JP2002086018A - 微細気泡発生装置のノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の気泡発生装置では、ポンプに吸引した
空気と温水を高圧噴流ノズルで微細化し混合するため、
高圧で大型のポンプが必要であり、空気吸入部にシャト
ルバルブを用いていることで、安定した微細気泡の発生
ができない。 【解決手段】 ノズル本体１０のノズルケーシング３０
内に前記ノズルケーシング３０とで流体の流路を形成す
る流路形成部材３２、３３、３４を設け、前記流路の下
流側に衝突壁３５を設け、前記流路形成部材３２、３
３、３４と前記衝突壁３５の下流側に粒状体３６を内包
した流路を形成した微細気泡発生装置のノズルであっ
て、前記ノズルケーシング３０と流路形成部材３２、３
３、３４で形成された流路がリング形状である構成と
し、微細気泡を効率的に安定して発生させることがで
き、小型のポンプを用い性能が安定し信頼性の高い気泡
発生装置を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液中に気泡を発生
させる微細気泡発生装置のノズルに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、浴槽内に空気や各種ガスを含んだ
浴水を噴出して微細気泡を発生させ、温熱効果やマッサ
ージ効果や洗浄効果が得られることにより、快適な入浴
を行うというニーズが高まりつつある。従来、この種の
微細気泡を発生させる気泡発生装置としては、特公平３
−１４４６４号公報等により提案されている。

【０００３】以下に、従来の技術として特公平３−１４
４６４号公報に記載の技術について図６〜図９に従い説
明を行う。

【０００４】図６は従来の噴流浴装置のシステム構成
図、図７は同噴流浴装置におけるシャトルバルブの断面
図、図８は同噴流浴装置におけるレリーフバルブの断面
図、図９は同噴流浴装置における低圧噴流ノズルの断面
図である。

【０００５】先ず構成について説明する。この噴流浴装
置は、図６に示すように温水１０２をいれた浴槽１０１
と、温水１０２を循環させるポンプ１０３を備えたポン
プユニット１０４と、吸入器１０６と低圧噴流ノズル１
０９および高圧噴流ノズル１１０を備えて浴槽１０１内
にセットされるノズルユニット１１１を主要構成部とし
て構成されている。

【０００６】前記ポンプユニット１０４におけるポンプ
１０３の吸込み側にはジェット流路１１２を設けてあ
り、また、ポンプ１０３の吐出側に吐出側管路１０７を
接続するとともに、吐出側管路１０７から分岐流路１１
４を介してジェット流路１１２の間にシャトルバルブ１
１３を設けている。ポンプユニット１０４におけるポン
プ１０３の吸込み側は、吸込側管路１０５によりノズル
ユニット１１１における吸入器１０６に接続され、ポン
プユニット１０４におけるポンプ１０３の吐出側は、吐
出側管路１０７によりノズルユニット１１１における２
方弁１０８を介して低圧噴流ノズル１０９および高圧噴
流ノズル１１０に接続されている。

【０００７】前記噴流浴装置におけるシャトルバルブ１
１３は、図７に示すように構成され、すなわち、スプリ
ング１１５と、スプリング１１５により付勢された円錐
弁１１６と、円錐弁１１６に連結された弁棒１１７とで
構成され、このバルブの下流側には空気取り入れ流路１
１８が設けられ、また、バルブの上流側は空気流路１１
９を介してポンプ１０３の吸込み側のジェット流路１１
２に連通している。

【０００８】前記ノズルユニット１１１における高圧噴
流ノズル１１０は図８に示すように構成され、すなわ
ち、螺旋流路Ａ１２０と螺旋流路Ｂ１２１とを交互に備
えた気液混合器１２２を有し、その下流側にスプリング
１２３により付勢された弁体１２４と噴流吐出口１２５
と噴流吐出口１２５を備えたレリーフバルブ１２６を接
続している。

【０００９】また、前記ノズルユニット１１１における
低圧噴流ノズル１０９は図９に示すように構成され、す
なわち、低圧噴流ノズルに設けられた流動流路１２７
と、この流動流路１２７の外周に形成された空気流入流
路１２８と、流動流路１２７の下流に設けられた細い流
路１２９と、流動流路１２７の下流に設けられ細い流路
１２９と、空気流入流路１２８の下流に設けた細い流路
１３２と、細い流路１２９および１３２が接続された広
い流路１３０と、広い流路１３０の流路端に設けたノズ
ル１３１により構成されている。

