DE112018006074T5

DE112018006074T5 - Mikroblasengenerator, Waschmaschine und Haushaltsgerät

Info

Publication number: DE112018006074T5
Application number: DE112018006074.8T
Authority: DE
Inventors: Tomonori UCHIYAMA; Hironori Sasaki; Shun KATO; Takayuki HONMURA; Ken ISONAGA
Original assignee: Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Current assignee: Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Priority date: 2017-11-29
Filing date: 2018-09-11
Publication date: 2020-09-03
Also published as: WO2019106908A1; US11504677B2; CN111417455A; CN111417455B; US20200246763A1

Abstract

Ein Mikroblasengenerator ist aus mindestens zwei von einem einen Strömungspfad ausbildenden Abschnitt, der einen Strömungspfad ausbildet, durch den eine Flüssigkeit strömen kann, und einem Dekompressionselement mit einem Kollisionsabschnitt ausgebildet, der in den den Strömungspfad ausbildenden Abschnitt eingepasst ist und eine Querschnittsfläche des Strömungspfades lokal reduziert, um Mikroblasen in der Flüssigkeit zu erzeugen, die durch den Strömungspfad strömt. Dieser Mikroblasengenerator weist einen Auslass, der mit einem Unterdruck erzeugenden Abschnitt des Dekompressionselements verbunden ist, eine Außenlufteinführungsöffnung, die in dem den Strömungspfad ausbildenden Abschnitt vorgesehen ist, um Außenluft einzuführen, und einen Außenlufteinführungspfad, der eine Verbindung zwischen der Außenlufteinführungsöffnung und dem Auslass herstellt, auf.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Technisches Gebiet
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf einen Mikroblasengenerator, eine Waschmaschine und ein Haushaltsgerät.
Beschreibung des Stands der Technik
In den letzten Jahren haben Mikroblasen mit Größen von einigen zehn Nanometern bis zu einigen Mikrometern, die als feine Blasen, ultrafeine Blasen, Mikro- oder Nanoblasen bezeichnet werden, Aufmerksamkeit erregt. Durch die Verwendung von Wasser, welches solche Mikroblasen enthält, z.B. in einem Reinigungsvorgang, bei dem ein Waschmittel bzw. Waschmittel o.ä. verwendet wird, kann die Dispergierbarkeit des Waschmittels und dessen Permeabilität in einen zu reinigenden Gegenstand verbessert und eine bessere Reinigungswirkung erzielt werden.
Als Mittel zur Erzeugung solcher Mikroblasen ist ein Mikroblasengenerator bekannt, bei dem der sogenannte Venturi-Effekt der Fluiddynamik ausgenutzt wird. In diesem Mikroblasengenerator wird die Querschnittsfläche eines Strömungspfades, durch den eine Flüssigkeit wie z.B. Wasser strömt, lokal reduziert, um die Flüssigkeit, die durch den Strömungspfad strömt, schnell zu dekomprimieren, so dass in der Flüssigkeit gelöste Luft ausgefällt werden kann, um die Mikroblasen zu erzeugen. Ein Rohmaterial der zu erzeugenden Mikroblasen ist allerdings eine gelöste Komponente, d.h. im Wasser gelöste Restluft, und daher ist eine Erzeugungskonzentration der Mikroblasen, d.h. eine Menge der zu erzeugenden Mikroblasen, begrenzt.
Darüber hinaus wird in einem solchen herkömmlichen Mikroblasengenerator z.B. ein spitzes äußeres Schraubenelement in ein den Strömungspfad bildendes Element eingeschraubt, so dass ein Spitzenabschnitt des äußeren Schraubenelements in den Strömungspfad hineinragt und sich dementsprechend ein Mikrospalt im Strömungspfad ausbildet. Bei dieser herkömmlichen Technologie muss der Anwender jedoch eine Vielzahl von kleinen unhandlichen äußeren Schraubenelementen an dem den Strömungspfad bildenden Element anbringen. Darüber hinaus muss der Anwender bei der herkömmlichen Technologie nach dem Anbringen der äußeren Schraubenelemente einen vorstehenden Betrag jedes der äußeren Schraubenelemente einstellen. Folglich erfordern bei der herkömmlichen Technologie die Montage und Einstellung des Mikroblasengenerators Zeit und Arbeit, und daher ist die Produktivität des Mikroblasengenerators gering.
Zitationsliste
Patent-Literatur
Patentliteratur 1: Offengelegtes japanisches Patent Nr. 2012 - 040448
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Technisches Problem
Im Hinblick auf die oben genannten Probleme werden ein Mikroblasengenerator, der in der Lage ist, die Produktivität einer Vorrichtung zu verbessern, die Menge der zu erzeugenden Mikroblasen zu erhöhen und die Erzeugungseffizienz der Mikroblasen zu verbessern, eine Waschmaschine, die den Mikroblasengenerator aufweist, und ein Haushaltsgerät, das den Mikroblasengenerator aufweist, vorgesehen.
Lösung des Problems
Ein Mikroblasengenerator einer Ausführungsform ist aus mindestens zwei von einem einen Strömungspfad ausbildenden Abschnitt, der einen Strömungspfad ausbildet, durch den eine Flüssigkeit strömen kann, und einem Dekompressionselement mit einem Kollisionsabschnitt ausgebildet, der in den den Strömungspfad ausbildenden Abschnitt eingepasst ist und eine Querschnittsfläche des Strömungspfades lokal reduziert, um Mikroblasen in der Flüssigkeit zu erzeugen, die durch den Strömungspfad strömt. Dieser Mikroblasengenerator weist einen Auslass, der mit einem Unterdruck erzeugenden Abschnitt des Dekompressionselements verbunden ist, eine Außenlufteinführungsöffnung, die in dem den Strömungspfad ausbildenden Abschnitt vorgesehen ist, um Außenluft einzuführen, und einen Außenlufteinführungspfad, der eine Verbindung zwischen der Außenlufteinführungsöffnung und dem Auslass herstellt, auf.
Darüber hinaus weist ein Mikroblasengenerator einer anderen Ausführungsform ein erstes Strömungspfadelement mit einem ersten Strömungspfad, durch den eine Flüssigkeit strömen kann, und mit einem Kollisionsabschnitt, der eine Querschnittsfläche des ersten Strömungspfades lokal reduziert, um Mikroblasen in der Flüssigkeit zu erzeugen, die durch den ersten Strömungspfad hindurchströmt, sowie ein zweites Strömungspfadelement mit einem zweiten Strömungspfad, der zumindest den Kollisionsabschnitt des ersten Strömungspfadelementes im Inneren aufnimmt und an einer stromaufwärts gelegenen Seite des ersten Strömungspfadelementes vorgesehen ist und durch den die Flüssigkeit strömen kann, und einen Außenlufteinführungspfad, der eine Verbindung zwischen einem Inneren und einem Äußeren des ersten Strömungspfades oder des zweiten Strömungspfades herstellt, um Außenluft in den ersten Strömungspfad oder den zweiten Strömungspfad aufzunehmen, auf, wobei der Außenlufteinführungspfad einen Spalt zwischen dem ersten Strömungspfadelement und dem zweiten Strömungspfadelement in mindestens einem Teil des Pfades aufweist.
Figurenliste

1 ist eine Ansicht, die schematisch eine Ausgestaltung einer Trommelwaschmaschine zeigt, die ein Beispiel für ein Anwendungsobjekt eines Mikroblasengenerators gemäß einer ersten Ausführungsform ist.
2 ist eine Ansicht, die schematisch eine Ausgestaltung einer vertikalen Waschmaschine zeigt, die ein Beispiel für das Anwendungsobjekt des Mikroblasengenerators gemäß der ersten Ausführungsform ist.
3 ist eine Teilquerschnittsansicht, die schematisch einen Zustand zeigt, in dem der Mikroblasengenerator gemäß der ersten Ausführungsform in einem Wasserinjektionsgehäuse montiert ist.
4 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch eine Ausgestaltung des Mikroblasengenerators gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
5 ist eine Draufsicht, die schematisch eine Ausgestaltung des Mikroblasengenerators gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
6 ist eine Seitenansicht, die schematisch eine Ausgestaltung des Mikroblasengenerators gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
7 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die entlang der X7-X7-Linie von 4 geschnitten ist und schematisch eine Ausgestaltung eines Kollisionsabschnitts gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
8 ist eine vergrößerte Ansicht, die schematisch eine Ausgestaltung des Kollisionsabschnitts gemäß der ersten Ausführungsform zeigt, und die einen Spaltbereich, einen Schlitzbereich und einen von 7 unterschiedenen Segmentbereich zeigt.
9 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch eine Ausgestaltung eines Mikroblasengenerators gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.
10 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die entlang der X10-X10-Linie von 9 geschnitten ist und schematisch eine Ausgestaltung eines Kollisionsabschnitts gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
11 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch eine Ausgestaltung eines Dekompressionsteils gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
12 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die eine Stelle ähnlich der in 10 zeigt und schematisch eine Ausgestaltung eines Kollisionsabschnitts gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt.
13 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch eine Ausgestaltung eines Dekompressionselements gemäß der dritten Ausführungsform zeigt.
14 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch eine Ausgestaltung eines Mikroblasengenerators gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt.
15 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die entlang der X15-X15-Linie von 14 geschnitten ist und schematisch eine Ausgestaltung eines Kollisionsabschnitts gemäß der vierten Ausführungsform zeigt.
16 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch eine Ausgestaltung eines Dekompressionselements gemäß der vierten Ausführungsform zeigt.
17 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die eine Stelle ähnlich der in 15 zeigt und schematisch eine Ausgestaltung eines Kollisionsabschnitts gemäß der fünften Ausführungsform zeigt.
18 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch eine Ausgestaltung eines Dekompressionselements gemäß der fünften Ausführungsform zeigt.
19 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch eine Ausgestaltung eines Mikroblasengenerators gemäß einer sechsten Ausführungsform zeigt.
20 ist eine Ansicht, die eine Trommelwaschmaschine zeigt, die ein Beispiel für ein Anwendungsobjekt eines Mikroblasengenerators gemäß einer siebten Ausführungsform ist.
21 ist eine Ansicht einer vertikalen Waschmaschine, die ein Beispiel für ein Anwendungsobjekt des Mikroblasengenerators gemäß der siebten Ausführungsform ist.
22 ist eine Teilquerschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in dem der Mikroblasengenerator gemäß der siebten Ausführungsform in einem Wasserinjektionsgehäuse montiert ist.
23 ist eine Querschnittsansicht, die den Mikroblasengenerator gemäß der siebten Ausführungsform zeigt.
24 ist eine Querschnittsansicht, die den Mikroblasengenerator entlang der Linie X24-X24 von 23 gemäß der siebten Ausführungsform in vergrößerter Form zeigt.
25 ist eine Querschnittsansicht, die den Mikroblasengenerator in vergrößerter Form zeigt, der entlang der X25-X25-Linie von 23 gemäß der siebten Ausführungsform geschnitten ist.
26 ist eine Ansicht, die eine Druckverteilung und einen Strömungsgeschwindigkeitsvektor in jedem der Querschnitte zeigt, die entlang der A-A-Linie und der B-B-Linie von 24 gemäß der siebten Ausführungsform geschnitten sind.
27 ist eine Querschnittsansicht, die einen Mikroblasengenerator gemäß einer achten Ausführungsform zeigt.
28 ist eine Querschnittsansicht, die in vergrößerter Form den Mikroblasengenerator zeigt, der entlang der X28-X28-Linie von 27 gemäß der achten Ausführungsform geschnitten ist.
29 ist eine Querschnittsansicht, die einen Mikroblasengenerator gemäß einer neunten Ausführungsform zeigt.
30 ist eine Querschnittsansicht, die den Mikroblasengenerator entlang der X30-X30-Linie von 29 gemäß der neunten Ausführungsform in vergrößerter Form zeigt.
31 ist eine Querschnittsansicht, die einen Mikroblasengenerator gemäß einer zehnten Ausführungsform zeigt.
32 ist eine Querschnittsansicht, die einen Mikroblasengenerator gemäß einer elften Ausführungsform zeigt, der auf dem Mikroblasengenerator gemäß der siebten Ausführungsform basiert.
33 ist eine Querschnittsansicht, die den Mikroblasengenerator gemäß der elften Ausführungsform zeigt, der auf dem Mikroblasengenerator gemäß der achten Ausführungsform basiert.
34 ist eine Querschnittsansicht, die den Mikroblasengenerator entlang der Linie X34-34 von 32 und 33 gemäß der elften Ausführungsform in vergrößerter Form zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Im Folgenden wird eine Vielzahl von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Beachten Sie, dass in den jeweiligen Ausführungsformen im Wesentlichen gleiche Ausgestaltungen mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, um die Beschreibung wegzulassen.
(Erste Ausführungsform)
Unter Bezugnahme auf 1 bis 8 wird ein Beispiel für die Anwendung eines Mikroblasengenerators in einer Waschmaschine beschrieben. Eine in 1 dargestellte Waschmaschine 10 weist einen Außengehäuse 11, eine Wasserwanne 12, eine Drehwanne 13, eine Tür 14, einen Motor 15 und ein Ablassventil 16 auf. Es ist zu beachten, dass eine linke Seite von 1 eine Vorderseite der Waschmaschine 10 und eine rechte Seite von 1 eine Rückseite der Waschmaschine 10 ist. Ferner ist zu berücksichtigen, dass eine Seite einer Aufstellfläche, d.h. eine vertikal untere Seite der Waschmaschine 10, eine untere Seite der Waschmaschine 10 ist und eine der Aufstellfläche gegenüberliegende Seite, d.h. eine vertikal obere Seite, eine obere Seite der Waschmaschine 10. Die Waschmaschine 10 ist eine sogenannte Trommelwaschmaschine mit horizontaler Achse, bei der sich eine Drehwelle der Drehwanne 13 absenkt und horizontal oder nach hinten kippt.
Eine in 2 gezeigte Waschmaschine 20 besteht aus einem Außengehäuse 21, einer Wasserwanne 22, einer Drehwanne 23, einem Innendeckel 241, einem Außendeckel 242, einem Motor 25 und einem Ablassventil 26. Beachten Sie, dass eine linke Seite von 2 eine Vorderseite der Waschmaschine 20 und eine rechte Seite von 2 eine Rückseite der Waschmaschine 20 ist. Ferner ist zu beachten, dass eine Seite einer Aufstellfläche, d.h. eine vertikal untere Seite der Waschmaschine 20 eine untere Seite der Waschmaschine 20 und eine der Aufstellfläche gegenüberliegende Seite, d.h. eine vertikal obere Seite, eine obere Seite der Waschmaschine 20 ist. Die Waschmaschine 20 ist eine sogenannte Vertikalachsen-Waschmaschine, bei der eine Drehwelle der Drehwanne 23 in vertikaler Richtung ausgerichtet ist.
Wie in 1 und 2 dargestellt, weist jede der Waschmaschinen 10, 20 eine Wasserinjektionsvorrichtung 30 auf. Die Wasserinjektionsvorrichtung 30 ist hinten oben in jedem der Außengehäuse 11, 21 vorgesehen. Die Wasserinjektionsvorrichtung 30 wird, wie in 1 und 2 dargestellt, über einen Wasserversorgungsschlauch 100 an eine externe Wasserquelle, z.B. einen nicht dargestellten Wasserhahn o.ä., angeschlossen.
Die Wasserinjektionsvorrichtung 30 weist ein Wasserinjektionsgehäuse 31, einen Wasserinjektionsschlauch 32 und ein elektromagnetisches Wasserversorgungsventil 33, wie in 1 und 2 dargestellt, auf. Darüber hinaus weist die Wasserinjektionsvorrichtung 30 ein erstes Dichtungselement 34, ein zweites Dichtungselement 35, ein drittes Dichtungselement 36 und einen Mikroblasengenerator 40, wie in 3 dargestellt, auf. Das Wasserinjektionsgehäuse 31 ist als Ganzes in Behälterform geformt und so ausgestaltet, dass das Gehäuse im Inneren ein Waschmittel, einen Weichspüler oder ähnliches aufnehmen kann.
Das in 3 teilweise dargestellte Wasserinjektionsgehäuse 31 weist einen ersten Speicherabschnitt 311, einen zweiten Speicherabschnitt 312 und einen Verbindungsabschnitt 313 auf. Der erste Speicherabschnitt 311, der zweite Speicherabschnitt 312 und der Verbindungsabschnitt 313 sind z.B. an Positionen vorgesehen, die näher an einem oberen Abschnitt des Wasserinjektionsgehäuses 31 liegen, und sind kreisförmig durch das Wasserinjektionsgehäuse 31 in horizontaler Richtung ausgebildet. Ein Innenraum und ein Außenraum des Wasserinjektionsgehäuses 31 stehen über den ersten Speicherabschnitt 311, den zweiten Speicherabschnitt 312 und den Verbindungsabschnitt 313 in Verbindung.
Der erste Speicherabschnitt 311 und der zweite Speicherabschnitt 312 sind z.B. in zylindrischer Form ausgebildet. In diesem Fall reduziert sich ein Innendurchmesser in der Reihenfolge des ersten Speicherabschnitts 311 und des zweiten Speicherabschnitts 312. Dann wird der Verbindungsabschnitt 313 ausgebildet, indem ein zylindrischer Bodenabschnitt des zweiten Speicherabschnitts 312 in einer Kreisform mit einem Durchmesser, der kleiner als der Innendurchmesser des zweiten Speicherabschnitts 312 ist, durchdrungen wird. Eine erste Stufe 314 ist in einem Grenzabschnitt zwischen dem ersten Speicherabschnitt 311 und dem zweiten Speicherabschnitt 312 ausgebildet. Darüber hinaus ist eine zweite Stufe 315 in einem Grenzabschnitt zwischen dem zweiten Speicherabschnitt 312 und dem Verbindungsabschnitt 313 ausgebildet.
Das elektromagnetische Wasserversorgungsventil 33 ist zwischen dem Wasserversorgungsschlauch 100 und dem Wasserinjektionsgehäuse 31 vorgesehen, wie in 1 und 2 dargestellt. Der Wasserinjektionsschlauch 32 verbindet das Wasserinjektionsgehäuse 31 und einen Innenraum der Wasserwanne 12, 22. Das elektromagnetische Wasserversorgungsventil 33 öffnet und schließt einen Strömungspfad zwischen dem Wasserversorgungsschlauch 100 und dem Wasserinjektionsgehäuse 31, und dieser Öffnungs- und Schließvorgang wird als Reaktion auf ein Steuersignal von einer nicht gezeigten Steuervorrichtung der Waschmaschine 10, 20 gesteuert. Wenn das elektromagnetische Wasserversorgungsventil 33 geöffnet wird, wird Wasser aus der externen Wasserquelle über das elektromagnetische Wasserversorgungsventil 33, das Wasserinjektionsgehäuse 31 und den Wasserinjektionsschlauch 32 in die Wasserwanne 12, 22 injiziert. Wenn zu diesem Zeitpunkt ein Waschmittel oder ein Weichspüler im Wasserinjektionsgehäuse 31 aufgenommen ist, wird Wasser, in dem das Waschmittel oder der Weichspüler gelöst ist, in die Wasserwanne 12, 22 injiziert. Wenn dann das elektromagnetische Wasserversorgungsventil 33 geschlossen wird, wird die Wasserinjektion in die Wasserwanne 12, 22 gestoppt.
Das elektromagnetische Wasserversorgungsventil 33 weist einen Einführungsabschnitt 331 und einen Auslassabschnitt 332, wie in 3 dargestellt, auf. Der Einführungsabschnitt 331 wird an den Wasserversorgungsschlauch 100 angeschlossen, wie in 1 oder 2 dargestellt. Der Auslassabschnitt 332 wird über den Mikroblasengenerator 40 mit dem Wasserinjektionsgehäuse 31 verbunden, wie in 3 dargestellt.
Im Mikroblasengenerator 40 wird während des Durchströmens einer Flüssigkeit, wie z.B. Wasser, durch den Mikroblasengenerator 40 in Richtung eines Pfeils A in 3 der Druck der Flüssigkeit schnell reduziert, um ein in der Flüssigkeit gelöstes Gas wie z.B. Luft auszufällen und Mikroblasen zu erzeugen. Der Mikroblasengenerator 40 der vorliegenden Ausführungsform kann die Mikroblasen erzeugen, einschließlich Blasen mit einem Durchmesser von 50 µm oder weniger. Im Beispiel von 3 strömt Wasser, das aus dem Auslassabschnitt 332 des elektromagnetischen Wasserversorgungsventils 33 austritt, durch den Mikroblasengenerator 40 von der rechten Seite zur linken Seite von 3. In diesem Fall ist im Hinblick auf den in 3 dargestellten Mikroblasengenerator 40 die rechte Seite der Papieroberfläche von 3 eine stromaufwärts gelegene Seite des Mikroblasengenerators 40 und die linke Seite der Papieroberfläche von 3 eine stromabwärts gelegene Seite des Mikroblasengenerators 40.
