CN1275180A - 洗涤水喷射装置 - Google Patents

Abstract

一种洗涤水喷射装置,它具有洗涤水喷射机构;洗涤水供应机构,用于向洗涤水喷射机构提供洗涤水;和气泡混合机构,用于将气泡与通过洗涤水通道的洗涤水相混合。该洗涤水喷射装置喷射气泡流动,其中大量的微气泡散布在洗涤水之中。

Description

洗涤水喷射装置

技术领域

本发明涉及一种洗涤水喷射装置。

技术背景

昭56-70338和平5-33377号日本专利公开公报公开了一些用于人体各部位例如肛门和一些隐蔽部分的清洗系统，其包含洗涤水喷射机构、用于向洗涤水喷射机构提供洗涤水的洗涤水供应机构以及用于将气泡和洗涤水混合的气泡混合机构。在这些清洗系统中，喷射包含气泡的洗涤水，以便增加洗涤水的净化力或对使用者舒适感。

平10-18391号日本专利公开公报公开了一种用于人体各部位例如肛门和一些隐蔽部分的清洗系统，其中大量的空气和洗涤水混合，以便提高洗涤水喷射速度，以此实现大量节水。

当洗涤水射流到目标表面时实际上必须包含大量的气泡，以便达到高的净化力和对使用者的舒适感。然而在昭56-70338和平5-33377号日本专利公开公报中公开的方案中并不能保证洗涤水射流到目标表面时实际上包含大量的气泡。

洗涤水必须由与洗涤水混合的气泡可靠地加速，以便实现大量节水。但是，在平10-18391号日本专利公开公报中公开的方案中并不能保证洗涤水由与洗涤水混合的气泡可靠地加速。因此，在平10-18391号日本专利公开公报中公开的方案不能保证大量节水。

发明内容

本发明的目的是提供一种洗涤水喷射装置，其中当洗涤水射流到目标表面时实际上包含大量的气泡，并实现大量节水。

根据本发明，提供一种用于喷射含气泡水流的洗涤水喷射装置，其中大量的微气泡散布在洗涤水中，该装置包含洗涤水喷射机构、用于向洗涤水喷射机构提供洗涤水的洗涤水供应机构以及用于将气泡和洗涤水混合的气泡混合机构。

本发明的发明人进行了广泛的研究并发现，只有当通过洗涤水通道的气体-液体两相流体的流动状态达到最佳，则当洗涤水射流到目标表面时实际上包含大量的气泡，并且洗涤水由与洗涤水混合的气泡可靠地加速。下面解释由本发明人得到的有关原理。(1)气体-液体两相流体的流动状态

在通过洗涤水通道的气体-液体两相流体中观察到下列现象。

①当大量的空气与通过洗涤水通道的洗涤水简单地混合时，通过洗涤水通道的气体-液体两相流体的流动状态会易于变为团状流动，其中柱状气体层和柱状液体层交替层叠，如图1(b)中所示；或者变为泡沫流动，其中在团状流动的各气体层和液体层产生变形，如图1(c)中所示；或者变为柱状雾状流动，其中由柱状洗涤水层围绕包含水雾的柱状空气层，如图1(d)中所示。

团状流动、泡沫流体或柱状雾状流动由喷嘴喷射时，柱状气体层、变形的柱状气体层或包含水雾的柱状气体层立即散布在空气中。因此，撞击目标表面的洗涤水仅包含少量的气泡，使得其净化力降低，以及不能对使用者提供舒适感。

在团状流动、泡沫流动或柱状雾状流动中，基本上单一的柱状气体层连续地延伸到洗涤水通道的出口。因此，与洗涤水混合的大部分气体通过柱状气体层并由洗涤水通道的出口喷射而未与洗涤水混合。因此，即使大量的空气与洗涤水混合，空气以高速仅通过柱状气体层，洗涤水不能大量被加速，因而不能大量节水。

②当大量的微气泡与洗涤水混合并散布在其中时，通过洗涤水通道的气体-液体两相流体的流动状态变为气泡流动，其中大量的微气泡散布在洗涤水中，如图1(a)中所示。

当气泡流动由喷嘴喷射时，散布在洗涤水中的气泡未散布在空气中。因此，大量的气泡保留在撞击目标表面的洗涤水中，以提高净化力并对使用者提供舒适感。

在气泡流动中，与洗涤水混合的气体散布在洗涤水中，与洗涤水一起移动。因此，通过洗涤水通道的流体的流量由于与洗涤水混合的气体的流量而增加，并且洗涤水被加速。因此，如果通过洗涤水通道的气体-液体两相流体的流动状态为气泡流体，就能够将大量的空气与洗涤水混合，从而大量加速洗涤水，因此大量节约洗涤水。(2)气泡流动的喷射净化力

下面从理论上讨论气泡流动的喷射净化力。

当洗涤水射流撞击目标表面时在目标表面产生的压力的平均值Ps由公式1表达。

Ps＝ΔW/S_s

     ＝ρ(S₁/S_s)V₁ ²                     ……1

在上述公式中，ΔW为当洗涤水射流撞击目标表面时的洗涤水的动量变化量。ρ为洗涤水的密度。如图2中所示，S₁为洗涤水射流的横截面积，S_s为目标表面的面积，V₁为洗涤水射流的流速。

在公式1中，只要几个因素例如洗涤水的种类、温度、S₁等不变化很大，则(S₁/S_s)可以认为基本上是恒定的。因此，公式1改写如公式2。

Ps＝ρ(S₁/S_s)V₁ ²

   ≈CρV₁ ²                                      ……2

在上述公式中，C＝S₁/S_s，C基本上为一恒定值。

当洗涤水射流是气泡流动射流时，洗涤水的密度ρ用公式3表达。

ρ＝(ρ_GQ_G+ρ_LQ_L)/(Q_G+Q_L)

  ＝(ρ_Gη+ρ_L)/(1+η)

  ≈ρ_L/(1+η)                 ……3

在上述公式中，ρ_G是形成气泡的气体的密度，ρ_L是没有气泡的洗涤水的密度，Q_G是形成气泡的气体的体积流量，Q_L是没有气泡的洗涤水的体积流量，以及η是Q_G/Q_L。η是气-液比。该气-液比意指形成气泡的气体的体积流量与没有气泡的洗涤水的体积流量的比。在上述公式中，ρ_G＜＜ρ_L。当一些具有相同直径的球形气泡包在洗涤水中形成非常紧密堆积的立方点阵时，气-液比η的理论上的最大值约为2.85∶1。如果气泡的形状为多面体形，则气-液比η变得更大，这是因为多面体形状的气泡可以比球形气泡堆积得更紧密。然而，当气-液比η变得太大时，气泡易于彼此合并，并变得太大，以不能保留在洗涤水射流中。因此气-液比η不能太大。考虑到上述情况，在上述公式中的第二公式中ρ_Gη的相对于ρ_L似可忽略。因此，由上述公式中的第二公式得出第三公式。

由公式2和3可以得到当气泡流动射流撞击目标表面时产生的平均压力Ps。

将公式3代入公式2。

Ps≈CρV₁ ²                                     ……2

≈Cρ_LV₁ ²/(1+η)

将如下的公式代入上述公式。

V₁＝(Q_G+Q_L)/S₁

＝(ηQ_L+Q_L)/S₁

＝(η+1)Q_L/S₁                                  ……4

于是

Ps≈Cρ_LV₁ ²/(1+η)

  ≈Cρ_L(1+η)(Q_L/S₁)²                       ……5

由公式5可以看出，如果没有气泡的洗涤水的体积流量Q_L是恒定的，随着气-液比η的增加或与洗涤水混合的气体的体积增加，当气泡流体射流撞击目标表面时产生的平均压力Ps增加，气泡流体射流的净化力增加。

在Q_L为恒定的条件下，由公式5得到的ζ＝Ps(η)/Ps(η＝0)表示在图3中。在Q_L为恒定的条件下，通过利用自来水进行测量得到的ζ和η之间的对应关系也表示在图3中。由图3可以看出，由公式5得到的ζ和η之间的对应关系和由测量得到的ζ和η之间的对应关系是充分一致的。如由图3清楚地看出的，该测量证实随气-液比  的增加，气泡流动射流的净化力增加。

由图3可以看出，如果Ps保持恒定，通过增加气-液比η，没有气泡的洗涤水的体积流量Q_L可降低或者可以节约洗涤水。由图3可以看出，随着气-液比η增加或与洗涤水混合的气体的体积增加，洗涤水射流的流速V₁增加。因此，即使没有气泡的洗涤水的体积流量Q_L降低，洗涤水射流的动量保持恒定，当射流撞击目标表面时，洗涤水射流的动量变化保持恒定，以及Ps保持恒定。

在Ps恒定的条件下，由公式5得到的ψ＝Q_L(η)/Q_L(η＝0)，表示在图4中。在Ps为恒定的条件下，通过利用自来水进行测量得到的ψ和η之间的对应关系也表示在图4中。由图4可以看出，由公式5得到的ψ和η之间的对应关系和由测量得到的ψ和η之间的对应关系是充分一致的。如由图4清楚地看出的，该测量证实当Ps保持恒定时，随气体-液体比η的增加，没有气泡的洗涤水的Q_L可降低。

本发明正是根据上述原理。在本发明中，通过洗涤水通道的气体-液体两相流体的流动状态是气泡流动，使含大量的气泡的洗涤水射流撞击目标表面，以此大量节约洗涤水。

根据本发明，提供一种用于喷射气泡流动的洗涤水喷射装置，其中大量的微气泡散布在洗涤水中，该装置包含洗涤水喷射机构、用于向洗涤水喷射机构提供洗涤水的洗涤水供应机构、以及用于产生大量的微气泡同时防止各气泡合并以及使气泡和通过洗涤水通道的洗涤水混合并将气泡散布在其中的气泡混合机构。

根据本发明，提供一种用于喷射气泡流动的洗涤水喷射装置，其中大量的微气泡基本均匀地散布在洗涤水中，该装置包含洗涤水喷射机构、用于向洗涤水喷射机构提供洗涤水的洗涤水供应机构、以及用于产生大量的微气泡同时防止各气泡合并以及使气泡和通过洗涤水通道的洗涤水基本上均匀地混合并将气泡散布在其中的气泡混合机构。

大量的微气泡必须与通过洗涤水通道的洗涤水混合，以便使通过洗涤水通道的气体-液体两相流体的流动状态形成气泡流动。必须产生大量的微气泡，以便使大量的微气泡与通过洗涤水通道的洗涤水混合。如果大量的微气泡在有限的区域内产生，则当其产生时微气泡彼此合并和变成大的气泡。因此，大的气泡与洗涤水混合。大的气泡易于彼此合并，这是由于它们的刚性较低以及它们易于变形，并引起气体-液体两相流体的流动状态变为团状流动、泡沫流体或柱状雾状流体。因此，当微气泡产生时必须防止微气泡合并，以便得到其中大量的微气泡散布在洗涤水中的气泡流动。此外，所产生的微气泡必须与通过洗涤水通道的洗涤水混合并散布在其中，更为优选的是基本上均匀地散布在其中。如果气泡散布在洗涤水中，更为优选的是基本上均匀地散布在洗涤水中，则可防止气泡合并，并  防止产生团状流动、泡沫流体或柱状雾状流体。

根据本发明，提供一种用于洗涤水喷射装置，该装置包含洗涤水喷射机构、用于向洗涤水喷射机构提供洗涤水的洗涤水供应机构、以及用于产生大量的微气泡以及将气泡和通过洗涤水通道的洗涤水混合的气泡混合机构，其中E_w和E_t之间的关系为E_w＜E_t，其中E_w是通过刚好在该空气混合机构上游的洗涤水通道部分的洗涤水的能量以及E_t是通过刚好在该空气混合机构下游的洗涤水通道部分的洗涤水的能量。

当大量的微气泡产生和同时与通过洗涤水通道的洗涤水混合并分散其中时，刚好在混合气泡之后洗涤水被加速，洗涤水的能量增加。即，如果大量的微气泡产生和同时与洗涤水混合并散布在其中，则混合的微气泡起气泡泵的作用。因此，E_w和E_t之间的关系变为E_w＜E_t。

根据本发明，提供一种用于喷射气泡流动的洗涤水喷射装置，其中大量的微气泡散布在洗涤水中，该装置包含洗涤水喷射机构、用于向洗涤水喷射机构提供洗涤水的洗涤水供应机构、用于将气泡和通过洗涤水通道的洗涤水混合的气泡混合机构以及用于将与洗涤水混合的气泡破碎为微气泡的气泡破碎机构。

通过将与洗涤水混合的气泡破碎为微气泡而不是通过将微气泡与洗涤水混合，可以实现使气体-液体两相流体形成为气泡流动以及因此能够喷射气泡流动的效果。

根据本发明的一个优选实施方案，该喷射装置还包含一用于强制向空气混合机构提供空气的强制空气供应机构。

如果强制向空气混合机构提供空气，可以使大量的气泡与洗涤水混合。

根据本发明的一个优选实施方案，与洗涤水混合的气泡的平均直径为100-1000微米。

由于它们具有高的刚性，平均直径100-1000微米的微气泡不易彼此合并。因此，通过将平均直径100-1000微米的气泡与洗涤水混合，可以得到稳定的气泡流动。

根据本发明的洗涤水喷射装置可以包含在用于清洗人体的各部位例如肛门和隐蔽的部分的清洗系统中。在这种情况下，在气泡流动中的气泡的平均直径最好小于或等于1000微米，这是因为该气泡流动必须无困难地通过其尺寸适合于该清洗系统的管路或喷嘴。另一方面，产生极细小的微气泡从技术上是困难的。考虑到这些因素，散布在由包含在清洗系统中的洗涤水喷射装置喷射的气泡流动中的气泡的平均直径最好为100-1000微米。

根据本发明的一个优选实施方案，与洗涤水混合的气体的体积流量与洗涤水的体积流量的比为0.5∶1到4.0∶1。

下面介绍向气泡混合机构强制提供空气。当相同直径的球形气泡被包在洗涤水中形成非常紧密堆积立方点阵时，气-液比η的理论上的最大值约为2.85∶1。如果气泡的形状为多面体时，气-液比η变得更大，这是因为多面体形状的气泡比球形气泡可以更紧密地堆积。然而，当气-液比η变得太大时，气泡易于彼此合并，使得气体-液体两相流体的流动状态变为团状流动、泡沫流体或柱状雾状流体。另一方面，当气-液比η太小时，射流流体的净化力不能增加。考虑到上述情况，与洗涤水混合的气体的体积流量与洗涤水的体积流量的比最好为0.5到4.0。

根据本发明的一个实施方案，将在气泡混合机构处和气泡混合机构的下游的洗涤水通道的断面面积设置得大于其直径等于混合的气泡平均直径的球的投影面积，气泡混合机构的下游的洗涤水通道的断面面积设置得大于或等于在气泡混合机构处的洗涤水通道的断面面积。