【００１０】次に上記構成の噴流浴装置の動作について
説明する。微細気泡の発生時にはポンプユニット１０４
におけるポンプ１０３を運転すると、浴槽１０１内の温
水１０２は、ノズルユニット１１１における吸入器１０
６から吸入側管路１０５を介してポンプユニット１０４
におけるポンプ１０３に吸引される。その後ポンプ１０
３から吐出側管路１０７を介してノズルユニット１１１
における高圧噴流ノズル１１０から微細気泡が噴出され
る。このときにはポンプ１０３の吐出圧は分岐流路１１
４に作用し、吐出圧が大きくなり、シャトルバルブ１１
３における弁棒１１７に連結した円錐弁１１６がスプリ
ング１１５の付勢に打ち勝って円錐弁１１６を開くこと
で、シャトルバルブ１１３における空気取り入れ流路１
１８と円錐弁１１６と空気流路１１９を介してジェット
流路１１２に空気が吸引され、この空気がポンプ１０３
に吸引される。吸引された空気はポンプ１０３により吐
出側管路１０７および２方弁１０８を介してノズルユニ
ット１１１における高圧噴流ノズル１１０に圧送され、
高圧噴流ノズル１１０の気液混合器１２２で温水と空気
が微細に混合され、レリーフバルブ１２６を経て浴槽１
０１に吐出される。

【００１１】一方、大気泡発生動作時には２方弁１０８
が切り替わり、ポンプ１０３からの温水はノズルユニッ
ト１１１における低圧噴流ノズル１０９から大気泡が浴
槽１０１内に吐出される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記噴
流浴装置の構成では、微細気泡発生の運転時において、
ポンプ１０３に吸込まれた空気と温水１０２を高圧噴流
ノズル１１０の螺旋流路１２０，１２１により微細化し
混合するため、高圧で大型のポンプが必要であった。ま
た、空気吸入部にシャトルバルブ１１３を用いているこ
とにより、ポンプ１０３の吐出圧変化により、シャトル
バルブ１１３に設けられたスプリング１１５の円錐弁１
１６への付勢が変化し、これによりジェット流路１１２
を通じてのポンプ１０３への空気供給量が変化し、ポン
プ１０３の吐出圧も変化し、これらが繰り返されること
から、安定した微細気泡の発生ができなくなるという課
題があった。

【００１３】本発明は前記従来の問題に留意し、小型の
ポンプを用い、簡単な構成で、かつ、性能が安定し、信
頼性の高い微細気泡発生装置のノズルを提供することを
目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成すめるた
めに本発明は、ノズル本体と、前記ノズル本体の外郭と
流体の流路を形成するノズルケーシングと、前記ノズル
ケーシング内に設けられた流体の流路を形成する流路形
成部材と、前記流路形成部材の流路下流側に設けられた
衝突壁と、前記流路形成部材と前記衝突壁の流路下流側
に設けられ流体の流路を形成する粒状体内包流路とで形
成された微細気泡発生装置のノズルであって、前記流路
形成部材で形成された流路がリング形状である構成の微
細気泡発生装置のノズルとする。

【００１５】本発明によれば、ノズル本体において流体
内に溶解していた気体が再気体化する場合、流体の流路
がリング形状と粒状内包流路で形成されていることによ
り、気体が再気体化する過程において、ノズル本体の流
体の流路内で短時間に拡散と衝突が行われ、近接する気
泡との距離が拡大していくため、再気体化した気泡が成
長し難く、微細気泡を効率的に発生させることができ、
小型のポンプを用い、簡単な構成で性能が安定し信頼性
の高い微細気泡発生装置を提供することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、ノズル本体のノズルケーシング内にノズルケーシン
グとで流体の流路を形成する流路形成部材を設け、流路
の下流側に衝突壁を設け、流路形成部材と衝突壁の流路
下流側に粒状体内包流路を形成した微細気泡発生装置の
ノズルであって、ノズルケーシングと流路形成部材で形
成された流路がリング形状である微細気泡発生装置のノ
ズルであり、ノズル本体において流体内に溶解していた
気体が再気体化するに場合、流体の流路がリング形状と
粒状内包流路で形成されていることにより、気体が再気
体化する過程において、ノズル本体の流体の流路内で短
時間に拡散と衝突が行われ、近接する気泡との距離が拡
大していくため、再気体化した気泡が成長し難く、微細
気泡を効率的に発生させることができ、小型のポンプを
用いて簡単に構成でき、しかも性能を安定させるという
作用を有する。

