JP2008272631A - 微細気泡発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置全体の小型化と溶解タンク内における液体中への気体の加圧溶解効率の向上との両立を図ることができる微細気泡発生装置を提供する。
【解決手段】微細気泡発生装置１１は、貯留槽１２内の水Ｗを貯留槽１２との間で吸引及び吐出して循環させるための循環ポンプ１３と、循環ポンプ１３から供給された水Ｗ中に空気を加圧溶解させるための溶解タンク１４とを備えている。この溶解タンク１４内には、循環ポンプ１３から吐出された水Ｗを溶解タンク１４内においてノズル開口６８から噴射する噴射ノズル６０が設けられ、噴射ノズル６０には、循環ポンプ１３から吐出された水Ｗがノズル開口６８に向けて流動するノズル孔６２に連通するノズル連通流路６９が形成されている。このノズル連通流路６９は、その流路断面積がノズル孔６２の流路断面積よりも小さくなっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、貯留槽内に貯留されている液体中に微細気泡を発生させる微細気泡発生装置に関する。

従来、この種の微細気泡発生装置として、例えば特許文献１に記載の微細気泡発生装置が提案されている。この特許文献１に記載の微細気泡発生装置は、浴槽（貯留槽）内から浴湯（液体）を空気（気体）混じりの状態で吸入するための循環ポンプと、該循環ポンプから空気混じりの状態で供給された浴湯中に空気を加圧溶解させるための溶解タンクとを備えている。循環ポンプは、吸入流路等を介して浴槽内と連通しており、吸入流路の途中には、該吸入流路内に大気中から空気を吸引させるための空気用流路が吸入流路内に連通するように接続されている。そして、循環ポンプの駆動に基づき吸入流路内を浴湯が浴槽側から循環ポンプ側に向けて流動する場合には、該吸入流路内に負圧が発生することにより、空気用流路を介して大気中から空気が吸入流路内に吸引されるようになっている。

また、溶解タンクには、該溶解タンク内において浴湯に加圧溶解しきれない余剰の空気（「余剰空気」ともいう。）を溶解タンクから排気させて回収する余剰空気回収部が接続されており、該余剰空気回収部内の空気は、循環ポンプと溶解タンクとを接続する接続流路内に戻されるようになっている。その結果、接続流路内を溶解タンク側に流動する浴湯には、上記空気用流路を介して吸入流路内に吸引されて接続流路内に至った空気と余剰空気回収部から接続流路内に戻された空気とが含まれることになる。そのため、そのような空気を含んだ状態で接続流路内から溶解タンク内に至った浴湯が溶解タンク内に貯留されている浴湯の液面に向けて噴射された場合には、溶解タンク内において浴湯中に空気が効果的に加圧溶解されるようになっていた。
特開２００１−３４７１４５号公報（図１）

ところで、近時では、用途の多角化の観点から微細気泡発生装置の小型化が強く望まれている。そこで、このような要望に応える方法の一つとして、溶解タンク内における余剰空気の発生を抑制すべく空気用流路の流路断面積を小さくする方法が考えられる。すなわち、空気用流路の流路断面積を小さくすることにより溶解タンク内において余剰空気が発生しなくなれば、余剰空気回収部を設ける必要がなくなる結果、微細気泡発生装置を小型化することできる。この点、特許文献１に記載の微細気泡発生装置では、空気用流路の流路断面積を極力小さくすることにより、溶解タンク内への単位時間当りの空気の吸入量の低下を図っていた。

ところが、循環ポンプの駆動に基づき空気用流路内を吸入流路側に流動する空気には、塵埃などの異物が含まれることがある。このような異物が空気と共に空気用流路内に流入してしまうと、流路断面積の小さい空気用流路の場合には該空気用流路内に異物が詰まってしまい、溶解タンク内への空気の供給量が非常に少なくなったり、溶解タンク内に空気が供給されなくなったりすることがある。そのため、この空気用流路の流路断面積を小さくする方法は、溶解タンク内における浴湯中への空気の加圧溶解効率が低下するおそれがあり、溶解タンク内における浴湯中への空気の加圧溶解効率を向上させる点で好ましくない。

しかしながら、その一方で流路断面積が広い空気用流路を設けた場合には、溶解タンク内への単位時間当りの空気の吸入量が多くなり過ぎてしまい、循環ポンプのポンプ能力が低下する結果、循環ポンプによる単位時間当りの浴湯の吸入量が減少してしまう。そのため、溶解タンク内への単位時間当りの浴湯の吸入量の減少を抑制するためには、循環ポンプを大型化する必要があり、装置全体が大型化してしまうという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、装置全体の小型化と溶解タンク内における液体中への気体の加圧溶解効率の向上との両立を図ることができる微細気泡発生装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、貯留槽内に貯留されている液体中に微細気泡を発生させる微細気泡発生装置であって、前記貯留槽内の液体を該貯留槽内との間で吸入及び吐出して循環させるための循環ポンプと、該循環ポンプ内に前記貯留槽内の液体を吸入させるための吸入流路と、供給された液体中に気体を加圧溶解させるための溶解タンクと、前記循環ポンプから吐出された液体を前記溶解タンク内にノズル開口から噴射する噴射ノズルと、前記溶解タンク内の液体を前記微細気泡と共に前記貯留槽内に吐出する吐出ノズルとを備え、前記噴射ノズルには、前記循環ポンプから吐出された液体が前記噴射ノズル内を前記ノズル開口に向けて流動する液体流路と、該液体流路の途中に前記溶解タンク内を前記ノズル開口よりも前記液体流路内における前記液体の流動方向の上流側で連通するノズル連通流路とを設けたことを要旨とする。