本发明人进行了广泛的研究并发现，洗涤水通道应当满足如下的条件，以便喷射洗涤水和使洗涤水撞击目标表面时维持大量的散布在洗涤水中的微气泡。

①在气泡混合机构处和气泡混合机构的下游的洗涤水通道的断面面积应当大于直径等于混合气泡的平均直径的球的投影面积。

如果在气泡混合机构处和气泡混合机构的下游的洗涤水通道的断面面积小于或等于直径等于混合气泡的平均直径的球的投影面积，则通过洗涤水通道的气体-液体两相流体的流动状态变为团状流动或泡沫流动。另一方面，如果在气泡混合机构处和气泡混合机构的下游的洗涤水通道的断面面积大于直径等于混合的气泡的平均直径的球的投影面积，则通过洗涤水通道的气体-液体两相流体的流动状态变为气泡流动。

②气泡混合机构的下游的洗涤水通道的断面面积应当大于或等于在气泡混合机构处的洗涤水通道的断面面积。

如果洗涤水通道的断面面积小于在气泡混合机构下游点的洗涤水通道的断面面积，则通过该点下游洗涤水通道部分的气体-液体两相流体的流动状态变为柱状雾状流体。分散在围绕在该点的流体中心聚集的洗涤水中的气泡，因在该点洗涤水通道的断面面积变得小于在气泡混合机构处的洗涤水通道的断面面积，以致使得大量的气泡彼此合并，形成围绕该流体中心的柱状空气层。如果在气泡混合机构下游的洗涤水通道断面面积设置得大于或等于在气泡混合机构处的洗涤水通道断面面积，则通过洗涤水通道的气体-液体两相流体的流动状态维持为气泡流动。

根据本发明的一个优选实施方案，在气泡混合机构下游的洗涤水通道基本上直线延伸。

假如在气泡混合机构下游的洗涤水通道是曲线形的，当气泡流动通过该曲线形部分时，作用在散布在洗涤水中的微气泡上的离心力易于使气泡彼此合并。因此，气泡流动易于变为团状流动或泡沫流动。如果在气泡混合机构下游的洗涤水通道基本上直线延伸，就防止由于离心力使气泡彼此合并，故维持气泡流动。

根据本发明的一个优选实施方案，气泡混合机构配置在洗涤水喷射机构中。

根据本发明的一个优选实施方案，气泡混合机构配置在洗涤水喷射机构中和在洗涤水喷射机构出口的附近。

如果气泡混合机构配置在洗涤水喷射机构中，最好在洗涤水喷射机构出口的附近，在洗涤水通道中的气泡流动的滞留时间降低，微气泡合并的或然率降低，以及气泡流动维持的或然率增加。

根据本发明的一个优选实施方案，气泡混合机构配置在洗涤水喷射机构中，并在洗涤水喷射机构出口的附近，以及在接近出口的洗涤水喷射机构部分以可拆卸方式连接到洗涤水机构装置的其余部分。

当气泡混合机构配置在洗涤水喷射机构中和在洗涤水机构装置出口的附近时，如果在接近出口的洗涤水喷射机构部分以可拆卸方式连接到洗涤水喷射机构的其余部分的话，气泡混合机构的维护变得容易。

根据本发明的一个优选实施方案，气泡混合机构具有一个气泡发生部件，在其接触通过洗涤水通道的洗涤水的表面上形成有大量的独立细孔。

在接触洗涤水的气泡发生部件表面上形成的大量的独立细孔的每个细孔处均产生独立的气泡。如果该大量的细孔是由多个彼此连通的细孔构成的连续的细孔，则在每个连续的细孔处易于产生多个气泡。在每个连续的细孔处产生的气泡易于合并形成大的气泡。如果在接触洗涤水的气泡发生部件表面上形成的大量细孔是各独立的细孔，则在气泡产生阶段就防止气泡的合并，并防止形成大的气泡。在大量的独立细孔中每一细孔处产生的独立气泡生长到一定大小，以由通过洗涤水通道的洗涤水夹带方式离开该独立细孔。在分布于一定区域的表面中形成的大量独立细孔处产生大量的微气泡并释入洗涤水中。因此，微气泡与洗涤水混合并散布在洗涤水中。因而，可靠地产生气泡流动。

根据本发明的一个优选实施方案，独立细孔规则地并按点阵配置。

如果独立细孔规则地并按点阵配置，则细孔的密度可以增加，气泡混合机构的尺寸可以降低。此外，可使各气泡之间的间隙保持恒定，在气泡产生阶段可防止气泡的合并。

根据本发明的一个优选实施方案，空气混合机构在其与通过洗涤水通道的洗涤水接触表面上具有一网孔结构的气泡发生部件。

如果气泡发生部件在其与通过洗涤水通道的洗涤水接触表面上具有网孔结构，则网孔结构形成各独立的细孔。通过重叠或编织纤维可以易于实现网孔结构。利用通过选择纤维的直径、各纤维之间的间隙或者纤维的取向，可以易于调节细孔的形状和各细孔之间的间隙。

根据本发明的一个优选实施方案，气泡发生部件是由基本上呈球形的颗粒的聚集而构成的。

基本上呈球形的颗粒可紧密地堆积，以使细孔形状均匀。因此，抑制了由多个彼此连通的细孔构成连续细孔，并促进了产生各独立的细孔。

根据本发明的一个优选实施方案，形成聚集体的基本上呈球形的颗粒的平均直径为50-300微米。

根据本发明的一个优选实施方案，形成聚集体的基本上呈球形的颗粒之间的间隙为50-300微米。

当平均直径为50-300微米的基本上呈球形的颗粒堆积形成最紧密堆积的立方点阵时，由颗粒之间的间隙形成的独立细孔的平均直径为50-300微米。由平均直径为50-300微米的各独立细孔产生的气泡的平均直径为100-1000微米。

根据本发明的一个优选实施方案，形成聚集体的基本上呈球形的颗粒的填充系数大于或等于70％。

当相同直径的球形颗粒堆积形成最紧密堆积的立方点阵时，理论上的最大填充系数为74％。很难使球形颗粒堆积形成最紧密堆积的立体点阵，这是因为产生静电等原因。然而，形成聚集体的基本上呈球形的颗粒的填充系数最好大于或等于70％，以便得到各独立的细孔。

根据本发明的一个优选实施方案，气泡发生部件是由可热熔的粉未的热成形的致密体构成。

当可热熔的粉末被的热成形时，各相邻颗粒之间的贴靠表面熔化并粘结，以此形成各独立的细孔。由可热熔的粉未的热成形的致密体可以承受使用时的水压和气压。

根据本发明的一个优选实施方案，接触洗涤水的气泡发生部件的表面与洗涤水通道的内表面相齐平延伸。

当接触洗涤水的气泡发生部件表面与洗涤水通道的内表面相齐平延伸时，由气泡发生部件在洗涤水中不会产生涡流或停滞。因此，由于在洗涤水中的涡流或者由于在洗涤水中的停滞所引起的气泡滞留时间的增加引起的气泡合并的或然率降低。

根据本发明的一个优选实施方案，气泡发生部件是一形成洗涤水通道的圆柱形多孔部件。

通过向形成洗涤水通道的圆柱形多孔元件提供空气，可以将大量的气泡与通过洗涤水通道的洗涤水相混合。

根据本发明的一个优选实施方案，空气通道是围绕该圆柱形多孔部件构成的。

当围绕该圆柱形多孔部件构成空气通道时，大量的气泡可以易于与通过洗涤水通道通过圆柱形多孔部件的洗涤水相混合。

根据本发明的一个优选实施方案，在圆柱形多孔部件中的洗涤水通道的断面面积是恒定的或者是由上游端朝下游端逐渐增加的。

如果在圆柱形多孔部件中的洗涤水通道的断面面积是恒定的或者是由上游端朝下游端逐渐增加的，则就可以防止通过洗涤水通道的气-液两相流的流动状态变为柱状雾状流动。

根据本发明的一个优选实施方案，圆柱形多孔部件通过压配合固定到洗涤水喷射装置上。

如果圆柱形多孔部件通过压配合固定到洗涤水喷射装置上，则就能防止空气与通过在该固定部分形成的气隙的洗涤水相混合。因此，防止大的气泡按非预期方式与洗涤水相混合。

根据本发明的一个优选实施方案，圆柱形多孔部件在压配合部分处的内径大于在其余部分处的内径。

如果圆柱形多孔部件在压配合部分处的内径大于在其余部分处的内径，则压配合部分处的内径在压配合装配之后变得等于其余部分处的内径。因此，防止在洗涤水中产生涡流。

根据本发明的一个优选实施方案，圆柱形多孔部件在两端是按压配合装配的。圆柱形多孔部件在压配合部分一端处的内径大于在其余部分处的内径。

如果圆柱形多孔部元件在两端是按压配合装配的，则其可以牢固地固定到洗涤水喷射装置上。圆柱形多孔部件通常通过粉末模压制成。如果圆柱形多孔部件在两端的内径大于在其余部分的内径，则由于配置模具，在圆柱形多孔部件的一端形成毛刺。因此，最好使圆柱形多孔部件在其一端的内径大于在其余部分处的内径。

根据本发明的一个优选实施方案，气泡发生部件的全部或其中一部分由疏水材料制成，或将疏水涂料涂到气泡发生部件中的洗涤水通道的表面上。

当利用自来水作为洗涤水时，在自来水中经常大量包含的钙离子易于形成碳酸钙等沉积在气泡发生部件的细孔中，由此因堵塞细孔而易于使气泡发生部件的性能变差。此外，由于在细孔中的毛细管作用引起的渗压，易于使气泡发生部件的性能变差。如果气泡发生部件的全部或其中一部分由疏水材料例如PTFE、ETEF等制成，或以石蜡、加洛巴蜡等疏水涂料涂到气泡发生部件中的洗涤水通道的表面上，就可以防止水进入到细孔，以及可以降低由于在细孔中的毛细管作用引起的渗压。因此，可以防止气泡发生部件的劣化和气泡发生部件的性能下降。

根据本发明的一个优选实施例，气泡发生部件的全部或其中一部分由亲水性材料制成，或将亲水性涂料涂到气泡发生部件中的洗涤水通道的表面上。

气泡发生部件表面的可浸润性影响气泡的大小。当气泡发生部件是不可浸润的(疏水)时，由细孔中排放的空气易于滞留在气泡发生部件的表面上，由此气泡的直径易于变大。当气泡发生部件是可浸润的(亲水)时，由细孔中排放的空气不可能滞留在气泡发生部件的表面上，由此气泡的直径不可能变大。假如气泡发生部件整体或部分由亲水性材料例如HDPE、LDPE、PP、PA、PET、MMA、玻璃、聚烯烃、纤维素等制成，或气泡发生部件中的洗涤水通道的表面经受利用丙烯酸、等离子表面处理、铬酸表面处理、硅涂层等进行亲水性精加工，则可使气泡的尺寸降低，并防止产生团状流动和泡沫流动。

根据本发明的一个优选实施方案，在气泡发生部件中的洗涤水通道的表面利用防止沉积钙的表面涂剂涂覆。

如果在气泡发生部件中的洗涤水通道的表面利用防止沉积钙的表面涂剂涂覆，则可防止在气泡发生部件中的洗涤水通道表面上的细孔堵塞和防止气泡发生部件的性能下降。

根据本发明的一个优选实施方案，该表面涂剂包含硅氧烷键合。

如果该表面涂剂包含硅氧烷键合，就能有效地防止钙在由丙烯酸材料或聚乙烯材料制成的气泡发生部件中的洗涤水通道的表面上的沉积。

根据本发明的一个优选实施方案，该表面涂剂包含丙烯酸制剂和硅制剂。

如果该表面涂剂包含丙烯酸制剂和硅制剂，就能有效地防止钙在由丙烯酸材料或聚乙烯材料制成的气泡发生部件中的洗涤水通道的表面上的沉积。

根据本发明的一个优选实施方案，气泡发生部件是由多孔的聚乙烯材料制成的以及表面涂剂包含烷基聚硅氧烷。

如果表面涂剂包含烷基聚硅氧烷，就能有效地防止钙在由多孔的聚乙烯材料制成的气泡发生部件中的洗涤水通道的表面上的沉积。

根据本发明的一个优选实施方案，气泡发生部件是由多孔的丙烯酸材料制成的以及表面涂剂包含冷固化玻璃。

如果表面涂剂包含冷固化玻璃，就能有效地防止钙在由多孔的丙烯酸材料制成的气泡发生部件中的洗涤水通道的表面上的沉积。

根据本发明的一个优选实施方案，洗涤水喷射装置还包含溶质溶解控制装置，用于将在洗涤水中的溶质溶解到预定的浓度。

最好将在洗涤水中的溶质例如化学制剂、表面活化剂等溶解到预定的浓度。如果洗涤水的流量保持在预定的数值，则对在洗涤水中的溶质的溶解控制就变得容易。

根据本发明的一个优选实施方案，洗涤水喷射装置还包含洗涤水供应控制机构，用于当强制空气供应机构工作时，断续地停止提供到洗涤水通道的洗涤水。

如果当强制空气供应机构工作时，断续地停止提供到洗涤水通道的洗涤水，就能有效地防止钙在气泡发生部件中的洗涤水通道的表面上的沉积。

根据本发明的一个优选实施方案，洗涤水供应机构还包含洗涤水存贮箱，强制空气供应机构强制向气泡发生部件以及洗涤水存贮箱提供空气以对洗涤水加压，以此由洗涤水存贮箱中排放洗涤水。

如果洗涤水喷射装置包含洗涤水存贮箱，该装置可以以各种便携的清洗器引入。当将强制空气供应机构用于强制供应洗涤水以及用于强制供应空气时，与单独装设强制洗涤水供应机构相比较，部件的数量减少，且洗涤水喷射装置的制造成本降低。如果气泡与流动中的洗涤水混合，大量的微气泡可以与洗涤水混合以及洗涤水的清洗效果可以提高。

根据本发明的一个优选实施方案，在强制空气供应机构和洗涤水存贮箱连接的管路和/或强制空气供应机构和气泡混合机构连接的管路上装设有压力控制阀。

如果在强制空气供应机构和洗涤水存贮箱连接的管路和/或将强制空气供应机构和气泡混合机构连接的管路上装设有压力控制阀，则可以控制与洗涤水混合的气泡的流量。

根据本发明的一个优选实施方案，确定洗涤水喷射装置的尺寸、重量和电功率消耗，以便于便携式使用。

如果确定洗涤水喷射装置的尺寸、重量和电功率消耗，以便于便携式使用，则可以将具有洗涤水喷射装置的各种清洗器制成便携式的。

根据本发明，提供一种用于人体各部位例如肛门和一些隐蔽部分的清洗系统，其包含上述的一种洗涤水喷射装置。

在用于人体的本清洗系统中，喷射气泡流动以便实现高净化力和大量节水。

根据本发明的一个优选实施方案，用于人体的清洗系统中的洗涤水喷射装置包含强制空气供应机构，用于向气泡发生机构强制供应空气，以及用于人体的清洗系统还包含控制器，用于按预定的时间周期驱动洗涤水喷射机构和强制空气供应机构。