Der Mikroblasengenerator 40 ist aus einem Harz hergestellt und besteht aus einem Strömungspfadelement 50 und einem Dekompressionselement 60, das in das Strömungspfadelement 50 eingepasst ist, wie in 3 bis 6 dargestellt. Das Strömungspfadelement 50 und das Dekompressionselement 60 weisen die Strömungspfade 41 und 42 auf, durch welche die Flüssigkeit strömen kann, wie in 3 und 4 dargestellt. Die Strömungspfade 41, 42 sind miteinander verbunden, um einen kontinuierlichen Strömungspfad auszubilden. Es ist zu beachten, dass das Strömungspfadelement 50 einem Strömungspfad ausbildenden Abschnitt entspricht, der einen Strömungspfad darstellt, durch den die Flüssigkeit strömen kann.
Für den Fall, dass die Strömungspfade 41, 42 als ein kontinuierlicher Strömungspfad betrachtet werden, weist das Dekompressionselement 60 einen Kollisionsabschnitt 70 auf, der in den kontinuierlichen Strömungspfaden 41, 42 vorgesehen ist. Der Kollisionsabschnitt 70 reduziert lokal eine Querschnittsfläche der Strömungspfade 41, 42, um die Mikroblasen in der Flüssigkeit zu erzeugen, die durch die Strömungspfade 41, 42 strömt. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Mikroblasengenerator 40 aus der Kombination von zwei geteilten Strömungspfadelementen 50 und Dekompressionselement 60 ausgebildet, die getrennt voneinander ausgebildet sind. In der folgenden Beschreibung wird in den beiden Strömungspfaden 41, 42 der Strömungspfad 42 auf der stromaufwärts gelegenen Seite als stromaufwärts gelegener Strömungspfad 42 und der Strömungspfad 41 auf der stromabwärts gelegenen Seite als stromabwärts gelegener Strömungspfad 41 bezeichnet.
Das Strömungspfadelement 50 weist einen ersten Speicherabschnitt 511, einen zweiten Speicherabschnitt 512, einen dritten Speicherabschnitt 513 und einen Verbindungsabschnitt 514, wie in 3 bis 6 dargestellt, auf. Der erste Speicherabschnitt 511, der zweite Speicherabschnitt 512, der dritte Speicherabschnitt 513 und der Verbindungsabschnitt 514 sind kreisförmig durch das Strömungspfadelement 50 in horizontaler Richtung ausgebildet. Der erste Speicherabschnitt 511, der zweite Speicherabschnitt 512 und der dritte Speicherabschnitt 513 sind z.B. in einer zylindrischen Form ausgebildet. In diesem Fall nimmt der Innendurchmesser in der Reihenfolge des ersten Speicherabschnitts 511, des zweiten Speicherabschnitts 512 und des dritten Speicherabschnitts 513 ab.
Der Verbindungsabschnitt 514 wird ausgebildet, indem ein zylindrischer Bodenabschnitt des dritten Speicherabschnitts 513 in einer Kreisform mit einem Durchmesser, der kleiner als der Innendurchmesser des dritten Speicherabschnitts 513 ist, durchdrungen wird. Eine erste Stufe 515 ist in einem Grenzabschnitt zwischen dem ersten Speicherabschnitt 511 und dem zweiten Speicherabschnitt 512 ausgebildet. Darüber hinaus ist eine zweite Stufe 516 in einem Grenzabschnitt zwischen dem zweiten Speicherabschnitt 512 und dem dritten Speicherabschnitt 513 ausgebildet. Darüber hinaus wird eine dritte Stufe 517 in einem Grenzabschnitt zwischen dem dritten Speicherabschnitt 513 und dem Verbindungsabschnitt 514 ausgebildet.
Das Strömungspfadelement 50 hat eine solche Form, dass es eine Vielzahl von Zylindern mit unterschiedlichen Durchmessern kombiniert, wie in 3 bis 6 dargestellt. Insbesondere weist im Strömungspfadelement 50 ein erster zylindrischer Abschnitt 50a, der eine rechte Stelle in 3 bis 6 darstellt, eine zylindrische Form mit dem größten Durchmesser auf, ein zweiter zylindrischer Abschnitt 50b, der eine zentrale Stelle darstellt, eine zylindrische Form mit einem zweiten großen Durchmesser und ein dritter zylindrischer Abschnitt 50c, der eine linke Stelle darstellt, eine zylindrische Form mit dem kleinsten Durchmesser.
Darüber hinaus ist in einem Endabschnitt eines oberen Teils des zweiten zylindrischen Abschnitts 50b an einer Seite des dritten zylindrischen Abschnitts 50c ein Ansauglufteinführungsabschnitt 518 in einer zylindrischen Form vorgesehen, der sich in einer Richtung senkrecht zur Oberfläche des zweiten zylindrischen Abschnitts 40b erstreckt. In dem Ansauglufteinführungsabschnitt 518 ist eine Außenlufteinführungsöffnung 519 zum Einführen von Außenluft ausgebildet. Die Außenlufteinführungsöffnung 519 steht mit einem Innenraum des zweiten zylindrischen Abschnitts 40b in Verbindung.
Wie in 3 dargestellt, werden der zweite zylindrische Abschnitt 50b und der dritte zylindrische Abschnitt 50c des Strömungspfadelements 50 innerhalb des ersten Speicherabschnitts 311 und des zweiten Speicherabschnitts 312 des Wasserinjektionsgehäuses 31 aufgenommen. Zu beachten ist, dass im Wasserinjektionsgehäuse 31 ein Einführungsloch 316 vorgesehen ist, in das der Ansauglufteinführungsabschnitt 518 eingeführt ist, und dass eine Spitze des Ansauglufteinführungsabschnitts 518 durch das Einführungsloch 316 außerhalb des Wasserinjektionsgehäuses 31 freiliegt. Außerdem ist die Spitze mit einem Ende eines nicht abgebildeten Ansaugluftschlauchs verbunden. Zu beachten ist, dass das andere Ende des Schlauches an einer Stelle vorgesehen ist, an der Luft aus einem Innenraum oder einer Außenseite der Waschmaschine 10, 20 entnommen werden kann. Darüber hinaus weist das Strömungspfadelement 50 den stromabwärts gelegenen Strömungspfad 41, wie in 3, 4, und anderen gezeigt, auf. In diesem Fall wird ein Innendurchmesser des Verbindungsabschnitts 313 des Wasserinjektionsgehäuses 31 so eingestellt, dass er größer oder gleich einem Innendurchmesser des stromabwärts gelegenen Strömungspfads 41 ist.
Das erste Dichtungselement 34 und das zweite Dichtungselement 35 sind z.B. O-Ringe, die jeweils aus einem elastischen Element aus Gummi oder ähnlichem bestehen. Das erste Dichtungselement 34 ist in einem ersten Abschnitt der Stufe 515 des Strömungspfadelements 50 zwischen einer Innenfläche des ersten Speicherabschnitts 511 des Strömungspfadelements 50 und dem Auslassabschnitt 332 vorgesehen. Folglich sind der Auslassabschnitt 332 des elektromagnetischen Wasserversorgungsventils 33 und der Mikroblasengenerator 40 in einer wasserdichten Weise miteinander verbunden. Darüber hinaus ist das zweite Dichtungselement 35 in einem ersten Abschnitt der Stufe 314 des Wasserinjektionsgehäuses 31 zwischen einer Innenfläche des ersten Speicherabschnitts 311 des Wasserinjektionsgehäuses 31 und dem dritten zylindrischen Abschnitt 50c des Strömungspfadelements 50 vorgesehen. Folglich sind das Wasserinjektionsgehäuse 31 und das Strömungspfadelement 50 und zusätzlich der Mikroblasengenerator 40 in einer wasserdichten Art und Weise miteinander verbunden.
Das Dekompressionselement 60 weist einen Flanschabschnitt 61, einen Zwischenabschnitt 62 und einen Einfügungsabschnitt 63, wie in 3 und 4 dargestellt, auf. Der Flanschabschnitt 51 stellt einen stromaufwärts gelegenen Abschnitt des Dekompressionselements 60 dar. Wie in 3 und 4 dargestellt, ist eine Abmessung des Außendurchmessers des Flanschabschnitts 61 etwas kleiner als eine Abmessung des Innendurchmessers des zweiten Speicherabschnitts 512 des Strömungspfadelements 50 und größer als eine Abmessung des Innendurchmessers des dritten Speicherabschnitts 513. Folglich wird in dem Fall, in dem das Dekompressionselement 60 in das Strömungspfadelement 50 eingebaut ist, der Flanschabschnitt 61 in der zweiten Stufe 516 mittels des dritten Dichtungselements 36 verriegelt, das z.B. ein O-Ring ist, der aus einem elastischen Element aus Gummi oder ähnlichem besteht.
Der Zwischenabschnitt 62 ist ein Abschnitt, der die Verbindung zwischen dem Flanschabschnitt 61 und dem Einfügungsabschnitt 63 herstellt. Eine Abmessung des Außendurchmessers der Zwischenabschnittes 62 ist kleiner als die Abmessung des Außendurchmessers des Flanschabschnittes 61 und ist größer als die Abmessung des Innendurchmessers des dritten Speicherabschnittes 513, wie in 3 dargestellt. Der Einfügungsabschnitt 63 bildet einen stromaufwärts gelegenen Abschnitt im Dekompressionselement 60. Eine Abmessung des Außendurchmessers des Einfügungsabschnitts 63 ist kleiner als die Abmessung des Außendurchmessers des Zwischenabschnitts 62 und ist etwas kleiner als die Abmessung des Innendurchmessers des dritten Speicherabschnitts 513. Folglich kann der Einfügungsabschnitt 63 des Dekompressionselements 60 in den dritten Speicherabschnitt 513 des Strömungspfadelements 50 eingefügt sein.
Das Dekompressionselement 60 weist den stromaufwärts gelegenen Strömungspfad 42, wie in 3 dargestellt, auf. Der stromaufwärts gelegene Strömungspfad 42 weist einen sich verengenden Abschnitt 421 und einen geraden Abschnitt 422 auf. Der sich verengende Abschnitt 421 hat eine Form mit einem Innendurchmesser, der von einem Einführungsabschnitt des stromaufwärts gelegenen Strömungspfades 42 zur stromabwärts gelegenen Seite hin abnimmt, d.h. eine Seite mit einem Kollisionsabschnitt 70. Das heißt, der sich verengende Abschnitt 421 ist in einer so genannten konisch verjüngenden Rohrform ausgebildet, so dass eine Querschnittsfläche des stromaufwärts gelegenen Strömungspfades 42, d.h. eine Fläche, durch welche die Flüssigkeit kontinuierlich hindurchtreten kann, von der stromaufwärts gelegenen Seite zur stromaufwärts gelegenen Seite hin allmählich abnimmt. Der gerade Abschnitt 422 ist auf einer stromaufwärts gelegenen Seite des sich verengenden Abschnitts 421 vorgesehen. Der gerade Abschnitt 422 hat eine zylindrische Form, bei der sich der Innendurchmesser nicht ändert, d.h. die Querschnittsfläche des Strömungspfades, d.h. der Abschnitt, durch den die Flüssigkeit strömen kann, ändert sich nicht, d. h. eine so genannte gerade Rohrform.
Der Kollisionsabschnitt 70 ist integral mit dem Dekompressionselement 60 ausgebildet. In diesem Fall ist der Kollisionsabschnitt 70 in einem stromabwärts gelegenen Endabschnitt des Dekompressionselements 60 vorgesehen. Der Kollisionsabschnitt 70 weist eine Vielzahl von Vorsprüngen 71, in diesem Fall vier Vorsprünge 71, und vier dünne Abschnitte 72 auf, welche die Vorsprünge 71, wie in 7 dargestellt, miteinander verbinden.
Die jeweiligen Vorsprünge 71 sind über einen gleichen Abstand voneinander entfernt in Richtung einer Umfangsrichtung eines Querschnitts des Strömungspfads 42 angeordnet. Es ist zu beachten, dass für den Fall, dass der Querschnitt des Strömungspfads 42 in der folgenden Beschreibung erwähnt wird, ein Querschnitt gemeint ist, der in einer Richtung rechtwinklig zu einer Strömungsrichtung der durch den Strömungspfad 42 oder ähnliches strömenden Flüssigkeit geschnitten ist, d.h. ein Querschnittsschnitt entlang der Linie X7-X7 von 4. Im Falle, dass die Umfangsrichtung des Strömungspfades 42 erwähnt wird, ist außerdem eine Richtung eines Umfangs zur Mitte des Querschnitts des Strömungspfades 42 oder dergleichen gemeint.
Jeder der Vorsprünge 71 ist in einer Form ausgebildet, die in eine Richtung vorsteht, die den Strömungspfad 42 blockiert, und zwar in einer stab- oder plattenförmigen Form, die von einer inneren Umfangsfläche des Dekompressionselements 60 in radialer Richtung zur Mitte des Strömungspfads 42 hin vorsteht. In der vorliegenden Ausführungsform ist jeder Vorsprung 71 stabförmig mit einem spitzen konischen Spitzenabschnitt und einem halbsäulenförmigen Wurzelabschnitt zur Mitte des Strömungspfades 42 hin in radialer Richtung ausgebildet. Die jeweiligen Vorsprünge 71 sind einander gegenüberliegend und in einem Zustand angeordnet, in dem die konischen Spitzenabschnitte um einen vorbestimmten Abstand voneinander entfernt sind.
Im Kollisionsabschnitt 70, wie in 8 dargestellt, bilden die vier Vorsprünge 71 einen Segmentbereich 423, einen Spaltbereich 424 und einen Schlitzbereich 425 im Strömungspfad 42. Das heißt, die jeweiligen Vorsprünge 71 teilen das Innere des geraden Abschnitts 422 im stromaufwärts gelegenen Strömungspfad 42 in den Segmentbereich 423, den Spaltbereich 424 und den Schlitzbereich 425.
Der Segmentbereich 423 und der Schlitzbereich 425 werden durch zwei Vorsprünge 71 ausgebildet, die in der Umfangsrichtung des stromaufwärts gelegenen Strömungspfads 42 nebeneinander liegen. In diesem Fall werden im stromaufwärts gelegenen Strömungspfad 42 vier Segmentbereiche 423 ausgebildet. Die Segmentbereiche 423 tragen ebenfalls zur Erzeugung der Mikroblasen bei und spielen eine wichtige Rolle als Wasserpfad, der eine durch den Widerstand des Spaltbereichs 424 oder des Schlitzbereichs 425 verminderte Strömungsgeschwindigkeit des Wassers ausgleicht. In diesem Fall haben die jeweiligen Segmentbereiche 423 eine gleiche Fläche.
Der Spaltbereich 424 für die jeweiligen Vorsprünge 71 ist ein Bereich, der von Linien umgeben ist, die jeweils die Spitzenabschnitte von zwei Vorsprüngen 71 verbinden, die in Umfangsrichtung des stromaufwärts gelegenen Strömungspfades 42 benachbart sind. Der Spaltbereich 424 weist die Mitte des Querschnitts des stromaufwärts gelegenen Strömungspfades 42 auf. Eine Anzahl der Segmentbereiche 423 oder der Spaltbereiche 425 entspricht einer Anzahl der Vorsprünge 71. In der vorliegenden Ausführungsform weist der Kollisionsabschnitt 70 vier Segmentbereiche 423 und vier Schlitzbereiche 425 auf.
Jeder der Schlitzbereiche 425 ist ein rechteckiger Bereich, der zwischen zwei Vorsprüngen 71 ausgebildet ist, die in der Umfangsrichtung des stromaufwärts gelegenen Strömungspfades 42 benachbart sind. In der vorliegenden Ausführungsform haben die jeweiligen Schlitzbereiche 425 eine gleiche Fläche. Die jeweiligen Schlitzbereiche 425 stehen über den Spaltbereich 424 miteinander in Verbindung. Ferner stehen in diesem Fall die Segmentbereiche 423, der Spaltbereich 424 und die Schlitzbereiche 425 miteinander in Verbindung und sind insgesamt kreuzförmig ausgebildet.
Ein Endabschnitt des stromaufwärts gelegenen Strömungspfades 42 auf der stromaufwärts gelegenen Seite steht mit einem externen des stromaufwärts gelegenen Strömungspfades 42 über die Segmentbereiche 423, den Spaltbereich 424 und die im Kollisionsabschnitt 70 ausgebildeten Schlitzbereiche 425 in Verbindung. Dann wird eine Endfläche des Kollisionsabschnitts 70 auf der stromabwärts gelegenen Seite, d.h. eine Endfläche des Dekompressionselements 60 auf der stromabwärts gelegenen Seite, so ausgestaltet, dass sie insgesamt flach ist, wie in 3 gezeigt, und ähnliches.
Der Mikroblasengenerator 40 wird im Wasserinjektionsgehäuse 31 in einem Zustand zusammengebaut, in dem der Einfügungsabschnitt 63 des Dekompressionselements 60 in das Strömungspfadelement 50 eingefügt wird und das Strömungspfadelement 50 und das Dekompressionselement 60 miteinander verbunden und zusammengebaut werden, wie in 3 dargestellt. Im Mikroblasengenerator 40 wird der dritte zylindrische Abschnitt 50c des Strömungspfadelements 50 im zweiten Speicherabschnitt 312 aufgenommen, und der zweite zylindrische Abschnitt 50b wird im ersten Speicherabschnitt 311 aufgenommen. Der zweite zylindrische Abschnitt 50b wird in der ersten Stufe 314 über das zweite Dichtungselement 35 fixiert. Darüber hinaus wird der Mikroblasengenerator 40 durch einen Spitzenabschnitt des Auslassabschnitts 332 des elektromagnetischen Wasserversorgungsventils 33 auf ein Wasserinjektionsgehäuse 31 Seite gedrückt. Somit sind der Mikroblasengenerator 40 und das Wasserinjektionsgehäuse 31 im wasserdichten Zustand miteinander verbunden.
In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Strömungspfadelement-Seitennut 521 (bzw. Seitennut des Strömungspfadelements) an einer Stelle des Strömungspfadelements 50 ausgebildet, die mit dem Dekompressionselement 60 in Kontakt kommt, und zwar an einer inneren Umfangswand einer oberen Seite (einer Seite, auf der der Ansauglufteinführungsabschnitt 518 vorgesehen ist) des dritten Speicherabschnitts 513 des Strömungspfadelements 50. Die Strömungspfadelement-Seitennut 521 erstreckt sich von einem Endabschnitt des dritten Speicherabschnitts 513 auf der stromaufwärts gelegenen Seite zu einem Endabschnitt davon auf der stromaufwärts gelegenen Seite. Darüber hinaus ist über einen gesamten Abschnitt der oberen Seite der dritten Stufe 517 des Strömungspfadelements 50 eine Strömungspfadelement-Seitennut 522 ausgebildet. Diese Strömungspfadelement-Seitennuten 521, 522 können z.B. durch Schneiden des Strömungspfadelements 50 ausgebildet sein. Zu beachten ist, dass die Strömungspfadelement-Seitennuten 521, 522 einer Strömungspfad ausbildender Abschnitt-Seitennut entsprechen.
Gemäß einer solchen Ausgestaltung ist beim Zusammenbau des Strömungspfadelements 50 und des Dekompressionselements 60 ein Spalt G2 an einer Stelle vorgesehen, an welcher der Endabschnitt des Dekompressionselements 60 auf der stromaufwärts gelegenen Seite in das Strömungspfadelement 50 eingepasst ist, und ein Spalt G1 ist zwischen dem dritten Speicherabschnitt 513 des Strömungspfadelements 50 und dem Einfügungsabschnitt 63 des Dekompressionselements 60 vorgesehen. Diese Spalte G1, G2 stehen miteinander und auch mit der Außenlufteinführungsöffnung 519 in Verbindung. Folglich wird ein Pfad ausgebildet, um Außenluft in den stromabwärts gelegenen Endabschnitt des Dekompressionselements 60 einzuführen, der eine Unterdruck erzeugende Stelle ist. In der obigen Ausgestaltung fungiert der Spalt G2, welcher durch die Strömungspfadelement-Seitennut 522 ausgebildet ist, als Auslass, der mit der einen Unterdruck erzeugenden Stelle des Dekompressionselements 60 in Verbindung steht. Darüber hinaus fungiert die Strömungspfadelement-Seitennut 521 als Außenlufteinführungspfad, der eine Verbindung zwischen der Außenlufteinführungsöffnung 519 und dem Auslass herstellt.