この発明によれば、循環ポンプから吐出された液体は、噴射ノズル内の液体流路をノズル開口に向けて流動して該ノズル開口から溶解タンク内に噴射される。この際、噴射ノズルの液体流路内では、液体の流動に基づき負圧が発生するため、液体流路の途中に溶解タンク内と連通するノズル連通流路からは、溶解タンク内に貯留されている気体及び液体のうち少なくとも気体が液体流路内に吸引される。その結果、ノズル開口から噴射される液体には、吸入流路内に気体を吸入させるための機構を別途設けなくても気体が確実に混入される。そして、気体混じりの液体が溶解タンク内に噴射されることにより、溶解タンク内で液体中に気体を効率良く加圧溶解させることができる。したがって、装置全体の小型化と溶解タンク内における液体中への気体の加圧溶解効率の向上との両立を図ることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の微細気泡発生装置において、前記溶解タンク内には、前記噴射ノズルの前記ノズル開口から噴射された液体を一時貯留する液体貯留領域と、該液体貯留領域の上方において気体を貯留する気体貯留領域が形成されており、前記ノズル連通流路は、前記噴射ノズルにおいて前記液体貯留領域に対応する位置であって且つ前記液体の液面近傍に形成されていることを要旨とする。

一般に、液体貯留領域のうち液体の液面近傍には、噴射ノズルのノズル開口から溶解タンク内に噴射された液体が上記液面に打付けられることにより、多数の気泡が存在している。そこで、本発明では、噴射ノズルの液体流路内を液体がノズル開口に向けて流動する際に発生する液体流路内の負圧に基づき、液体流路内には、ノズル連通流路を介して液体貯留領域に一時貯留されている液体のうち液面近傍の液体及び該液体に混じっている気泡が吸入される。そのため、噴射ノズルのノズル開口からは、気泡（気体）混じりの液体が溶解タンク内に噴射されることになるため、溶解タンク内における液体中への気体の加圧溶解効率の向上に確実に貢献できる。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の微細気泡発生装置において、前記溶解タンク内には、前記噴射ノズルの前記ノズル開口から噴射された液体を一時貯留する液体貯留領域と、該液体貯留領域の上方において気体を貯留する気体貯留領域が形成されており、前記ノズル連通流路は、前記噴射ノズルにおいて前記気体貯留領域に対応する位置に形成されていることを要旨とする。

この発明によれば、噴射ノズルの液体流路内を液体がノズル開口に向けて流動する際に発生する液体流路内の負圧に基づき、気体貯留領域に貯留されている気体を液体流路内に気体流路を介して吸入させることができる。そのため、溶解タンク内における液体中への気体の加圧溶解効率の向上に確実に貢献できる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の微細気泡発生装置において、前記噴射ノズルは、前記溶解タンクの下端部から上方に延びるように形成されており、前記ノズル開口は、前記噴射ノズルの上端に形成されていることを要旨とする。

この発明によれば、噴射ノズルのノズル開口を、溶解タンク内において該溶解タンク内に一時貯留される液体の液面よりも上方となる位置に配置することが可能になると共に、ノズル連通流路も、溶解タンク内における液体の液面よりも上方となる位置、若しくは液体中であっても液面近傍となる位置に配置することが可能になる。そのため、噴射ノズルの液体流路内を液体が流動する場合に、溶解タンク内において液体の液面よりも上方に貯留されている気体、若しくは溶解タンク内の液体のうち液面近傍の気泡混じりの液体を液体流路内にノズル連通流路を介して吸入させやすくできる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載の微細気泡発生装置において、前記吸入流路に接続され、前記循環ポンプ内に外部から気体を吸入させるための気体吸入流路と、該気体吸入流路を開閉可能な吸気弁と、該吸気弁の開閉駆動を制御する弁制御手段とを備えたことを要旨とする。

この発明によれば、溶解タンク内に貯留されている気体の大部分が溶解タンク内に供給された液体中に加圧溶解された場合において吸気弁を開弁させると、循環ポンプの駆動に基づいて該循環ポンプ内には気体吸入流路及び吸入流路を介して外部から気体が吸入され、その空気は溶解タンク内に供給される。そのため、溶解タンク内における気体の貯留不足に起因した溶解タンク内における液体中への気体の加圧溶解効率の低下を抑制できる。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のうち何れか一項に記載の微細気泡発生装置において、前記吐出ノズルは、前記溶解タンクに直付けされていることを要旨とする。

一般に、吐出ノズルは、吐出用の管路などを介して溶解タンクに接続される。この点、本発明では、吐出ノズルが溶解タンクに直付けされるため、吐出用の管路などを設けた場合に比して、装置全体の小型化に貢献できる。

（第１の実施形態）
以下、本発明の微細気泡発生装置を具体化した第１の実施形態を図１〜図５に従って説明する。なお、以下における本明細書中の説明において、「上下方向」、「左右方向」は図１における上下方向、左右方向（同図に矢印で示す）をそれぞれ示すものとする。