如果按预定时间周期驱动洗涤水喷射机构和强制空气供应机构，则可自动地维持用于人体的的清洗系统的运行，并可以长时间地维持用于人体的的清洗系统的功能。

根据本发明的一个优选实施方案，在用于人体的的清洗系统的洗涤水喷射装置中的气泡混合机构具有气泡发生部件，其中大量的独立细孔形成在接触通过洗涤水通道的洗涤水的表面中，气泡发生部件是由形成该洗涤水通道的多孔的圆柱形体构成的，该多孔的圆柱形体配置在洗涤水喷射机构中和洗涤水喷射机构的出口的附近，并且多孔的圆柱形体的下游端是朝上的。

如果多孔的圆柱形体配置在洗涤水喷射机构中和洗涤水喷射机构的出口的附近，并且多孔的圆柱形体的下游端是朝上的，则在多孔的圆柱形体的下游的洗涤水通道可以基本上直线地延伸，以防止气泡合并。

根据本发明的一个优选实施方案，用于人体的的清洗系统还包含挥发性成分混合机构，用于将挥发性的成分与要提供到空气混合机构的空气混合。

如果将该挥发性的成分例如除臭剂、芳香剂等与要提供到空气混合机构的空气混合，则用于人体的的清洗系统将变得更方便。

根据本发明的一个优选实施方案，在用于人体的的清洗系统中的洗涤水喷射装置的洗涤水喷射机构具有多个出口，并且将气泡流动选择性地通过通道选择机构提供到多个出口中的一个出口。

如果根据要清洗的部位将气泡流动通过通道选择机构提供到多个出口中的一个出口，则用于人体的的清洗系统将变得更方便。

根据本发明，提供包含上面介绍的其中一种洗涤水喷射装置的一种喷淋装置、头发清洗装置、面部清洗装置、眼部清洗装置、腭部清洗装置、手部清洗装置、水龙头装置以及浴盆。

如果将上面介绍的其中一种洗涤水喷射装置包含在喷淋装置、头发清洗装置、面部清洗装置、眼部清洗装置、腭部清洗装置、手部清洗装置、水龙头装置以及浴盆中，就会提高这些装置的净化力和节约洗涤水。

根据本发明，提供包含上面介绍的其中一种洗涤水喷射装置的一种超声波清洗装置。

当来自根据本发明的洗涤水喷射装置的喷射气泡流动撞击目标表面时，由于在各相邻气泡之间的气泡中的空气的动能和洗涤水的动能之间有差别，则在目标表面上产生超声波振动。因此提高了洗涤水的净化力。

根据本发明，提供包含上面介绍的其中一种洗涤水喷射装置的一种热水供应装置。

如果在热水供应装置中包含上面介绍的其中一种洗涤水喷射装置，则节约热水，降低在热水供应装置中的加热装置的尺寸，降低热水供应装置的尺寸以及节能。

附图简述

图1(a)到1(d)是气体-液体两相流动的流动状态的示意图。图1(a)表示气泡流动，图1(b)表示团状流动，图1(c)表示泡沫流体流动，图1(d)表示柱状雾状流动。

图2是撞击目标表面的射流的平面图。

图3是表示当气泡流动撞击目标表面时产生的压力和气-液比之间的关系的示意图。

图4是表示在当气泡流动撞击目标表面时产生的压力保持恒定的条件下的洗涤水流量和气-液比之间的关系的示意图。

图5是根据本发明的第一优选实施方案的洗涤水喷射装置布局图。

图6由是来自喷嘴的气泡流动喷射的侧视图。

图7是超高分子量的聚乙烯的基本上呈球形的颗粒热成形的致密体表面的电子显微镜放大图。

图8是丙烯酸树脂热成形的致密体表面的电子显微镜放大图。

图9是根据本发明的第二优选实施方案的洗涤水喷射装置布局图。

图10(a)到10(c)是用于气泡发生部件的内表面的自动清洗装置的一个实例的示意断面图。图10(a)是总体图，图10(b)和10(c)是图10(a)中的由虚线环绕的部分的放大示意图。

图11是用于人体各部位例如肛门和一些隐蔽部分的清洗系统配置的布局图，该系统包含根据本发明的第三优选实施方案的洗涤水喷射装置。

图12是根据本发明的第三优选实施方案的洗涤水喷射装置中的排放喷嘴的平面图。

图13是沿图12中的断面线A-A′所取的断面图。

图14是表示刚刚产生的气泡的直径和水的流速之间的关系的示意图。

图15是表示气泡生长程度和气泡滞留时间之间的关系的示意图。

图16是根据本发明的第四优选实施方案的洗涤水喷射装置的排放喷嘴的断面图。

图17是根据本发明的第四优选实施方案的洗涤水喷射装置的通道选择机构的断面图。

图18是表示空气混合率和能量放大系数之间的关系以及空气混合率和总效率之间的关系的示意图。

图19是气泡发生部件的一种方案的示意图。

图20是防止碳酸钙沉积的表面涂剂的抑制效果的证实试验结果表。

图21是防止碳酸钙沉积的表面涂剂的抑制效果证实试验用的测试设备的布局图。

图22是防止碳酸钙沉积的操作流程的抑制效果的证实试验结果图。

图23是防止碳酸钙沉积的操作流程的抑制效果的证实试验结果图。

图24是防止碳酸钙沉积的表面涂剂的抑制效果的证实试验结果图。

图25是防止碳酸钙沉积的表面涂剂的抑制效果的证实试验的结果图。

图26是防止碳酸钙沉积的表面涂剂的抑制效果的证实试验结果图。

图27是防止碳酸钙沉积的表面涂剂的抑制效果的证实试验结果图。

图28是防止碳酸钙沉积的表面涂剂的抑制效果的证实试验结果图。

图29是防止碳酸钙沉积的表面涂剂的抑制效果的证实试验结果图。

图30是包含根据本发明的第一优选实施方案的洗涤水喷射装置的热水供应装置的布局图。

图31(a)是包含根据本发明的第一优选实施方案的洗涤水喷射装置的喷淋装置的布局图，图31(b)是气泡发生部件的断面图。

图32是包含根据本发明的第一优选实施方案的洗涤水喷射装置的头发清洗装置的平面图。

图33是图32中沿A-A所取的断面图。

图34是图32中沿B-B所取的断面图。

图35是包含根据本发明的第一优选实施方案的洗涤水喷射装置的水龙头的布局图。

图36是图35中的水龙头的平面图。

图37是图35中的水龙头的侧视图。

图38是包含气泡破碎装置的洗涤水喷射装置的布局图。

因39(a)、39(b)、39(c)是包含在图38的洗涤水喷射装置中的气泡破碎装置的断面图。

A第一实施方案A-1洗涤水喷射装置的结构

下面介绍根据本发明的第一优选实施方案的洗涤水喷射装置。

如图5中所示，根据本发明的第一优选实施方案的洗涤水喷射装置A包含：洗涤水排放喷嘴1；管路2，以形成延伸到洗涤水排放喷嘴1的洗涤水通道；气泡混合机构3，配置在管路2的路径中；强制空气供应机构4，用于向气泡混合机构3强制提供空气；以及连续流体用阀5，配置在管路2的路径中和气泡混合机构3的上游。管路2的上游端连接到图5中未表示的水龙头。

气泡混合机构3具有一由多孔材料构成的圆柱形的气泡发生元件3a。圆柱形的气泡发生元件3a形成洗涤水通道的一部分。圆柱形的气泡发生元件3a的内表面延伸在其前侧和后侧与该与圆柱形的气泡发生元件3a邻近的洗涤水通道的内表面相齐平。圆柱形的气泡发生元件3a在其内表面形成有大量的独立细孔。在圆柱形的气泡发生元件3a中形成的洗涤水通道的断面面积由上游端向下游端逐渐增加。压力小室3b围绕圆柱形的气泡发生元件3a形成。

强制空气供应机构4具有连接到气泡混合机构3中的压力小室3b的管路4a。止回阀4b、空气泵4c和空气滤清器4d配置在管路4a的路径中。它们相对于在管路4a中的气流按照由下游到上游依次序串联配置止回阀4b、气泵4c和空气滤清器4d。空气滤清器4d的上游侧管路4a开向大气。配置控制器4e以便控制气泵4c的工作。

将由气泡发生元件3a、气泡发生元件3a上游管路2和洗涤水排放喷嘴1形成的洗涤水通道的断面面积设置得大于由气泡发生元件3a产生的与穿过洗涤水通道的洗涤水相混合的气泡平均直径相等的直径的球的投影面积。由气泡的平均体积计算该平均直径。将气泡发生元件3a下游  的洗涤水通道的断面面积设置得大于或等于在气泡发生元件3a下游的洗涤水通道的断面面积。

在洗涤水喷射装置A中，当在图5中未表示的水龙头打开时，自来水流入管路2，通过连连续流体阀5并将其流量限制到一预定值。预定流量的自来水通过管路2流入气泡混合机构3中的气泡发生元件3a。

接通控制器4e的电源，在控制器4e的控制下该气泵4c起动。空气吸入管路4a并通过空气滤清器4d以滤去灰尘。使清除灰尘的空气强制通过气泵4c、止回阀4b并提供到压力小室3b。在压力小室3b中的加压空气流通过在由多孔材料构成的气泡发生元件3a中的各细孔，在气泡发生元件3a的内表面中形成的大量的每个独立细孔中形成独立气泡。气泡生长到预定的尺寸，离开独立细孔并由自来水夹带通过由气泡发生元件3a内表面形成的洗涤水通道。因此，微气泡与水相混合并散布在其中。

大量的微气泡与水相混合并散布在其中。因此，水的流动成气泡流动。气泡流动通过管路2并由洗涤水排放喷嘴1喷射，变成流体射流。具有很强净化力的气泡流动的流体射流撞击目标表面，以彻底地清洗该表面。气泡流动的流体射流实现了大量节水的效果。

图6表示由与洗涤水喷射装置A相类似的洗涤水喷射装置喷射的气泡流动的流体射流的一个实例。由图6可以清楚地看出，在洗涤水中包含大量的微气泡。气泡在由洗涤水喷射装置排放之后，由于由洗涤水所围绕故不与大气相互作用。因此，气泡可以可靠地到达目标表面。

在洗涤水喷射装置A中，在气泡发生元件3a的内表面中形成的大量的每个独立细孔中形成独立气泡。在气泡发生元件3a的内表面中形成的大量的独立细孔是由多个彼此相连的细孔形成连续的细孔，则大量气泡会在每个连续细孔处产生。这些气泡可能合并形成大的气泡。然而，在洗涤水喷射装置A中，在气泡发生元件3a的内表面中形成的大量的细孔是独立的细孔。因此，可防止在产生气泡的阶段的气泡合并，使得不会发生形成大气泡的情况。气泡发生元件3a的内表面形成环绕洗涤水通道的内壁。因此，在气泡发生元件3a的内表面中形成的细孔处产生的气泡按与洗涤水流成直角的方式生长。因此，由于流动的洗涤水的作用使剪力施加在生长中的气泡上，在生长的第一阶段气泡由洗涤水夹带离开的细孔，并且气泡与洗涤水相混合。因此，微气泡与洗涤水相混合并散布在其中。

在洗涤水喷射装置A中，由气泡发生元件3a的整个内表面气泡以基本上均匀地排放到流动的水中。因此，微气泡基本上均匀地与流动的水相混合并散布在其中。

因此，在洗涤水喷射装置A中，大量的微气泡与基本上均匀地通过洗涤水通道的水相混合并散布在其中。

在洗涤水喷射装置A中，将由气泡发生元件3a、气泡发生元件3a下游的管路2和洗涤水排放喷嘴1构成的洗涤水通道的断面面积设置得大于直径等于气泡平均直径的球的投影面积，该气泡平均直径是由气泡发生元件3a产生的与穿过洗涤水通道的自来水相混合的气泡平均体积计算的。通过控制在形成气泡发生元件3a的多孔材料中的细孔的直径以此控制在气泡发生元件3a的内表面中形成的独立细孔的直径、控制自来水的表观流速(由洗涤水通道的断面面积去除无气泡的水的体积流量)、或者如后面介绍的控制多孔材料的可浸润性以此控制与水混合的气泡的平均体积，就可以实现上面介绍的结构。

在洗涤水喷射装置A中，由气泡发生元件3a内表面形成的洗涤水通道的断面面积由上游端朝下游端逐渐地增加。将气泡发生元件3a下游的洗涤水通道的断面面积设置得大于或等于在气泡发生元件3a下游端的洗涤水通道的断面面积。

因此，在洗涤水喷射装置A中，可以由洗涤水排放喷嘴1排放该混合并散布有大量微气泡的自来水，在使大量微气泡保持散布在水中的状态下达到目标表面。

由上面介绍的可以明显看出，洗涤水喷射装置A可以喷射其中散布有大量微气泡的自来水气泡流动的射流。

在洗涤水喷射装置A中，控制器4e控制提供到气泵4c上的电压，以便使气体-液体比η处在0.5-4.0的范围内。当由泵加压的空气与自来水混合时，气体-液体比η可以提高到2.85或其以上，2.85是当球形气泡按十分紧密堆积的立体点阵堆积时的气体-液体比η的最大值。然而，当气体-液体比η变得太大时，各气泡易于合并从而使气-液两相流动态变为团状流动或泡沫流动。因此，在洗涤水喷射装置A中，气体-液体比η的最大值定为4.0，以防止产生团状流动或泡沫流动。另一方面，当气体-液体比η太小时，射流的净化力不能增加，不能实现大量节水的效果。因此，气体-液体比η的最小值定为0.5。

下面更详细地解释气体-液体比η。

由撞击目标表面的洗涤水的气泡流动产生的激励随气体-液体比η的增加而增加。按照一种其中用小流量的洗涤水清洗掉少量的脏物的清洗方式，气体-液体比η最好定为1.0或其以下，以便降低激励，这是因为需要的强净化力或节水是次要的。

按照一种其中用大流量的洗涤水清洗掉大量的脏物的清洗方式，气体-液体比η最好定为1.6或其以上，以便实现强净化力和节水。然而，如果洗涤水的流量太大，易于使洗涤水中的涡流变大，这是因为洗涤水的流速增加，这样各气泡易于合并变成大气泡，气泡流体的稳定性易于降低，易于产生团状流动或泡沫流动。因此，气体-液体比η最好定为2.3或其以下，以便维持气泡流动的稳定性。

当球形气泡按十分紧密堆积的立体点阵堆积时得到理论上的气体-液体比η的最大值为2.85。因此，理论上，如果气体-液体比η变为大于2.85，则气泡接触和合并以形成大气泡，降低了气泡流动的稳定性。然而，实际上，由于气泡具有柔性，各气泡彼此接触可能产生变形。因此，气泡的合并受到抑制，从而维持气泡流动的稳定性。包含在气泡流动的气泡的直径分布相当宽。因此迫使相对小直径的气泡处在相对大直径的气泡之间。因而，实际上，气体-液体比η可以增加到4.0，同时维持气泡流动的稳定性。如按照一种其中将洗涤水流量取为一中间值以及可以易于实现气泡流动稳定性的清洗方式，最好气体-液体比η增加到约4.0，以使达到强净化力和大量节水。

