求1所述的气泡发生机构,其特征在于,
多个所述冲突部的至少一对所述冲突部,以隔着所述缩径部的截面中心而在内径方向上对置的方式配置,在所述冲突部的前端之间形成有构成所述高速流间隙的中心间隙。
3.根据权利要求1所述的气泡发生机构,其特征在于,
所述冲突部以各自的突出方向在所述缩径部的轴截面上相互正交的十字方式设置,所述缩径部被所述冲突部分割成四个缩径扇形区域。
4.根据权利要求3所述的气泡发生机构,其特征在于,
四个所述冲突部以从所述流路的内周面朝向所述流路的中心部突出的方式设置,
在各所述冲突部的前端部形成有越朝向前端越使轴截面缩小的锥状部,
在隔着所述扇形区域而相互相邻的所述冲突部的所述锥状部的外周面之间形成有构成所述高速流间隙的狭缝部,
在隔着所述缩径部的截面中心而在内径方向上对置地配置的所述冲突部的前端之间形成有构成所述高速流间隙的一部分的中心间隙,
所述高速流间隙以将四个所述狭缝部经由所述中心间隙而一体化的十字方式形成。
5.根据权利要求1所述的气泡发生机构,其特征在于,
在隔着所述扇形区域相互相邻的两个所述冲突部的至少任意一个的外周面,沿着所述突出方向形成有多圈周向的缩径凸棱。
6.一种气泡发生机构,其特征在于,
对规定了成为液体流入侧的流入端和成为液体流出侧的流出端的部件主体以贯通方式形成有流路,该流路将开口于所述流入端的流入口和开口于所述流出端的流出口连接,并且在所述流路的中途位置形成有流通截面积比所述流入口小的缩径部,在所述缩径部配置有冲突部,该冲突部以将所述流路的轴截面划分成三个以上扇形区域的方式使所述缩径部的流路截面积进一步减少,
在使供给至所述部件主体的所述流入端的溶解有气体的液体流与所述冲突部冲突后,一边使所述溶解有气体的液体流分配至各所述扇形区域一边使其增速地通过,并利用其减压效果使溶解的气体析出而成为含有气泡的液体,并使含有气泡的液体从所述流出口流出,
在朝向所述缩径部的截面中心部突出的多个所述冲突部的两个以上所述冲突部的前端部彼此之间形成有高速流间隙,该高速流间隙用于使相对于截面周围流相对地成为高速的截面中心流通过,
所述冲突部具备:主冲突部,其以沿着内径横贯所述缩径部的截面的方式配置;一对对置冲突部,它们以与所述主冲突部正交的方式隔着所述缩径部的截面中心而在内径方向上对置地配置,并且在各个前端面与所述主冲突部的外周面之间形成有构成所述高速流间隙的外周间隙。
7.根据权利要求6所述的气泡发生机构,其特征在于,
所述对置冲突部的前端形成为平坦状。
8.根据权利要求6所述的气泡发生机构,其特征在于,
所述主冲突部以如下方式形成,即:将分别具有平坦的前端面的一对冲突部以在它们的前端面之间形成有包括所述缩径部的截面中心的中心间隙的方式而在所述缩径部的内径方向上对置地配置来形成所述主冲突部。
9.根据权利要求6所述的气泡发生机构,其特征在于,
所述对置冲突部的前端形成为尖锐状。
10.根据权利要求9所述的气泡发生机构,其特征在于,
所述主冲突部以如下方式形成,即:将分别具有平坦的前端面并且沿着所述前端面的外周形成有倒角部的一对冲突部以在所述前端面相互接触的方式而在所述缩径部的内径方向上对置地配置来形成所述主冲突部,
以所述对置冲突部的前端与成为所述主冲突部的两个冲突部的所述倒角部所成的V字状截面的槽部对置的方式,形成所述外周间隙。
11.根据权利要求6所述的气泡发生机构,其特征在于,
在隔着所述扇形区域相互相邻的两个所述冲突部的至少任意一个的外周面,沿着所述突出方向形成有多圈周向的缩径凸棱。
12.一种气泡发生机构,其特征在于,
对规定了成为液体流入侧的流入端和成为液体流出侧的流出端的部件主体以贯通方式形成有流路,该流路将开口于所述流入端的流入口和开口于所述流出端的流出口连接,并且在所述流路的中途位置形成有流通截面积比所述流入口小的缩径部,在所述缩径部配置有冲突部,该冲突部以将所述流路的轴截面划分成三个以上扇形区域的方式使所述缩径部的流路截面积进一步减少,
在使供给至所述部件主体的所述流入端的溶解有气体的液体流与所述冲突部冲突后,一边使所述溶解有气体的液体流分配至各所述扇形区域一边使其增速地通过,并利用其减压效果使溶解的气体析出而成为含有气泡的液体,并使含有气泡的液体从所述流出口流出,
所述冲突部包括从所述缩径部突出的多个冲突部,
在所述冲突部的前端部形成有越朝向前端越使轴截面缩小的锥状部,在隔着所述扇形区域而相互相邻的两个所述冲突部的所述锥状部的外周面之间形成有构成高速流间隙的狭缝部,所述高速流间隙用于形成相对于所述截面周围流而相对高速的水流。
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