図１に示すように、本実施形態の微細気泡発生装置１１は、貯留槽１２内から液体としての水Ｗを吸引するための循環ポンプ１３と、該循環ポンプ１３から供給された水Ｗ中に気体としての空気を加圧溶解させるための溶解タンク１４とを備えている。また、微細気泡発生装置１１には、上流端が貯留槽１２の底部付近に配置される第１吸水管路１５と、下流端が循環ポンプ１３に接続される第２吸水管路１６とが設けられている。

第１吸水管路１５の下流端と第２吸水管路１６の上流端との間には、流量増加装置１７が配設されており、該流量増加装置１７内には、第１吸水管路１５内と第２吸水管路１６内とを連通させる第１流路１８が左右方向に延びるように形成されている。そして、循環ポンプ１３が駆動した場合、貯留槽１２内の水Ｗは、第１吸水管路１５、流量増加装置１７の第１流路１８及び第２吸水管路１６を介して循環ポンプ１３内に吸入されるようになっている。したがって、本実施形態では、第１吸水管路１５、第１流路１８及び第２吸水管路１６により、循環ポンプ１３内に貯留槽１２内の水Ｗを吸入させるための吸入流路が構成されている。なお、第１吸水管路１５の上流端には、貯留槽１２内から水Ｗを吸水するための吸水部１９が設けられており、吸水部１９からは、循環ポンプ１３の駆動に基づき約「１リットル／分」の水Ｗが吸水されるようになっている。なお、吸水部１９内には、図示しないフィルタが設けられており、水Ｗと共にごみなどの異物が循環ポンプ１３内に吸引されることが規制されている。

また、流量増加装置１７内には、第１流路１８の左右方向における中間部分に位置する弁室２０（図２参照）と、該弁室２０の上側内面から上方に向けて延びる第２流路２１とが形成されており、弁室２０内には、弁機構２２が設けられている。この弁機構２２には、図２に示すように、第２流路２１の下端を閉塞するように弁室２０の上側面に密接可能な弁体２３と、該弁体２３を上方（即ち、第２流路２１側）に向けて付勢する付勢手段としてのコイルバネ２４とが設けられている。弁体２３は、コイルバネ２４の付勢力によって常には第２流路２１を閉塞する閉弁位置（図２に示す位置）に配置されており、第２流路２１内の圧力が予め設定された所定圧力（例えば２ＫＰａ）以上になったときに第２流路２１を開放する開弁位置（即ち、閉弁位置よりも下方位置）にコイルバネ２４の付勢力に抗して変位するようになっている。

図１に示すように、循環ポンプ１３には、その内部に吸入した水Ｗを循環ポンプ１３外に排出（吐出）するための排出管路２５の上流端が接続されている。この排出管路２５の下流端は、溶解タンク１４の下端部に接続されており、溶解タンク１４内には、循環ポンプ１３内の水Ｗが排出管路２５を介して供給されるようになっている。そして、溶解タンク１４内において、水Ｗ中に空気が加圧溶解されるようになっている。

溶解タンク１４には、該溶解タンク１４内の水Ｗ（即ち、空気が十分に加圧溶解している水Ｗ）を貯留槽１２側に吐水させるための吐水管路２６の上流端が接続され、該吐水管路２６の下流端は、貯留槽１２の水Ｗ中に配置されている。また、吐水管路２６の下流端には、吐出ノズルとしての発泡ノズル２７が設けられている。そのため、溶解タンク１４内で空気が加圧溶解された水Ｗからは、発泡ノズル２７を通過した際に微細気泡が析出し、貯留槽１２内には、水Ｗと共に微細気泡が発泡ノズル２７から放出されるようになっている。

また、吐水管路２６において、その上流端と下流端との間の中途部分からは、液体排出流路としての排水管路２８が分岐形成され、該排水管路２８の下流端は、貯留槽１２内に配置されている。排水管路２８上には、該排水管路２８内を開閉させるための排出弁としての排水用開閉弁２９（例えば電磁弁）が設けられており、該排水用開閉弁２９は、後述する制御装置７５（図５参照）の制御指令に基づき開閉動作するようになっている。

また、溶解タンク１４は、逆Ｔ字状をなす接続管路３０を介して流量増加装置１７に接続されている。すなわち、図１に示すように、接続管路３０の左端部（一端部）３１が溶解タンク１４に接続されると共に、接続管路３０の右端部（他端部）３２が流量増加装置１７に接続されている。さらに、接続管路３０の上端部３３には、吸気弁としての吸気用開閉弁３４（例えば電磁弁）が設けられており、該吸気用開閉弁３４は、後述する制御装置７５（図５参照）の制御指令に基づき開閉動作するようになっている。したがって、本実施形態では、接続管路３０により、吸気用開閉弁３４が開弁した場合に溶解タンク１４内に外部（大気）から空気を供給可能な気体吸入流路が構成されている。

次に、本実施形態の溶解タンク１４について図１及び図３に基づき以下説明する。
図１に示すように、溶解タンク１４は、上部に開口４０ａを有する下側ハウジング４０と下部に開口４１ａを有する上側ハウジング４１とから構成されるタンク本体４２を備えている。両ハウジング４０，４１の各開口４０ａ，４１ａは、互いに接合可能な略円形状をなしている。そして、上側ハウジング４１がその開口４１ａを下側ハウジング４０の開口４０ａと相対するようにして下側ハウジング４０に上方から接合固定されることにより、溶解タンク１４のタンク本体４２が形成されている。

下側ハウジング４０の中央部分には、貫通孔４３が上下方向に貫通形成されており、下側ハウジング４０の下側において貫通孔４３の形成部分には、排出管路２５の下流端が接続されている。また、下側ハウジング４０の上側には、貫通孔４３に連通するボス状をなす差込部４４が形成されている。