在洗涤水喷射装置A中，利用连续流动阀5控制通过在气泡发生元件3a中洗涤水通道的自来水的流量使之恒定。因此，可以易于控制气体-液体比η，以及可以仅通过控制提供到气泵4c上的电压就易于控制由洗涤水排放喷嘴1喷射的气泡流动射流的净化力。

在洗涤水喷射装置A中，空气强制提供到由多孔材料构成的和形成洗涤水通道的圆柱形的气泡发生元件3a。因此大量的微气泡可以易于与通过洗涤水通道的水混合。

在洗涤水喷射装置A中，围绕圆柱形的气泡发生元件3a形成压力小室3b。因此，通过将空气强制提供到压力小室3b，气泡就可以易于与通过气泡发生元件3a的洗涤水通道的水混合。

在洗涤水喷射装置A中，圆柱形的气泡发生元件3a的内表面延伸与前后的洗涤水通道的内表面相齐平。因此，在水的流动中不产生由气泡发生元件3a引起的涡流或滞流。如果水的流动变为涡流，各气泡易于彼此合并，以及如果水的流动变为滞流，各气泡由于在洗涤水通道中滞留时间长而易于合并。然而，在洗涤水喷射装置A中，由于在水的流动中不产生涡流或滞流，气泡合并的可能性很小，可以喷射高质量的气泡流动。

在洗涤水喷射装置A中，通过装设止回阀4b保护气泵4c的性能，以防止自来水由圆柱形的气泡发生元件3a流向泵4c。

在洗涤水喷射装置A中，通过在气泵4c上游装设空气滤清器4d保护气泡发生元件3a的性能，以防止堵塞气泡发生元件3a。A-2形成独立细孔的措施

用于在气泡发生元件3a的内表面上形成独立细孔的各种具体措施将在下面介绍。(1)热熔性材料颗粒的热成形

图7表示利用一种方法制成的热成形致密体的表面的电子显微镜放大图，在该方法中，超高分子量聚乙烯的基本上为球形的颗粒堆积在用于热成形的模具中。由图7可以明显地看出，在热成形致密体的表面中形成大量的独立细孔。在基本上为球形的颗粒的聚集中，基本上是球形的颗粒可以紧密地堆积，产生均匀形状的细孔。因此，抑制产生由多个细孔构成连续的细孔，而促进产生独立细孔。如果各颗粒具有相同的直径，细孔可以规则地按点阵排列，在细孔处产生的气泡的间距变为恒定。因此，可以防止在气泡发生阶段的气泡合并。如果细孔规则地按点阵排列，细孔的密度可增加，气泡发生元件3a的尺寸可以降低，洗涤水喷射装置的尺寸也就可以降低。

超高分子量的聚乙烯具有低熔体指数(MI)，以及其在熔化状态下的特性与橡胶相类似。因此，超高分子量的聚乙烯很难在熔化状态下流动。当超高分子量的聚乙烯的基本上为球形的颗粒堆积于模具中并在稍高于熔点的温度下热成形时，各颗粒在接触点熔结在一起而未变形。因此，如果使用超高分子量聚乙烯的基本上为球形的颗粒，以及控制颗粒的直径和填充系数，就可以自由地控制在气泡发生元件3a内表面上的细孔的直径。超高分子量聚乙烯适用于包含盐酸、盐酸根、有机溶剂等的洗涤剂，因为其在化学上是稳定的。超高分子量聚乙烯适用于包含水的洗涤剂，因为其很难吸引水。

图8表示利用一种方法制成的热成形致密体的表面的电子显微镜放大图，在该方法中，丙烯酸树脂的基本上为球形的颗粒堆积在用于热成形的模具中。由图8可以明显地看出，在热成形致密体的表面中形成大量的点阵独立细孔。丙烯酸树脂具有低的表面张力以及是亲水性的。因此丙烯酸树脂适合于产生微气泡，如后所述。

包含金属材料如青铜、不锈钢等、玻璃、各种陶瓷等的热熔性材料的颗粒可以热成形以制成气泡发生元件3a。

当热熔性材料的颗粒或粉末热成形时，各颗粒熔结在一起。因此可以获得具有适当抗水压和抗气压强度的气泡发生元件3a。

热熔性材料的基本上为球形的颗粒的平均直径最好为50-300微米。当平均直径为50-300微米的基本上为球形的颗粒被堆积形成十分紧密堆积的立体点阵时，由各颗粒之间的空隙形成的独立细孔的平均直径变为50-300微米。由平均直径为50-300微米的独立细孔产生并散布的气泡的平均直径为100-1000微米。平均直径为100-1000微米的微气泡能抗彼此合并，因为它们具有高的刚性。通过将平均直径为100-1000微米的微气泡与洗涤水混合可以得到稳定的气泡流动。当洗涤水喷射装置A包含在用于人体各部位例如肛门和一些隐蔽部分的清洗系统中时，在气泡流动中的气泡的平均直径最好小于或等于1000微米，因为气泡必须无困难地通过尺寸适合于该清洗系统的管路或喷嘴。另一方面，产生极小的气泡在技术上是困难的。考虑到上述的因素，散布在由清洗系统中的洗涤水喷射装置喷射的气泡流动中的气泡的平均直径最好为100-1000微米。

由热熔性材料构成的基本上为球形的颗粒的填充系数最好大于或等于70％。当相同直径的球形颗粒堆积形成十分紧密堆积的立体点阵时，填充系数的理论上的最大值为74％。因为产生静电等因素，所以很难堆积球形颗粒以形成十分紧密堆积的立体点阵。然而，形成聚集体的基本上为球形的颗粒的填充系数最好大于或等于70％，以便得到各独立细孔。(2)织造布、非织造布

例如为尼龙等的纤维可以进行织造、针织或叠放，以变成织造布或非织造布，因此形成网孔结构。该网孔结构形成独立细孔。如果纤维的直径和各纤维之间的间隙基本相同，各细孔可以规则地分布并基本上按点阵分布。通过选择纤维的直径和各纤维之间的间隙或者纤维的取向，可以易于调节细孔的形状和细孔之间的间隙。最好将织造布、非织造布固定在一支撑元件上，因为其缺乏适当的强度。如果多层织造布或非织造布叠放，就抑制了布的振动，在布中的气泡混合工况会变为稳定。(3)其它

可以利用相变玻璃来形成连续的细孔。A-3疏水性涂剂、亲水性涂剂

在洗涤水喷射装置A中，由多孔材料构成的圆柱形的气泡发生元件3a可以部分地或全部地由疏水性材料例如PTFE、ETEF等构成，或者将疏水性涂剂例如石腊、加洛巴腊涂覆到由多孔材料构成的圆柱形的气泡发生元件3a的表面上。当将自来水用作洗涤水时，大量包含在自来水中的钙离子易于沉积在多孔材料的细孔中形成碳酸钙等堵塞细孔，因此降低气泡发生元件3a的性能。此外，由于在多孔材料的表面中的毛细管作用引起的渗透压力使气泡发生元件3a的性能易于降低。如果气泡发生元件3a部分地或全部地由疏水性材料例如PTFE、ETEF等构成，或者将疏水性涂剂例如石腊、加洛巴腊涂覆到由多孔材料构成的圆柱形的气泡发生元件3a的表面上，可以防止水进入到细孔中，并可以降低由于在多孔材料的表面中的毛细管作用引起的渗透压力。因此，可以防止气泡发生元件3a的恶化和气泡发生元件3a的性能下降。

在洗涤水喷射装置A中，气泡发生元件3a可以部分地或全部地由亲水性材料例如HDPE、LDPE、PP、PA、PET、MMA、玻璃、聚烯烃、纤维素等构成，或者将丙烯酸亲水性涂剂等离子表面处理、铬酸表面处理、硅涂层等施加到气泡发生元件3a的洗涤水通道表面上。

多孔材料的表面的可浸润性影响气泡的尺寸。当多孔材料是不可浸润性的(疏水)时候，由细孔中排放的气泡易于滞留在多孔材料的表面上，气泡的直径易于变大。当多孔材料是可浸润性的(亲水)时候，由细孔中排放的气泡不易于滞留在多孔材料的表面上，气泡的直径不太可能变大。如果气泡发生元件3a部分地或全部地由亲水性材料例如HDPE、LDPE、PP、PA、PET、MMA、玻璃、聚烯烃、纤维素等构成，或者将丙烯酸亲水性涂剂、等离子表面处理、铬酸表面处理、硅涂层等施加到气泡发生元件3a的洗涤水通道表面上，可以降低气泡的尺寸以及可以防止的发生团状流动或泡沫流动。A-4附加的各种功能

在洗涤水喷射装置A中，管路2可以装在连续流动阀5和气泡混合机构3之间，装置3具有一温度控制器，用于将自来水加热到预定的温度；或者一溶质浓度控制器，用于将在洗涤水中的溶质例如化学制剂、表面活化剂等溶解到预定的浓度。最好根据清洗对象的特性将洗涤水加热到预定的温度或者将在洗涤水中的溶质例如化学制剂、表面活化剂等溶解到预定的浓度。在洗涤水喷射装置A中，易于控制溶质在洗涤水中的溶解，因为利用连续流动阀5可使在气泡发生元件3a的洗涤水通道中通过的洗涤水流量保持预定的数值。

在洗涤水喷射装置A中，可以取消气泵4c和控制器4e。在这种情况下，利用在通过气泡发生元件3a的水中产生的负压，使空气吸收到气泡发生元件3a中。在这种情况下，气体-液体比η约变为0.5。

在洗涤水喷射装置A中，在圆柱形通过气泡发生元件3a中的洗涤水通道的断面面积由上游端到下游端可以不变。即使在气泡发生元件3a中的洗涤水通道的断面面积由上游端到下游端是恒定的，在气泡发生元件3a的洗涤水通道中通过的气体-液体两相流动的流动状态也不会变为柱状雾状流动。因此，在圆柱形气泡发生元件3a中的洗涤水通道的断面面积由上游端到下游端可以不变。

气泡发生元件3a形成所有的围绕洗涤水通道的壁。然而，仅部分围绕洗涤水通道的内壁需由多孔材料构成的气泡发生元件构成。在这种情况下，微气泡可以与洗涤水混合并散布在其中。B第二实施方案

下面介绍根据本发明的第二实施方案  的洗涤水喷射装置。

如图9中所示，根据本发明的第二优选实施方案的洗涤水喷射装置B包含：洗涤水排放喷嘴11；管路12，以形成延伸到洗涤水排放喷嘴11的洗涤水通道；气泡混合机构13，它配置在管路12的中途；强制空气供应机构14，用于向气泡混合机构13强制提供空气；以及洗涤水存储箱15，它配置在管路12的上游侧。

气泡混合机构13具有由多孔材料构成的圆柱形的气泡发生元件13a。圆柱形的气泡发生元件13a形成洗涤水通道的一部分。圆柱形的气泡发生元件13a在其内表面形成有大量的独立细孔。在圆柱形的气泡发生元件13a中形成的洗涤水通道的断面面积由上游端向下游端逐渐增加。压力小室13b围绕圆柱形的气泡发生元件13a形成。

强制空气供应机构14具有连接到气泡混合机构13的压力小室3b的管路14a。压力控制阀14b、气泵14c和空气滤清器14d配置在管路14a的路径中。它们相对于在管路14a中的气体流动按照由下游到上游方向依次序串联配置压力控制阀14b、气泵14c和空气滤清器14d。空气滤清器14d的上游管路14a开向大气。设置控制器14e以便控制气泵14c的工作。由气泵14c延伸的管路14a′通过压力控制阀14b′连接到洗涤水存储箱15的上部部分。

将由气泡发生元件13a、气泡发生元件13a下游侧管路12和洗涤水排放喷嘴11形成的洗涤水通道的断面面积设置得大于直径等于气泡的平均直径球的投影面积。该平均直径由与通过气泡发生元件13a的洗涤水通道的洗涤水混合的气泡的平均体积计算。将气泡发生元件13a下游的洗涤水通道的断面面积设置得大于或等于在气泡发生元件13a下游端的洗涤水通道的断面面积。

确定洗涤水喷射装置B的尺寸、重量和电功率消耗，以便于便携式使用。

在洗涤水喷射装置B中，接通控制器14e的电源，在控制器14e的控制下起动该气泵14c。空气吸入管路14a并通过空气滤清器14d以滤去灰尘。使清除灰尘的空气强制通过气泵14c、压力控制阀14b′提供到洗涤水存储箱15。对在洗涤水存储箱15中的洗涤水加压，使之由洗涤水存储箱15中排放，通过管路12流入到空气混合机构13的气泡发生元件13a中。

通过气泵14c的空气还通过压力控制阀14b被强制提供到压力小室13b。该流入压力小室13b的加压空气通过在由多孔材料构成的气泡发生元件13a中的细孔和在气泡发生元件13a的内表面中形成的大量的独立细孔以形成微气泡。微气泡与通过气泡发生元件13a的洗涤水通道的洗涤水相混合并基本均匀地散布在其中。

大量的微气泡与洗涤水相混合并散布在其中。因此，洗涤水的流动变成气泡流动。气泡流动通过管路12由洗涤水排放喷嘴11喷射，变成流体射流。具有很强净化力的气泡流动的射流撞击目标表面，以彻底地清洗该表面。气泡流动的射流实现了大量节水的效果。

洗涤水喷射装置B可以包含在各种便携式清洗装置中，因为其具有洗涤水存储箱。强制空气供应装置14的气泵14c用于强制提供洗涤水及强制提供空气。因此与配置独立泵用以强制提供洗涤水的方案相比，洗涤水喷射装置B的部件的数少，制造成本降低。如果气泡与通过气泡发生元件13a的滞流水相混合，气泡在其离开气泡发生元件13a要与洗涤水混合之前，需要生长到一定程度。如果气泡与通过气泡发生元件13a的流动洗涤水相混合，当气泡仍在尺寸很小时与洗涤水相混合时，气泡可以在流动的洗涤水夹带下离开的气泡发生元件13a。在洗涤水喷射装置B中，气泡不与滞流的洗涤水相混合而是与流动的洗涤水相混合。因此，大量的微气泡与洗涤水相混合，可以提高洗涤水的清洗效果。

安装在管路14a中的压力控制阀14b控制流入到压力小室13b中的空气压力，以便控制由气泡发生元件13a产生的气泡的速率。安装在管路14a′中的压力控制阀14b′控制流入到洗涤水存储箱15中的空气压力，以便控制通过洗涤水通道的洗涤水的流量。因此，可以控制气泡与洗涤水混合的速率。压力控制阀14b和压力控制阀14b′可单独控制气泡与洗涤水混合的速率。

洗涤水喷射装置B的尺寸、重量和电功率消耗设定成以便于便携式使用。因此，可以将具有洗涤水喷射装置B的各种清洗装置例如喷淋器、用于人体各部位例如肛门和一些隐蔽部分的清洗系统、手部清洗装置、腭部清洗装置等制成便携式的。C用于气泡发生元件的清洁处理装置