Es ist zu beachten, dass eine Nut an einer Seite des Dekompressionselements 60 ausgebildet sein kann, so dass ein Spalt ähnlich dem Spalt in dem Fall ausgebildet werden kann, wenn die Strömungspfadelement-Seitennut 521 auf einer Seite des Strömungspfadelements 50 ausgebildet ist, d.h. ein Außenlufteinführungspfad gebildet wird. Darüber hinaus kann auf der Seite des Dekompressionselements 60 eine Nut ausgebildet sein, so dass ein Spalt ähnlich dem Spalt für den Fall ausgebildet wird, dass die Strömungspfadelement-Seitennut 522 auf der Seite des Strömungspfadelements 50 ausgebildet ist, d.h. es wird ein Auslass ausgebildet.
Als nächstes wird ein Betrieb der obigen Ausgestaltung beschrieben.
In der obigen Ausgestaltung, wenn das elektromagnetische Wasserversorgungsventil 33 betätigt wird, um einen Zapfdruck an einen stromaufwärts gelegenen Endabschnitt des Mikroblasengenerators 40, d.h. einen Einführungsabschnitt, anzulegen, strömt das Leitungswasser zunächst von der stromaufwärts gelegenen Seite des Strömungspfads 42 zur stromaufwärts gelegenen Seite des Strömungspfads 41. Das Leitungswasser ist eine gasgelöste Flüssigkeit, in der Luft hauptsächlich als Gas gelöst ist. Der Mikroblasengenerator 40 erzeugt die Mikroblasen mit einem Durchmesser von hauptsächlich 50 µm oder weniger in Wasser, das in den Strömungspfaden 41, 42 strömt. Es ist davon auszugehen, dass ein Erzeugungsprinzip der Mikroblasen durch den Mikroblasengenerator 40 wie folgt aussieht.
Das Wasser, das im Mikroblasengenerator 40 strömt, wird zunächst während des Durchströmens durch den sich verengenden Abschnitt 421 des stromaufwärts gelegenen Strömungspfades 42 verengt, so dass die Strömungsgeschwindigkeit allmählich zunimmt. Darüber hinaus fällt der Druck des Wassers plötzlich ab, wenn der Hochgeschwindigkeitsstrom des Wassers mit dem Kollisionsabschnitt 70 kollidiert und diesen durchströmt. Es ist zu beachten, dass in diesem Fall im stromaufwärts gelegenen Endabschnitt des Dekompressionselements 60, d.h. in der Nähe des Kollisionsabschnitts 70, ein Unterdruck von Atmosphärendruck oder weniger erzeugt wird. Durch einen Kavitationseffekt, der durch diesen plötzlichen Druckabfall erzeugt wird, werden die Blasen im Wasser erzeugt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform kollidiert Wasser, das durch den geraden Abschnitt 422 des stromaufwärts gelegenen Strömungspfades 42 strömt, mit dem Kollisionsabschnitt 70, wobei der Wasserstrom entlang der Peripherie jedes Vorsprungs 71 strömt und entsprechend aufgeteilt wird, um durch die Segmentbereiche 423, den Spaltbereich 424 und die Schlitzbereiche 425 zu strömen. Die Querschnittsflächen des Spaltbereichs 424 und der Schlitzbereiche 425 sind ferner kleiner als die Querschnittsflächen der Segmentbereiche 423, so dass die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers, das durch den Spaltbereich 424 und die Schlitzbereiche 425 strömt, weiter zunimmt.
Dann fällt ein auf das Wasser, das durch den Spaltbereich 424 und die Schlitzbereiche 425 strömt, aufzubringender Umgebungsdruck, in einen Zustand nahe dem Vakuum, und als Folge davon wird die im Wasser gelöste Luft gekocht und als Mikroblasen ausgefällt. Infolgedessen werden die Blasen, die im Wasser erzeugt werden, das durch den Kollisionsabschnitt 70 hindurchtritt, auf Durchmesser von 50 µm oder weniger miniaturisiert, und eine Menge der Mikroblasen nimmt zu. Auf diese Weise durchströmt das Wasser den Mikroblasengenerator 40, so dass eine große Menge an Mikroblasen erzeugt werden kann.
Darüber hinaus wird im Falle der vorliegenden Ausführungsform der Unterdruck, wie oben beschrieben, in der Nähe des stromabwärts gelegenen Endabschnitts des Dekompressionselements 60 erzeugt, und der Spalt G2, der als Auslass fungiert, befindet sich an der Stelle, an der der Unterdruck erzeugt wird. Dann steht der Spalt G2 mit der Außenlufteinführungsöffnung 519 über die Strömungspfadelement-Seitennut 521 (der Spalt G1) in Verbindung, die als Außenlufteinführungspfad fungiert. Folglich wird die Außenluft durch die Außenlufteinführungsöffnung 519 angesaugt und in die Nähe des stromabwärts gelegenen Endabschnitts des Dekompressionselements 60 geführt. Die auf diese Weise entnommene Luft wird im stromabwärts gelegenen Strömungspfad 41 einer hohen Strömungsgeschwindigkeit oder Turbulenzen ausgesetzt, und die Blasen werden zerkleinert und werden zu Mikroblasen von 1000 nm oder weniger.
Hier werden die Mikroblasen im Allgemeinen entsprechend den Durchmessern der Blasen wie folgt klassifiziert. Zum Beispiel werden die Mikroblasen mit Durchmessern zwischen 1 µm und 100 µm als Mikroblasen bezeichnet. Darüber hinaus werden die Mikroblasen mit Durchmessern von 1 µm (1000 nm) oder weniger als ultrafeine Blasen bezeichnet. Diese Mikroblasen und ultrafeinen Blasen werden dann allgemein als feine Blasen bezeichnet. Wenn die Blasen einen Durchmesser von einigen zehn Nanometern haben, werden die Blasen kleiner als eine Lichtwellenlänge und können daher visuell nicht erkannt werden, und die Flüssigkeit wird transparent. Darüber hinaus ist bekannt, dass diese Mikroblasen eine ausgezeichnete Reinigungskapazität eines Objekts in der Flüssigkeit haben, z.B. aufgrund der Eigenschaften, dass die gesamte Grenzfläche groß ist, die Austrittsgeschwindigkeit gering und der Innendruck groß ist.
Beispielsweise steigen die Blasen mit Durchmessern von 100 µm oder mehr aufgrund einer Auftriebskraft in der Flüssigkeit schnell auf, zerplatzen und verschwinden an einer Flüssigkeitsoberfläche, so dass die Blasen eine vergleichsweise kurze Verweilzeit in der Flüssigkeit haben. Andererseits haben die Mikroblasen mit Durchmessern von weniger als 50 µm eine geringe Auftriebskraft und damit eine lange Verweilzeit in der Flüssigkeit. Zudem ziehen sich die Mikroblasen beispielsweise in der Flüssigkeit zusammen und werden schließlich zerkleinert, so dass sie zu winzigen Nanoblasen werden. Darüber hinaus werden beim Zerkleinern der Mikroblasen lokal hohe Temperaturen und hohe Spannungen erzeugt, um Fremdstoffe wie organische Stoffe zu zerstören, die in der Flüssigkeit schwimmen oder am Objekt anhaften. Dadurch wird eine hohe Reinigungskapazität ausgeübt.
Darüber hinaus sind die Mikroblasen negativ geladen und können daher positiv geladene Fremdstoffe, die in der Flüssigkeit schwimmen, leicht adsorbieren. Folglich werden die durch die Zerkleinerung der Mikroblasen zerstörten Fremdstoffe von den Mikroblasen adsorbiert und treten langsam an die Flüssigkeitsoberfläche aus. Anschließend werden die auf der Flüssigkeitsoberfläche angesammelten Fremdstoffe entfernt, um die Flüssigkeit zu reinigen. Infolgedessen wird die hohe Reinigungskapazität ausgeübt.
Hier liegt der Druck eines allgemeinen Haushaltswasserhahns etwa zwischen 0,1 MPa und 0,4 MPa, und in einer allgemeinen Waschmaschine wird ein maximal zulässiger Druck auf 1 MPa festgelegt. Wenn in diesem Fall ein Wasserdruck von 1 MPa auf den Mikroblasengenerator 40 ausgeübt wird, wirkt eine Spannung von maximal 18 MPa auf den Wurzelabschnitt des Vorsprungs 71. Darüber hinaus hat eine Leistung des Mikroblasengenerators 40 Einfluss auf die jeweiligen Dimensionen wie Längen-, Breiten- und Spaltmaß des Schlitzbereichs 425 im Kollisionsabschnitt 70, weshalb es notwendig ist, die Genauigkeit jeder Dimension genau zu beherrschen. Um die Genauigkeit jeder Abmessung genau zu beherrschen, ist es in diesem Fall vorzuziehen, eine Formschrumpfung oder eine Wärmeschrumpfung während der integralen Ausbildung des Dekompressionselements 60 und des Kollisionsabschnitts 70 auf 3% oder weniger zu unterdrücken.
Daher wird in der vorliegenden Ausführungsform als Material des Mikroblasengenerators 40 ein Kunstharz wie z.B. Polyacetal-Copolymerharz (POM-Copolymer), Polycarbonat (PC)-Harz, Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS)-Harz oder Polyphenylensulfid (PPS)-Harz verwendet. Jedes dieser Materialien weist eine ausgezeichnete Wasserbeständigkeit, Schlagfestigkeit, Verschleißfestigkeit und chemische Beständigkeit auf und hat eine Zugfestigkeit von 18 MPa oder mehr sowie eine Form- und Wärmeschrumpfung von 3 % oder weniger. Es ist zu beachten, dass der Mikroblasengenerator 40 nicht auf das oben beschriebene Harzmaterial beschränkt ist und aus verschiedenen Harzmaterialien mit einer Steifigkeit ausgebildet sein kann. Darüber hinaus können das Strömungspfadelement 50 und das Dekompressionselement 60 aus verschiedenen Materialien ausgebildet sein.
Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform weist der Mikroblasengenerator 40 den Auslass, der mit der Unterdruckerzeugungsstelle des Dekompressionselements 60 verbunden ist, die Außenlufteinführungsöffnung 519, die in dem Strömungspfadelement 50 vorgesehen ist, um die Außenluft einzuführen, und den Außenlufteinführungspfad auf, der eine Verbindung zwischen der Außenlufteinführungsöffnung 519 und dem obigen Auslass herstellt. Entsprechend der Ausgestaltung wird die durch die Außenlufteinführungsöffnung 519 angesaugte Außenluft zu der Unterdruckerzeugungsstelle des Dekompressionselements 60 geführt, insbesondere in die Nähe des Kollisionsabschnitts 70. Die auf diese Weise angesaugte Luft wird unter der hohen Strömungsgeschwindigkeit oder den Turbulenzen im stromabwärts gelegenen Strömungspfad 41 ausgesetzt, und die Blasen werden unterteilt und werden zu den Mikroblasen von 1000 nm oder weniger. Folglich können in der vorliegenden Ausführungsform nicht nur die aus dem im Leitungswasser gelösten Gas stammenden Mikroblasen, sondern auch die aus der Außenluft stammenden Mikroblasen erzeugt werden. Das heißt, in der vorliegenden Ausführungsform kompensiert die Außenluft das Rohmaterial der Mikroblasen und damit eine Konzentration der zu erzeugenden Mikroblasen, d.h. die Menge der zu erzeugenden Mikroblasen kann im Vergleich zu einem herkömmlichen Mikroblasengenerator zunehmen.
Darüber hinaus ist der Mikroblasengenerator 40 nicht ein Element, sondern in zwei Elemente des Strömungspfadelements 50 und des Dekompressionselements 60 unterteilt, so dass der Generator im Spritzgussverfahren hergestellt werden kann, bei dem eine Form verwendet wird. Die Produktivität des Mikroblasengenerators 40 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann daher verbessert werden, und als Folge davon können die Mikroblasengeneratoren 40 zu vergleichsweise geringen Kosten in Serie hergestellt werden. Zudem ist der Mikroblasengenerator 40 der vorliegenden Ausführungsform nicht ein Element, sondern wie oben beschrieben in zwei Elemente unterteilt, so dass auch ein hoher Grad an Gestaltungsfreiheit bezüglich Form, Abmessung, Lage o.ä. eines Loches, einer Nut o.ä. erreicht werden kann.
In der vorliegenden Ausführungsform wird der Einführungspfad zum Einführen der Außenluft durch die Bearbeitung des Strömungspfadelements 50 ausgebildet, und das Dekompressionselement 60 weist die gleiche Ausgestaltung wie in einer konventionellen Ausgestaltung auf, die nicht mit dem Einführungspfad zum Einführen der Außenluft versehen ist. Folglich kann als Form zur Herstellung des Dekompressionselements 60 der vorliegenden Ausführungsform eine Form zur Herstellung eines Dekompressionselements in der herkömmlichen Ausgestaltung umgelenkt werden. Daher muss in der vorliegenden Ausführungsform die Form zur Herstellung des Dekompressionselements 60 nicht geändert werden, und die Herstellungskosten können ebenso wie die Kosten für die Änderung reduziert werden.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Kollisionsabschnitt 70 integral mit dem Dekompressionselement 60 ausgebildet. Dadurch kann die Anzahl der Teile des Mikroblasengenerators 40 reduziert werden, und der Kollisionsabschnitt 70, der ein kleines Teil ist, muss nicht mit dem Dekompressionselement 60 zusammengebaut werden. Darüber hinaus ist im Gegensatz zu dem Fall, dass der Kollisionsabschnitt 70 eine externe Schraube aufweist, nach dem Zusammenbau keine Feineinstellung erforderlich, und zusätzlich ist der Kollisionsabschnitt 70 integral mit dem Dekompressionselement 60 geformt und unbeweglich gegenüber dem Dekompressionselement 60, so dass verhindert werden kann, dass der Spaltbereich 424 durch die Veränderung im Laufe der Zeit verändert wird. Durch diese Ergebnisse können der Arbeitsaufwand und die Zeit für Montage und Einstellung reduziert, die Handhabung erleichtert und eine stabilisierte Leistung über einen langen Zeitraum aufrechterhalten werden.
Hier wird z.B. ein Fall betrachtet, in dem der Mikroblasengenerator 40 nicht den sich verengenden Abschnitt 421 aufweist und vom Auslassabschnitt 332 des elektromagnetischen Wasserversorgungsventils 33 direkt mit dem geraden Abschnitt 422 des stromaufwärts gelegenen Strömungspfades 42 verbunden ist. In diesem Fall ist eine Innendurchmesserabmessung des Auslassabschnitts 332 größer als eine Innendurchmesserabmessung des geraden Abschnitts 422, und daher wird eine Stufe zwischen dem Auslassabschnitt 332 und dem geraden Abschnitt 422 erzeugt. Folglich kollidiert ein Teil des aus dem Auslassabschnitt 332 austretenden Leitungswassers mit der Stufe zwischen dem Auslassabschnitt 332 und dem geraden Abschnitt 422, und die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers, das in den geraden Abschnitt 422 strömt, nimmt ab. Infolgedessen reduziert sich die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers, das durch den Mikroblasengenerator 40 strömt, und infolgedessen werden die Größen der im Mikroblasengenerator 40 erzeugten Mikroblasen ungeeignet, und eine Anzahl der Blasen nimmt ab.
Auf der anderen Seite weist der Mikroblasengenerator 40 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zusätzlich den sich verengenden Abschnitt 421 auf. Der sich verengende Abschnitt 421 ist auf der stromaufwärts gelegenen Seite des Kollisionsabschnitts 70 vorgesehen und in einer sich verjüngenden Form mit einem Innendurchmesser, der von der stromaufwärts gelegenen Seite zur stromabwärts gelegenen Seite hin abnimmt, ausgebildet. Folglich wird das aus dem Auslassabschnitt 332 austretende Wasser während des Durchströmens durch den sich verengenden Abschnitt 421 allmählich verengt, und die Strömungsgeschwindigkeit nimmt dementsprechend allmählich zu. Das heißt, dass fast das gesamte Leitungswasser, das aus dem Auslassabschnitt 332 austritt, den geraden Abschnitt 422 mit einer Geschwindigkeit durchläuft, die nicht reduziert wird und umgekehrt erhöht wird. Daher kann die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers, das den Kollisionsabschnitt 70 passiert, erhöht werden, so dass die Größe und Anzahl der im Mikroblasengenerator 40 erzeugten Mikroblasen zufriedenstellend sein kann und sich die Effizienz der Mikroblasenerzeugung weiter verbessert.
Darüber hinaus weist der Kollisionsabschnitt 70 eine Vielzahl von, in diesem Fall vier Vorsprüngen 71 auf. Jeder Vorsprung 71 steht von der inneren Umfangsfläche des Dekompressionselements 60 bis zu einer Innenseite des Strömungspfades 42 vor und ist in der konischen Form mit dem spitzen Spitzenabschnitt ausgebildet. Darüber hinaus wird im Kollisionsabschnitt 70 der Spaltbereich 424 ausgebildet. Der Spaltbereich 424 ist ein Bereich, der zwischen den Spitzenabschnitten der Vielzahl von, in diesem Fall, vier Vorsprüngen 71 ausgebildet ist.
Folglich durchströmt das Wasser, das durch den stromaufwärts gelegenen Strömungspfad 42 strömt, den Spaltbereich 424 und wird weiter dekomprimiert, so dass sich der Kavitationseffekt weiter verbessern kann. Infolgedessen können die in der Flüssigkeit erzeugten Blasen weiter miniaturisiert werden, und die Menge der Mikroblasen kann zunehmen.
Darüber hinaus ist in dem Kollisionsabschnitt 70 der Schlitzbereich 425 ausgebildet. Der Schlitzbereich 425 ist zwischen zwei benachbarten Vorsprüngen 71 der Vielzahl von Vorsprüngen 71 ausgebildet. Folglich tritt Wasser, das durch den Kollisionsabschnitt 70 strömt, auch durch den Schlitzbereich 425 und wird dekomprimiert, so dass sich der Kavitationseffekt verbessern kann. Infolgedessen können auch in diesem Bereich die in der Flüssigkeit ausgefällten Blasen miniaturisiert werden, und die Menge der Mikroblasen kann zunehmen.
(Zweite Ausführungsform)
Im Folgenden wird eine zweite Ausführungsform unter Bezugnahme auf 9 bis 11 beschrieben.
Wie in 9 dargestellt, ist in einem Strömungspfadelement 50 der vorliegenden Ausführungsform eine Strömungspfadelement-Seitennut 522 nicht ausgebildet. Im Gegensatz dazu ist, wie in 10 und 11 gezeigt, in einem Kollisionsabschnitt 70 der vorliegenden Ausführungsform, eine Kollisionsabschnitt-Seitennut 711 in einer Endfläche des Kollisionsabschnitts auf einer stromabwärts gelegenen Seite eines Vorsprungs 71 ausgebildet, der sich auf einer oberen Seite befindet (eine Seite, auf der ein Ansauglufteinführungsabschnitt 518 vorgesehen ist). In diesem Fall befindet sich die Kollisionsabschnitt-Seitennut 711 in einem zentralen Abschnitt des Vorsprungs 71 in Umfangsrichtung und ist so vorgesehen, dass sie sich in radialer Richtung erstreckt. Die Kollisionsabschnitt-Seitennut 711 kann z.B. durch Schneiden eines Dekompressionselements 60 ausgebildet sein.
Auch bei einer solchen Ausgestaltung, wie in 9 dargestellt, sind bei der Montage des Strömungspfadelements 50 und des Dekompressionselements 60 zwei Spalte G1, G2 ähnlich denen der ersten Ausführungsform vorgesehen. Zu beachten ist, dass in der vorliegenden Ausführungsform die Kollisionsabschnitt-Seitennut 711 als Auslass fungiert. Daher können auch in der vorliegenden Ausführungsform ähnliche Effekte wie bei der ersten Ausführungsform erzielt werden. Darüber hinaus strömt in diesem Fall Außenluft, die durch eine Außenlufteinführungsöffnung 519 angesaugt wird, durch den Auslass, der die im Kollisionsabschnitt 70 ausgebildete Kollisionsabschnitt-Seitennut 711 aufweist, und wird bis in die Nähe einer Spitze des Vorsprungs 71 geführt. Infolgedessen werden die von der Außenluft stammenden Blasen einer Stelle ausgesetzt, an der Turbulenzen am wahrscheinlichsten auftreten und können leicht zu Mikroblasen von 1000 nm oder weniger werden. Daher kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Menge der zu erzeugenden Mikroblasen weiter zunehmen.
(Dritte Ausführungsform)
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf 12 und 13 eine dritte Ausführungsform beschrieben.