また、図１及び図３に示すように、下側ハウジング４０の上面は、その左側半分が抉られている。すなわち、この下側ハウジング４０の左側半分の上面（即ち、溶解タンク１４の左側半分の底面であって、以下、「左側底面４０ｂ」という。）は、下側ハウジング４０の右側半分の上面（即ち、溶解タンク１４の右側半分の底面であって、以下、「右側底面４０ｃ」という。）よりも下方に位置している。そして、下側ハウジング４０には、溶解タンク１４の左側底面４０ｂから吐水管路２６に向けて延びる第１ハウジング流路４５が形成されており、溶解タンク１４内の水Ｗは、第１ハウジング流路４５及び吐水管路２６を介して貯留槽１２内に吐水（吐出）されるようになっている。

また、下側ハウジング４０には、溶解タンク１４の右側底面４０ｃから接続管路３０の左端部３１に向けて延びる第２ハウジング流路４６が形成されている。すなわち、この第２ハウジング流路４６は、下側ハウジング４０内において第１ハウジング流路４５との間に貫通孔４３が介在するような位置に形成されている。そして、溶解タンク１４内は、第２ハウジング流路４６、接続管路３０及び流量増加装置１７内の第２流路２１を介して第１流路１８（吸入流路）と連通している。したがって、本実施形態では、第２ハウジング流路４６、接続管路３０及び流量増加装置１７内の第２流路２１により、溶解タンク１４内と第１流路１８（吸入流路）とを連通させる循環用連通流路が構成されている。

なお、本実施形態では、溶解タンク１４の右側底面４０ｃは、溶解タンク１４の左側底面４０ｂよりも上方に位置している。そのため、溶解タンク１４内と第２ハウジング流路４６（循環用連通流路）との連通部位は、溶解タンク１４内と第１ハウジング流路４５（吐出流路）との連通部位よりも上方に形成されている。

図１に示すように、上側ハウジング４１は、ドーム状をなすように上方へ膨出した形状をなしている。そして、上側ハウジング４１は、その上壁部４７の内面、すなわち上壁内面４８が凹状半球面（凹状をなす曲面）になるように形成されると共に、その側壁４９の内面、すなわち側壁内面５０が円筒内面状をなすように形成されている。

また、溶解タンク１４内においては、循環ポンプ１３から供給された水Ｗ中に空気が加圧溶解され、該空気が加圧溶解された水Ｗが、溶解タンク１４内に一時貯留されている。すなわち、溶解タンク１４内の下方側の領域により、空気が加圧溶解された水Ｗを一時貯留する液体貯留領域としての水貯留領域１４Ａが構成される一方、溶解タンク１４内において水貯留領域１４Ａの上方側の領域により、空気を貯留する気体貯留領域としての空気貯留領域１４Ｂが構成されている。

下側ハウジング４０の差込部４４には、水Ｗを溶解タンク１４内の上壁内面４８に向けて噴射するための噴射ノズル６０が装着されている。この噴射ノズル６０は、その上端部６１にノズル孔６２が形成された筒状体であって、その下端部６３が差込部４４内に嵌入されることにより、下側ハウジング４０に立設状態となって固定されている。また、噴射ノズル６０内には、該噴射ノズル６０の下端部６３から上端部６１のノズル孔６２に向けて水Ｗが流動するノズル内流路６４が上下方向に沿うように形成されている。なお、本実施形態では、噴射ノズル６０の上端部６１は、溶解タンク１４内の空気貯留領域１４Ｂに配置されている。

図４に示すように、噴射ノズル６０の上端部６１に形成されたノズル孔６２の下端部分６５（即ち、ノズル孔６２においてノズル内流路６４に連通する部分）は、ノズル孔６２において最も流路断面積が小さくなっている。ノズル孔６２の上端部分６６は、その流路断面積が上方に向かうにつれて次第に大きくなるように形成されており、ノズル孔６２の上端部分６６は、噴射ノズル６０の上端部６１の端面に開口している。なお、噴射ノズル６０の上端部６１の端面に形成されたノズル孔６２の上端部分６６の開口のことを、以下では「ノズル開口６８」というものとする。

また、ノズル孔６２における下端部分６５と上端部分６６との間の中間部分６７は、その流路断面積が下端部分６５よりも大きくなるように形成されている。そして、噴射ノズル６０内のノズル内流路６４を下方から上方に向けて流動してきた水Ｗは、ノズル孔６２を上方に向けて流動してノズル開口６８から上側ハウジング４１の上壁内面４８に向けて噴射されるようになっている。したがって、本実施形態では、ノズル内流路６４及びノズル孔６２により、水Ｗがノズル開口６８に向けて流動する液体流路が構成されている。

噴射ノズル６０の上端部６１には、ノズル孔６２の下端部６３の流路断面積よりも小さい流路断面積を有するノズル連通流路６９が形成されている。すなわち、このノズル連通流路６９は、ノズル孔６２の下端部分６５と中間部分６７との間で噴射ノズル６０の径方向に沿って延びるように形成されており、溶解タンク１４内の空気貯留領域１４Ｂとノズル孔６２内とを該ノズル孔６２におけるノズル開口６８よりも水Ｗの流動方向の上流側（下方側）で連通している。そして、ノズル孔６２の流路断面積について、該ノズル孔６２とノズル連通流路６９との連通部位を境として見た場合には、該連通部位よりも下流側（上方側）の流路断面積のほうが、該連通部位よりも上流側（下方側）の流路断面積よりも大きくなっている。