【００１７】本発明の請求項２に記載の発明は、ノズル
本体のノズルケーシング内にノズルケーシングとで流体
の流路を形成する流路形成部材を設け、流路の下流側に
ノズルケーシングとで拡散衝突流路を形成する拡散衝突
部材を設けた微細気泡発生装置のノズルであって、ノズ
ルケーシングと流路形成部材で形成された流体の流路
と、ノズルケーシングと拡散衝突部材とで形成される拡
散衝突流路がリング形状である微細気泡発生装置のノズ
ルであり、ノズル本体において流体内に溶解していた気
体が再気体化するに場合、流体の流路がリング形状に形
成されていることにより、気体が再気体化する過程にお
いて、ノズル本体の流体の流路内で短時間に均一な拡散
と衝突が行われ、近接する気泡との距離が拡大していく
ためく、再気体化した気泡が成長し難く、微細気泡を効
率的に発生させることができ、拡散衝突流路には係止部
がなく詰まりが発生しないためメンテナンス性がよく、
小型のポンプを用いて簡単に構成でき、しかも性能を安
定させるという作用を有する。

【００１８】本発明の請求項３に記載の発明は、ノズル
本体のノズルケーシング内にノズルケーシングとで流体
の流路を形成する流路形成部材を設け、流路の下流側に
衝突壁を設け、流路形成部材と衝突壁の流路下流側にメ
ッシュ内包流路を形成した微細気泡発生装置のノズルで
あって、ノズルケーシングと流路形成部材で形成された
流路がリング形状である微細気泡発生装置のノズルであ
り、ノズル本体において流体内に溶解していた気体が再
気体化するに場合、流体の流路がリング形状とメッシュ
内包流路で形成されていることにより、気体が再気体化
する過程において、ノズル本体の流体の流路内で短時間
に均一な拡散と衝突が行われ、近接する気泡との距離が
拡大していくため、再気体化した気泡が成長し難く、微
細気泡を効率的に発生させることができ、小型のポンプ
を用いて簡単に構成でき、しかも性能を安定させるとい
う作用を有する。

【００１９】本発明の請求項４に記載の発明は、請求項
１〜３のいずれかに記載の微細気泡発生装置のノズルに
おいて、流路形成部材の流路側表面に複数の凹凸部を設
けたものであり、流路形成部材の流体の流路内において
も拡散と衝突が促進されるため、微細気泡を効率的に発
生させることができ、小型のポンプを用いて簡単に構成
でき、しかも性能を安定させるという作用を有する。

【００２０】（実施の形態１）以下、本発明の実施の形
態について図面を参照して説明する。

【００２１】図１は、本発明の実施の形態１の微細気泡
発生装置のシステム構成図、図２は、同微細気泡発生装
置におけるノズルの断面図、図３は、同微細気泡発生装
置における微細気泡の気泡径の分布図である。

【００２２】図１に示すように、この実施の形態１の微
細気泡発生装置１５は、水槽１と、循環ポンプ２と、水
槽１と循環ポンプ２の吸込み側を連通する供給管３と、
水槽１と循環ポンプ２を連通する吐出管４と、吐出管４
に設けられた気体供給部５と、吐出管４の水槽１内に位
置する端部に設けられたノズル本体１０と、吐出管４に
設けられた気液溶解タンク１１と、微細気泡発生装置１
５を制御する制御部１６を主要な構成部として構成され
ている。

【００２３】前記気体供給部５は、エジェクタ６と、気
体供給管７と、気体供給管７に設けられた弁８と，気体
供給管７に設けられた逆止弁９を備えて構成されてい
る。

【００２４】前記気液溶解タンク１１は、粒状体の集合
体である未溶解気泡流出防止手段１１ａと、上限水位検
知用の水位センサ１２ａおよび下限水位検知用の水位セ
ンサ１２ｂよりなる水位センサ１２と、気体１３と、流
体１４を内蔵して構成されている。

【００２５】前記微細気泡発生装置１５を制御する制御
部１６は、循環ポンプ２に対しケーブル１７で、また、
気体供給部５の弁８に対しケーブル１８で、また、気液
溶解タンク１１の水位センサ１２に対しケーブル１９で
接続されている。