Ein Strömungspfadelement der vorliegenden Ausführungsform hat eine ähnliche Ausgestaltung wie das Strömungspfadelement 50 der zweiten Ausführungsform und ist nicht mit einer Strömungspfadelement-Seitennut 522 ausgebildet. Andererseits ist, wie in 12 und 13 gezeigt, in einem Kollisionsabschnitt 70 der vorliegenden Ausführungsform eine Kollisionsabschnitt-Seitennut 721 in einer Endfläche des Kollisionsabschnitts auf einer stromabwärts gelegenen Seite eines dünnen Abschnitts 72 ausgebildet, der sich auf einer oberen Seite befindet (einer Seite, auf der ein Ansauglufteinführungsabschnitt 518 vorgesehen ist). In diesem Fall befindet sich die Kollisionsabschnitt-Seitennut 721 in einem zentralen Abschnitt des dünnen Abschnitts 72 in Umfangsrichtung und ist so vorgesehen, dass sie sich in radialer Richtung erstreckt. Die Kollisionsabschnitt-Seitennut 721 kann z.B. durch Schneiden eines Dekompressionselements 60 ausgebildet sein.
Wenn das Strömungspfadelement 50 und das Dekompressionselement 60 zusammengesetzt werden, sind gemäß einer solchen Ausgestaltung auch zwei Spalte G1, G2 ähnlich denen der ersten Ausführungsform vorgesehen. Es ist zu beachten, dass in der vorliegenden Ausführungsform die Kollisionsabschnitt-Seitennut 721 als Auslass fungiert. Daher können auch in der vorliegenden Ausführungsform ähnliche Effekte wie bei der ersten Ausführungsform erzielt werden. Darüber hinaus tritt in diesem Fall die durch eine Außenlufteinführungsöffnung 519 angesaugte Außenluft durch den Auslass mit der im Kollisionsabschnitt 70 ausgebildeten Kollisionsabschnitt-Seitennut 721 und wird in die Nähe des dünnen Abschnitts 72 geführt. Infolgedessen werden die von der Außenluft stammenden Blasen einer Stelle ausgesetzt, an der eine hohe Strömungsgeschwindigkeit herrscht, und können leicht zu Mikroblasen von 1000 nm oder weniger werden. Daher kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Menge der zu erzeugenden Mikroblasen weiter zunehmen.
Beachten Sie, dass im Vergleich zu der dritten Ausführungsform mit der zweiten Ausführungsform die jeweiligen Ausführungsformen die folgenden Eigenschaften aufweisen. D.h., wenn in einem Vorsprung 71 wie bei der zweiten Ausführungsform eine Nut ausgebildet ist, vergrößert sich die Länge der auszubildenden Nut vergleichsweise, so dass es vergleichsweise schwierig ist, die Nut zu bearbeiten. Andererseits, wenn die Nut in dem dünnen Abschnitt 72 wie in der dritten Ausführungsform ausgebildet wird, ist die Länge der zu bildenden Nut vergleichsweise kurz, so dass die Nut vergleichsweise leicht zu bearbeiten ist und Grate, Späne und dergleichen, die mit der Bearbeitung einhergehen, schwer zu erzeugen sind.
Darüber hinaus kann bei einer Ausgestaltung, bei der die Außenluft wie bei der zweiten Ausführungsform in die Nähe einer Spitze des Vorsprungs 71 geführt wird, die Menge der zu erzeugenden Mikroblasen weiter zunehmen, im Vergleich zu einem Fall, bei dem die Außenluft wie bei der dritten Ausführungsform in die Nähe des dünnen Abschnitts 72 geführt wird. Wenn eine einfache Verarbeitung als wichtig erachtet wird, kann daher die Ausgestaltung der dritten Ausführungsform verwendet werden, und wenn die Erhöhung der Menge der zu erzeugenden Mikroblasen als wichtig erachtet wird, kann die Ausgestaltung der zweiten Ausführungsform verwendet werden.
(Vierte Ausführungsform)
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 14 bis 16 eine vierte Ausführungsform beschrieben.
Wie in der 14 dargestellt, ist in einem Strömungspfadelement 50 der vorliegenden Ausführungsform eine Strömungspfadelement-Seitennut 522 nicht ausgebildet. Folglich sind in der vorliegenden Ausführungsform, wenn das Strömungspfadelement 50 und ein Dekompressionselement 60 zusammengebaut werden, an einer Stelle, an der ein Endabschnitt des Dekompressionselements 60 auf einer stromaufwärts gelegenen Seite in das Strömungspfadelement 50 eingepasst ist, keine Spalten vorgesehen. Mit anderen Worten, die vorliegende Ausführungsform hat eine Ausgestaltung, bei der das Strömungspfadelement 50 und das Dekompressionselement 60 so zusammengesetzt sind, dass der Endabschnitt des Dekompressionselements 60 auf der stromaufwärts gelegenen Seite in engen Kontakt mit dem Strömungspfadelement 50 kommt.
Darüber hinaus ist im Strömungspfadelement 50 der vorliegenden Ausführungsform anstelle einer Strömungspfadelement-Seitennut 521 eine Strömungspfadelement-Seitennut 531 ausgebildet. Die Strömungspfadelement-Seitennut 531 erstreckt sich von einem Endabschnitt eines dritten Speicherabschnitts 513 auf einer stromaufwärts gelegenen Seite zu einem Zwischenabschnitt eines Strömungspfades in Strömungsrichtung, genauer gesagt zu einer Position, die in Strömungsrichtung des Strömungspfades in der Nähe einer Mitte eines Kollisionsabschnitts 80 des Dekompressionselements 60 liegt. Zu beachten ist, dass die Strömungspfadelement-Seitennut 531 einer den Strömungspfad ausbildender Abschnitt-Seitennut entspricht.
Wie in 15 dargestellt, ist der Kollisionsabschnitt 80, welcher das Dekompressionselement 60 der vorliegenden Ausführungsform aufweist, so ausgestaltet, dass er vier Vorsprünge 81 aufweist, die in eine Richtung vorstehen, die den Strömungspfad blockiert, sowie dünne Abschnitte 82, die jeweils die Vorsprünge 81 auf die gleiche Weise miteinander verbinden wie im Kollisionsabschnitt 70 der ersten Ausführungsform oder ähnliches. Der Kollisionsabschnitt 80, den das Dekompressionselement 60 der vorliegenden Ausführungsform aufweist, weist jedoch im Gegensatz zum Kollisionsabschnitt 70 der ersten Ausführungsform o.ä. eine größere Längenabmessung in Strömungsrichtung des Strömungspfades auf, wie in 14 und 16 dargestellt.
Eine Kollisionsabschnitt-Seitennut 811 ist im Zwischenabschnitt des Kollisionsabschnitts 80 in Strömungsrichtung des Strömungspfads in der vorliegenden Ausführungsform ausgebildet, genauer gesagt in der Nähe der Mitte des Strömungspfads in Strömungsrichtung. In diesem Fall ist die Kollisionsabschnitt-Seitennut 811 im Vorsprung 81 ausgebildet, der sich auf einer oberen Seite befindet (einer Seite, auf der ein Ansauglufteinführungsabschnitt 518 vorgesehen ist), wie in 14 bis 16 dargestellt. Die Kollisionsabschnitt-Seitennut 811 ist in einem zentralen Abschnitt des Vorsprungs 81 in Umfangsrichtung angeordnet und so vorgesehen, dass sie sich in radialer Richtung erstreckt. Die Kollisionsabschnitt-Seitennut 811 kann beispielsweise durch Schneiden des Dekompressionselements 60 ausgebildet sein.
Gemäß einer solchen Ausgestaltung wird beim Zusammenbau des Strömungspfadelements 50 und des Dekompressionselements 60 ein Spalt G1 zwischen dem dritten Speicherabschnitt 513 des Strömungspfadelements 50 und einem Einfügungsabschnitt 63 des Dekompressionselements 60 vorgesehen. Außerdem steht dieser Spalt G1 in Verbindung mit der Kollisionsabschnitt-Seitennut 811 und einer Außenlufteinführungsöffnung 519. Folglich wird ein Pfad ausgebildet, um Außenluft in eine Unterdruck erzeugende Stelle des Dekompressionselements 60 einzuführen. In der obigen Ausgestaltung fungiert die Kollisionsabschnitt-Seitennut 811 als Auslass, der mit der Unterdruck erzeugenden Stelle des Dekompressionselements 60 verbunden ist. Darüber hinaus fungiert der Spalt G1, der durch die Strömungspfadelement-Seitennut 531 vorgesehen ist, als Außenlufteinführungspfad, der eine Verbindung zwischen der Außenlufteinführungsöffnung 519 und dem Auslass herstellt.
Auch gemäß der oben beschriebenen Ausgestaltung der vorliegenden Ausführungsform wird, ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform, die durch die Außenlufteinführungsöffnung 519 angesaugte Außenluft zu der einen Unterdruck erzeugenden Stelle des Dekompressionselements 60 geführt. Daher kann auch gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Konzentration der zu erzeugenden Mikroblasen, d.h. die Menge der zu erzeugenden Mikroblasen, im Vergleich zu einem herkömmlichen Mikroblasengenerator ansteigen. Darüber hinaus tritt in diesem Fall die durch die Außenlufteinführungsöffnung 519 angesaugte Außenluft durch den Auslass mit der im Kollisionsabschnitt 80 ausgebildeten Kollisionsabschnitt-Seitennut 811 und wird bis in die Nähe einer Spitze des Vorsprungs 81 geführt. Daher kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform, ähnlich wie bei der zweiten Ausführungsform, die Menge der zu erzeugenden Mikroblasen weiter zunehmen.
(Fünfte Ausführungsform)
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf 17 und 18 eine fünfte Ausführungsform beschrieben.
Ein Strömungspfadelement der vorliegenden Ausführungsform hat eine ähnliche Ausgestaltung wie das Strömungspfadelement 50 der vierten Ausführungsform. Andererseits ist, wie in 17 und 18 dargestellt, in einem Kollisionsabschnitt 80 der vorliegenden Ausführungsform anstelle der Kollisionsabschnitt-Seitennut 811 eine Kollisionsabschnitt-Seitennut 821 ausgebildet. Wie in 18 dargestellt, wird die Kollisionsabschnitt-Seitennut 821 in einem Zwischenabschnitt des Kollisionsabschnitts 80 in Strömungsrichtung eines Strömungspfades, genauer gesagt in der Nähe der Mitte des Strömungspfades in Strömungsrichtung auf die gleiche Weise wie in der Kollisionsabschnitt-Seitennut 811 ausgebildet.
Die Kollisionsabschnitt-Seitennut 821 ist jedoch in einem dünnen Abschnitt 82 ausgebildet, der sich auf einer oberen Seite befindet (einer Seite, auf der ein Ansauglufteinführungsabschnitt 518 vorgesehen ist), wie in 17 und 18 dargestellt. Außerdem befindet sich die Kollisionsabschnitt-Seitennut 821 in einem zentralen Abschnitt des dünnen Abschnitts 82 in Umfangsrichtung und ist so angeordnet, dass sie sich in radialer Richtung erstreckt. Die Kollisionsabschnitt-Seitennut 821 kann z.B. durch Schneiden eines Dekompressionselements 60 ausgebildet sein.
Wenn ein Strömungspfadelement 50 und das Dekompressionselement 60 zusammengesetzt sind, ergibt sich bei einer solchen Ausgestaltung ein Spalt, der dem der vierten Ausführungsform ähnelt, und der Spalt steht mit der Kollisionsabschnitt-Seitennut 821 und einer Außenlufteinführungsöffnung 519 in Verbindung. Es ist zu beachten, dass in der vorliegenden Ausführungsform die Kollisionsabschnitt-Seitennut 821 als Auslass fungiert. Daher können auch gemäß der vorliegenden Ausführungsform ähnliche Effekte wie bei der vierten Ausführungsform erzielt werden. Darüber hinaus tritt in diesem Fall die durch die Außenlufteinführungsöffnung 519 angesaugte Außenluft durch den Auslass mit der im Kollisionsabschnitt 80 ausgebildeten Kollisionsabschnitt-Seitennut 821 und wird in die Nähe des dünnen Abschnitts 82 geführt. Infolgedessen werden die von der Außenluft stammenden Blasen einer Stelle mit hoher Strömungsgeschwindigkeit ausgesetzt und können leicht zu Mikroblasen von 1000 nm oder weniger werden. Daher kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Menge der zu erzeugenden Mikroblasen weiter zunehmen.
Beachten Sie, dass die jeweiligen Ausführungsformen im Vergleich zur fünften Ausführungsform mit der vierten Ausführungsform ähnliche Eigenschaften aufweisen wie im Vergleich zur dritten Ausführungsform mit der zweiten Ausführungsform. Wenn also eine einfache Verarbeitung als wichtig erachtet wird, kann die Ausgestaltung der fünften Ausführungsform verwendet werden, und wenn die Erhöhung der Menge der zu erzeugenden Mikroblasen als wichtig erachtet wird, kann die Ausgestaltung der vierten Ausführungsform verwendet werden.
(Sechste Ausführungsform).
Im Folgenden wird eine Beschreibung einer sechsten Ausführungsform unter Bezugnahme auf 19 vorgenommen.
Wie in 19 dargestellt, unterscheidet sich die vorliegende Ausführungsform von der vierten Ausführungsform dadurch, dass die Ausgestaltung eines Dekompressionselements anders ist und dass ein Dichtungselement 37 hinzugefügt worden ist. Eine Stufe 631 ist in einem Endabschnitt eines Dekompressionselements 60 der vorliegenden Ausführungsform auf einer stromabwärts gelegenen Seite vorgesehen. Das Dichtungselement 37 ist z.B. ein O-Ring, der aus einem elastischen Element aus Gummi oder ähnlichem besteht. Das Dichtungselement 37 ist zwischen der Stufe 631 des Dekompressionselements 60 und einem Strömungspfadelement 50 vorgesehen, d.h. an einer Stelle, an der der Endabschnitt des Dekompressionselements 60 auf der stromaufwärts gelegenen Seite in ein Strömungspfadelement 50 eingepasst ist.
Bei einer solchen Ausgestaltung wird verhindert, dass Außenluft, die durch eine Außenlufteinführungsöffnung 519 angesaugt wird, von der Stelle, an der der Endabschnitt des Dekompressionselements 60 auf der stromaufwärts gelegenen Seite in das Strömungspfadelement 50 eingepasst ist, entweicht, und aufgrund der Verhinderung kann mehr Außenluft in eine Unterdruck erzeugende Stelle des Dekompressionselements 60 eingeführt werden. Daher kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Menge der zu erzeugenden Mikroblasen noch weiter zunehmen.
(Siebte Ausführungsform)
Eine Beschreibung eines Mikroblasengenerators gemäß einer siebten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 20 bis 26 vorgenommen. 20 und 21 zeigen Beispiele, bei denen ein Mikroblasengenerator 1060 gemäß der vorliegenden Ausführungsform z.B. bei Haushaltsgeräten wie Waschmaschinen 1010, 1020, in denen Wasser verwendet wird, eingesetzt wird.
Eine in 20 dargestellte Waschmaschine 1010 besteht aus einem Außengehäuse 1011, einer Wasserwanne 1012, einer Drehwanne 1013, einer Tür 1014, einem Motor 1015 und einem Ablassventil 1016. Beachten Sie, dass eine linke Seite von 20 eine Vorderseite der Waschmaschine 1010 und eine rechte Seite von 20 eine Rückseite der Waschmaschine 1010 ist. Ferner ist zu beachten, dass eine Seite einer Aufstellfläche, d.h. eine vertikal untere Seite der Waschmaschine 1010 eine untere Seite der Waschmaschine 1010 und eine der Aufstellfläche gegenüberliegende Seite, d.h. eine vertikal obere Seite eine Oberen Seite der Waschmaschine 1010 ist. Die Waschmaschine 1010 ist eine sogenannte Trommelwaschmaschine mit horizontaler Achse, bei der sich eine Drehwelle der Drehwanne 1013 absenkt und horizontal oder nach hinten kippt. In diesem Fall funktionieren die Wasserwanne 1012 und die Drehwanne 1013 als Waschwanne, welche die Wäsche aufnimmt.
Die in 21 dargestellte Waschmaschine 1020 besteht aus einem Außengehäuse 1021, einer Wasserwanne 1022, einer Drehwanne 1023, einem Innendeckel 1241, einem Außendeckel 1242, einem Motor 1025 und einem Ablassventil 1026. Beachten Sie, dass eine linke Seite von 21 eine Vorderseite der Waschmaschine 1020 und eine rechte Seite von 21 eine Rückseite der Waschmaschine 1020 ist. Ferner ist zu beachten, dass eine Seite einer Aufstellfläche, d.h. eine vertikal untere Seite der Waschmaschine 1020, eine untere Seite der Waschmaschine 1020 ist, und eine der Aufstellfläche gegenüberliegende Seite, d.h. eine vertikal obere Seite, eine obere Seite der Waschmaschine 1020. Die Waschmaschine 1020 ist eine Waschmaschine vom vertikalen Typ, bei der eine Drehwelle der Drehwanne 1023 in vertikaler Richtung ausgerichtet ist. In diesem Fall fungieren die Wasserwanne 1022 und die Drehwanne 1023 als Waschwanne, welche die Wäsche aufnimmt.
Wie in 20 und 21 dargestellt, weist jede der Waschmaschinen 1010, 1020 eine Wasserinjektionsvorrichtung 1030 auf. Die Wasserinjektionsvorrichtung 1030 ist hinten oben in jedem der Außengehäuse 1011, 1021 vorgesehen. Die Wasserinjektionsvorrichtung 1030 wird über einen Wasserversorgungsschlauch 1100 an eine externe Wasserquelle, z.B. einen nicht angezeigten Wasserhahn o.ä., wie in 20 und 21 dargestellt, angeschlossen.
Die Wasserinjektionsvorrichtung 30 weist einen Wasserinjektionsschlauch 1301, ein Wasserinjektionsgehäuse 1040, ein elektromagnetisches Wasserversorgungsventil 1050 und einen Mikroblasengenerator 1060, wie in 20 und 21 dargestellt, auf. Das Wasserinjektionsgehäuse 1040 ist als Ganzes in Behälterform geformt und so ausgestaltet, dass das Gehäuse im Inneren ein Waschmittel, einen Weichspüler oder ähnliches aufnehmen kann. Das Wasserinjektionsgehäuse 1040, wie in 22 teilweise dargestellt, weist einen Gehäusehauptkörper 1041, einen Auslassraum 1042, einen Mikroblasengenerator-Speicherabschnitt 1043, einen Verbindungsabschnitt 1044 und eine Luftzuführungsöffnung 1045 auf.
Der Gehäusehauptkörper 1041 ist in Form eines hohlen Behälters geformt und stellt eine äußere Form des Wasserinjektionsgehäuses 1040 dar. Obwohl in den Zeichnungen nicht im Detail dargestellt, sind im Gehäusehauptkörper 1041 ein Waschmittelgehäuse, das ein Waschmittel aufnimmt, und ein Weichspülergehäuse, das einen Weichspüler aufnimmt, vorgesehen, so dass die Gehäuse entnommen werden können. Der Auslassraum 1042 ist ein Abschnitt, der im Gehäusehauptkörper 1041 ausgebildet ist und den Auslass des vom elektromagnetischen Wasserversorgungsventil 1050 zugeführten Wassers aufnimmt.
Der Mikroblasengenerator-Speicherabschnitt 1043 ist ein Raum zum Aufnehmen und Befestigen des Mikroblasengenerators 1060 am Gehäusehauptkörper 1041 und steht mit der Außenumgebung in Verbindung. Der Mikroblasengenerator-Speicherabschnitt 1043 ist beispielsweise in einer so genannten gestuften zylindrischen Form ausgebildet, die eine Vielzahl von zylindrischen Formen mit unterschiedlichen Innendurchmessern aufweist. Im Falle der vorliegenden Ausführungsform nimmt ein Innendurchmesser des Mikroblasengenerator-Speicherabschnitts 1043 von einer Außenseite des Gehäusehauptkörpers 1041 zu einer Innenseite des Gehäusehauptkörpers 1041 hin stufenweise ab.
Der Verbindungsabschnitt 1044 wird z.B. durch Durchdringen eines Raumes zwischen dem Auslassraum 1042 und dem Mikroblasengenerator-Speicherabschnitt 1043 in zylindrischer Form ausgebildet. Der Verbindungsabschnitt 1044 steht in Verbindung zwischen dem Auslassraum 1042 und dem Mikroblasengenerator-Speicherabschnitt 1043. Die Luftzuführungsöffnung 1045 wird z.B. dadurch ausgebildet, dass ein peripherer Wandabschnitt des Gehäusehauptkörpers 1041, der den Mikroblasengenerator-Speicherabschnitt 1043 ausbildet, kreisförmig durchdrungen ist, und die Öffnung steht in Verbindung zwischen der Außenseite des Gehäusehauptkörpers 1041 und einem Innenraum des Mikroblasengenerator-Speicherabschnitts 1043.