图10(a)-10(c)表示用于气泡发生元件内表面的自动清洁器的一个实例。

气泡混合机构中的气泡发生元件23a和压力小室23b与在第一实施方案中的气泡混合机构3或在第二实施方案中的气泡混合机构13相似，它们配置在向洗涤水排放喷嘴21提供洗涤水的管路22的路径中。管路22在气泡发生元件23a的上游弯成直角。上述的各元件彼此整体构成，并可以如图10(a)-10(c)中所示利用在图10(a)-10(c)中未表示的驱动装置沿横向驱动。

管路22在其弯曲部分形成一开口22a。一杆形件25插入到管路22中并通过开口22a插入到气泡发生元件23a中。杆形件25在其伸出开口22a的部分的一端固定到一固定的支承件上。杆形件25在其接近固定端的部分装有第一盖板26a，在其对端装有第二盖板26b，以及在其接近该对端的部分装有刷27。第一盖板26a、第二盖板26b以及刷27都固定到杆形件25上。

当未向管路22提供洗涤水和洗涤水排放喷嘴1未工作时，如上所述的呈整体的各元件利用在图10(a)-10(c)中未表示的驱动装置驱动至图10(a)-10(c)的右方。因此，管路22中的开口22a由第一盖板26a关闭，如图10(b)所示。

向管路22提供洗涤水之前，所述的呈整体的各元件由图10(a)-10(c)中未表示的驱动装置驱动至左方如图10(c)中所示。固定的不可移动的刷27擦气泡发生元件23a的内表面，以便除去附着在气泡发生元件23a的内表面上的脏物。第二盖板26b关闭管路22中的开口22a。

向管路22提供洗涤水，由气泡发生元件23a产生的气泡与流动的洗涤水相混合，并由洗涤水排放喷嘴21喷射气泡流动。

在由洗涤水排放喷嘴21喷射气泡流动完成之后，上述的呈整体的各部件由图10(a)-10(c)中未示出的驱动装置驱动向右方，如图10(b)所示。固定不可移动的刷27擦洗气泡发生元件23a的内表面，以便除去附着在气泡发生元件23a的内表面上的脏物。管路22中的开口22a由第一盖板26a关闭

如果用于气泡发生元件内表面的自动清洁器包含在使用含很多易于沉积的离子如钙离子、镁离子等的水的洗涤水喷射装置中，洗涤水喷射装置的维护变得容易，可以长时间地维持洗涤水喷射装置的性能。D第三实施方案

下面介绍根据本发明的第三实施方案的洗涤水喷射装置。

将洗涤水喷射装置C组装在用于清洗用于人体各部位例如肛门和一些隐蔽部分的安装在抽水便桶上的清洗系统中。如图11中所示，自来水通过  能够控制水压的电磁截止阀30进入热交换器31。热交换器31装有：加热器32；第一水位传感器33和第二水位传感器34，用于检测在热交换器中的水位，防止热交换器31空加热；以及温度传感器35，用于监测在热交换器中的水温。加热到适当温度的水通过泄放阀36引到水通道选择阀37。水通道选择阀37控制水流量并根据由使用人向控制单元的操作输入选择供应水的水通道。将流量受到控制的自来水提供到多个水通道的一个选定的水通道中。由泵40加压的空气引入空气通道选择阀41。空气通道选择阀41根据由使用人向控制单元的操作输入选择供应压缩空气的空气通道。将压缩空气提供到多个空气通道的一个空气通道中。

如图12和13所示，喷嘴39的端部由可拆卸的喷嘴头39a构成。喷嘴头39a在其上表面上装有用于清洗肛门的出口42和43以及用于清洗一些隐蔽部分的出口44和45。气泡混合机构46配置在出口44的下方。气泡混合机构46具有一由树脂材料的烧结的多孔致密体构成的直通气泡发生元件46a。大量的独立细孔形成在气泡发生元件46a的内表面上。气泡发生元件46a在其要固定到喷嘴头39a上的两端通过压配合装配到喷嘴头39a上。使气泡发生元件46a的内径作成在其一端的内径大于其余部分的内径。气泡发生元件46a的内表面形成洗涤水通道。由气泡发生元件46a内表面形成的洗涤水通道的下游端倾斜向上。由气泡发生元件46a内表面形成的洗涤水通道的下游端通过在喷嘴头39a中形成的倾斜向上的直通洗涤水通道47与出口44相连通。由气泡发生元件46a内表面形成的洗涤水通道的上游端与在喷嘴头39a中形成的洗涤水通道48相连通。洗涤水通道48延伸超过气泡发生元件46a达到喷嘴头39a的端部，与在喷嘴头39a中形成的倾斜向上延伸的直通洗涤水通道49相连通。洗涤水通道49与出口45相连通。洗涤水通道48的上游端连接到配置在喷嘴39中的洗涤水管。该洗涤水管在图13中未示出。压力小室46b围绕气泡发生元件46a形成。压力小室46b与在喷嘴头39a中形成的空气通道50相连通。空气通道50的上游端连接到配置在喷嘴39中的空气管。该空气管在图13中未示出。

与气泡混合机构46相似的气泡混合机构配置在出口42和43的下方。与在出口42下方的气泡混合机构相连通的洗涤水管和空气管，以及与在出口43下方的气泡混合机构相连通的洗涤水管和空气管都配置在喷嘴39中。

水通道选择阀37下游的各元件形成洗涤水喷射装置C。

在图11中，标号51代表用于人体的清洗系统的控制器，标号52代表电源供电单元或主电源的控制单元。标号53代表用于检测抽水便桶使用的传感器。

当传感器53检测到抽水便桶使用时，本发明的用于人体的清洗系统起动。当使用人操作控制单元38以选择由出口44和45喷射洗涤水时，自来水通过水通道选择阀37和配置在喷嘴39中的洗涤水管提供到洗涤水通道48，压缩空气通过空气通道选择阀41和配置在喷嘴39中的空气管提供到空气通道50。大量的微气泡与通过气泡混合机构46的水相混合并散布在其中，产生气泡流动。出口44喷射出该气泡流动。未与气泡混合的水由出口45喷射。气泡流动和无气泡的水撞击目标表面并将其清洗。

当时使用人选择由出口42或43喷射洗涤水时，洗涤水通过水通道选择阀37和配置在喷嘴39中的洗涤水管提供到配置在出口42或43下方的气泡混合机构，压缩空气通过空气通道选择阀41和配置在喷嘴39中的空气管提供到配置在出口42或43下方的气泡混合机构。大量的微气泡与通过配置在出口42或43下方的气泡混合机构46的自来水相混合并基本上均匀地散布在其中，产生气泡流动。由出口42或43喷射出该气泡流动。气泡流动撞击目标表面并将其清洗。

在洗涤水喷射装置C中，气泡发生元件46a下游的洗涤水通道47基本上直线延伸。如果洗涤水通道47是弯曲的，当气泡流动通过弯曲的部分时作用在散布在洗涤水中的气泡上的离心力易于使气泡彼此合并。因此，气泡流动易于变成团状流动或泡沫流动。如果洗涤水通道47基本上直线延伸，可防止在离心力的作用下使微气泡合并，从而维持气泡流动。

在洗涤水喷射装置C中，气泡混合机构46配置在喷嘴39中，更确切地说，在喷嘴头39a中形成的出口44的下方。因此，降低了气泡流动在洗涤水通道中的滞留时间，降低了在喷射气泡流动之前散布在水中的气泡合并的或然率，以及增加了直到喷射气泡流动之前维持气泡流动的或然率。

在洗涤水喷射装置C中，装有气泡混合机构46的喷嘴头39a以可拆卸方式连接到喷嘴39上。因此，易于由喷嘴39上卸下喷嘴头39a，并清洗气泡发生元件46a的内表面。因此，可以易于维护气泡混合机构46。

在洗涤水喷射装置C中，通过压配合将气泡发生元件46a固定到喷嘴头39a。因此，防止空气通过在该固定部分形成的气隙与水相混合。因此，防止不希望的大气泡与洗涤水相混合。

在洗涤水喷射装置C中，使气泡发生元件46a在其压配合部分的内径大于其余部分的的内径。因此，在气泡发生元件46a压配合装配后，该压配合部分的内径变得等于其余部分的的内径。因此，防止在洗涤水中产生涡流，防止气泡合并成大气泡。

在洗涤水喷射装置C中，气泡发生元件46a在其两端按压配合装配。将气泡发生元件46a在其一端的内径设置得大于气泡发生元件46a的其余部分的内径。如果气泡发生元件46a在其两端按压配合装配，其就可以牢固地固定到喷嘴头39a上。然而，气泡发生元件46a通常是利用粉末模压制成的。如果将气泡发生元件46a在其两端的内径设置得大于气泡发生元件46a的其余部分的内径，由于模具的结构，在气泡发生元件46a的其中一端形成有毛刺。因此，最好将内径设置得大于其余部分的内径的部分仅限于一端。

在洗涤水喷射装置C中，气泡发生元件46a配置在喷嘴头39a之中以及在出口44下方，气泡发生元件46a的内表面形成的洗涤水通道的下游端向上。因此，气泡发生元件46a下游的洗涤水通道47可以基本上直线延伸，以防止气泡的合并。

在本发明的人体的清洗系统中，水通道选择阀37和空气通道选择阀41由一对电动机同步驱动。水通道选择阀37和空气通道选择阀41可以由单一电动机驱动。气泵40是滚转泵。气泵40也可以是叶轮泵、旋转泵、直线泵等。由于热交换器31属于热水存储型，其基本上避免温度的变化或温度的不均匀。热交换器31可以为瞬时作用型，其小型化并可连续地排放热水；或可以为半热水存储型，其具有热水存储型和瞬时作用型两者的优点。半热水存储型热交换器中的热水存储箱小于常规的热水存储型热交换器中的热水存储箱。半热水存储型热交换器中的加热器的容量大于常规的热水存储型热交换器中的加热器的容量。因此，半热水存储型热交换器在加热容量方面是优异的，相似于瞬时作用型型热交换器，并基本上避免温度的不均匀。在半热水存储型热交换器中，配置在热交换器下游的小型热水存储箱起温度缓冲器的作用，以存储预定持续时间的洗涤水，因此降低了热水中温度分布的不均匀。半热水存储型热交换器在节能效果方面是优异的，并增加了用于人体的清洗系统的便利性。可以使空气混合系数由使用人控制，以控制刺激的程度。在这种情况下，最好是以与控制洗涤水的流量无关地控制空气混合系数。可以将一加热器配置在空气泵40中，以便向气泡混合机构46提供热空气。在这种情况下，热交换器31可以产生25-30℃的低温热水，并该低温热水可与热空气相混合，以加热到体温。因此可以喷射体温的气泡流动。可以使热交换器31中的绝热层变薄，用于人体的清洗系统的尺寸可以降低，这是由于热交换器31产生25-30℃的低温热水。可以取消热交换器31和向气泡混合机构46提供冷水和热空气，以此产生热水的气泡流动。

图14是表示在洗涤水喷射装置C中刚刚产生的气泡的直径和洗涤水的流速之间关系的一个实例的示意图。由图14可以清楚地看出，通过控制洗涤水的流速可以控制产生的气泡的直径。当洗涤水的流速高时，大的剪力施加在产生的气泡上。因此，在气泡产生的第一阶段由洗涤水冲掉气泡，造成与洗涤水相混合并散布在其中。因而，如果洗涤水的流速高，气泡的直径小。当洗涤水的流速保持不变时，气泡的直径基本上与接触水的气泡发生元件表面中形成的独立微孔细孔的开口面积按比例变化。因此，如果洗涤水的流速保持不变，通过选择独立细孔的直径可以控制产生的气泡的直径。

图15是表示在洗涤水喷射装置C中的气泡的生长程度和气泡在洗涤水通道中的滞留时间之间关系的一个实例的示意图。在图15中，Db代表在刚产生之后的气泡的直径，D代表在洗涤水通道滞留一段之后的气泡的直径。由图15可清楚地看出，随在洗涤水通道中的滞留时间的增加，气泡彼此合并直径增长。因此，通过控制气泡在洗涤水通道中的滞留时间，可以控制气泡直径。通过控制洗涤水的流量可以控制气泡在洗涤水通道中的滞留时间，并以此控制气泡直径。当洗涤水的流量低时，洗涤水的流速低，气泡在洗涤水通道中的滞留时间长，得到大尺寸的气泡，并得到能产生柔和刺激的气泡流动。当洗涤水的流量高时，洗涤水的流速高，气泡在洗涤水通道中的滞留时间短，得到小尺寸的气泡，并得到能产生强刺激的气泡流动。E第四实施方案

下面介绍根据本发明的第四实施方案的洗涤水喷射装置。

如在图16和17中所示，本实施方案的洗涤水喷射装置D具有洗涤水排放喷嘴60。喷嘴60的端部部分作为可拆卸的喷嘴头60a构成。喷嘴头60a有第一出口61和第二出口62。洗涤水排放喷嘴60和喷嘴头60a有连通到第一出口61的洗涤水通道63和连通到第二出口62的洗涤水通道64。洗涤水通道64的断面面积设置得大于洗涤水通道63的断面面积。洗涤水排放喷嘴60在其基部装有气泡混合机构65。气泡混合机构65具有由多孔材料制成的圆柱形的气泡发生元件65a，并形成洗涤水通道。大量的独立细孔在气泡发生元件65a的内表面上形成。在气泡发生元件65a中的洗涤水通道断面面积由上游端朝下游端逐渐增加。压力小室65b围绕气泡发生元件65a形成。气泡混合机构65安装有连接到气泡发生元件65a中的洗涤水通道上游端的管接头66，以及与压力小室65b相连通的反L形管接头67。管接头66通过图中未示出的软管连接到洗涤水源。管接头67通过图中未示出的软管连接到压缩空气源。气泡混合机构65适于在固定到洗涤水排放喷嘴60基部的导向元件68中可滑动。形成在导向元件68中的开口69与洗涤水通道63相连通。在导向元件68中形成的开口70与洗涤水通道64相连通。导向元件68装有连接图中未示出的传动皮带的元件71。导向元件68装有偏置气泡混合机构65的弹簧72。洗涤水喷射装置D组装在安装在抽水便桶上的用于人体各部位例如肛门和一些隐蔽部分的清洗系统中。该清洗系统在图中未示出。

在洗涤水喷射装置D中，由在图中未示出的洗涤水源向气泡混合机构65提供洗涤水。由在图中未示出的压缩空气源向气泡混合机构65提供压缩空气。大量的微气泡与通过由气泡发生元件65a的内表面构成的洗涤水通道的洗涤水相混合并基本上均匀地散布在其中(通过气泡发生元件65a的内表面中形成的大量独立细孔)以产生气泡流动。由图16可以清楚地看出，产生的气泡流动通过导向元件68中的开口69和洗涤水通道63，由第一出口61喷射。