【００２６】図中の２０は流体の流れ、２１は水槽１内
の液体、２２は水槽１に吐出された微細気泡である。

【００２７】前記ノズル本体１０は図２に示すように構
成されている。すなわち、キャップ状で外郭を形成する
ノズルケーシング３０は、吐出管４と連通された吐出流
路３１を有し、内部には上流側より下流側に向かって第
１の流路形成部材３２と第２の流路形成部材３３を配置
している。前記第１の流路形成部材３２と第２の流路形
成部材３３は座板状に形成され、前記第１の流路形成部
材３２には、その中央部に流通用の孔３２ａを形成して
いる。前記第１の流路形成部材３２と第２の流路形成部
材３３間には、小片状の第３の流路形成部材３４を介在
させてあり、さらに、第２の流路形成部材３３の流路下
流側に衝突壁３５を設け、前記ノズルケーシング３０と
第１の流路形成部材３２と第２の流路形成部材３３と第
３の流路形成部材３４と衝突壁３５によってリング形状
の流路を形成している。また、前記ノズルケーシング３
０の下流側には、上流側と下流側に網３８ａ，３８ｂを
もち、粒状体３６を内包したノズルケーシング下部を配
置して、粒状体内包流路を形成している。図中の３９は
流体の流れである。

【００２８】次に、前記構成の微細気泡発生装置１５の
動作について説明を行う。循環ポンプ２が運転をスター
トすると、供給管３を通じて水槽１の液体２１が吸引さ
れ、循環ポンプ２から吐出管４へ液体２１が吐出され、
気体供給部５に液体２１が供給される。この液体２１が
供給されると、気体供給部５ではエジェクタ効果により
気体供給管７と弁８と逆止弁９とを通じて気体がエジェ
クタ６へ吸引され、エジェクタ６で液体２１と気体が混
合溶解されながら気液溶解タンク１１内に噴出される。

【００２９】前記エジェクタ６の吐出側から気液溶解タ
ンク１１へ供給された流体は、気液溶解タンク１１の上
部から気液溶解タンク１１の流体１４の水面に衝突し、
気液溶解タンク１１内の気体１３を巻き込みながら流体
１４の中に吐出されて混合溶解され、気体の溶解した流
体１４は気液溶解タンク１１の吐出側の吐出管４を通じ
てノズル本体１０に供給され、水槽１内の液体２１の中
に吐出されて微細気泡２２を発生させる。

【００３０】前記気液溶解タンク１１に気体が供給され
て水位センサ１２ｂ（例：電極間抵抗測定タイプ、マイ
クロ波タイプ、光電スイッチタイプ、静電容量タイプ）
が水位の低下を検知すると、制御部１６へ検知信号が送
られ、制御部１６は気体供給管７に設けられた弁８を閉
じることにより、エジェクタ６からの気体の吸引が停止
し、気液溶解タンク１１からの未溶解気泡の流出を防止
することがでる。弁８を閉じられていることにより気液
溶解タンク１１内の気体１３が流体１４に混合溶解され
て徐々に減少し、水位センサ１２ａが水位の上昇を検知
すると制御部１６は弁８を開放し、エジェクタ６からの
気体の吸引が開始されるため、気液溶解タンク１１から
の未溶解気泡の流出の防止効果があり、気液溶解タンク
１１内の気体１３の量も確保されるため、安定して混合
溶解を行うことができる。また、気液溶解タンク１１に
は未溶解気泡流出防止手段１１ａが設けられているた
め、気液溶解タンク１１内の大部分の気泡は未溶解気泡
流出防止手段１１ａの表面で捕集後気泡が成長浮上し、
未溶解気泡流出防止手段１１ａの粒状体の隙間を通過し
た気泡も流体の流速が減速されるため、未溶解気泡流出
防止手段１１ａの下部で気泡が成長し浮上するため、未
溶解気泡が気液溶解タンク１１から気泡が流出すること
が殆どなくなる。このため、ノズル本体１０での微細気
泡の発生が安定して行うことができる。