Das elektromagnetische Wasserversorgungsventil 1050 wird zwischen einer externen Wasserquelle und dem Wasserinjektionsgehäuse 1040 vorgesehen, d.h. zwischen dem Wasserversorgungsschlauch 1100 und dem Wasserinjektionsgehäuse 1040, wie in 20 und 21 dargestellt. Der Wasserinjektionsschlauch 1301 verbindet das Wasserinjektionsgehäuse 1040 mit einem Innenraum der Wasserwanne 1012, 1022. Das elektromagnetische Wasserversorgungsventil 1050 öffnet und schließt einen Wasserversorgungspfad, durch den Wasser von der externen Wasserquelle über das Wasserinjektionsgehäuse 1040 in die Wasserwanne 1012, 1022 eingespeist wird, und dieser Öffnungs- und Schließvorgang wird als Reaktion auf ein Steuersignal von einer nicht dargestellten Steuervorrichtung der Waschmaschine 1010, 1020 gesteuert.
Wenn das elektromagnetische Wasserversorgungsventil 1050 geöffnet wird, wird Wasser aus der externen Wasserquelle über das elektromagnetische Wasserversorgungsventil 1050, das Wasserinjektionsgehäuse 1040 und den Wasserinjektionsschlauch 1301 in die Wasserwanne 1012, 1022 injiziert. Wenn zu diesem Zeitpunkt das Waschmittel oder der Weichspüler im Wasserinjektionsgehäuse 1040 aufgenommen ist, strömt das Waschmittel oder der Weichspüler und wird durch das Wasser, das durch das Wasserinjektionsgehäuse 1040 strömt, in die Wasserwanne 1012, 1022 gegeben. Wenn dann das elektromagnetische Wasserversorgungsventil 1050 geschlossen wird, wird die Wasserinjektion in die Wasserwanne 1012, 1022 gestoppt.
Das elektromagnetische Wasserversorgungsventil 1050 weist einen Einführungsabschnitt 1051 und einen Auslassabschnitt 1052, wie in 22 dargestellt, auf. Der Einführungsabschnitt 1051 wird an den Wasserversorgungsschlauch 1100 angeschlossen, wie in 20 oder 21 dargestellt. Der Auslassabschnitt 1052 wird an das Wasserinjektionsgehäuse 1040 angeschlossen, wie in 22 dargestellt. Darüber hinaus weist der Auslassabschnitt 1052 z.B. einen Flanschabschnitt 1521 auf. Ein Befestigungselement 1053 ist in den Flanschabschnitt 1521 eingesetzt. Dann wird das Befestigungselement 1053, z.B. eine Schraube, in einen Wandabschnitt des Gehäusehauptkörpers 1041 eingeschraubt. Folglich wird der Auslassabschnitt 1052 mit dem Gehäusehauptkörper 1041 zusammengebaut.
Im Mikroblasengenerator 1060 wird während des Durchströmens einer Flüssigkeit wie z.B. Wasser durch den Mikroblasengenerator 1060 der Druck der Flüssigkeit schnell reduziert, um ein in der Flüssigkeit gelöstes Gas wie z.B. Luft auszufällen und Mikroblasen zu erzeugen. Der Mikroblasengenerator 1060 der vorliegenden Ausführungsform kann einen Leitungsdruck aufbringen, um die Mikroblasen einschließlich Blasen mit einem Durchmesser von 100 µm oder weniger, so genannte feine Blasen, zu erzeugen. Darüber hinaus kann der Mikroblasengenerator 1060 der vorliegenden Ausführungsform die feinen Blasen einschließlich ultrafeiner Blasen mit Blasendurchmessern von Größenordnungen im Nanobereich erzeugen. Es ist zu beachten, dass in der vorliegenden Ausführungsform Blasen mit Blasendurchmessern von 100 µm oder weniger als feine Blasen und Blasen mit Blasendurchmessern der Größenordnung im Nanobereich von 1 µm oder weniger als ultrafeine Blasen bezeichnet werden.
In einem Beispiel von 22 strömt Wasser, das aus dem Auslassabschnitt 1052 des elektromagnetischen Wasserversorgungsventils 1050 austritt, durch den Mikroblasengenerator 1060 von der rechten Seite zur linken Seite von 22. In diesem Fall ist im Hinblick auf den in 22 gezeigten Mikroblasengenerator 1060 die rechte Seite der Papieroberfläche von 22 eine stromaufwärts gelegene Seite des Mikroblasengenerators 1060, und die linke Seite der Papieroberfläche von 22 ist eine stromaufwärts gelegene Seite des Mikroblasengenerators 1060.
Der Mikroblasengenerator 1060 wird insgesamt in einer abgestuften zylindrischen Form ausgebildet, wie in 23 dargestellt. Wie in 23 dargestellt, wird der Mikroblasengenerator 1060 im Mikroblasengenerator-Speicherabschnitt 1043 des Wasserinjektionsgehäuses 1040 aufgenommen. In diesem Fall ist ein gehäuseseitiges Dichtungselement 1046 zwischen einer Innenfläche des Mikroblasengenerator-Speicherabschnitts 1043 und einer Außenfläche des Mikroblasengenerators 1060 vorgesehen. Das gehäuseseitige Dichtungselement 1046 ist z.B. ein O-Ring, der aus einem elastischen Element aus Gummi oder ähnlichem besteht.
Das gehäuseseitige Dichtungselement 1046 hält einen Raum zwischen der Innenfläche des Mikroblasengenerator-Speicherabschnitts 1043 und der Außenfläche des Mikroblasengenerators 1060 luft- und wasserdicht. Folglich verhindert das gehäuseseitige Dichtungselement 1046, dass z.B. die Flüssigkeit, mit der der Auslassraum 1042 des Wasserinjektionsgehäuses 1040 gefüllt ist, durch einen Spalt zwischen der Innenfläche des Mikroblasengenerator-Speicherabschnitts 1043 und der Außenfläche des Mikroblasengenerators 1060 rückwärts zur Außenseite des Wasserinjektionsgehäuses 1040 strömt. Zu beachten ist, dass das gehäuseseitige Dichtungselement 1046 integral z.B. mit dem Wasserinjektionsgehäuse 1040 oder dem Mikroblasengenerator 1060 geformt sein kann.
Der Mikroblasengenerator 1060 besteht aus einem Harz und wird aus der Kombination eines ersten Strömungspfadelements 1070 und eines zweiten Strömungspfadelements 1080 ausgebildet, die separat geformt sind, wie in 23 dargestellt. Das erste Strömungspfadelement 1070 weist integral einen Flanschabschnitt 1071 auf und ist als Ganzes in einer abgestuften zylindrischen Form geformt.
Darüber hinaus weist das erste Strömungspfadelement 1072 einen ersten Strömungspfad 1072 und einen Kollisionsabschnitt 1073 auf. Der erste Strömungspfad 1072 ist ein Strömungspfad, durch den die Flüssigkeit strömen kann und der durch Eindringen in das erste Strömungspfadelement 1070 in einer Richtung ausgebildet ist. Der erste Strömungspfad 1072 weist einen sich verengenden Abschnitt 1721 und einen geraden Abschnitt 1722 auf. Der sich verengende Abschnitt 1721 hat eine Form mit einem Innendurchmesser, der von einer stromaufwärts gelegenen Seite zu einer stromabwärts gelegenen Seite des ersten Strömungspfadelements 1070, d.h. zu einer Seite des Kollisionsabschnitts 1073 hin, abnimmt. Das heißt, der sich verengende Abschnitt 1721 ist in einer sogenannten konisch verjüngenden Rohrform ausgebildet, so dass eine Querschnittsfläche des Strömungspfades, d.h. eine Fläche eines Abschnitts, durch den die Flüssigkeit kontinuierlich hindurchtreten kann, von der stromaufwärts gelegenen Seite zur stromaufwärts gelegenen Seite hin allmählich abnimmt.
Der gerade Abschnitt 1722 ist auf einer stromabwärts gelegenen Seite des sich verengenden Abschnitts 1721 vorgesehen. Der gerade Abschnitt 1722 hat eine zylindrische Form, bei der sich der Innendurchmesser nicht ändert, d.h. die Querschnittsfläche des Strömungspfades, d.h. die Fläche des Abschnitts, durch den die Flüssigkeit strömen kann, ändert sich nicht, d. h. eine so genannte gerade Rohrform.
Der Kollisionsabschnitt 1073 ist im geraden Abschnitt 1722 des ersten Strömungspfades 1072 vorgesehen und reduziert lokal eine Querschnittsfläche des geraden Abschnitts 1722, d.h. des Strömungspfades, um als Mikroblasen in der Flüssigkeit gelöste Luft auszufällen, die durch den geraden Abschnitt 1722 hindurchtritt. Der Kollisionsabschnitt 1073 ist integral in einem Element ausgebildet, das den sich verengenden Abschnitt 1721 und den geraden Abschnitt 1722 aufweist, d.h. das erste Strömungspfadelement 1070. Im Falle der vorliegenden Ausführungsform ist der Kollisionsabschnitt 1073 in einem stromaufwärts gelegenen Endabschnitt des ersten Strömungspfades 1072 vorgesehen, d.h. in einem stromaufwärts gelegenen Endabschnitt des geraden Abschnitts 1722. Es ist zu beachten, dass der Kollisionsabschnitt 1073 in einem zentralen Abschnitt des geraden Abschnitts 1722 vorgesehen sein kann.
Der Kollisionsabschnitt 1073 weist mindestens einen Vorsprung 1731 auf. Im Falle der vorliegenden Ausführungsform weist der Kollisionsabschnitt 1073 eine Vielzahl von Vorsprüngen 1731 auf, in diesem Fall vier Vorsprünge 1731, wie in 24 und 25 dargestellt. Die jeweiligen Vorsprünge 1731 sind über einen gleichen Abstand voneinander entfernt in Richtung einer Umfangsrichtung eines Querschnitts des geraden Abschnitts 1722 angeordnet.
Jeder der Vorsprünge 1731 ist stab- oder plattenförmig ausgebildet und steht von einer inneren Umfangsfläche des geraden Abschnitts 1722 in radialer Richtung zu einem Zentrum des geraden Abschnitts 1722 hin vor. In der vorliegenden Ausführungsform ist jeder Vorsprung 1731 plattenförmig mit einem in radialer Richtung zur Mitte des geraden Abschnitts 1722 hin gerichteten Spitzenabschnitt ausgebildet und in einer Form mit einer vorbestimmten Länge, z.B. einer Länge von 3 mm oder mehr in einer Flüssigkeitsdurchlaufrichtung, geformt. Dann ist im Spitzenabschnitt jedes Vorsprungs 1731 ein vorbestimmter Spalt vorhanden, der für die Erzeugung der Mikroblasen erforderlich ist.
Die Flüssigkeit, die in den geraden Abschnitt 1722 strömt, passiert eine Stelle, an der der Vorsprung 1731 im geraden Abschnitt 1722 des ersten Strömungspfades 1072 nicht vorhanden ist. In diesem Fall wird, wie in 24 und 25 gezeigt, bei Betrachtung des geraden Abschnitts 1722 in Querschnittsrichtung ein Spaltabschnitt, in dem der Vorsprung 1731 nicht vorhanden ist, d.h. ein Abschnitt, durch den die in den geraden Abschnitt 1722 einströmende Flüssigkeit strömt, als Durchgangsbereich 1732 bezeichnet.
Wie in 23 dargestellt, nimmt das zweite Strömungspfadelement 1080 mindestens einen Abschnitt des Kollisionsabschnitts 1073 des ersten Strömungspfadelements 1070 im Inneren auf. Im Falle der vorliegenden Ausführungsform nimmt das zweite Strömungspfadelement 1080 das gesamte erste Strömungspfadelement 1070 im Inneren auf. Beachten Sie, dass ein Teil des ersten Strömungspfadelements 1070, z.B. der Flanschabschnitt 1071, so ausgestaltet sein kann, dass er von einem ersten Strömungspfadelement-Speicherabschnitt 1082 nach außen vorsteht, und dass der Auslassabschnitt 1052 des elektromagnetischen Wasserversorgungsventils 1050 direkt in das erste Strömungspfadelement 1070 eingesetzt werden kann.
Das zweite Strömungspfadelement 1080 weist einen Auslassabschnitt-Einsetzabschnitt 1081, den ersten Strömungspfadelement-Speicherabschnitt 1082 und einen zweiten Strömungspfad 1083, wie in 23 dargestellt, auf. Der Auslassabschnitt-Einsetzabschnitt 1081, der erste Strömungspfadelement-Speicherabschnitt 1082 und der zweite Strömungspfad 1083 sind in dem zweiten Strömungspfadelement 1080 ausgebildet, um miteinander in Verbindung zu stehen. Im Falle der vorliegenden Ausführungsform sind der Auslassabschnitt-Einsetzabschnitt 1081, der erste Strömungspfadelement-Speicherabschnitt 1082 und der zweite Strömungspfad 1083 in einer abgestuften zylindrischen Form ausgebildet, deren Innendurchmesser von der stromaufwärts gelegenen Seite zur stromaufwärts gelegenen Seite hin abnimmt.
Der Auslassabschnitt-Einsetzabschnitt 1081 ist an der stromaufwärts gelegenen Seite im zweiten Strömungspfadelement 1080 vorgesehen. Ein Spitzenabschnitt des Auslassabschnitts 1052 des elektromagnetischen Wasserversorgungsventils 1050 wird in den Auslassabschnitt-Einsetzabschnitt 1081 eingesetzt, wie in 22 dargestellt. Ein Dichtungselement 1054 für das Wasserversorgungsventil ist zwischen einer Innenfläche des Auslassabschnitt-Einsetzabschnitt 1081 und einer Außenfläche des Auslassabschnitts 1052 vorgesehen. Das Dichtungselement 1054 für das Wasserversorgungsventil ist z.B. ein O-Ring, der aus einem elastischen Element aus Gummi oder ähnlichem besteht.
Das Dichtungselement 1054 für das Wasserversorgungsventil hält einen Raum zwischen der Innenfläche des Auslassabschnitt-Einsetzabschnitts 1081 und der Außenfläche des Auslassabschnitts 1052 luft- und wasserdicht. Folglich verhindert das Dichtungselement 1054 für das Wasserversorgungsventil, dass die vom Auslassabschnitt 1052 zum Mikroblasengenerator 1060 zugeführte Flüssigkeit aus einem Spalt zwischen der Innenfläche des Auslassabschnitt-Einsetzabschnitts 1081 und der Außenfläche des Auslassabschnitts 1052 entweicht. Es ist zu beachten, dass das Dichtungselement 1054 für das Wasserversorgungsventil integral mit z.B. dem Mikroblasengenerator 1060 oder dem Auslassabschnitt 1052 ausgebildet sein kann.
Wie in 23 dargestellt, ist der erste Strömungspfadelement-Speicherabschnitt 1082 auf einer stromabwärts gelegenen Seite des Auslassabschnitt-Einsetzabschnitt 1081 und einer stromaufwärts gelegenen Seite des zweiten Strömungspfades 1083 vorgesehen. Das erste Strömungspfadelement 1070 ist in dem ersten Strömungspfadelement-Speicherabschnitt 1082 aufgenommen, der in dem zweiten Strömungspfadelement 1080 ausgebildet ist.
Ein inneres Generator-Dichtungselement 1061 ist zwischen einer Innenfläche des ersten Strömungspfadelement-Speicherabschnitts 1082 und einer Außenfläche des ersten Strömungspfadelements 1070 vorgesehen. Das innere Generator-Dichtungselement 1061 ist z.B. ein O-Ring, der aus einem elastischen Element aus Gummi oder dergleichen besteht. Das innere Generator-Dichtungselement 1061 hält einen Raum zwischen der Innenfläche des ersten Strömungspfadelement-Speicherabschnitts 1082 und der Außenfläche des ersten Strömungspfadelements 1070 luft- und wasserdicht. Folglich verhindert das innere Generator-Dichtungselement 1061, dass die Flüssigkeit, die dem ersten Strömungspfadelement 1070 zugeführt wird, sich zu einer Außenseite des ersten Strömungspfadelements 1070 dreht und eine stromabwärts gelegene Seite des Kollisionsabschnitts 1073 erreicht, ohne den Kollisionsabschnitt 1073 zu durchlaufen. Darüber hinaus verhindert das innere Generator-Dichtungselement 1061, dass die aus dem ersten Strömungspfadelement 1070 austretende Flüssigkeit rückwärts durch einen Spalt zwischen der Innenfläche des ersten Strömungspfadelement-Speicherabschnitts 1082 und der Außenfläche des ersten Strömungspfadelements 1070 strömt. Beachten Sie, dass das innere Generator-Dichtungselement 1061 integral z.B. mit dem ersten Strömungspfadelement 1070 oder dem zweiten Strömungspfadelement 1080 ausgebildet sein kann.
Der zweite Strömungspad 1083 ist ein Strömungspfad, durch den die Flüssigkeit strömen kann und der auf der stromabwärts gelegenen Seite des Auslassabschnitt-Einsetzabschnitt 1081 und dem ersten Strömungspfadelement-Speicherabschnitt 1082 vorgesehen ist.
Im Falle der vorliegenden Ausführungsform ist der Innendurchmesser des zweiten Strömungspfades 1083 so eingestellt, dass er gleich einem Innendurchmesser eines Abschnitts des ersten Strömungspfadelements 1070 ist, in dem der Kollisionsabschnitt 1073 vorgesehen ist, in diesem Fall der Innendurchmesser des geraden Abschnitts 1722. Die Flüssigkeit, die durch den Mikroblasengenerator 1060 strömt, wird aus dem zweiten Strömungspfad 1083 zur Außenseite des Mikroblasengenerators 1060 abgeführt.
Darüber hinaus weist der Mikroblasengenerator 1060 einen Außenlufteinführungspfad 1062 auf. Der Außenlufteinführungspfad 1062 ist ein Belüftungspfad, um eine Verbindung zwischen einer Außen- und einer Innenseite des Mikroblasengenerators 1060 herzustellen und um Außenluft des Mikroblasengenerators 1060 in den Mikroblasengenerator 1060 zu führen. Der Außenlufteinführungspfad 1062 wird aus einem Spalt ausgebildet, der zwischen dem ersten Strömungspfadelement 1070 und dem zweiten Strömungspfadelement 1080 vorgesehen ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist eine Querschnittsfläche des Außenlufteinführungspfades 1062 kleiner als eine Fläche des Durchgangsbereichs 1732 des Kollisionsabschnitts 1073.
Dabei wird berücksichtigt, dass im Außenlufteinführungspfad 1062 eine Außenseite des Mikroblasengenerators 1060 eine stromaufwärts gelegene Seite und eine Innenseite des Mikroblasengenerators 1060 eine stromabwärts gelegene Seite ist. Im Falle der vorliegenden Ausführungsform weist der Außenlufteinführungspfad 1062 einen ersten Pfadabschnitt 1621, einen zweiten Pfadabschnitt 1622 und einen dritten Pfadabschnitt 1623 auf. Der erste Pfadabschnitt 1621 ist ein Loch, welches das zweite Strömungspfadelement 1080 von einer Außenumfangsoberflächenseite zu einer Innenumfangsoberflächenseite hin durchdringt und sich von einer Außenseite des zweiten Strömungspfadelements 1080 zu einer zentralen Seite davon in radialer Richtung erstreckt. Der erste Pfadabschnitt 1621 steht mit einer Außenseite und einer Innenseite des zweiten Strömungspfadelements 1080 in Verbindung, in diesem Fall mit einer Innenseite des ersten Strömungspfadelement-Speicherabschnitts 1082. Ein Innendurchmesser des ersten Pfadabschnitts 1621 ist kleiner als ein Innendurchmesser der Luftzuführungsöffnung 1045, die im Gehäusehauptkörper 1041 ausgebildet ist.
Der zweite Pfadabschnitt 1622 ist nutförmig in einer Innenfläche des zweiten Strömungspfadelements 1080 ausgebildet, in diesem Fall in einer inneren Umfangsfläche des ersten Strömungspfadelement-Speicherabschnitts 1082, und erstreckt sich entlang einer Strömungsrichtung einer Flüssigkeit, die im Mikroblasengenerator 1060 strömt, wie auch in 24 dargestellt. Ein Endabschnitt des zweiten Pfadabschnitts 1622 auf der stromaufwärts gelegenen Seite ist mit dem ersten Pfadabschnitt 1621 verbunden. Ein Endabschnitt des zweiten Pfadabschnitts 1622 auf der stromabwärts gelegenen Seite erstreckt sich zu einem Grenzabschnitt zwischen dem ersten Strömungspfadelement-Speicherabschnitt 1082 und dem zweiten Strömungspfad 1083, d.h. zu einem Endabschnitt des ersten Strömungspfadelements 1070 auf der stromabwärts gelegenen Seite.