次に、本実施形態の微細気泡発生装置１１の電気的構成について図５に基づき以下説明する。
図５に示すように、本実施形態の微細気泡発生装置１１は、装置全体を統括的に制御する制御装置７５を備えている。この制御装置７５には、入力側インターフェース、出力側インターフェース、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭなどからなるデジタルコンピュータ、及び循環ポンプ１３を駆動させるための駆動回路などが設けられている。そして、制御装置７５の入力側インターフェースには、ユーザが各種の操作を行なうための操作部７６が電気的に接続されており、操作部７６からは、ユーザの操作に応じた信号が入力側インターフェースを介して制御装置７５に入力される。

また、制御装置７５の出力側インターフェースには、循環ポンプ１３と、排水用開閉弁２９と、吸気用開閉弁３４とが電気的に接続されている。そして、貯留槽１２内の水Ｗ中に微細気泡を発生させるべくユーザが操作部７６を操作した場合、制御装置７５は、循環ポンプ１３を駆動させる。また、溶解タンク１４内に一時貯留されている水Ｗを溶解タンク１４外に排出させるべくユーザが操作部７６を操作した場合、制御装置７５は、循環ポンプ１３の駆動を一時停止させた後に、閉弁状態にある排水用開閉弁２９及び吸気用開閉弁３４をそれぞれ開弁させる。したがって、本実施形態では、制御装置７５が、排水用開閉弁２９及び吸気用開閉弁３４の開閉駆動を各々制御する弁制御手段として機能する。

次に、本実施形態における微細気泡発生装置１１の作用について以下説明する。
さて、吸水部１９及び発泡ノズル２７が貯留槽１２の水Ｗ中に配置された状態で循環ポンプ１３を駆動させるべくユーザが操作部７６を操作すると、循環ポンプ１３の駆動が開始される。すると、貯留槽１２内の水Ｗが、吸水部１９、第１吸水管路１５、流量増加装置１７の第１流路１８及び第２吸水管路１６を介して循環ポンプ１３内に吸引される。そして、循環ポンプ１３内に吸引された水Ｗは、排出管路２５に吐出されて該排出管路２５の下流端から下側ハウジング４０の貫通孔４３内に流入し、該貫通孔４３から噴射ノズル６０内に流入する。

すると、噴射ノズル６０内では、その流入した水Ｗがノズル内流路６４を通って上端部６１のノズル孔６２内に流入し、ノズル開口６８から上側ハウジング４１の上壁内面４８に向けて噴射される。この際、ノズル孔６２の上端部分６６は、その流路断面積が下方から上方に向けて次第に大きくなるように形成されているため、ノズル開口６８からは、水Ｗが凹状半球面状の上壁内面４８全体に広がるように噴射される。

なお、ノズル孔６２内を下方から上方（ノズル開口６８）に向けて水Ｗが流動する際には、該水Ｗの流動に基づきノズル孔６２内に負圧が発生する。そのため、ノズル孔６２内には、該ノズル孔６２にノズル開口６８よりも水Ｗの流動方向の上流側で連通するノズル連通流路６９を介して溶解タンク１４内の空気貯留領域１４Ｂに貯留されている空気が吸引されることにより、ノズル孔６２内を流動する水Ｗには、ノズル連通流路６９を介して吸引された空気が混合される。そして、このような空気混じりの水Ｗが、ノズル開口６８から上側ハウジング４１の上壁内面４８に向けて噴射される。したがって、空気が混合されていない水Ｗがノズル開口６８から噴射される場合に比して、ノズル開口６８から噴射された水Ｗと空気との接触面積が広くなる分だけ、効率的に水Ｗ中に空気を加圧溶解させることが可能になる。

そして、噴射ノズル６０から噴射されて空気が加圧溶解された水Ｗは、一旦、溶解タンク１４内に一時貯留されることになる。この一時貯留されている水Ｗの一部は、第２ハウジング流路４６及び接続管路３０を介して流量増加装置１７の第２流路２１内に流入する。この際、溶解タンク１４内において、右側底面４０ｃは、左側底面４０ｂよりも上方に位置しているため、第２流路２１内には、溶解タンク１４内に一時貯留されている水Ｗ中に含まれる気泡のうち該水Ｗ中に加圧溶解しきれなかった気泡が水Ｗと共に流入することがある。

また、第２流路２１内の圧力（即ち、溶解タンク１４内の圧力）が上記所定圧力未満である場合、第２流路２１は、コイルバネ２４による上方への付勢力に基づき弁体２３によって閉塞されているため、第２流路２１内の水Ｗが第１流路１８内に流入することが規制される。しかし、溶解タンク１４内に水Ｗが供給され続けることにより該溶解タンク１４内の圧力が上昇すると、溶解タンク１４内に連通する第２流路２１内における水Ｗの液圧も上昇する。そして、溶解タンク１４内の圧力が上記所定圧力以上になると、弁体２３は、第２流路２１内における水Ｗの液圧によってコイルバネ２４の上方への付勢力に抗して閉弁位置から開弁位置に変位する。その結果、溶解タンク１４内で空気が加圧溶解された水Ｗの一部は、第２流路２１を介して第１流路１８内に流入して循環ポンプ１３内に再び吸引され、該循環ポンプ１３から噴射ノズル６０を介して溶解タンク１４内に再び供給される。