【００３１】次に、本発明の特徴である微細気泡発生装
置１５のノズル本体１０について説明を行う。

【００３２】微細気泡発生装置１５の運転がスタート
し、気液溶解タンク１１から気体の溶解した流体が吐出
管４を通じて図２に示すノズル本体１０の吐出流路３１
に供給され、吐出流路３１に供給された気体の溶解した
流体は、第１の流路形成部材３２の孔３２ａを通過し、
この第１の流路形成部材３２と第２の流路形成部材３３
と第３の流路形成部材３４と衝突壁３５で形成されるリ
ング形状流路で拡散し衝突することにより、流体中に溶
解した気体の一部が再気体化し、つぎに粒状体３６中を
一部が再気体化した気泡を含む流体が通過し、さらに拡
散と衝突が繰り返されることにより、流体中に溶解した
気体の再気体化が促進される。この気体が再気体化する
拡散と衝突の過程において、再気体化した気泡は短時間
に拡散衝突し近接する気泡との距離が概ね拡大していく
ため、再気体化した気泡が成長し難く、微細気泡を効率
的に発生させることができる。

【００３３】ここで、図３にノズル本体１０の吐出流路
３１の圧力が約０．２ＭＰａで、第１の流路形成部材３
２と孔３２ａと第２の流路形成部材３３と第３の流路形
成部材３４と衝突壁３５で形成されるリング形状流路の
流体初速が約１０ｍ／ｓｅｃにおいて、粒状体３３の径
を変化させた場合の気泡径の分布図を示しているが、粒
状体３６の径がφ２とφ４では平均粒径が約３０μｍで
良好な気泡の分布を示しているが、粒状体３６の径がφ
０．５とφ８の場合分布が良好とはいえない。これは、
粒状体３６の径がφ０．５と小さい場合、粒状体保持具
の網３８ａ，３８ｂに保持される粒状体３６の個数が多
くなり、それにより粒状体３３の個々の隣あう距離が短
くなり、リング形状流路から吐出される流体は拡散衝突
を繰り返すが、粒状体３３の個々の隙間が狭いため再気
体化した気泡間の距離が短くなり衝突回数も増加するた
め、近接する再気体化した気泡が成長し易くなるためで
ある。粒状体３６の径がφ５と大きい場合、粒状体保持
具の網３８ａ，３８ｂに保持される粒状体３６の個数が
少なくなり、それにより粒状体３３の個々の隣あう距離
が長くなり、リング形状流路から吐出される流体は拡散
衝突を繰り返すが、粒状体３３の個々の隙間が広いため
再気体化した気泡間の距離が長くなり衝突回数が減少す
るが、流速が遅くなるため周囲の溶解していた気体が再
気体化した気泡に集まり易くなり、結果として再気体化
する気泡が成長し易くなっているためである。

【００３４】さらに、第１の流路形成部材３２と第２の
流路形成部材３３と第３の流路形成部材３４と衝突壁３
５で形成されるリング形状流路内においても、流路側表
面に複数の凹凸部を設けることにより、リング形状流路
内においても流体の拡散と衝突が促進されるため、微細
気泡を効率的に発生させることができる。

【００３５】また、粒状体３３の代りににメッシュを用
いた場合、メッシュ内包流路の中を一部が再気体化した
気泡を含む流体が通過することにより、さらに拡散と衝
突が繰り返され、流体中に溶解した気体の再気体化が促
進される。この気体が再気体化する拡散と衝突の過程に
おいて、再気体化した気泡は短時間に拡散衝突し、近接
する気泡との距離が概ね拡大していくため、再気体化し
た気泡が成長し難く、微細気泡を効率的に発生させるこ
とができる。

【００３６】以上のような構成とすることで、ノズル本
体１０において流体内に溶解していた気体が再気体化す
るに場合、流体の流路がリング形状と粒状内包流路で形
成されていることにより、ノズル本体１０の流体の流路
内で短時間に拡散と衝突が行われるため、気体が再気体
化する過程において、近接する気泡との距離が拡大して
いくため、再気体化した気泡が成長し難く、微細気泡を
効率的に発生させることができ、小型のポンプを用い、
簡単な構成で性能が安定し信頼性の高い微細気泡発生装
置を提供することができる。

【００３７】（実施の形態２）図４は、本発明の実施の
形態２の微細気泡発生装置におけるノズルの断面図、図
５は、同微細気泡発生装置における微細気泡の気泡径の
分布図である。