In diesem Fall befindet sich der Endabschnitt des zweiten Pfadabschnitts 1622 auf der stromaufwärts gelegenen Seite auf der stromaufwärts gelegenen Seite des Kollisionsabschnitts 1073 in Strömungsrichtung der im Mikroblasengenerator 1060 strömenden Flüssigkeit. Darüber hinaus befindet sich der Endabschnitt des zweiten Pfadabschnitts 1622 auf der stromabwärts gelegenen Seite auf der stromabwärts gelegenen Seite des Kollisionsabschnitts 1073 in Strömungsrichtung der im Mikroblasengenerator 1060 strömenden Flüssigkeit. Folglich ist eine Längenabmessung des zweiten Pfadabschnitts 1622 größer als eine Längenabmessung des Kollisionsabschnitts 1073.
Der dritte Pfadabschnitt 1623 ist so geformt, dass er die Innenfläche des zweiten Strömungspfadelements 1080, in diesem Fall eine Bodenfläche eines Stufenabschnitts des ersten Strömungspfadelement-Speicherabschnitts 1082 auf der stromaufwärts gelegenen Seite in einer Nutform einschneidet und sich zu einer zentralen Seite des Mikroblasengenerators 1060 in radialer Richtung erstreckt, wie auch in 25 dargestellt. Das heißt, der dritte Pfadabschnitt 1623 erstreckt sich in einer Richtung im rechten Winkel zum zweiten Pfadabschnitt 1622. Ein Endabschnitt des dritten Pfadabschnitts 1623 auf der stromaufwärts gelegenen Seite ist mit dem Endabschnitt des zweiten Pfadabschnitts 1622 auf der stromabwärts gelegenen Seite verbunden. Darüber hinaus ist der Endabschnitt des dritten Pfadabschnitts 1623 auf der stromabwärts gelegenen Seite mit einem Innenraum des zweiten Strömungspfades 1083 verbunden.
In diesem Fall erstreckt sich der Endabschnitt des dritten Pfadabschnitts 1623 auf der stromabwärts gelegenen Seite bis zu einem Grenzabschnitt zwischen dem ersten Strömungspfadelement-Speicherabschnitt 1082 und dem zweiten Strömungspfad 1083, d.h. dem Endabschnitt des ersten Strömungspfadelements 1070 auf der stromabwärts gelegenen Seite, und ist mit einem Innenraum des zweiten Strömungspfads 1083 verbunden. Außerdem ist der Endabschnitt des dritten Pfadabschnitts 1623 auf der stromaufwärts gelegenen Seite mit einem Abschnitt zwischen zwei Vorsprüngen 1731 verbunden, die in Umfangsrichtung des ersten Strömungspfades 1072 benachbart sind, wie in 25 dargestellt.
Wie in 23 dargestellt, kommt in einem Zustand, in dem das erste Strömungspfadelement 1070 in dem ersten Strömungspfadelement-Speicherabschnitt 1082 des zweiten Strömungspfadelements 1080 aufgenommen ist, die Außenfläche des ersten Strömungspfadelements 1070 mit der Innenfläche des ersten Strömungspfadelement-Speicherabschnitts 1082 in dem zweiten Strömungspfadelement 1080 luft- und wasserdicht in engen Kontakt, wobei der Außenlufteinführungspfad 1062, d.h. der zweite Pfadabschnitt 1622 und der dritte Pfadabschnitt 1623, ausgenommen sind. Folglich sind in einem Zustand, in dem das erste Strömungspfadelement 1070 in dem ersten Strömungspfadelement-Speicherabschnitt 1082 des zweiten Strömungspfadelements 1080 zusammengebaut ist, offene Abschnitte des zweiten Pfadabschnitts 1622 und des dritten Pfadabschnitts 1623, die die Form einer Nut aufweisen, mit der Außenfläche des ersten Strömungspfadelements 1070 bedeckt. Auf diese Weise bildet ein Spalt zwischen dem ersten Strömungspfadelement 1070 und dem zweiten Strömungspfadelement 1080 den Außenlufteinführungspfad 1062, der die Verbindung zwischen dem Äußeren und dem Inneren des Mikroblasengenerators 1060 herstellt.
Darüber hinaus entspricht ein Endabschnitt des ersten Pfadabschnitts 1621 auf der stromaufwärts gelegenen Seite, d.h. ein Endabschnitt des ersten Strömungspfadelements 1070, der mit der Außenseite verbunden ist, dem im Gehäusehauptkörper 1041 vorgesehenen Luftzuführungsöffnung 1045. Im Falle der vorliegenden Ausführungsform ist der Innendurchmesser des ersten Pfadabschnitts 1621 kleiner als der Innendurchmesser der im Gehäusehauptkörper 1041 ausgebildeten Luftzuführungsöffnung 1045. Dann, in einem Zustand, in dem der Mikroblasengenerator 1060 im Mikroblasengenerator-Speicherabschnitt 1043 des Gehäusehauptkörpers 1041 aufgenommen ist, ist der erste Pfadabschnitt 1621 an einer Position angeordnet, die der Luftzuführungsöffnung 1045 überlagert ist. Folglich steht in einem Zustand, in dem der Mikroblasengenerator 1060 mit dem Gehäusehauptkörper 1041 zusammengebaut ist, der Außenlufteinführungspfad 1062 mit der Außenseite des Gehäusehauptkörpers 1041 über den Luftzuführungsöffnung 1045 des Gehäusehauptkörpers 1041 in Verbindung.
Außerdem hat der dritte Pfadabschnitt 1623, der mindestens mit dem zweiten Strömungspfad 1083 im Außenlufteinführungspfad 1062 verbunden ist, eine auf 1 mm oder weniger eingestellte Dicke. Im Falle der vorliegenden Ausführungsform weist jeder der jeweiligen Pfadabschnitte 1621, 1622 und 1623, die den Außenlufteinführungspfad 1062 ausbilden, eine Dicke von 1 mm oder weniger auf. Wenn z.B. ein Querschnitt des Außenlufteinführungspfades 1062 ein Kreis ist, ist der Durchmesser des Kreises auf 1 mm oder weniger eingestellt, und wenn der Querschnitt des Außenlufteinführungspfades 1062 ein Rechteck ist, ist sowohl die Längs- als auch die Querabmessung des Rechtecks auf 1 mm oder weniger eingestellt.
Dafür gibt es folgende Gründe. Das heißt, wenn insbesondere der dritte Pfadabschnitt 1623, der sich an den zweiten Strömungspfad 1083 im Außenlufteinführungspfad 1062 anbindet, übermäßig dick ist, wird die Außenluft übermäßig in die Strömungspfade 1072, 1083 eingeführt, und vergleichsweise große, millimetergroße Blasen steigen an. Dann blockieren die großen Blasen den Durchfluss der Flüssigkeit in den Strömungspfaden 1072, 1083, um eine Strömungsrate zu verringern, und als Folge davon ist es ziemlich schwierig, einen Effekt der Vergrößerung der Mikroblasen zu erzielen. Wenn außerdem der Außenlufteinführungspfad 1062 übermäßig dick ist, besteht eine verstärkte Möglichkeit, dass die Flüssigkeit in den Strömungspfaden 1072, 1083 rückwärts zum Außenlufteinführungspfad 1062 strömt und aus dem Mikroblasengenerator 1060 austritt.
Es ist zu beachten, dass bei der Ausrichtung des ersten Pfadabschnitts 1621 des Mikroblasengenerators 1060 und der Luftzuführungsöffnung 1045 des Gehäusehauptkörpers 1041 verschiedene Verfahren in Betracht gezogen werden. Zum Beispiel können entsprechende D-Schnittformen in dem zweiten Strömungspfadelement 1080 des Mikroblasengenerators 1060 und dem Mikroblasengenerator-Speicherabschnitt 1043 des Gehäusehauptkörpers 1041 vorgesehen sein, um den ersten Pfadabschnitt 1621 mit dem Luftzuführungsöffnung 1045 auszurichten.
Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform weist der Mikroblasengenerator 1060 das erste Strömungspfadelement 1070, das zweite Strömungspfadelement 1080 und den Außenlufteinführungspfad 1062 auf. Das erste Strömungspfadelement 1070 weist den ersten Strömungspfad 1072, durch den die Flüssigkeit hindurchtreten kann, und den Kollisionsabschnitt 1073, der die Querschnittsfläche des ersten Strömungspfades 1072 lokal reduziert, um die Mikroblasen in der Flüssigkeit zu erzeugen, die durch den ersten Strömungspfad 1072 hindurchtritt, auf. Das zweite Strömungspfadelement 1080 nimmt mindestens den Kollisionsabschnitt 1073 des ersten Strömungspfadelements 1070 auf. Das zweite Strömungspfadelement 1080 weist den zweiten Strömungspfad 1083 auf, der auf der stromaufwärts gelegenen Seite des ersten Strömungspfadelements 1070 vorgesehen ist und durch den die Flüssigkeit hindurchtreten kann. Der Außenlufteinführungspfad 1062 stellt eine Verbindung zwischen einer Innen- und einer Außenseite des ersten Strömungspfades 1072 oder des zweiten Strömungspfades 1083 her und ist so ausgestaltet, dass er die Außenluft in den ersten Strömungspfad 1072 oder den zweiten Strömungspfad 1083 führt.
Wenn in dieser Ausgestaltung das elektromagnetische Wasserversorgungsventil 1050 betätigt wird, um den Leitungsdruck an einen stromaufwärts gelegenen Endabschnitt des Mikroblasengenerators 1060, d.h. das erste Strömungspfadelement 1070, anzulegen, strömt Leitungswasser zunächst vom sich verengenden Abschnitt 1721 zum geraden Abschnitt 1722 im ersten Strömungspfadelement 1070. Das Leitungswasser ist eine in Gas gelöste Flüssigkeit, in der Luft hauptsächlich als Gas gelöst ist. Das Wasser, das im ersten Strömungspfadelement 1070 strömt, wird verengt und erhöht beim Durchgang durch den sich verengenden Abschnitt 1721 allmählich die Strömungsgeschwindigkeit.
Wenn dann ein Wasserstrom mit hoher Geschwindigkeit auf den Kollisionsabschnitt 173 trifft und diesen durchquert, fällt der Druck des Wassers plötzlich ab. Durch einen Kavitationseffekt, der durch den plötzlichen Druckabfall hervorgerufen wird, wird die im Wasser gelöste Luft gekocht und als Mikroblasen ausgefällt. Infolgedessen erzeugt der Mikroblasengenerator 1060 die Mikroblasen einschließlich sogenannter ultrafeiner Blasen und feiner Blasen mit einem Blasendurchmesser von 50 µm oder weniger in dem Wasser, das durch das erste Strömungspfadelement 1070 strömt. Insbesondere im Falle der vorliegenden Ausführungsform ist der Vorsprung 1731 des Kollisionsabschnitts 1073 in einer sogenannten Längsplattenform mit einer vorbestimmten Länge ausgebildet, z.B. einer Länge von 3 mm oder mehr in der Flüssigkeitsdurchlaufrichtung, und daher ist ein Abschnitt, in dem der Kavitationseffekt erzielt werden kann, lang, im Gegensatz zu dem Fall, dass der Vorsprung wie ein Stab ist, wie in der oben beschriebenen Stand der Technik Literatur. Infolgedessen kann im Mikroblasengenerator 1060 eine Zeitspanne, in der die Flüssigkeit durch den Kollisionsabschnitt 1073 strömt, d.h. eine Zeitspanne zur Ausfällung der Mikroblasen, lang sein, und als Folge davon kann die Menge der zu erzeugenden Mikroblasen zunehmen.
Da die Flüssigkeit zu diesem Zeitpunkt mit hoher Geschwindigkeit durch den Kollisionsabschnitt 1073 strömt, wird in einem Abschnitt des geraden Abschnitts 1722, der mit dem Kollisionsabschnitt 1073 versehen ist, und auf der stromabwärts gelegenen Seite des Kollisionsabschnitts 1073, d.h. in einem Grenzabschnitt zwischen dem zweiten Strömungspfad 1083 und dem Kollisionsabschnitt 1073, ein Unterdruck erzeugt. Daher wird die Außenluft des Mikroblasengenerators 1060 durch den Außenlufteinführungspfad 1062 in den zweiten Strömungspfad 1083 des Mikroblasengenerators 1060 geführt. Die Luft, die durch den Außenlufteinführungspfad 1062 in den zweiten Strömungspfad 1083 geführt wird, wird zu den Blasen im zweiten Strömungspfad 1083 und wird dem Hochgeschwindigkeitsstrom durch den Kollisionsabschnitt 1073 in den zweiten Strömungspfad 1083 ausgesetzt. Dann werden die der Hochgeschwindigkeitsströmung ausgesetzten Blasen durch die Scherbeanspruchung der Hochgeschwindigkeitsströmung zerkleinert und in die Mikroblasen mit Blasendurchmessern von 50 µm oder weniger unterteilt.
Wenn die Flüssigkeit im Mikroblasengenerator 1060 vorbeiströmt, wird die Außenluft des Mikroblasengenerators 1060 durch den von der Flüssigkeitsströmung erzeugten Unterdruck über den Außenlufteinführungspfad 1062 in den Mikroblasengenerator 1060 geführt. Folglich führt der Mikroblasengenerator 1060 nicht nur die zuvor in der Flüssigkeit gelöste Luft, sondern auch die Außenluft ein, so dass sich die Erzeugungseffizienz der Mikroblasen weiter verbessern kann. Infolgedessen kann die Erzeugungseffizienz der Mikroblasen verbessert werden, so dass Mikroblasenwasser mit einer hohen Konzentration erzeugt werden kann.
Darüber hinaus ist der Außenlufteinführungspfad 1062 in mindestens einem Teil eines gesamten Abschnitts des Außenlufteinführungspfads 1062 ausgebildet, einschließend des Spalts, der zwischen dem ersten Strömungspfadelement 1070 und dem zweiten Strömungspfadelement 1080 ausgebildet ist. Gemäß dieser Ausgestaltung kann der Außenlufteinführungspfad 1062 mit einer einfachen Ausgestaltung ausgebildet sein, ohne eine komplizierte Verarbeitung zum ersten Strömungspfadelement 1070 oder zum zweiten Strömungspfadelement 1080 durchzuführen.
Zusätzlich ist der Außenlufteinführungspfad 1062 mit einem Grenzabschnitt zwischen dem ersten Strömungspfad 1072 und dem zweiten Strömungspfad 1083 verbunden. In diesem Fall ist der Grenzabschnitt zwischen dem ersten Strömungspfad 1072 und dem zweiten Strömungspfad 1083 ein Ort, an dem die Flüssigkeit unmittelbar nach dem Durchströmen des Kollisionsabschnitts 1073 strömt, so dass die Strömungsgeschwindigkeit hoch ist und der Unterdruck, wie in 26 dargestellt, erzeugt wird. Das heißt, der Außenlufteinführungspfad 1062 ist mit einem Unterdruckbereich verbunden, in dem der Unterdruck während des Durchströmens der Flüssigkeit durch den Kollisionsabschnitt 1073 erzeugt wird. Folglich ist der Außenlufteinführungspfad 1062 mit dem Grenzabschnitt zwischen dem ersten Strömungspfad 1072 und dem zweiten Strömungspfad 1083 verbunden, d.h. mit dem Unterdruckbereich, in dem der Unterdruck erzeugt wird, so dass eine große Menge Außenluft durch den im ersten Strömungspfad 1072 und im zweiten Strömungspfad 1083 erzeugten Unterdruck effizient in den zweiten Strömungspfad 1083 aufgenommen werden kann.
Darüber hinaus wird eine große Menge an Blasen, welche die in den zweiten Strömungspfad 1083 aufgenommene Außenluft aufweisen, der Hochgeschwindigkeitsströmung im zweiten Strömungspfad 1083 ausgesetzt, so dass mehr Blasen zerkleinert und in mehr Mikroblasen unterteilt werden können. Infolgedessen kann die Erzeugungseffizienz der Mikroblasen weiter verbessert werden, um das Mikroblasenwasser mit einer höheren Konzentration zu erzeugen.
Bezieht man sich hierbei auf die Verteilungen eines Drucks und einer Strömungsgeschwindigkeit um den Kollisionsabschnitt 1073 herum, d.h. auf die Verteilungen des Drucks und der Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit, die durch den Durchgangsbereich 1732 strömt, wie in 26 dargestellt, so ist der Druck in einer Außenseite des Kollisionsabschnitts 1073 in radialer Richtung, d.h. einem Wurzelabschnitt des Vorsprungs 1731, niedriger und die Strömungsgeschwindigkeit höher als in der Nähe eines Zentrums des Kollisionsabschnitts 1073 in radialer Richtung, d.h. in der Nähe einer Spitze des Vorsprungs 1731.
Daher ist in der vorliegenden Ausführungsform ein Endabschnitt des Außenlufteinführungspfades 1062 auf der stromaufwärts gelegenen Seite mit dem Abschnitt zwischen zwei in Umfangsrichtung des ersten Strömungspfades 1072 benachbarten Vorsprüngen 1731 verbunden, d.h. mit dem Wurzelabschnitt des Vorsprungs 1731 in einer inneren Umfangsfläche des ersten Strömungspfades 1072, wie in 25 dargestellt. Das heißt, der Außenlufteinführungspfad 1062 ist mit dem Unterdruckbereich verbunden, in dem der Unterdruck während des Durchgangs der Flüssigkeit durch den Kollisionsabschnitt 1073 erzeugt wird.
Folglich kann die Luft des Mikroblasengenerators 1060 an Stellen des ersten Strömungspfades 1072 und des zweiten Strömungspfades 1083 aufgenommen werden, wo der Druck niedriger und die Strömungsgeschwindigkeit höher ist, d.h. im Wurzelabschnitt des Vorsprungs 1731 zwischen den benachbarten Vorsprüngen 1731. So werden die Blasen der von außen angesaugten Luft den Stellen des ersten Strömungspfades 1072 und des zweiten Strömungspfades 1083 ausgesetzt, an denen der Druck niedriger und die Strömungsgeschwindigkeit höher ist, so dass die Blasen weiter effizient miniaturisiert werden können. Infolgedessen kann die Erzeugungseffizienz der Mikroblasen weiter verbessert werden, um das Mikroblasenwasser mit der höheren Konzentration zu erzeugen.
Darüber hinaus weist das zweite Strömungspfadelement 1080 den ersten Strömungspfadelement-Speicherabschnitt 1082 auf, in dem das erste Strömungspfadelement 1070 aufgenommen ist. Zusätzlich weist der Außenlufteinführungspfad 1062 den zweiten Pfadabschnitt 1622 und den dritten Pfadabschnitt 1623 auf, die Nuten sind, die in der Innenfläche des ersten Strömungspfadelement-Speicherabschnitts 1082 vorgesehen sind. Das heißt, in der vorliegenden Ausführungsform weist der Außenlufteinführungspfad 1062 den ersten Pfadabschnitt 1621, den zweiten Pfadabschnitt 1622 und den dritten Pfadabschnitt 1623 auf. Darüber hinaus werden im ersten Pfadabschnitt 1621, im zweiten Pfadabschnitt 1622 und im dritten Pfadabschnitt 1623 der zweite Pfadabschnitt 1622 und der dritte Pfadabschnitt 1623 aus den Nuten ausgebildet, die in der Innenfläche des ersten Strömungspfadelement-Speicherabschnitts 1082 vorgesehen sind.
So werden der zweite Pfadabschnitt 1622 und der dritte Pfadabschnitt 1623 aus den Nuten ausgebildet, die in der Innenfläche des ersten Strömungspfadelement-Speicherabschnitts 1082 vorgesehen sind, so dass im Gegensatz zu dem Fall, dass der gesamte Pfadabschnitt aus einem dünnen Loch besteht, leicht zu inspizieren ist, ob eine Mitte des Pfades mit Fremdkörpern wie z.B. Kalk, der dazu neigt, sich während der Bearbeitung zu vermischen, verstopft ist oder nicht, wobei zusätzlich die Fremdkörper im Pfad leicht entfernt werden können und die Außenluft mit der einfachen Ausgestaltung an einen vorgesehenen Ort gebracht werden kann. Daher kann die Erzeugungseffizienz der Mikroblasen durch den Mikroblasengenerator 1060 weiter verbessert werden, um das Mikroblasenwasser mit der hohen Konzentration zu erzeugen, und ein Rückgang der Herstellbarkeit des Mikroblasengenerators 1060 aufgrund des vorgesehenen Außenlufteinführungspfades 1062 kann so weit wie möglich unterbunden werden.