すなわち、本実施形態における循環ポンプ１３は、吸水部１９を介して貯留槽１２内から吸引した水Ｗに、接続管路３０を介して溶解タンク１４内から再吸引した水Ｗを混合することにより、循環ポンプ１３内への水Ｗの吸引量を増加させ、そのようにして増加させた水Ｗを溶解タンク１４内に供給するようにしている。そのため、噴射ノズル６０から噴射される単位時間当りの水Ｗの噴射量は、循環ポンプ１３が溶解タンク１４内に一時貯留されている水Ｗの一部を再吸引しない構成の場合に比して多くなる。したがって、溶解タンク１４内に一時貯留されている水Ｗの一部を循環ポンプ１３と溶解タンク１４との間で何回も循環させることにより、溶解タンク１４内における水Ｗ中への空気の加圧溶解効率が高くなる。

ここで、上記所定圧力を比較的低い値（例えば１ＫＰａ）に設定した場合には、溶解タンク１４内の圧力が十分に上昇していない状態で弁体２３が閉弁位置から開弁位置に変位してしまうため、溶解タンク１４内における水Ｗ中への空気の加圧溶解効率が、本実施形態の場合に比して低くなってしまう。一方、上記所定圧力を比較的高い値（例えば３ＫＰａ）に設定した場合には、溶解タンク１４内の圧力を所定圧力（＝３ＫＰａ）以上にするためには大容量の循環ポンプを使用する必要があり、装置全体が本実施形態の場合に比して大型化してしまうおそれがある。そこで、本実施形態では、弁体２３を上方に付勢するコイルバネ２４の付勢力は、溶解タンク１４内の圧力が所定圧力（＝２ＫＰａ）以上になったときに弁体２３が付勢力に抗して開弁位置に変位するような値に設定されている。なお、弁体２３が開弁位置に位置している場合、溶解タンク１４内の圧力は、所定圧力に維持されることになる。

また、本実施形態では、溶解タンク１４内に空気が供給されない構成であるため、循環ポンプ１３から供給された水Ｗ中に溶解タンク１４中の空気が加圧溶解されると、該溶解タンク１４内の空気が次第に少なくなってしまう。この状態を回避すべくユーザが操作部７６を操作すると、まず循環ポンプ１３の駆動が一時停止する。そして次に、排水用開閉弁２９及び吸気用開閉弁３４がそれぞれ開弁される。すると、接続管路３０及び第２ハウジング流路４６を介して外部から空気が溶解タンク１４内に供給される。そのため、溶解タンク１４内における空気の貯留量が増加し、溶解タンク１４内に液面を上昇させて一時貯留されている水Ｗが吐水管路２６だけではなく排水管路２８からも排出される。すると、溶解タンク１４内における水Ｗの液面が次第に下降し、該液面がノズル連通流路６９よりも下方になると、排水用開閉弁２９及び吸気用開閉弁３４が共に閉弁されてから循環ポンプ１３の駆動が再開される。その結果、溶解タンク１４内には、空気が十分に貯留された状態になるため、溶解タンク１４内における水Ｗ中への空気の加圧溶解効率の低下が抑制される。したがって、貯留槽１２内には、発泡ノズル２７から微細気泡が良好に放出されることになる。

したがって、本実施形態では、以下に示す効果を得ることができる。
（１）循環ポンプ１３から吐出された水（液体）Ｗは、噴射ノズル６０内をノズル開口６８に向けて流動して該ノズル開口６８から溶解タンク１４内に噴射される。この際、噴射ノズル６０のノズル孔（液体流路）６２内では、水Ｗの流動に基づき負圧が発生するため、ノズル孔６２に連通するノズル連通流路６９からは、溶解タンク１４内に貯留されている空気（気体）がノズル孔６２内に吸引される。その結果、ノズル開口６８から噴射される水Ｗ中には、吸入流路（例えば第２吸水管路１６）内に外部の空気を吸入させるための機構を設けなくても空気が確実に混入される。そして、空気混じりの水Ｗが溶解タンク１４内に噴射されることにより、溶解タンク１４内で水Ｗ中に空気を効率良く加圧溶解させることができる。したがって、装置全体の小型化と溶解タンク１４内における水Ｗ中への空気の加圧溶解効率の向上との両立を図ることができる。

（２）噴射ノズル６０のノズル孔（液体流路）６２内を水（液体）Ｗがノズル開口６８に向けて流動する際に発生するノズル孔６２内の負圧に基づき、空気貯留領域（気体貯留領域）１４Ｂに貯留されている空気（気体）がノズル孔６２内にノズル連通流路６９を介して確実に吸入される。そのため、溶解タンク１４内における水Ｗ中への空気の加圧溶解効率の向上に確実に貢献できる。

（３）ノズル開口６８は、噴射ノズル６０の上端部６１のうち上側ハウジング４１の上壁内面に対向する端面に形成されている。そのため、噴射ノズル６０のノズル開口６８を、溶解タンク１４内において該溶解タンク１４内に一時貯留される水（液体）Ｗの液面よりも上方となる位置に配置することが可能になると共に、ノズル連通流路６９も、溶解タンク１４内における水Ｗの液面よりも上方となる位置に配置することが可能になる。そのため、噴射ノズル６０のノズル孔（液体流路）６２内を水Ｗが流動する場合に、溶解タンク１４内において水Ｗの液面よりも上方に貯留されている空気をノズル孔６２内にノズル連通流路６９を介して吸入させやすくできる。