在图中未示出的传动皮带开始推动导向元件68中的元件71，以沿在图17中箭头所示方向或朝向喷嘴头60a移动洗涤水排放喷嘴60。当洗涤水排放喷嘴60朝向喷嘴头60a移动时，管接头67贴合到固定的伸出元件73，使气泡混合机构65克服弹簧72的偏置力移动。因此，由图17可以清楚地看出，由气泡发生元件65a的内表面形成的洗涤水通道与导向元件68中的开口70相连通。由图17可以清楚地看出，包含由气泡发生元件65a产生的气泡的洗涤水通过导向元件68中的开口70和洗涤水通道64并由第一出口62喷射。

洗涤水通道64的断面面积大于洗涤水通道63的断面面积。因此，当通过洗涤水通道63的洗涤水流量等于通过洗涤水通道64的洗涤水流量时，通过洗涤水通道64的洗涤水的流速低于通过洗涤水通道63的洗涤水流速。洗涤水通道63的长度基本上等于洗涤水通道64的长度。因此，气泡流动在洗涤水通道64中的滞留时间长于在洗涤水通道63中的滞留时间。因此，包含在由出口62喷射的气泡流动中的气泡的直径变得大于包含在由出口61喷射的气泡流动中的气泡的直径。因此，由出口62喷射的气泡流动产生的柔和于由出口61喷射的气泡流动产生的刺激。如果出口61用于清洗肛门，出口62用于清洗一些隐蔽部分，并将气泡流动选择性地通过如上所述的洗涤水通道选择机构提供到其中一个出口，则提高了用于人体的清洗系统的便利性。

如果当洗涤水喷射装置D工作时中止供应空气，洗涤水可以通过在气泡发生元件65a中的孔流入压力小室65b、空气通道等，这是因为存在渗透压力或由洗涤水通道的阻力引起的压力等。因此，即使当希望喷射无气泡的洗涤水时，也最好提供少量的压缩空气到压力小室中，并使少量的压缩空气与通过气泡发生元件65a的洗涤水相混合。如果喷射空气持续预定的时间，以便在中止洗涤水喷射之后除去遗留在洗涤水排放喷嘴60中的洗涤水，还可以除去附着到喷嘴中接近出口61或62的部分水滴、脏物等。

图18表示利用洗涤水喷射装置D得到的气泡泵(pump)作用的一个实例。

在图18中，Et/Ew代表能量增强效果。Et是刚刚在气泡混合机构65下游的气泡流动的输出能量，Ew是刚刚在气泡混合机构65上游的洗涤水的能量。空泡泵激的总效率用式Et/(Ew+Ea)表达。该总效率为用所有输入能量的总和去除输出能量的结果。Ea是混合空气的能量。Et、Ew和Ea用如下公式表达。

E_w＝P_w Q_w+(ρ_w/2)Q_wV_w ²

E_t＝P_tQ_t+(ρ_t/2)Q_tV_t ²

E_a＝P_a  Q_a。

在上述公式中，P是压力，Q是体积流量，ρ是密度，V是速度。下标w代表刚刚在气泡混合机构65上游的还未与空气混合的洗涤水，下标t代表刚刚在气泡混合机构65下游的已与空气混合的两相流动中的洗涤水，下标a代表空气。P_a是当空气通过气泡混合机构65时，在气泡混合机构65中产生压力损失之前的空气混合压力。如果产生大量的微气泡以及同时与洗涤水相混合并基本上均匀地散布在其中，混合的气泡起气泡泵的作用将洗涤水加速，以此增加洗涤水的能量。混合的气泡的直径小，则气泡的刚性高。因此，气泡不变形或易于在洗涤水中振动。因此，由包含在洗涤水中的气泡引起的能量损失变小。

如果以起气泡泵作用的气泡混合机构65组装在用于人体的清洗系统中，具有小的能量消耗的用于人体各部位例如肛门和一些隐蔽部分的清洗系统可以安装在低水压的位置例如高层多户住宅中的最高层、普通住宅中的第二层等。当安装水泵以便将用于人体的清洗系统安装在低水压的位置上时，如果将气泡混合机构65组装在用于人体的清洗系统中，则水泵的尺寸可以降低。当将水泵连接到自来水管路中以便用泵提升自来水时，对大气开通的存储箱需要配置在自来水管路和水泵之间，以防止由水泵运行对自来水压力的影响引起的洗涤水的回流。由气泡混合机构65构成的气泡泵是根据与常规泵十分不同的工作原理工作，其不影响自来水的压力。因此，由气泡混合机构65构成的气泡泵可以直接连接到自来水管路。因此，当将用于人体的清洗系统安装在低水压的位置上时，用于人体的清洗系统的结构可以大为简化。

如果使用气泡混合机构65，自来水的压力可以降低，用于混合空气所需的压力可以降低。

当在水的硬度高的地区使用气泡混合机构65时，形成在气泡发生元件65a的内表面中的独立细孔易于由该高硬度成分的化合物例如碳酸钙等堵塞。如果独立细孔被堵塞，混合的空气流量将降低。因此，当在水的硬度高的地区使用气泡混合机构65时，气泡混合机构65上游的洗涤水通道最好有用于接纳酸性水的常闭的开口。如果酸性水通过气泡发生元件65a，附着到气泡发生元件65a内表面上的该高硬度成分的化合物易于溶解并消除。可设置酸性水产生器，以在需要时产生酸性水。酸性水产生器可以是用于电解洗涤水的装置，以产生酸性水，或者是用于向洗涤水中添加酸性水可溶材料的装置。酸性水产生器可以可以按预定的时间间隔工作，以便清洗气泡发生元件65a的内表面或当需要时由使用人操作。

图19表示气泡发生元件65a′，其中利用尼龙网形成各独立细孔。在气泡发生元件65a′中，将具有网状分布的独立细孔的尼龙网74通过热粘附结合到一圆柱形格栅状承载元件75上。气泡发生元件65a′具有高的强度。通过选择纤维的直径、纤维间的间隙或纤维的取向，可以自由调节网74中细孔的形状。F用于防止气泡发生元件功能下降的措施

根据试验讨论用于防止碳酸钙沉积在洗涤水喷射装置A、B、C和D中的气泡发生元件3a、13a、46a和65a的内表面上的措施以及防止气泡发生元件3a、13a、46a和65a随老化而功能下降的措施。(1)水垢主要成分的识别

使自来水通过一圆柱形的多孔物体，将压缩空气提供到圆柱形的多孔物体的外表面上，气泡与通过多孔物体的自来水相混合，与气泡相混合的自来水由多孔物体排放。由于与气泡相混合的自来水的连续流动，附着到多孔物体中的水通道表面上的水垢达到妨碍气泡与自来水相混合。利用射线衍射识别水垢的主要成分为碳酸钙。(2)未与气泡混合的自来水的流动试验

将将由丙烯酸材料制成的毛细管的一半长度浸入到由如下3种涂剂中之一，由该涂剂取出并于燥。

将由聚乙烯多孔材料制成的毛细管的一半长度浸入到由如下3种涂剂中之一，由该涂剂中取出并于燥。

①丙烯酸涂剂和硅涂剂的混合涂剂(由Mitsui Toatsu KagakuCo.，Ltd.生产的丙烯酸主制剂Q166，由Nippon Oil & Fats Co.，Ltd.生产的硅FS710，由Mitsui Toatsu Kagaku Co.，Ltd.生产的硬化剂P53-70S与甲苯溶剂相混合。主涂剂与硬化剂的重量比取5∶1。添加适当的硅涂剂和溶剂。)

②主要由烷基聚硅氧烷组成的涂剂(Nippon Gosei Gomu Co.，Ltd生产的GLASKA(A制剂，B制剂)与异丙醇相混合。A制剂与B制剂的重量比取3∶1。添加适当的异丙醇。)

③在室温下固化变为玻璃的涂剂(使用由Nikko Co.，Ltd生产的Go-100-SX(主涂剂，硬化剂)。主涂剂与硬化剂的重量比取10∶1。)

使硬度调节到300并未混合气泡的自来水按照流量为0.5立方分米/分循环通过由丙烯酸多孔材料制成的毛细管和由聚乙烯多孔材料制成的毛细管。

在自来水已连续流动预定的持续时间之后，通过目视观察在毛细管中的水通道的表面。其结果表示在图20中。

由图20可以看出下列事实。

①由丙烯酸多孔材料制成的毛细管中，丙烯酸涂剂和硅涂剂的混合涂剂以及在室温下固化变为玻璃的涂剂对防止碳酸钙沉积是有效的。

②由聚乙烯多孔材料制成的毛细管中，丙烯酸涂剂和硅涂剂的混合涂剂以及主要由烷基聚硅氧烷组成的涂剂对防止碳酸钙沉积是有效的。

③丙烯酸涂剂和硅涂剂的混合涂剂、主要由烷基聚硅氧烷组成的涂剂之中的任一种涂剂和在室温下固化变为玻璃的涂剂的任一种均含一种含硅氧烷键合(Si-O键合)的成分。因此，包含硅氧垸键合的涂剂对防止碳酸钙沉积是有效的。(3)混合有气泡的自来水的试验

①流动程序对抑制碳酸钙沉积的影响的检证测试

将无表面涂层的由聚乙烯多孔材料制成的毛细管(外径×内径×长度＝8毫米×2毫米×10毫米，细孔平均直径26微米)置于压力小室中，利用气泵按照1立方分米/分的流量将空气提供到压力小室中，将硬度调节为300的自来水按照0.5立方分米/分的流量通过毛细管，持续向压力小室提供空气，由毛细管中排放气泡流动。测量装置的配置表示在图21中。

对于如下的3种流动程序测量随时间推移的流入压力小室的空气压力的增加，这3种流动程序为：连续、按1分钟持续流动和5秒钟静止(持续空气流动)的重复循环、按1分钟持续流动和30秒钟静止(持续空气流动)的重复循环。测试结果表示在图22中。

由图22可以清楚地看出，在压力小室中的空气流压力增加的速度，当自来水在毛细管中的流动为断续地停止时比当自来水在毛细管中的流动不中断时要低。因此，显然由于断续地停止自来水在毛细管中流动，抑制了钙在由聚乙烯多孔材料制成的毛细管中水通道表面上的沉积。据分析这是当在水通道中的自来水流动中止时，从在水通道表面上的细孔喷射的空气除去附着在水通道表面上的水垢。由图22可以清楚地看出，由按1分钟持续流动和5秒钟静止(持续空气流动)的重复循环与按1分钟持续流动和30秒钟静止(持续空气流动)的重复循环组成的自来水流动程序，在抑制碳酸钙沉积方面具有基本上相同的效果。

利用在图21中所示的测量装置进行如下的试验。利用气泵按照1立方分米/分的流量将空气提供到压力小室中，将硬度调节为150的自来水按照0.5立方分米/分的流量通过由聚乙烯多孔材料制成的毛细管，持续向压力小室提供空气，将空气提供到压力小室中是持续的，由毛细管喷射气泡流动。

对于如下的2种流动程序：a)连续和b)按1分钟持续流动和5秒钟静止的重复循环，测量随时间推移的流入压力小室的空气压力的增加。测试结果表示在图23中。

由图23中可以清楚地看出，由于断续地停止自来水在毛细管中流动，抑制了钙在由聚乙烯多孔材料制成的毛细管中水通道表面上的沉积，即使在水通道中流动的自来水的硬度变化时也是这样。

②涂剂抑制碳酸钙沉积的影响的验证试验

利用在图21中所示的测量装置进行如下的试验。由丙烯酸多孔材料制成的毛细管(外径×内径×长度＝8毫米×2毫米×10毫米，细孔平均直径40微米)涂覆有丙烯酸涂剂、硅涂剂和氟树脂的混合涂剂(由Mitsui Toatsu Kagaku Co.，Ltd.生产的丙烯酸主制剂Q166，由Nippon Oil& Fats Co.，Ltd.生产的硅FS710，由Nippon Oil & Fats Co.，Ltd.生产的氟树脂F200，由Mitsui Toatsu Kagaku Co.，Ltd.生产的硬化剂P53-70S与甲苯溶剂相混合。主涂剂与硬化剂的重量比取5∶1。添加适当的硅涂剂和溶剂。)将该毛细管置于压力小室中，利用气泵按照1立方分米/分的流量将空气提供到压力小室中，将硬度调节为300的自来水按照0.5立方分米/分的流量通过毛细管，持续向压力小室提供空气，由毛细管中排放气泡流动。在按1分钟持续流动和5秒钟静止的重复循环的过程中，测量随时间推移的流入压力小室的空气压力的增加。测试结果表示在图24中。对相同尺寸但无表面涂层的由丙烯酸多孔材料制成的毛细管进行相同试验的结果也表示在图24中。

由图24清楚地看出，由于利用丙烯酸涂剂、硅涂剂和氟树脂的混合涂剂涂覆表面，流入压力小室的空气压力的增加速率降低，抑制了碳酸钙在由丙烯酸多孔材料制成的毛细管的内表面上的沉积。

利用在图21中所示的测量装置进行如下的试验。由丙烯酸多孔材料制成的毛细管(外径×内径×长度＝8毫米×2毫米×10毫米，细孔平均直径36微米)涂覆有丙烯酸涂剂和硅涂剂的混合涂剂(由MitsuiToatsu Kagaku Co.，Ltd.生产的丙烯酸主制剂Q166，由Nippon Oil & FatsCo.，Ltd.生产的硅FS710，由Mitsui Toatsu Kagaku Co.，Ltd.生产的硬化剂P53-70S与甲苯溶剂相混合。主涂剂与硬化剂的重量比取5∶1。硅含量分别定为0、0.3％和3％(按重量计)。添加适当的溶剂。)将该毛细管置于压力小室中，利用气泵按照1立方分米/分的流量将空气提供到压力小室中，将硬度调节为300的自来水按照0.5立方分米/分的流量通过毛细管，持续向压力小室提供空气，由毛细管中排放气泡流动。在按1分钟持续流动和5秒钟静止的重复循环的过程中，测量随时间推移的流入压力小室的空气压力的增加。测试结果表示在图25中。

由图25清楚地看出，由于利用丙烯酸涂剂和硅涂剂(不含氟树脂)的混合涂剂涂覆表面，抑制了碳酸钙在由丙烯酸多孔材料制成的毛细管的内表面上的沉积。由图25还清楚地看出，在混合涂剂中硅的比率最好为0.3％(按重量计)。

利用在图21中所示的测量装置进行如下的试验。由丙烯酸多孔材料制成的毛细管(外径×内径×长度＝8毫米×2毫米×10毫米，细孔平均直径30微米)涂覆有在室温下固化而变成玻璃的涂剂(由NikkoCo.，Ltd生产的Go-100-SX(主涂剂，硬化剂)。主涂剂与硬化剂的重量比取10∶1。)将该毛细管置于压力小室中，利用气泵按照1立方分米/分的流量将空气提供到压力小室中，将硬度调节为150的自来水按照0.5立方分米/分的流量通过毛细管，持续向压力小室提供空气，由毛细管中排放气泡流动。在按1分钟持续流动和5秒钟静止的重复循环的过程中，测量随时间推移的流入压力小室的空气压力的增加。测试结果表示在图26中。对相同尺寸但无表面涂层的由丙烯酸多孔材料制成的毛细管进行相同试验的测试结果也表示在图26中。