Darüber hinaus kommt die Außenfläche des ersten Strömungspfadelements 1070 luft- und wasserdicht in engen Kontakt mit der Innenfläche des ersten Strömungspfadelement-Speicherabschnitts 1082 im zweiten Strömungspfadelement 1080, wobei der Außenlufteinführungspfad 1062 ausgenommen ist. Das heißt, im Falle der vorliegenden Ausführungsform sind zwischen dem ersten Strömungspfadelement 1070 und dem zweiten Strömungspfadelement 1080 außer dem Außenlufteinführungspfad 1062 keine Spalte vorhanden, in welche die Außenluft oder dergleichen einströmen kann. Dadurch kann verhindert werden, dass unbeabsichtigte Luft in den Spalt mit Ausnahme des Außenlufteinführungspfades 1062 eingemischt wird, und die Erzeugungseffizienz der Mikroblasen durch den Mikroblasengenerator 1060 kann eher reduziert werden. Darüber hinaus kann verhindert werden, dass die Flüssigkeit, die durch den Mikroblasengenerator 1060 aus einem Spalt anders als dem Außenlufteinführungspfad 1062 durch den Mikroblasengenerator 1060 strömt, austritt.
Darüber hinaus können in der Waschmaschine 1010, 1020, in welcher der Mikroblasengenerator 1060 eingesetzt wird, durch den Betrieb des Mikroblasengenerators 1060 die Mikroblasen einschließlich der ultrafeinen Blasen in dem Wasser enthalten sein, das durch das Wasserinjektionsgehäuse 1040 in die Wasserwanne 1012, 1022 injiziert wird. Hier haben ein anionisches Tensid, das ein Hauptbestandteil eines Waschmittels ist, und die Mikroblasen im Mikroblasenwasser Reinigungskapazitäten, um jeweils einzeln Schmutz zu entfernen. Wenn die Mikroblasen jedoch z.B. in konzentriertes Waschmittelwasser gegeben werden, z.B. durch Auflösen des Waschmittels im Wasser einschließlich der Mikroblasen, werden das Tensid im Waschmittel und die Mikroblasen durch eine anziehende Wechselwirkung adsorbiert, die als hydrophobe Wechselwirkung bezeichnet wird und zwischen den Molekülen wirkt. Folglich lösen sich Tensid-Aggregationen, d.h. Mizellen, und lassen sich leichter in Wasser dispergieren. Infolgedessen kann das Tensid in kurzer Zeit leicht mit Schmutz reagieren und die Reinigungskapazität kann sich verbessern.
Das heißt, das Waschmittel wird im Wasser mitsamt den Mikroblasen gelöst, um eine Waschflüssigkeit zu erzeugen, wobei die Wechselwirkung zwischen dem Tensid im Waschmittel und den Mikroblasen funktioniert und dadurch die Reinigungskapazität im Vergleich zu einer einfachen Waschflüssigkeit, in der das Waschmittel nur in Leitungswasser gelöst ist, erheblich verbessert werden kann. Darüber hinaus wird der Schmutz so emulgiert, dass er sich leicht im Wasser verteilt, so dass ein Effekt zu erwarten ist, der verhindert, dass der Schmutz wieder an der Kleidung haftet. Aus diesen Gründen hat die Waschflüssigkeit der vorliegenden Ausführungsform eine höhere Reinigungskapazität als eine übliche Waschflüssigkeit, in der das Waschmittel im Leitungswasser gelöst ist. Infolgedessen kann die Waschmaschine 1010, 1020 eine hohe Reinigungskapazität ausüben.
(Achte Ausführungsform)
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 27 und 28 eine achte Ausführungsform beschrieben.
Ein Mikroblasengenerator 1060 der vorliegenden Ausführungsform weist an Stelle des Außenlufteinführungspfades 1062 der obigen siebten Ausführungsform den in 27 dargestellten Außenlufteinführungspfad 1063 auf. Der Außenlufteinführungspfad 1063 der vorliegenden Ausführungsform weist einen ersten Pfadabschnitt 1631, einen zweiten Pfadabschnitt 1632 und einen dritten Pfadabschnitt 1633 auf. Darüber hinaus unterscheidet sich die vorliegende Ausführungsform von der obigen siebten Ausführungsform dadurch, dass der zweite Pfadabschnitt 1632 und der dritte Pfadabschnitt 1633 Nuten sind, die in einer Außenfläche eines zweiten Strömungspfadelements 1080 ausgebildet sind.
Das heißt, der erste Pfadabschnitt 1631 ist ein Loch, das das zweite Strömungspfadelement 1080 von einer äußeren Umfangsoberflächenseite zu einer inneren Umfangsoberflächenseite durchdringt und sich von einer Außenseite des zweiten Strömungspfadelements 1080 zu einer zentralen Seite in radialer Richtung erstreckt, in der gleichen Weise wie im ersten Pfadabschnitt 1621 der obigen siebten Ausführungsform. Der zweite Pfadabschnitt 1632 und der dritte Pfadabschnitt 1633 sind so ausgebildet, dass sie eine Außenfläche eines ersten Strömungspfadelements 1070 in einer Nutform einschneiden. Das heißt, in der vorliegenden Ausführungsform sind der zweite Pfadabschnitt 1632 und der dritte Pfadabschnitt 1633 im Außenlufteinführungspfad 1063 aus Nuten ausgebildet, die in der Außenfläche des ersten Strömungspfadelements 1070 vorgesehen sind.
In diesem Fall sind in einem Zustand, in dem das erste Strömungspfadelement 1070 in einem erstem Strömungspfadelement-Speicherabschnitt 1082 des zweiten Strömungspfadelements 1080 zusammengebaut ist, offene Abschnitte der Nutenformen des zweiten Pfadabschnitts 1632 und des dritten Pfadabschnitts 1633 mit einer Innenfläche des zweiten Strömungspfadelements 1080 überlagert. Darüber hinaus ist der dritte Pfadabschnitt 1633 mit einem zentralen Abschnitt eines Durchgangsbereichs 1732 verbunden, d.h. mit einem zentralen Abschnitt eines Bereichs, der mit einem Kollisionsabschnitt 1073 in einer Strömungsrichtung einer Flüssigkeit versehen ist, die durch den Kollisionsabschnitt 1073 strömt. Das heißt, der Außenlufteinführungspfad 1063 der vorliegenden Ausführungsform ist mit einem zentralen Abschnitt des Kollisionsabschnitts 1073 verbunden.
Darüber hinaus hat in der gleichen Weise wie im Außenlufteinführungspfad 1062 der obigen siebten Ausführungsform auch im Außenlufteinführungspfad 1063 der vorliegenden Ausführungsform mindestens der dritte Pfadabschnitt 1633, der mit dem zweiten Strömungspfad 1083 von den jeweiligen Pfadabschnitten 1631, 1632 und 1633 verbunden ist, eine auf 1 mm oder weniger eingestellte Dicke. In diesem Fall weist jeder der jeweiligen Pfadabschnitte 1631, 1632 und 1633, die den Außenlufteinführungspfad 1063 bilden, eine Dicke von 1 mm oder weniger auf.
Entsprechend dieser Ausgestaltung können ähnliche Operationen und Effekte wie bei der obigen siebten Ausführungsform erzielt werden.
Das heißt, in der vorliegenden Ausführungsform ist jeder Vorsprung 1731 des Kollisionsabschnitts 1073 wie oben beschrieben plattenförmig in Längsrichtung ausgebildet, und der Außenlufteinführungspfad 1063 ist mit dem zentralen Abschnitt des Kollisionsabschnitts 1073 verbunden. Folglich kann ein Kavitationseffekt über lange Zeit auf die Flüssigkeit einwirken, die durch den Kollisionsabschnitt 1073 strömt, und zusätzlich wirkt der Kavitationseffekt weiter auf die in den zentralen Abschnitt des Kollisionsabschnitts 1073 eingeführte Außenluft, so dass die Außenluft zerkleinert werden kann. Infolgedessen kann die durch den Außenlufteinführungspfad 1063 eingeführte Außenluft effizienter in Mikroblasen unterteilt werden.
Darüber hinaus sind der zweite Pfadabschnitt 1632 und der dritte Pfadabschnitt 1633 aus Nuten ausgebildet, die in der Außenfläche des ersten Strömungspfadelements 1070 vorgesehen sind. Folglich können der zweite Pfadabschnitt 1632 und der dritte Pfadabschnitt 1633 von einer Außenseite des ersten Strömungspfadelements 1070 aus bearbeitet werden, und die Bearbeitung kann erleichtert werden. Infolgedessen kann die Produktivität verbessert werden.
Es ist zu beachten, dass für die Ausrichtung des ersten Pfadabschnitts 631, der im zweiten Strömungspfadelement 1080 vorgesehen ist, mit dem zweiten Pfadabschnitt 1632, der im ersten Strömungspfadelement 1070 vorgesehen ist, verschiedene Verfahren in Betracht gezogen werden können. Zum Beispiel können korrespondierende D-Schnittformen in der Außenfläche des ersten Strömungspfadelements 1070 und des ersten Strömungspfadelement-Speicherabschnitts 1082 des zweiten Strömungspfadelements 1080 vorgesehen sein, um den ersten Pfadabschnitt 1631 und den zweiten Pfadabschnitt 1632 auszurichten.
(Neunte Ausführungsform)
Als nächstes erfolgt die Beschreibung einer neunten Ausführungsform unter Bezugnahme auf 29 und 30.
Der in 29 und 30 gezeigte Mikroblasengenerator 1060 weist zusätzlich zu der Ausgestaltung des Mikroblasengenerators 1060 der obigen siebten Ausführungsform ein Spitzenabschnittsdichtungselement 1064 auf. Das Spitzenabschnittsdichtungselement 1064 ist z.B. ein O-Ring, der aus einem elastischen Element aus Gummi oder ähnlichem besteht. Das Spitzenabschnittsdichtungselement 1064 ist zwischen einem Spitzenabschnitt eines ersten Strömungspfadelements 1070 und einer Innenfläche eines ersten Strömungspfadelement-Speicherabschnitts 1082 eines zweiten Strömungspfadelements 1080 vorgesehen. In diesem Fall ist das Spitzenabschnittsdichtungselement 1064 kreisbogenförmig ausgebildet, insbesondere C-förmig, wodurch z.B. ein dritter Pfadabschnitt 1623 vermieden wird, wie in 30 dargestellt.
Gemäß dieser Ausgestaltung kann das Spitzenabschnittsdichtungselement 1064 einen Spalt zwischen dem Spitzenabschnitt des ersten Strömungspfadelements 1070 und der Innenfläche des Strömungspfadelement-Speicherabschnitts 1082 des zweiten Strömungspfadelements 1080 luft- und wasserdicht aufrechterhalten. Folglich kann verhindert werden, dass Luft, die durch den dritten Pfadabschnitt 1623 strömt, aus dem Spalt zwischen dem Spitzenabschnitt des ersten Strömungspfadelements 1070 und der Innenfläche des zweiten Strömungspfadelements 1080 austritt. Folglich kann Außenluft, die durch einen Außenlufteinführungspfad 1062 strömt, effizient in den Mikroblasengenerator 1060 geführt werden. Infolgedessen kann die Effizienz der Erzeugung von Mikroblasen verbessert werden, und es kann Mikroblasenwasser mit einer hohen Konzentration erzeugt werden.
(Zehnte Ausführungsform)
Als nächstes wird eine Beschreibung einer zehnten Ausführungsform unter Bezugnahme auf 31 gegeben.
Ein Mikroblasengenerator 1060 kann, wie in 31 dargestellt, eine konische erste Strömungspfadelementoberfläche 1074 und eine konische zweite Strömungspfadelementoberfläche 1084 aufweisen. Die konische erste Strömungspfadelementoberfläche 1074 ist eine Oberfläche mit einer konischen Form, die in einer äußeren Umfangsfläche eines Spitzenabschnitts eines ersten Strömungspfadelements 1070 vorgesehen ist. Darüber hinaus ist die konische zweite Strömungspfadelementoberfläche 1084 eine Oberfläche mit einer konischen Form, die in einer inneren Umfangsfläche eines zweiten Strömungspfadelements 1080 vorgesehen ist, in diesem Fall auf einer stromaufwärts gelegenen Seite eines ersten Strömungspfadelement-Speicherabschnitts 1082.
Die konische erste Strömungspfadelementoberfläche 1074 und die konische zweite Strömungspfadelementoberfläche 1084 sind so geformt, dass sie ineinander passen. In diesem Fall neigt sich die konische erste Strömungspfadelementoberfläche 1074 und die konische zweite Strömungspfadelementoberfläche 1084 so, dass sie sich zu einer stromaufwärts gelegenen Seite hin verjüngt, d.h. sie neigt sich von einem ersten Strömungspfad 1072 und einem zweiten Strömungspfad 1083 in radialer Richtung nach innen zur stromaufwärts gelegenen Seite hin. Darüber hinaus neigt sich ein zweiter Pfadabschnitt 1622 in einem Außenlufteinführungspfad 1062 entlang der konischen ersten Strömungspfadelementoberfläche 1074 und der konischen zweiten Strömungspfadelementoberfläche 1084.
Das erste Strömungspfadelement 1070 ist in den ersten Strömungspfadelement-Speicherabschnitt 1082 so eingesetzt, dass die konische erste Strömungspfadelementoberfläche 1074 in die konische zweite Strömungspfadelementoberfläche 1084 passt. Folglich kommt die konische erste Strömungspfadelementoberfläche 1074 in engen Kontakt mit der konischen zweiten Strömungspfadelementoberfläche 1084. Daher kann bei dieser Ausgestaltung ein Spalt zwischen dem ersten Strömungspfadelement 1070 und dem zweiten Strömungspfadelement 1080, unter Ausnahme des Außenlufteinführungspfades 1062, luft- und wasserdicht ohne Verwendung eines Spitzenabschnittsdichtungselements 1064 aufrechterhalten bleiben.
(Elfte Ausführungsform)
Als nächstes wird eine Beschreibung einer elften Ausführungsform unter Bezugnahme auf 32 bis 34 vorgenommen.
In den obigen jeweiligen Ausführungsformen ist die Außenluft, die über den Außenlufteinführungspfad 1062, 1063 in den Mikroblasengenerator 1060 eingeführt wird, nicht auf Luft beschränkt. In der vorliegenden Ausführungsform ist der in 32 und 33 gezeigte Mikroblasengenerator 1060 so ausgestaltet, dass z.B. ein Funktionsgas wie Ozon o.ä., das in einem Außenbereich des Mikroblasengenerators 1060 erzeugt wird, und durch einen Außenlufteinführungspfad 1062, 1063 in den Mikroblasengenerator 1060 geführt wird.
Bei dem in 32 und 33 dargestellten Mikroblasengenerator 1060 ist der Außenlufteinführungspfad 1062, 1063 mit einer nicht dargestellten Ozonerzeugungsvorrichtung, die im Äußeren des Mikroblasengenerators 1060 vorgesehen ist, über eine in 22 dargestellten Luftzuführungsöffnung 1045 verbunden. Das heißt, in der vorliegenden Ausführungsform ist die Luftzuführungsöffnung 1045 eines Wasserinjektionsgehäuses 1040 an die nicht gezeigte Ozonerzeugungsvorrichtung angeschlossen. Darüber hinaus wird das in dieser Ozonerzeugungsvorrichtung erzeugte Ozon über die Luftzufuhröffnung 1045 und den Außenlufteinführungspfad 1062, 1063 in den Mikroblasengenerator 1060 eingeführt.
In diesem Fall weist der in 32 gezeigte Mikroblasengenerator 1060 zusätzlich zu der in 23 gezeigten Ausgestaltung des Mikroblasengenerators 1060 der siebten Ausführungsform einen Kollisionsabschnitt 1085 auf. Darüber hinaus weist der in 33 gezeigte Mikroblasengenerator 1060 zusätzlich zu der in 27 gezeigten Ausgestaltung des Mikroblasengenerators 1060 der achten Ausführungsform einen Kollisionsabschnitt 1085 auf. Der Kollisionsabschnitt 1085 ist integral mit einem zweiten Strömungspfadelement 1080 versehen und stromabwärts eines Kollisionsabschnitts 1073 eines ersten Strömungspfadelements 1070 angeordnet. Es ist zu beachten, dass in der folgenden Beschreibung der Kollisionsabschnitt 1073, der im ersten Strömungspfadelement 1070 vorgesehen ist, als erster Kollisionsabschnitt 1073 bezeichnet wird, und der Kollisionsabschnitt 1085, der im zweiten Strömungspfadelement 1080 vorgesehen ist, als zweiter Kollisionsabschnitt 1085 bezeichnet wird.
Der zweite Kollisionsabschnitt 1085 ist innerhalb eines zweiten Strömungspfades 1083 vorgesehen und reduziert lokal eine Querschnittsfläche des zweiten Strömungspfades 1083, um ein in einer Flüssigkeit gelöstes Gas, das den zweiten Strömungspfad 1083 durchströmt, als Mikroblasen auszufällen, d.h. restliche gelöste Luft, die nicht durch den ersten Kollisionsabschnitt 1073 des ersten Strömungspfadelements 1070 ausgefällt wird. Darüber hinaus zerkleinert der zweite Kollisionsabschnitt 1085 Blasen, die im ersten Kollisionsabschnitt 1073 erzeugt wurden und eine vergleichsweise große Größe haben, oder Blasen aus Ozon oder ähnlichem, die durch den Außenlufteinführungspfad 1062, 1063 eingeführt worden sind, um die Blasen in die Mikroblasen zu miniaturisieren, einschließlich ultrafeiner Blasen mit Blasendurchmessern in der Nano-Größenordnung.
Der zweite Kollisionsabschnitt 1085 ist integral mit einem Element ausgebildet, das den zweiten Strömungspfad 1083 ausbildet, d.h. das zweite Strömungspfadelement 1080. Im Falle der vorliegenden Ausführungsform ist der zweite Kollisionsabschnitt 1085 auf einer stromabwärts gelegenen Seite eines Auslassabschnitts des Außenlufteinführungspfades 1062, 1063 und in einem stromabwärts gelegenen Endabschnitt des zweiten Strömungspfades 1083 vorgesehen. Beachten Sie, dass der zweite Kollisionsabschnitt 1085 in einem zentralen Abschnitt des zweiten Strömungspfades 1083 vorgesehen sein kann, solange sich dieser Abschnitt auf der stromaufwärts gelegenen Seite des Auslassabschnitts des Außenlufteinführungspfades 1062, 1063 befindet.
Der zweite Kollisionsabschnitt 1085 weist mindestens einen zweiten Vorsprung 1851 auf. Im Falle der vorliegenden Ausführungsform weist der zweite Kollisionsabschnitt 1085 eine Vielzahl von zweiten Vorsprüngen 1851 in der gleichen Weise wie im ersten Kollisionsabschnitt 1073 auf, in diesem Fall vier zweite Vorsprünge 1851, wie in 34 dargestellt. Die jeweiligen zweiten Vorsprünge 1851 sind über einen gleichen Abstand voneinander entfernt in Richtung einer Umfangsrichtung eines Querschnitts des zweiten Strömungspfades 1083 angeordnet.
Jeder zweiter Vorsprung 1851 ist stab- oder plattenförmig ausgebildet und steht von einer inneren Umfangsfläche des zweiten Strömungspfades 1083 in radialer Richtung in Richtung eines Zentrums des zweiten Strömungspfades 1083 in der gleichen Weise vor wie bei einem ersten Vorsprung 1731. In der vorliegenden Ausführungsform ist jeder zweite Vorsprung 1851 in einer konischen Form mit einem Spitzenabschnitt ausgebildet, der in radialer Richtung zur Mitte des zweiten Strömungspfades 1083 zeigt. Darüber hinaus wird im Spitzenabschnitt jedes zweiten Vorsprungs 1851 ein vorbestimmter Spalt, der für die Erzeugung der Mikroblasen erforderlich ist, ausgebildet.
Eine Flüssigkeit, die in den zweiten Strömungspfad 1083 strömt, läuft durch eine Stelle im zweiten Strömungspfad 1083, die nicht mit dem zweiten Vorsprung 1851 versehen ist. In diesem Fall, wenn der zweite Strömungspfad 1083 in einer Querschnittsrichtung, wie in 34 dargestellt, gesehen wird, wird ein Spaltabschnitt, der nicht mit der zweiten Vorsprung 1851 versehen ist, d.h. ein Abschnitt, durch den die in den zweiten Strömungspfad 1083 strömende Flüssigkeit hindurchströmt, als zweiter Durchgangsbereich 1852 bezeichnet.
Darüber hinaus verschieben sich im Falle der vorliegenden Ausführungsform jeweils erste Vorsprünge 1731 des ersten Kollisionsabschnitts 1073 und jeweils zweite Vorsprünge 1851 des zweiten Kollisionsabschnitts 1085 in Richtung der Umfangsrichtung des ersten Strömungspfades 1072 und des zweiten Strömungspfades 1083. In diesem Fall weisen der erste Kollisionsabschnitt 1073 und der zweite Kollisionsabschnitt 1085 jeweils vier erste Vorsprünge 1731 und vier zweite Vorsprünge 1851 auf. Darüber hinaus werden die jeweiligen ersten Vorsprünge 1731 und zweiten Vorsprünge 1851 alle 45 Grad in die Umfangsrichtung des ersten Strömungspfades 1072 und des zweiten Strömungspfades 1083 verschoben.