（４）溶解タンク１４内に貯留されている空気（気体）が少なくなった場合には、循環ポンプ１３の駆動を停止させると共に、吸気用開閉弁（吸気弁）３４及び排水用開閉弁（排出弁）２９をそれぞれ開弁させることにより、接続管路（気体吸入流路）３０を介して溶解タンク１４内に外部から空気が供給される。このように溶解タンク１４内に空気を供給して溶解タンク１４内に空気を十分に貯留させた状態で循環ポンプ１３の駆動を再開させることにより、溶解タンク１４内における水（液体）Ｗ中への空気の加圧溶解効率の低下を抑制できる。

（５）循環ポンプ１３の駆動に基づき溶解タンク１４内に供給された水（液体）Ｗ中には、空気（気体）が加圧溶解されている。そして、この加圧溶解された水Ｗの一部は、循環用連通流路（第２ハウジング流路４６、接続管路３０及び第２流路２１）を介して第１流路（吸入流路）１８に戻され、第１吸水管路１５を介して貯留槽１２から新たに吸入してきた水Ｗと共に溶解タンク１４内に噴射される。すなわち、本実施形態の微細気泡発生装置１１内では、溶解タンク１４内で空気が加圧溶解された水Ｗの一部は、循環ポンプ１３と溶解タンク１４との間を何回も循環することになる。そのため、溶解タンク１４内に一時貯留される水Ｗ中には、循環用連通流路を設けない場合に比して多くの空気が加圧溶解される。したがって、貯留槽１２からの水Ｗの吸水量が少ない場合であっても貯留槽１２内に多くの微細気泡を放出することができる。

（６）第２流路（循環用連通流路）２１内の圧力（即ち、溶解タンク１４内の圧力）が上記所定圧力以上になるまでは、循環用連通流路（第２ハウジング流路４６、接続管路３０及び第２流路２１）が第１流路（吸入流路）１８に対して開放されることはないため、循環ポンプ１３の駆動時には、溶解タンク１４内の圧力が所定圧力以上に維持される。そのため、所定圧力を、溶解タンク１４内における水（液体）Ｗ中への空気（気体）の加圧溶解効率が高くなる圧力値に設定することにより、溶解タンク１４内における水Ｗ中への空気の加圧溶解効率を高効率に維持できる。

（７）また、溶解タンク１４内の圧力が所定圧力に維持されるため、発泡ノズル２７から貯留槽１２内に放出される水Ｗの単位時間当りの放出量の安定化に貢献できる。
（８）さらに、循環ポンプ１３による吸水性能のばらつき（経年変化や温度・湿度の変化などに基づくばらつき）によって貯留槽１２から水Ｗの吸水量に変化があった場合でも、循環ポンプ１３内には、溶解タンク１４内に一時貯留されている水Ｗの一部が吸水される。そのため、循環ポンプ１３から溶解タンク１４内に噴射される単位時間当りの水Ｗの噴射量の変化を抑制できる。

（９）溶解タンク１４内で空気が加圧溶解された水Ｗの一部は、循環ポンプ１３と溶解タンク１４との間を何回も循環することになる。そのため、本実施形態の微細気泡発生装置１１の溶解タンク１４内に一時貯留されている水Ｗの溶存空気量は、装置内での空気の加圧溶解済みの水Ｗの循環を行なわない従来装置の溶解タンク１４内に一時貯留されている水Ｗの溶存空気量に比して多くなる。したがって、貯留槽１２内には、より効果的に多数の微細気泡を発生させることができる。

（１０）溶解タンク１４内に一時貯留されている水（液体）Ｗの液面近傍には、該水Ｗ中に巻き込まれた気泡が含まれていることがある。そして、本実施形態においては、溶解タンク１４内と第２ハウジング流路（循環用連通流路）４６との連通部位が、溶解タンク１４内と第１ハウジング流路（吐出流路）４５との連通部位よりも上記液面に近い位置に配置されている。そのため、第２ハウジング流路４６内には、気泡を含んだ水Ｗが流入することがある。すると、この気泡混じりの水Ｗは、第１流路（吸入流路）１８などを介して再び溶解タンク１４内に噴射される。すなわち、溶解タンク１４内に噴射される水Ｗには空気が含まれているため、溶解タンク１４内において該溶解タンク１４内に噴射された水Ｗと空気との接触面積を広くすることができる。したがって、溶解タンク１４内における水Ｗ中への空気の加圧溶解効率を向上させることができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を図６に従って説明する。なお、第２の実施形態は、気体吸入流路の接続位置、及び、ノズル連通流路６９の上下方向における配置などが第１の実施形態と異なっている。したがって、以下の説明においては、第１の実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第１の実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。

図６に示すように、本実施形態の微細気泡発生装置１１は、水（液体）Ｗだけではなく空気（気体）をも吸引して排出することが可能な循環ポンプ１３と溶解タンク１４とを備え、循環ポンプ１３は、吸入流路を構成する第１吸水管路１５、第１流路１８及び第２吸水管路１６を介して貯留槽１２内の水Ｗを吸水するようになっている。また、第２吸水管路１６には、気体吸入流路としての空気吸入管路９５が接続されており、該空気吸入管路９５の上端には、吸気弁としての吸気用開閉弁３４（例えば電磁弁）が設けられている。この吸気用開閉弁３４は、弁制御手段としての制御装置７５の制御指令に基づき開閉動作するようになっている。