【００３８】以下、この実施の形態２の微細気泡発生装
置におけるノズル本体について図面を用いて説明する。

【００３９】前記ノズル本体１０は図４に示すように構
成されている。すなわち、キャップ状で外郭を形成する
ノズルケーシング４０は、吐出管４と連通された吐出流
路４１を有し、内部には上流側より下流側に向かって第
１の流路形成部材４２と第２の流路形成部材４３を配置
している。前記第１の流路形成部材４２と第２の流路形
成部材４３は座板状に形成され、前記第１の流路形成部
材４２には、その中央部に流通用の孔４２ａを形成して
いる。前記第１の流路形成部材４２と第２の流路形成部
材４３間には、小片状の第３の流路形成部材４４を介在
させてあり、さらに、第２の流路形成部材４３の流路下
流側に衝突壁４５を設け、前記ノズルケーシング４０と
第１の流路形成部材４２と第２の流路形成部材４３と第
３の流路形成部材４４と衝突壁４５によってリング形状
の流路を形成している。また、前記ノズルケーシング４
０の下流側には、拡散衝突流路形成部材４６を配置して
いる。

【００４０】この拡散衝突流路形成部材４６は、外郭を
なすノズルケーシング下部４６ａとその内部に配置した
内部体４６ｂよりなり、かつ、ノズルケーシング下部４
６ａの内周面を下流側に次第に外径が大きくなる階段状
内周部とし、内部体４６ｂの外周面を同じく下流側に次
第に外径が大きくなる階段状外周部とし、ノズルケーシ
ング下部４６ａの内周面と内部体４６ｂの外周面間に拡
散衝突流路を形成している。図中の４７は流体の流れで
ある。

【００４１】次に、本発明の実施の形態２の微細気泡発
生装置の動作について説明を行う。なお、ノズル本体１
０の動作以外の動作は先に述べた実施の形態１とおなじ
動作であり、したがって、ノズル本体１０の動作以外の
動作の説明は省略する。

【００４２】次に本発明の実施の形態２の微細気泡発生
装置におけるノズル本体の動作について説明を行う。

【００４３】気泡発生装置１５の運転がスタートし、気
液溶解タンク１１から気体の溶解した流体が吐出管４を
通じて吐出流路４１に供給され、吐出流路４１に供給さ
れた気体の溶解した流体は第１の流路形成部材４２の孔
４２ａを通過し、第１の流路形成部材４２と第２の流路
形成部材４３と第３の流路形成部材４４と衝突壁４５で
形成されるリング形状流路で拡散し衝突することによ
り、流体中に溶解した気体の一部が再気体化し、次に拡
散衝突流路形成部材４６で形成される拡散衝突流路中を
一部が再気体化した気泡を含む流体が通過し、さらに拡
散と衝突が繰り返されることにより、流体中に溶解した
気体の再気体化が促進される。この気体が再気体化する
拡散と衝突の過程において、再気体化した気泡は短時間
に拡散衝突し、近接する気泡との距離が概ね拡大してい
くため、再気体化した気泡が成長し難く、微細気泡を効
率的に発生させることができる。

【００４４】ここで、図５に拡散衝突流路形成部材４６
で形成される拡散衝突流路の隙間を変化させた場合の気
泡径の分布図を示しているが、拡散衝突流路形成部材４
６で形成される拡散衝突流路の隙間が１ｍｍでは平均粒
径が約３０μｍで良好な気泡の分布を示しているが、拡
散衝突流路形成部材４６で形成される拡散衝突流路の隙
間が０．５ｍｍと１．５ｍｍの場合、分布が良好でな
い。これは、拡散衝突流路形成部材４６で形成される拡
散衝突流路の隙間が０．５ｍｍと小さい場合、流路が狭
いためリング形状より吐出された一部が再気体化した流
体は拡散衝突流路内では拡散衝突が促進されず、ノズル
本体１０から吐出された後に一気に再気体化し気泡化か
するため、近接する気泡が結合し易くなり再気体化した
気泡が成長し易くなるためである。拡散衝突流路形成部
材４６で形成される拡散衝突流路の隙間が１．５ｍｍと
大きい場合、流路が広いためリング形状より吐出された
一部が再気体化した流体は拡散衝突流路内では拡散衝突
が促進されず、隙間が広いため再気体化した気泡間の距
離が長くなり衝突回数が減少するが、流速が遅くなるた
め周囲の溶解した気体が再気体化した気泡に集まり易く
なり、結果として再気体化する気泡が成長し易くなって
いるためである。

【００４５】以上のような構成とすることで、ノズル本
体１０において流体内に溶解していた気体が再気体化す
るに場合、流体の流路がリング形状と拡散衝突流路で形
成されていることにより、気体が再気体化する過程にお
いて、ノズル本体の流体の流路内で短時間に拡散と衝突
が行われ、近接する気泡との距離が拡大していくため、
再気体化した気泡が成長し難く、微細気泡を効率的に発
生させることができ、小型のポンプを用い、簡単な構成
で性能が安定し、信頼性の高い気泡発生装置を提供する
ことができる。