Beachten Sie, dass ein Winkel, in dem die ersten Vorsprünge 1731 oder die zweiten Vorsprünge 1851 verschoben sind, nicht auf 45 Grad begrenzt ist. Außerdem müssen sich die ersten Vorsprünge 1731 und die zweiten Vorsprünge 1851 nicht in die Umfangsrichtung des ersten Strömungspfades 1072 und des zweiten Strömungspfades 1083 verschieben. Darüber hinaus muss eine Anzahl der ersten Vorsprünge 1731 nicht mit einer Anzahl der zweiten Vorsprünge 1851 identisch sein oder kann sich von einer Anzahl der zweiten Vorsprünge 1851 unterscheiden.
Darüber hinaus können für die Ausrichtung der ersten Vorsprünge 1731 und der zweiten Vorsprünge 1851 verschiedene Verfahren in Betracht gezogen werden. Zum Beispiel können entsprechende D-Schnittformen in einem Flanschabschnitt 1071 des ersten Strömungspfadelements 1070 und einem ersten Strömungspfadelement-Speicherabschnitt 1082 des zweiten Strömungspfadelements 1080 vorgesehen werden, um die ersten Vorsprünge 1731 und die zweiten Vorsprünge 1851 auszurichten.
Bislang ist man davon ausgegangen, dass z.B. zur Verbesserung der Reinigungsleistung und zur Bereitstellung einer Sterilisierungsfunktion das Funktionsgas, z.B. Ozon, in Wasser gelöst wird, um Ozonwasser zu erzeugen, und dass das Ozonwasser zum Reinigen, Waschen oder dergleichen verwendet wird. Bei einer solchen herkömmlichen Technologie wird das Ozonwasser erzeugt, indem zunächst ein Ozongas erzeugt und das Ozongas in Wasser eingebracht wird, um ein sogenanntes Bubbling durchzuführen.
Die Löslichkeit eines Gases in einer Flüssigkeit verbessert sich mit zunehmender Kontaktfläche zwischen dem Gas und der Flüssigkeit, d.h. die Gesamtfläche einer Gas-Flüssigkeits-Grenzfläche nimmt pro Mengeneinheit zu, und die Löslichkeit verbessert sich, wenn sich das Gas länger in der Flüssigkeit befindet. Allerdings haben Blasen, die durch ein konventionelles Verfahren wie die oben beschriebene Blasenbildung in Wasser erzeugt werden, vergleichsweise große Größen, z.B. Blasendurchmesser von 100 µm bis zu mehreren Millimetern. Folglich haben die durch das Bubbling erzeugten Blasen eine große Blasenoberfläche, so dass die Kontaktfläche zwischen Gas und Flüssigkeit pro Mengeneinheit klein ist. Außerdem haben die durch die Blasenbildung erzeugten Blasen ein großes Volumen und damit eine große Auftriebskraft, so dass die Blasen unmittelbar nach ihrer Erzeugung an eine Wasseroberfläche aufsteigen und in die Luft abgegeben werden. Daher haben die Blasen eine kurze Verweilzeit im Wasser.
Daher hat das Gas bei dem herkömmlichen Verfahren, wie z.B. der Blasenbildung, eine geringe Löslichkeit in Wasser, und um eine erforderliche Gasmenge in der Flüssigkeit zu lösen, ist es notwendig, eine Gasmenge pro Zeiteinheit oder eine Zufuhrzeit zu erhöhen. Aufgrund solcher Situationen ist es bei dem herkömmlichen Verfahren, wie z.B. dem Bubbling, schwierig, effizient eine Flüssigkeit zu erzeugen, in der ein Funktionsgas, wie z.B. das Ozonwasser, gelöst ist.
Andererseits, gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in 32 und 33 dargestellt, durchläuft das außerhalb des Mikroblasengenerators 1060 erzeugte Ozon zunächst den Außenlufteinführungspfad 1062, 1063 und wird einem Unterdruckbereich auf der stromabwärts gelegenen Seite des ersten Kollisionsabschnitts 1073 oder in einem zentralen Abschnitt des ersten Kollisionsabschnitts 1073 im Mikroblasengenerator 1060 zugeführt. Folglich kann das Wasser im zweiten Strömungspfad 1083 daran gehindert werden, im Außenlufteinführungspfad 1062 rückwärts zu strömen, und eine größere Menge Ozon kann durch einen Unterdruck in den zweiten Strömungspfad 1083 aufgenommen werden.
Darüber hinaus wird das Ozon, das durch den Außenlufteinführungspfad 1062, 1063 in den zweiten Strömungspfad 1083 zugeführt wird, zu den Blasen im zweiten Strömungspfad 1083 und ist einer Strömung mit hoher Geschwindigkeit durch den ersten Kollisionsabschnitt 1073 in den zweiten Strömungspfad 1083 ausgesetzt. Dann werden die Blasen, die der Hochgeschwindigkeitsströmung ausgesetzt sind, durch die Scherbeanspruchung der Hochgeschwindigkeitsströmung zerkleinert, passieren weiter den zweiten Kollisionsabschnitt 1085 und werden dadurch in die Mikroblasen unterteilt, die ultrafeine Blasen und feine Blasen aufweisen und hauptsächlich Blasendurchmesser von 50 µm oder weniger haben.
In diesem Fall vergrößert sich bei sehr fein belüftetem Ozon der Mikro- und Nano-Ordnung die Kontaktfläche mit Wasser extrem und die Verweilzeit im Wasser verlängert sich extrem, verglichen mit den durch die Blasenbildung erzeugten Blasen der Millimeter-Ordnung. Folglich lässt sich das feinst belüftete Ozon leicht in Wasser auflösen, so dass das Ozonwasser, in dem das Ozon gelöst wird, effizient erzeugt werden kann. Folglich wird das in die Flüssigkeit zugeführte Funktionsgas gemäß der vorliegenden Ausführungsform minutiös belüftet, so dass die Flüssigkeit, in der das Funktionsgas gelöst ist, effizient erzeugt werden kann.
Darüber hinaus befindet sich im feinst belüfteten Ozon das restliche Ozon, das nicht im Wasser gelöst ist, als Mikroblasen kontinuierlich über einen langen Zeitraum im Wasser. Die Mikroblasen dieses Ozons bewirken durch eine Wechselwirkung mit dem Tensid eine Erhöhung der Reinigungsfähigkeit eines Tensids in der gleichen Weise wie in den Mikroblasen der Luft. Darüber hinaus erzeugen die Mikroblasen des Ozons Sterilisierungs-, Desodorierungs- und Geruchseliminierungseffekte durch Ozon. Folglich eignet sich, wie in der vorliegenden Ausführungsform, Mikroblasenwasser mit darin gelöstem Ozon, das die Mikroblasen des Ozons aufweist, selbstverständlich als Waschflüssigkeit mit darin gelöstem Waschmittel und auch als Spülwasser zum Ausspülen der Wäsche.
(Andere Ausführungsformen)
Beachten Sie, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die jeweiligen oben beschriebenen und in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen beschränkt ist und beliebige Änderungen, Kombinationen oder Erweiterungen vorgenommen werden können, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.
Zahlenwerte und dergleichen, die oben in den jeweiligen Ausführungsformen beschrieben sind, werden lediglich illustriert und sind nicht beschränkt.
Die obigen jeweiligen Ausführungsformen sind so ausgestaltet, dass das Dekompressionselement 60 in das Strömungspfadelement 50 eingepasst ist, sind aber nicht auf diese Ausgestaltung beschränkt. Zum Beispiel können das Strömungspfadelement 50 und das Dekompressionselement 60 einfach in Reihe geschaltet sein. Darüber hinaus ist in den obigen jeweiligen Ausführungsformen der Mikroblasengenerator 40 getrennt vom Wasserinjektionsgehäuse 31 ausgebildet, kann aber integral mit dem Wasserinjektionsgehäuse 31 ausgestaltet sein. Im Falle einer solchen Ausgestaltung bildet ein Teil des Wasserinjektionsgehäuses 31 einen Strömungspfad, der einen Abschnitt ausbildet, der den Strömungspfad darstellt, durch den die Flüssigkeit strömen kann.
Beachten Sie, dass in den obigen jeweiligen Ausführungsformen die Flüssigkeit, die ein Anwendungsgegenstand des Mikroblasengenerators 40 ist, nicht auf Wasser beschränkt ist.
In den obigen jeweiligen Ausführungsformen ist der Kollisionsabschnitt 70 im stromabwärts gelegenen Endabschnitt des Dekompressionselements 60 vorgesehen, ist aber nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann der Kollisionsabschnitt 70 in einem stromaufwärts gelegenen Endabschnitt des Dekompressionselements 60, einem Zwischenabschnitt des Dekompressionselements 60 in Strömungsrichtung des Strömungspfades, oder ähnlichem vorgesehen sein.
Der Mikroblasengenerator 40 kann neben den oben beschriebenen Waschmaschinen 10 und 20 auch in Haushaltsgeräten eingesetzt sein, die mit Leitungswasser reinigen, z.B. in einem Geschirrspüler, einem beheizten Toilettensitz und ähnlichem. Der Mikroblasengenerator 40 wird bei Haushaltsgeräten angewendet, die mit Leitungswasser reinigen, so dass dem reinigenden Leitungswasser ein Reinigungseffekt durch die Mikroblasen beigegeben werden kann. Dadurch kann sich der Mehrwert des Haushaltsgerätes erhöhen. Darüber hinaus kann der Mikroblasengenerator 40 nicht nur auf das Haushaltsgerät angewendet werden, sondern auch in Bereichen von z.B. Haushalts- und Gewerbegeschirrspülern oder Hochdruckreinigungsmaschinen, einer Substratreinigungsmaschine für den Einsatz in der Halbleiterfertigung und einer Wasserreinigungsvorrichtung angewendet werden. Darüber hinaus kann der Mikroblasengenerator 40 auch in anderen Bereichen als einem Bereich der Objektreinigung und einem Bereich der Wasserreinigung breit eingesetzt werden, z.B. in einem Bereich der Kosmetik und in einem anderen Bereich.
Beachten Sie, dass in den obigen jeweiligen Ausführungsformen im Mikroblasengenerator 1060 eine elastisch verformbare oder plastisch verformbare Rippe, die sich zwischen dem ersten Strömungspfadelement 1070 und dem zweiten Strömungspfadelement 1080 befindet, integral mit einem oder beiden des ersten Strömungspfadelements 1070 und des zweiten Strömungspfadelements 1080 anstelle des Spitzenabschnittsdichtungselements 1064, der konischen ersten Strömungspfadelementoberfläche 1074 und der konischen zweiten Strömungspfadelementoberfläche 1084 vorgesehen sein kann.
Darüber hinaus kann der Mikroblasengenerator 1060 der oben beschriebenen jeweiligen Ausführungsformen neben den oben beschriebenen Waschmaschinen 1010 und 1020 auch für Haushaltsgeräte eingesetzt werden, die mit Leitungswasser reinigen, z.B. für das Geschirrspülwasser, den beheizten Toilettensitz und ähnliches. Der Mikroblasengenerator 1060 wird bei den Haushaltsgeräten, die das Leitungswasser verwenden, angewandt, so dass das reinigende Leitungswasser zu dem Mikroblasenwasser mit einer hohen Konzentration der Mikroblasen geformt werden kann und der Reinigungseffekt durch die Mikroblasen gesteigert werden kann. Infolgedessen kann der Mehrwert des Haushaltsgerätes steigen.
Darüber hinaus ist der Mikroblasengenerator 1060 der oben genannten Ausführungsform ein aus Harz geformtes Produkt und hat daher eine hohe Produktivität und ist kostengünstig. Darüber hinaus nutzt der Mikroblasengenerator 1060 den Druck des Leitungswassers zur Erzeugung der Mikroblasen, benötigt keine Vorrichtung wie eine Pumpe oder ein Gebläse und kann eine kompakte, einfache Ausgestaltung sein. Somit kann ein Anwender den Mikroblasengenerator 1060 kostengünstig im Haushaltsgerät, o.ä., einsetzen, so dass eine Vergrößerung des Haushaltsgerätes, o.ä., durch den Einsatz des Mikroblasengenerators 1060 verhindert werden kann.
Wie oben beschrieben, wurde eine Vielzahl von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben, aber diese Ausführungsformen werden als Beispiele vorgestellt und haben nicht die Absicht, den Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung einzuschränken. Diese neuartigen Ausführungsformen können in anderen verschiedenen Formen realisiert sein, und es können verschiedene Arten des Weglassens, Ersetzens und Änderns durchgeführt werden, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen. Diese Ausführungsformen und Änderungen gehören zum Umfang oder zum Kern der Erfindung und sind auch in den durch die beigefügten Ansprüche definierten Erfindungen und deren Äquivalenten umfasst.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2012 [0005]
JP 040448 [0005]

Claims

Mikroblasengenerator, welcher aus mindestens zwei von einem einen Strömungspfad ausbildenden Abschnitt, der einen Strömungspfad ausbildet, durch den eine Flüssigkeit strömen kann, und einem Dekompressionselement mit einem Kollisionsabschnitt ausgebildet ist, der in den den Strömungspfad ausbildenden Abschnitt eingepasst ist und eine Querschnittsfläche des Strömungspfades lokal reduziert, um Mikroblasen in der Flüssigkeit zu erzeugen, die durch den Strömungspfad strömt, wobei der Mikroblasengenerator aufweist: einen Auslass, der mit einem Unterdruck erzeugenden Abschnitt des Dekompressionselements verbunden ist, eine Außenlufteinführungsöffnung, die in dem den Strömungspfad ausbildenden Abschnitt vorgesehen ist, um Außenluft einzuführen, und einen Außenlufteinführungspfad, der eine Verbindung zwischen der Außenlufteinführungsöffnung und dem Auslass herstellt.
Mikroblasengenerator gemäß Anspruch 1, wobei der den Strömungspfad ausbildende Abschnitt und das Dekompressionselement so zusammengebaut sind, dass ein Spalt an einer Stelle vorgesehen ist, an der ein Endabschnitt des Dekompressionselements an einer stromaufwärts gelegenen Seite in den den Strömungspfad ausbildenden Abschnitt eingepasst ist, und der Spalt als der Auslass fungiert.
Mikroblasengenerator gemäß Anspruch 1, wobei der Kollisionsabschnitt einen Vorsprung aufweist, der in eine Richtung vorsteht, die den Strömungspfad blockiert, eine Kollisionsabschnitt-Seitennut in einer Endfläche des Vorsprungs an einer stromaufwärts gelegenen Seite ausgebildet ist, und die Kollisionsabschnitt-Seitennut als der Auslass fungiert.
Mikroblasengenerator gemäß Anspruch 1, wobei der Kollisionsabschnitt eine Vielzahl von Vorsprüngen, die in eine Richtung vorstehen, die den Strömungspfad blockiert, und einen dünnen Abschnitt, der die Vorsprünge miteinander verbindet, aufweist, eine Kollisionsabschnitt-Seitennut in einer Endfläche des dünnen Abschnitts an einer stromaufwärts gelegenen Seite ausgebildet ist, und die Kollisionsabschnitt-Seitennut als der Auslass fungiert.
Mikroblasengenerator gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei eine den Strömungspfad ausbildender Abschnitt-Seitennut an einer Stelle ausgebildet ist, die mit dem Dekompressionselement des den Strömungspfad ausbildenden Abschnitts in Kontakt kommt und sich bis zu einem Endabschnitt des Dekompressionselements an einer stromaufwärts gelegenen Seite erstreckt, und die den Strömungspfad ausbildender Abschnitt-Seitennut als der Außenlufteinführungspfad fungiert.
Mikroblasengenerator gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der den Strömungspfad ausbildende Abschnitt und das Dekompressionselement so zusammengebaut sind, dass ein Endabschnitt des Dekompressionselements an einer stromaufwärts gelegenen Seite in engen Kontakt mit dem den Strömungspfad ausbildenden Abschnitt kommt, eine Kollisionsabschnitt-Seitennut in einem Zwischenabschnitt des Kollisionsabschnitts in einer Strömungsrichtung eines Strömungspfades ausgebildet ist, und die Kollisionsabschnitt-Seitennut als der Auslass fungiert.
Mikroblasengenerator gemäß Anspruch 6, wobei der Kollisionsabschnitt einen Vorsprung aufweist, der in eine Richtung vorsteht, die den Strömungspfad blockiert, und die Kollisionsabschnitt-Seitennut in dem Vorsprung ausgebildet ist.
Mikroblasengenerator gemäß Anspruch 6, wobei der Kollisionsabschnitt die Vielzahl von Vorsprüngen, die in eine Richtung vorstehen, die den Strömungspfad blockiert, und einen dünnen Abschnitt, der die Vorsprünge miteinander verbindet, aufweist, und die Kollisionsabschnitt-Seitennut in dem dünnen Abschnitt ausgebildet ist.
Mikroblasengenerator gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei eine den Strömungspfad ausbildender Abschnitt-Seitennut an einer Stelle ausgebildet ist, die mit dem Dekompressionselement des den Strömungspfad ausbildenden Abschnitts in Kontakt kommt und sich zu einem Zwischenabschnitt des Dekompressionselements in einer Strömungsrichtung eines Strömungspfads erstreckt, und die den Strömungspfad ausbildender Abschnitt-Seitennut als der Außenlufteinführungspfad fungiert.
Mikroblasengenerator gemäß einem der Ansprüche 6 bis 9, ferner ein Dichtungselement aufweisend, das an einer Stelle vorgesehen ist, an der ein Endabschnitt des Dekompressionselements an einer stromaufwärts gelegenen Seite in den den Strömungspfad ausbildenden Abschnitt eingepasst ist.
Waschmaschine mit dem Mikroblasengenerator gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10.
Mikroblasengenerator, aufweisend: ein erstes Strömungspfadelement mit einem ersten Strömungspfad, durch den eine Flüssigkeit strömen kann, und mit einem Kollisionsabschnitt, der eine Querschnittsfläche des ersten Strömungspfades lokal reduziert, um Mikroblasen in der Flüssigkeit zu erzeugen, die durch den ersten Strömungspfad hindurchströmt, ein zweites Strömungspfadelement mit einem zweiten Strömungspfad, der zumindest den Kollisionsabschnitt des ersten Strömungspfadelementes im Inneren aufnimmt, und an einer stromaufwärts gelegenen Seite des ersten Strömungspfadelementes vorgesehen ist, und durch den die Flüssigkeit strömen kann, und einen Außenlufteinführungspfad, der eine Verbindung zwischen einem Inneren und einem Äußeren des ersten Strömungspfades oder des zweiten Strömungspfades herstellt, um Außenluft in den ersten Strömungspfad oder den zweiten Strömungspfad aufzunehmen, wobei der Außenlufteinführungspfad einen Spalt zwischen dem ersten Strömungspfadelement und dem zweiten Strömungspfadelement in mindestens einem Teil des Pfades aufweist.
Mikroblasengenerator gemäß Anspruch 12, wobei der Außenlufteinführungspfad mit einem Grenzabschnitt zwischen dem ersten Strömungspfad und dem zweiten Strömungspfad verbunden ist.
Mikroblasengenerator gemäß Anspruch 12 oder 13, wobei der Kollisionsabschnitt eine Vielzahl von Vorsprüngen aufweist, die von einer inneren Umfangsfläche im ersten Strömungspfad zu einem Mittelpunkt des ersten Strömungspfads in einer radialen Richtung vorstehen, die Vielzahl der Vorsprünge voneinander entfernt in Richtung zu einer Umfangsrichtung des ersten Strömungspfades angeordnet sind, und der Außenlufteinführungspfad mit einem Abschnitt zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Vorsprüngen verbunden ist.
Mikroblasengenerator gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei das zweite Strömungspfadelement einen ersten Strömungspfadelement-Speicherabschnitt aufweist, welcher das erste Strömungspfadelement im Inneren aufnimmt, und der Außenlufteinführungspfad eine in einer Innenfläche des ersten Strömungspfadelement-Speicherabschnitts ausgebildete Nut oder eine in einer Außenfläche des zweiten Strömungspfadelements ausgebildete Nut aufweist.
Mikroblasengenerator gemäß einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei eine Außenfläche des ersten Strömungspfadelements in engen Kontakt mit einer Innenfläche des ersten Strömungspfadelement-Speicherabschnitts in dem zweiten Strömungspfadelement steht, wobei der Außenlufteinführungspfad ausgenommen ist.
Haushaltsgerät, welches Wasser verwendet, wobei das Haushaltsgerät den Mikroblasengenerator gemäß einem der Ansprüche 12 bis 16 aufweist.