由图26清楚地看出，由于利用在室温下固化变为玻璃的涂剂涂覆表面，抑制了碳酸钙在由丙烯酸多孔材料制成的毛细管的内表面上的沉积。

利用在图21中所示的测量装置进行如下的试验。由聚乙烯多孔材料制成的毛细管(外径×内径×长度＝8毫米×2毫米×10毫米，细孔平均直径25微米)涂覆有丙烯酸涂剂和硅涂剂的混合涂剂(由MitsuiToatsu Kagaku Co.，Ltd.生产的丙烯酸主制剂Q166，由Nippon Oil & FatsCo.，Ltd.生产的硅FS710，由Mitsui Toatsu Kagaku Co.，Ltd.生产的硬化剂P53-70S与甲苯溶剂相混合。主涂剂与硬化剂的重量比取5∶1。硅含量定为0.3％(按重量计)。添加适当的溶剂。)将该毛细管置于压力小室中，利用气泵按照1立方分米/分的流量将空气提供到压力小室中，将硬度调节为150的自来水按照0.5立方分米/分的流量通过毛细管，持续向压力小室提供空气，由毛细管中排放气泡流动。在按1分钟持续流动和5秒钟静止的重复循环的过程中，测量随时间推移的流入压力小室的空气压力的增加。测试结果表示在图27中。

由图27清楚地看出，由于利用丙烯酸涂剂和硅涂剂的混合涂剂涂覆表面，抑制了碳酸钙在由聚乙烯多孔材料制成的毛细管的内表面上的沉积。

利用在图21中所示的测量装置进行如下的试验。由聚乙烯多孔材料制成的毛细管(外径×内径×长度＝8毫米×2毫米×10毫米，细孔平均直径为25-30微米)涂覆有主要由烷基聚硅氧烷组成的涂剂(由Nippon Gosei Gomu Co.，Ltd生产的GLASKA(A制剂，B制剂)与异丙醇混合。A制剂与B制剂的重量比取3∶1。添加适当的异丙醇。)将该毛细管置于压力小室中，利用气泵按照1立方分米/分的流量将空气提供到压力小室中，将硬度调节为150和300的自来水按照0.5立方分米/分的流量通过毛细管，持续向压力小室提供空气，由毛细管中排放气泡流动。在按1分钟持续流动和5秒钟静止的重复循环的过程中，测量随时间推移的流入压力小室的空气压力的增加。利用硬度为150的自来水测试的结果表示在图28中，利用硬度为300的自来水测试的结果表示在图29中。

由图28和29清楚地看出，由于利用主要由烷基聚硅氧烷组成的涂剂涂覆表面，抑制了碳酸钙在由聚乙烯多孔材料制成的毛细管的内表面上的沉积。G洗涤水喷射装置在各种不同装置中的应用G-1应用于一种用于人体各部位例如肛门和一些隐蔽部分的清洗系统

图5中所示的洗涤水喷射装置A可应用于安装在抽水便桶上的用于人体各部位例如肛门和一些隐蔽部分的清洗系统。在装有洗涤水喷射装置A的用于人体的清洗系统中，管路2在其于连续流动阀5上游的部分处装有隔离阀，管路2在其位于连续流动阀5和气泡混合机构3之间的部分处装有加热器，以及装设驱动装置用于驱动洗涤水排放喷嘴1。在用于人体的清洗系统中，喷射气泡流动以获得强净化力，柔和的刺激以及高效节水。

在装有洗涤水喷射装置A的用于人体的清洗系统中，控制器4e能以可变方式控制提供到空气泵4c上的电压。提供到气泵4c上的电压以可变方式控制，以周期性地或按任选方式可变地控制空气与水混合的速率或气泡与洗涤水混合的速率，以可变方式控制净化力及刺激效果。因此增加了用于人体的清洗系统的便利性。

在装有洗涤水喷射装置A的用于人体的清洗系统中，管路4a中在气泵4c下游的部分处装有压力传感器，以便根据压力传感器的输出由控制器4e以可变方式控制提供到气泵4c上的电压。可以配置用于检测气泵4c的转速的转速传感器，以便根据转速传感器的输出由控制器4e以可变方式控制提供到气泵4c上的电压。管路4a中在气泵4c下游的部分处可以装有泄放阀，以由控制器4e打开和关闭该泄放阀。如果根据在气泵4c下游的管路4e中的压力控制提供到气泵4c上的电压，如果根据气泵4c的转速控制提供到气泵4c上的电压，或者控制气泵4c下游管路4a的部分处配置的泄放阀的开闭动作，则可以可变方式控制空气与水混合的速率或气泡与洗涤水混合的速率，也可以可变方式控制净化力及刺激效果。因此增加了用于人体的清洗系统的便利性。

在装有洗涤水喷射装置A的用于人体的清洗系统中，控制器4e可按预定的时间周期打开于连续流动阀5上游的管路2侧的部分处装设的隔离阀，以使洗涤水通过洗涤水喷射装置A。控制器4e可按预定的时间周期驱动空气泵4c。如果洗涤水按预定的时间周期通过洗涤水喷射装置A，或者驱动气泵4c按预定的时间周期向气泡发生元件3a提供压缩空气，则气泡发生元件3a自动地维持运行，以及可以长时间地维持用于人体的清洗系统的功能。

在装有洗涤水喷射装置A的用于人体的清洗系统中，控制器4e可以断续地关闭于连续流动阀5上游的管路2的部分处装设的隔离阀，以便断续地使洗涤水中止通过洗涤水喷射装置A。如果洗涤水断续地中止通过洗涤水通道，而驱动气泵4c连续运行，则由气泡发生元件3a中喷射空气，以除去附着在内表面上的碳酸钙。因此，有效地抑制碳酸钙沉积在气泡发生元件3a中的洗涤水通道内表面上。

在装有洗涤水喷射装置A的用于人体的清洗系统中，控制器4e可以打开于连续流动阀5上游的管路2的部分处装设的隔离阀，以使洗涤水通过洗涤水喷射装置A，或者在用于人体的清洗系统的操作开关接通之后和在洗涤水排放喷嘴1被驱动到预定位置之前驱动空气泵4c。如果实现这种预先操作，移动到预定位置的洗涤水排放喷嘴1可以可靠地喷射气泡流动。

在装有洗涤水喷射装置A的用于人体的清洗系统中，可在管路4a中的气泵4c下游的部分装有可挥发成分混合装置。如果将可挥发成分例如除臭剂、芳香剂等与在气泡中的空气混合，则增加了用于人体的清洗系统的便利性。G-2应用于热水供应装置

图5中所示的洗涤水喷射装置A还可应用于热水供应装置。如在图30中所示，管路2上装有流量传感器80、冷水温度传感器81、加热器82、热水温度传感器83、用于将冷水与热水混合的混合装置84、混合水温度传感器85和水流量控制阀86。这些部件相对于水流由上游到下游按照如下的次序串联配置即流量传感器80、冷水温度传感器81、加热器82、热水温度传感器83、混合装置84、混合水温度传感器85和水流量控制阀86。洗涤水喷射装置A配置在水流量控制阀86的下游。洗涤水喷射装置A中的洗涤水排放喷嘴1构成如喷淋器喷嘴或在浴室中的水龙头、在盥洗室中的水龙头等装置。洗涤水喷射装置A的控制器4e还根据控制加热器82、混合装置84、水流量控制阀86的工作。

在热水供应装置中，控制器4e根据由水流量传感器80检测的流量、由冷水温度传感器81检测的水温、由热水温度传感器83检测的热水温度控制加热器82的工作，以产生所需温度的热水。控制器4e根据由热水温度传感器83检测的热水温度、由混合水温度传感器85检测的混合水温度控制混合装置84，以将冷水与热水混合产生适当温度的混合水。控制器4e控制水流量控制阀86的工作，以使适当温度和流量的混合水通过管路2。控制器4e控制洗涤水喷射装置A中的空气泵4c的工作，以使大量的微气泡和通过管路2的适宜温度的混合水相混合。由洗涤水喷射装置A的洗涤水排放喷嘴1构成的喷淋器喷嘴或浴室中的水龙头、在盥洗室中的水龙头等喷射热水的气泡流动。可就在喷淋器喷嘴或水龙头上游处配置流量传感器，以便当由喷淋器喷嘴或水龙头喷射热水时中止气泵4c，从而喷射无气泡的热水。

在装有洗涤水喷射装置A的热水供应装置中，由于洗涤水喷射装置A的节水效果使热水的消耗下降。因此，加热器82的尺寸可以降低，热水供应装置的尺寸可以降低，热水喷射装置的能量消耗可以节省。G-3应用于喷淋装置

图5中所示的洗涤水喷射装置A可应用于喷淋装置。如图31(a)和31(b)中所示，在应用于喷淋装置的洗涤水喷射装置A中，洗涤水排放喷嘴1形成喷淋头，以及气泡混合装置3配置在洗涤水排放喷嘴1中。气泡发生元件3a包含由多孔材料制成的柱状体3a₁和一对密封柱状体3a₁两端的端片3a₂。3a₁和3a₂上形成有很多透孔3a₃。形成在柱状体3a₁中的透孔3a₃在其周围的表面上形成有大量的独立细孔。将气泡发生元件3a按压配合装配到洗涤水排放喷嘴1中。分散板1a以可拆卸方式连接到洗涤水排放喷嘴1的端部。分散板1a形成有很多与气泡发生元件3a中的透孔3a₃相连通的排放孔1a₁。压力小室3b形成在气泡发生元件3a的周围。洗涤水排放喷嘴1设有与气泡发生元件3a中的透孔3a₃相连通的洗涤水通道1b和与压力小室3b相连通的空气通道1c。洗涤水通道1b连接到管路2，空气通道1c连接到管路4a。除了洗涤水排放喷嘴1形成喷淋头以及气泡混合机构3配置在洗涤水排放喷嘴1中以外，本喷淋装置与在图30中所示的热水供应装置结构相同。

在本喷淋装置中，将适当温度的热水和压缩空气提供到洗涤水排放喷嘴1。热水通过洗涤水通道1b，并流入气泡发生元件3a中的透孔3a₃。压缩空气通过空气通道1c，并流入压力小室3b。由于压缩空气通过气泡发生元件3a变成大量的微气泡，并与通过透孔3a₃的热水相混合并基本上均匀地散布在其中。其中大量的微气泡与通过散布片1a的热水相混合并散布在其中，形成喷淋的气泡流动。

在装有洗涤水喷射装置A的喷淋装置中，实现强净化力和高效节水。G-4应用于头发清洗装置

在图5中所示的洗涤水喷射装置A可以应用于头发清洗装置。如在图32-34中所示，在盆90底部设有排放孔90a。在盆90侧面装有多个喷淋喷嘴91，用于清洗头的侧部和后部；还有多个洗发液喷嘴92和喷淋喷嘴93。盆90装在一图中未示出的基座上。在图31(a)和31(b)中所示的应用于喷淋装置的洗涤水喷射装置A构成具有喷淋喷嘴91和93的洗涤水喷射装置。在应用于此头发清洗装置的洗涤水喷射装置A中，洗涤水和压缩空气被提供到多个洗涤水排放喷嘴。洗发液由图中未示出的洗发液源被提供到洗发液喷嘴92。

本头发清洗装置的使用人面朝上地将头的后部置于盆90上。将图中未示出的罩放在盆90上，以盖住头的前部和顶部。当使用人按下图中未示出的控制开关时，洗发液喷嘴92排放洗发液以清洗头发，以及由喷淋喷嘴91和93喷射气泡流动，以漂洗经清洗的头发。由排放孔90a排放洗涤水。图中未示出的罩在头发清洗的过程中防止洗发液和洗涤水溅射。

在包含洗涤水喷射装置A的头发清洗装置中，可以实现强净化力和高效节水。在包含洗涤水喷射装置A的头发清洗装置中，洗涤水和空气的接触面积是十分大的，因为大量的空气泡与水相混合并散布在其中。由此，通过脱气快速地除去含在洗涤水(自来水)中的氯。因此，由于除去氯，保护头发不受强反应性的氯的损害。可以将一种在水中呈现高吸收速率的气体例如二氧化碳混入洗涤水中，以加速通过脱气除去氯。为了防止其它细菌的生长，正好在洗涤水喷射之前进行除氯。当将洗涤水喷射装置A应用于人的皮肤的清洗装置时，可保护皮肤不受氯的损害。G-5应用于水龙头

图5中所示的洗涤水喷射装置A可以应用于水龙头。如在图35-37中所示，在应用于水龙头的洗涤水喷射装置A中，洗涤水排放喷嘴1形成水龙头的排放头，气泡混合机构3配置在水排放喷嘴1中。洗涤水排放喷嘴1有与气泡发生元件3a相连通的洗涤水通道1d和与压力小室3b相连通的空气通道1e。利用螺钉将洗涤水排放喷嘴1固定到水龙头壳体100中可旋转的排放管101中。洗涤水通道1d通过配置在管路101中的在图中未示出的管路连接到管路2，空气通道1e通过配置在管路101中的在图中未示出的管路连接到管路4a。如在图35-37中所示，本水龙头除了洗涤水排放喷嘴1构成排放喷嘴和气泡混合机构3是配置在洗涤水排放喷嘴1中以外，与在30图中所示的热水供应装置具有相同的结构。

在本水龙头装置中，由在水龙头壳体100中的控制元件100a控制水和空气的流量。

在装有洗涤水喷射装置A的水龙头中，实现强净化力和高效节水。G-6应用于面部清洗装置

图5中所示的洗涤水喷射装置A可以应用于面部清洗装置。该面部清洗装置的结构可与图32-34中所示的头发清洗装置相同。

在装有洗涤水喷射装置A的面部清洗装置中，实现强净化力和高效节水。G-7应用于眼部清洗装置

图5中所示的洗涤水喷射装置A可以应用于眼部清洗装置。该眼部清洗装置的结构除了气泡混合机构3下游的管路2是由软管构成以及洗涤水排放喷嘴1尺寸适合手持以便于眼部清洗操作以外，可与图5中所示的洗涤水喷射装置A相同。

在装有洗涤水喷射装置A的眼部清洗装置中，将气体-液体比η设置得较低，以达到柔和激励和适当的净化力。G-8应用于腭部清洗装置

图5中所示的洗涤水喷射装置A可以应用于腭部清洗装置。该腭部清洗装置的结构除了空气混合机构3下游的管路2是由软管构成以及洗涤水排放喷嘴1作得细长和尺寸适合手持以便于腭部清洗操作以外，可与图5中所示的洗涤水喷射装置A相同。

在装有洗涤水喷射装置A的腭部清洗装置中，实现强净化力和高效节水。G-9应用于手部清洗装置

图5中所示的洗涤水喷射装置A可以应用于手部清洗装置。该手部清洗装置的结构与图35-37中所示的水龙头相同。此外，该手部清洗装置的结构除了用于干燥手部的暖风排放装置配置于水龙头附近以外，与在图35-37中所示的水龙头相同。