【００４６】

【発明の効果】本発明は前記の説明より明らかなよう
に、ノズル本体において流体内に溶解していた気体が再
気体化するに場合、流体の流路がリング形状と粒状内包
流路で形成されていることにより、気体が再気体化する
過程において、ノズル本体の流体の流路内で短時間に拡
散と衝突が行われ、近接する気泡との距離が拡大してい
くため、再気体化した気泡が成長し難く、微細気泡を効
率的に発生させることができ、小型のポンプを用い簡単
な構成で性能が安定し信頼性の高い微細気泡発生装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の微細気泡発生装置のシ
ステム構成図

【図２】同微細気泡発生装置におけるノズル本体の断面
図

【図３】同微細気泡発生装置における微細気泡の気泡径
の分布図

【図４】本発明の実施の形態２の気泡発生装置における
ノズルの断面図

【図５】同微細気泡発生装置における微細気泡の気泡径
の分布図

【図６】従来の噴流浴装置のシステム構成図

【図７】同噴流浴装置におけるシャトルバルブの断面図

【図８】同噴流浴装置におけるレリーフバルブの断面図

【図９】同噴流浴装置における低圧噴流ノズルの断面図

【符号の説明】

１ 水槽 ２ 循環ポンプ ３ 供給管 ４ 吐出管 ５ 気体供給部 ６ エジェクタ ７ 気体供給管 ８ 弁 ９ 逆止弁 １０ ノズル本体 １１ 気液溶解タンク １１ａ 未溶解気泡流出防止手段 １２ 水位センサ １２ａ 水位センサ １２ｂ 水位センサ １３ 気体 １４ 流体 １５ 微細気泡発生装置 １６ 制御部 １７ ケーブル １８ ケーブル １９ ケーブル ２０ 流体の流れ ２１ 液体 ２２ 微細気泡 ３０ ノズルケーシング ３１ 吐出流路 ３２ 第１の流路形成部材 ３２ａ 孔 ３３ 第２の流路形成部材 ３４ 第３の流路形成部材 ３５ 衝突壁 ３６ 粒状体 ３８ａ 粒状体保持具の網 ３８ｂ 粒状体保持具の網 ３９ 流体の流れ ４０ ノズルケーシング ４１ 吐出流路 ４２ 第１の流路形成部材 ４２ａ 孔 ４３ 第２の流路形成部材 ４４ 第３の流路形成部材 ４５ 衝突壁 ４６ 拡散衝突流路形成部材 ４６ａ ノズルケーシング下部 ４６ｂ 内部体 ４７ 流体の流れ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ノズル本体のノズルケーシング内に前記ノ
   ズルケーシングとで流体の流路を形成する流路形成部材
   を設け、前記流路の下流側に衝突壁を設け、前記流路形
   成部材と前記衝突壁の流路下流側に粒状体内包流路を形
   成した微細気泡発生装置のノズルであって、前記ノズル
   ケーシングと流路形成部材で形成された流路がリング形
   状であることを特徴とする微細気泡発生装置のノズル。
2. 【請求項２】ノズル本体のノズルケーシング内に前記ノ
   ズルケーシングとで流体の流路を形成する流路形成部材
   を設け、前記流路の下流側に前記ノズルケーシングとで
   拡散衝突流路を形成する拡散衝突部材を設けた微細気泡
   発生装置のノズルであって、前記ノズルケーシングと流
   路形成部材で形成された流体の流路と、前記ノズルケー
   シングと拡散衝突部材とで形成される拡散衝突流路がリ
   ング形状であることを特徴とする微細気泡発生装置のノ
   ズル。
3. 【請求項３】ノズル本体のノズルケーシング内に前記ノ
   ズルケーシングとで流体の流路を形成する流路形成部材
   を設け、前記流路の下流側に衝突壁を設け、前記流路形
   成部材と前記衝突壁の流路下流側にメッシュ内包流路を
   形成した微細気泡発生装置のノズルであって、前記ノズ
   ルケーシングと流路形成部材で形成された流路がリング
   形状であることを特徴とする微細気泡発生装置のノズ
   ル。
4. 【請求項４】流路形成部材の流路側表面に複数の凹凸部
   を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記
   載の微細気泡発生装置のノズル。