在装有洗涤水喷射装置A的手部清洗装置中，实现强净化力和高效节水。G-10应用于浴盆

图5中所示的洗涤水喷射装置A可以应用于浴盆。该浴盆的结构可以为其中洗涤水喷射装置A的中洗涤水排放喷嘴1装配到浴盆的侧壁。

在装有洗涤水喷射装置A的浴盆中，气泡流动撞击人体以便产生按摩效果。G-11应用于超声波清洗装置

洗涤水喷射装置A可应用于超声波清洗装置。

当气泡流动撞击目标表面时，具有低密度的和低动能的气泡和在相邻气泡之间的具有高密度的和高动能的水交替地按短间隔撞击目标表面。因此，在目标表面上产生压力波动或振动。通过改变单位时间撞击目标表面的气泡的数量，有可能控制振动的频率。有可能产生具有强净化力的超声波。因为超声波的波长短，超声波可以达到并去除已进入皱纹或缝隙中的脏物。因此，超声波振动的净化力十分强。

因为超声波的波长短，超声波振动可以清洗小缝隙的内部空间。不过，超声波振动不能清洗大的面积，因为其迅速衰减。长波长的低频波振动具有低的净化力，但是可以清洗大的面积，因为其衰减慢。可以控制气泡的直径同时保持空气流量恒定，以便控制单位时间撞击目标表面的气泡的数量，以此控制在目标表面上产生的振动频率。即通过控制气泡的直径，可以控制净化力的强度或净化的面积。当气泡的直径大时，振动的频率低，可以充分地清洗更广的面积。当气泡的直径小时，振动的频率高，可以清洗局部难处理的脏物。当振动的频率高时，在人体表面上的振动迅速衰减，在皮肤的表面上产生强激励。当振动的频率低时，在皮肤的表面上产生柔和的激励。频率范围为5-30赫的振动能与接近皮肤表面的人体部分的自由振动基本上形成谐振，产生高的按摩效果。因此，频率范围为5-30赫的振动使得使用人通过实际上仅使用少量的洗涤水得到使用大量的洗涤水的感觉。H包含气泡破碎机构的洗涤水喷射装置

在前述的洗涤水喷射装置中的任一装置中，由多孔材料构成的气泡发生元件产生的微气泡，以与洗涤水相混合并散布在其中。然而，该微气泡还可以通过破碎与洗涤水混合的气泡来产生。

如在图38中所示，在洗涤水喷射装置E中，形成洗涤水通道的管路110安装有连续流动阀111、空气混合机构112和气泡破碎机构113。这些部件相对于水流从上游到下游侧按如下的次序串联配置：连续流动阀111、空气混合机构112和气泡破碎机构113。管路110在其下游端装有洗涤水排放喷嘴114。

空气混合机构112由形成洗涤水通道的管路112a以及基本上与管路112a按直角交叉的毛细管112b构成，毛细管112b在管路112a的内表面处开通。

气泡破碎机构113包含：形成洗涤水通道的管路113a和配置在管路113a中带有单一开口113b₁的挡板113b(如图39(a)中所示)；形成洗涤水通道的管路113a和配置在管路113a中的带有多开口113c₁的挡板113c(如图39(b)中所示)；或形成洗涤水通道的管路113a和配置在管路113a中的网113d(如图39(c)中所示)。网113d包含多层由树脂纤维或金属纤维构成的织造布、多层非织造布或互相重叠的类似物。

具有空气泵115a的强制空气供应装置115连接到气泡混合机构112中的毛细管112b。

在洗涤水喷射装置E中，由强制空气供应装置115提供的压缩空气与通过管路112a的洗涤水通过毛细管112b相混合。由于毛细管112b在管路112a的内表面处开通，在毛细管112b的端部产生的气泡沿与流动中洗涤水垂直的方向生长。因此，由于通过管路112a的洗涤水使剪力施加在气泡上，以及气泡在气泡发生的最初阶段由洗涤水夹带离开毛细管112b的端部。因此，具有相对小的直径的气泡与洗涤水混合。当包含小直径气泡的洗涤水通过气泡破碎机构113的挡板113b中的开口113b₁或气泡破碎机构113的挡板113c中的开口113c₁时，洗涤水通道的断面面积降低，洗涤水的流速增加，由于洗涤水使施加在小直径的气泡上的剪力增加，小直径的气泡被破碎成为微气泡。当包含小直径气泡的洗涤水通过气泡破碎机构113的网113d时，小直径的气泡被网113d破碎成为微气泡。由洗涤水排放喷嘴114中喷射气泡流动，在其中大量的微气泡与水清洗相混合并散布在其中。喷射气泡流动增强净化力和高效节水。

本发明的工业应用性

根据本发明，提供一种洗涤水喷射装置，它能增强洗涤水的净化力、产生柔和激励效果和大量节水。

Claims (55)

1、一种洗涤水喷射装置，用于喷射其中有大量的微气泡散布在洗涤水中的气泡流动，它包含：洗涤水喷射机构；洗涤水供应机构，用于向洗涤水喷射机构提供洗涤水；和气泡混合机构，用于将气泡与通过洗涤水通道的洗涤水相混合。

2、一种洗涤水喷射装置，用于喷射其中有大量的微气泡散布在洗涤水中的气泡流动，它包含：洗涤水喷射机构；洗涤水供应机构，用于向洗涤水喷射机构提供洗涤水；和气泡混合机构，用于将产生大量的微气泡同时防止气泡的合并，使气泡与通过洗涤水通道的洗涤水相混合并使气泡散布在通过洗涤水通道的洗涤水中。

3、一种洗涤水喷射装置，用于喷射其中有大量的微气泡基本上均匀地散布在洗涤水中的气泡流动，它包含：洗涤水喷射机构；洗涤水供应机构，用于向洗涤水喷射机构提供洗涤水；和气泡混合机构，用于将产生大量的微气泡同时防止气泡的合并，使气泡与通过洗涤水通道的洗涤水相混合并使气泡基本上均匀地散布在通过洗涤水通道的洗涤水中。

4、一种洗涤水喷射装置，它包含：洗涤水喷射机构；洗涤水供应机构，用于向洗涤水喷射机构提供洗涤水；和气泡混合机构，用于将产生大量的微气泡，并使气泡与通过洗涤水通道的洗涤水相混合，其中E_w和E_t之间的关系为E_w＜E_t，其中E_w为通过刚刚在气泡混合机构上游的洗涤水通道的洗涤水的能量，E_t为通过刚刚在气泡混合机构下游的洗涤水通道的洗涤水的能量。

5、一种洗涤水喷射装置，用于喷射其中有大量的微气泡散布在洗涤水中的气泡流动，它包含：洗涤水喷射机构；洗涤水供应机构，用于向洗涤水喷射机构提供洗涤水；气泡混合机构，用于使气泡与通过洗涤水通道的洗涤水相混合；以及气泡破碎机构，用于将与洗涤水混合的气泡破碎成微气泡。

6、如权利要求1到5中之一所述的洗涤水喷射装置，还包含强制空气供应机构，用于向气泡混合机构强制提供空气。

7、如权利要求1到6中之一所述的洗涤水喷射装置，其中在气泡流动中的微气泡的平均直径为100-1000微米。

8、如权利要求1到7中之一所述的洗涤水喷射装置，其中与洗涤水相混合的空气的体积流量与洗涤水的体积流量的比为0.5∶1到4.0∶1。

9、如权利要求1到8中之一所述的洗涤水喷射装置，其中在气泡混合机构处和气泡混合机构下游的洗涤水通道的断面面积大于直径等于混合的气泡的平均直径的球的投影面积，以及气泡混合机构下游的洗涤水通道的断面面积大于或等于在气泡混合机构处的断面面积。

10、如权利要求1到9中之一所述的洗涤水喷射装置，其中气泡混合机构下游的洗涤水通道基本上直线延伸。

11、如权利要求1到10中之一所述的洗涤水喷射装置，其中气泡混合机构配置在洗涤水喷射机构中。

12、如权利要求11所述的洗涤水喷射装置，其中气泡混合机构配置在洗涤水喷射机构的出口的附近。

13、如权利要求12所述的洗涤水喷射装置，其中在出口附近的洗涤水喷射机构部分是以可拆卸方式连接到其余部分。

14、如权利要求1到13中之一所述的洗涤水喷射装置，其中气泡混合机构具有气泡发生元件，在气泡发生元件与通过洗涤水通道的洗涤水相接触的表面处有大量的独立细孔。

15、如权利要求14所述的洗涤水喷射装置，其中各独立细孔规则地按点阵分布。

16、如权利要求1到13中之一所述的洗涤水喷射装置，其中气泡混合机构具有气泡发生元件，在气泡发生元件与通过洗涤水通道的洗涤水相接触的表面处具有网状结构。

17、如权利要求14或15所述的洗涤水喷射装置，其中气泡发生元件是由基本上呈球形的颗粒的聚集体构成的。

18、如权利要求17所述的洗涤水喷射装置，其中基本上呈球形的颗粒的平均直径为50-300微米。

19、如权利要求17所述的洗涤水喷射装置，其中基本上呈球形的颗粒之间的间隙为50-300微米。

20、如权利要求17到19中之一所述的洗涤水喷射装置，其中基本上呈球形的  颗粒填充系数大于或等于70％。

21、如权利要求14或15所述的洗涤水喷射装置，其中气泡发生元件是由热熔性粉末的热成形密实体构成的。

22、如权利要求14到21中之一所述的洗涤水喷射装置，其中接触洗涤水的气泡发生元件的表面延伸与洗涤水通道内表面相齐平。

23、如权利要求14到22中之一所述的洗涤水喷射装置，其中气泡发生元件是形成洗涤水通道的圆柱形多孔体。

24、如权利要求23所述的洗涤水喷射装置，其中围绕圆柱形多孔体形成空气通道。

25、如权利要求23或24所述的洗涤水喷射装置，其中形成在圆柱形多孔体中的洗涤水通道的断面面积是恒定的，或者是由上游到下游其断面面积逐渐增加。

26、如权利要求23到25中之一所述的洗涤水喷射装置，其中圆柱形多孔体通过压配合固定到洗涤水喷射机构上。

27、如权利要求26所述的洗涤水喷射装置，其中使在圆柱形多孔体的压配合固定部分处的圆柱形多孔体的内径大于圆柱形多孔体其余部分的的内径。

28、如权利要求27所述的洗涤水喷射装置，其中在圆柱形多孔体的两端按压配合装配，使其中一个压配合部分的内径大于圆柱形多孔体其余部分的内径。

29、如权利要求14到28中之一所述的洗涤水喷射装置，其中气泡发生元件的全部或部分是由疏水性材料制成的，或者将疏水性涂剂涂覆在气泡发生元件中形成的洗涤水通道的表面上。

30、如权利要求14到28中之一所述的洗涤水喷射装置，其中气泡发生元件的全部或部分是由亲水性材料制成的，或者将亲水性涂剂涂覆在气泡发生元件中形成的洗涤水通道的表面上。

31、如权利要求14到28中之一所述的洗涤水喷射装置，其中利用表面涂剂涂覆气泡发生元件中形成的洗涤水通道的表面，以防止沉积钙。

32、如权利要求31所述的洗涤水喷射装置，其中的表面涂剂包含硅氧烷键合。

33、如权利要求31所述的洗涤水喷射装置，其中的表面涂剂包含丙烯酸制剂和硅制剂。

34、如权利要求31所述的洗涤水喷射装置，其中的气泡发生元件是多孔的聚乙烯制体，表面涂剂包含烷基聚硅氧烷。

35、如权利要求31所述的洗涤水喷射装置，其中的气泡发生元件是多孔的丙烯酸制体，表面涂剂包含冷固化的玻璃。

36、如权利要求1到35中之一所述的洗涤水喷射装置，还包含溶质浓度控制机构，用于将在洗涤水中的溶质溶解到预定的浓度。

37、如权利要求6所述的洗涤水喷射装置，还包含流量控制机构，用于当强制空气供应机构工作时，断续地中止在洗涤水通道中的洗涤水的流动。

38、如权利要求6或37所述的洗涤水喷射装置，其中洗涤水供应机构具有洗涤水存储箱，以及强制空气供应机构向气泡混合机构和洗涤水存储箱强制提供空气以加压洗涤水，以此由洗涤水存储箱中排放洗涤水。

39、如权利要求38所述的洗涤水喷射装置，其中在将强制空气供应机构与洗涤水存储箱连接的管路上和/或在将强制空气供应机构与气泡混合机构连接的管路上装有压力控制阀。

40、如权利要求38或39所述的洗涤水喷射装置，其中确定洗涤水喷射装置的尺寸、重量和消耗的电功率均确定为便于便携式使用。

41、一种用于人体各部位例如肛门和一些隐蔽部分的清洗系统，它包含如权利要求1到40中之一所述的洗涤水喷射装置。

42、一种用于人体各部位例如肛门和一些隐蔽部分的清洗系统，它包含如权利要求6或37到40中之一所述的洗涤水喷射装置，以及用于按照预定时间周期驱动洗涤水供应机构和强制空气供应机构的控制器。

43、一种如权利要求41或42所述的用于人体各部位例如肛门和一些隐蔽部分的清洗系统，其中的气泡混合机构具有气泡发生元件，在气泡发生元件中在与通过洗涤水通道的洗涤水接触的表面中形成大量的独立细孔，气泡发生元件是由形成洗涤水通道的多孔圆柱形体构成的，该多孔圆柱形体配置在洗涤水喷射机构中，并在洗涤水喷射机构出口的附近，多孔圆柱形体的下游端朝上。

44、一种如权利要求41或42所述的用于人体各部位例如肛门和一些隐蔽部分的清洗系统，它还包含挥发性成分混合机构，用于将挥发性成分与要提供到形成洗涤水通道的空气混合机构中的空气相混合。

45、一种如权利要求41或44所述的用于人体各部位例如肛门和一些隐蔽部分的清洗系统，其中洗涤水喷射机构具有多个出口，并通过通道选择机构将气泡流动选择性地传输到多个出口的其中之一。

46、一种喷淋装置，包含如权利要求1到40之一所述的洗涤水喷射装置。

47、一种头发清洗装置，包含如权利要求1到40之一所述的洗涤水喷射装置。

48、一种面部清洗装置，包含如权利要求1到40之一所述的洗涤水喷射装置。

49、一种眼部清洗装置，包含如权利要求1到40之一所述的洗涤水喷射装置。

50、一种腭部清洗装置，包含如权利要求1到40之一所述的洗涤水喷射装置。

51、一种手部清洗装置，包含如权利要求1到40之一所述的洗涤水喷射装置。

52、一种水龙头，包含如权利要求1到40之一所述的洗涤水喷射装置。

53、一种浴盆，包含如权利要求1到40之一所述的洗涤水喷射装置。

54、一种超声波清洗装置，包含如权利要求1到40之一所述的洗涤水喷射装置。

55、一种热水供应装置，包含如权利要求1到40之一所述的洗涤水喷射装置。

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