したがって、本実施形態では、循環ポンプ１３の駆動時に吸気用開閉弁３４が開弁した場合、空気吸入管路９５及び第２吸水管路１６を介して外部から空気が循環ポンプ１３内に吸入される。そして、循環ポンプ１３内に吸入された空気は、排出管路２５及び噴射ノズル６０Ａを介して溶解タンク１４内に供給されるようになっている。なお、吸気用開閉弁３４の開弁時には、水Ｗの流動性よりも空気の流動性の方が高いため、水Ｗは、循環ポンプ１３内にほとんど吸入されない。すなわち、本実施形態の空気吸入管路９５は、第２吸水管路１６内を循環ポンプ１３側に流動する水Ｗ中に空気を混入させるためではなく、空気を溶解タンク１４内に供給するための管路である。

溶解タンク１４には、一方向（図６では左右方向）に延びる接続管路３０Ａの左端部３１が接続されており、該接続管路３０Ａの右端部３２が流量増加装置１７に接続されている。そして、溶解タンク１４内に一時貯留している水Ｗの一部は、接続管路３０Ａを介して流量増加装置１７内に流入するようになっている。したがって、本実施形態では、第２ハウジング流路４６、接続管路３０Ａ及び流量増加装置１７内の第２流路２１により、循環用連通流路が構成されている。

溶解タンク１４内に設けられている噴射ノズル６０Ａは、その上端部６１の端面に形成されたノズル開口６８が溶解タンク１４内に一時貯留されている水Ｗの液面よりも僅かに上方に位置するように形成されている。そして、噴射ノズル６０Ａの上端部６１に形成されたノズル孔６２の下端部分６５は、溶解タンク１４内における水貯留領域１４Ａのうち水Ｗの液面近傍に位置している。なお、水貯留領域１４Ａにおいてノズル孔６２の下端部分６５が位置している辺りには、噴射ノズル６０Ａのノズル開口６８から噴射された水Ｗが溶解タンク１４内に一時貯留されている水Ｗの液面に打付けられた際に該水Ｗ中に巻き込まされた気泡Ｂが多数存在している。

また、噴射ノズル６０Ａの上端部６１には、ノズル連通流路６９が下端部分６５と中間部分６７との間で噴射ノズル６０Ａの径方向に沿って延びるように形成されている。噴射ノズル６０Ａの上端部６１の下端部分６５が水貯留領域１４Ａに位置しているため、ノズル連通流路６９もまた、水貯留領域１４Ａのうち水Ｗの液面近傍に位置している。

次に、本実施形態の微細気泡発生装置１１の作用について、溶解タンク１４内に噴射ノズル６０Ａから噴射される際の作用、及び、空気吸入管路９５を介して外部から空気を吸入する際の作用を中心に以下説明する。

さて、循環ポンプ１３の駆動が開始されると、貯留槽１２内の水Ｗが、吸水部１９、第１吸水管路１５、流量増加装置１７の第１流路１８及び第２吸水管路１６を介して循環ポンプ１３内に吸引される。そして、循環ポンプ１３内に吸引された水Ｗは、排出管路２５に吐出されて該排出管路２５の下流端から下側ハウジング４０の貫通孔４３内に流入し、該貫通孔４３から噴射ノズル６０Ａ内に流入する。

すると、噴射ノズル６０Ａ内では、その流入した水Ｗがノズル内流路６４を通って上端部６１のノズル孔６２内に流入し、ノズル開口６８から上側ハウジング４１の上壁内面４８に向けて噴射される。また、ノズル孔６２内を下方から上方（ノズル開口６８）に向けて水Ｗが流動する際には、該水Ｗの流動に基づきノズル孔６２内に負圧が発生する。そのため、ノズル孔６２内には、ノズル連通流路６９を介して溶解タンク１４内の水貯留領域１４Ａにて一時貯留されている水Ｗの一部と該水Ｗ中に巻き込まれている気泡Ｂの一部が吸入される。その結果、噴射ノズル６０Ａのノズル開口６８からは、気泡Ｂ（空気）混じりの水Ｗが噴射される。

したがって、空気が混合されていない水Ｗがノズル開口６８から噴射される場合に比して、ノズル開口６８から噴射された水Ｗと空気との接触面積が広くなる分だけ、効率的に水Ｗ中に空気を加圧溶解させることが可能になる。また、本実施形態では、ノズル連通流路６９からは、気泡Ｂ（空気）だけではなく溶解タンク１４内に一時貯留されている水Ｗの一部がノズル孔６２内に吸入される。そのため、ノズル開口６８から単位時間当りの水Ｗの噴射量は、第１の実施形態の場合に比して多くなる。その結果、単位時間当りの水Ｗの噴射量の増加に伴い、より効果的に水Ｗ中に空気を加圧溶解させることが可能になる。

また、本実施形態では、溶解タンク１４内の空気が少なくなった際にユーザが操作部７６を操作すると、吸気用開閉弁３４が開弁される。すると、外部からは、空気吸入管路９５及び第２吸水管路１６を介して空気が循環ポンプ１３内に吸入され、該循環ポンプ１３からは、排出管路２５及び噴射ノズル６０Ａを介して空気が溶解タンク１４内に供給される。すなわち、本実施形態では、第１の実施形態の場合とは異なり、循環ポンプ１３の駆動を停止させることなく空気を溶解タンク１４内に供給することが可能である。

その後、溶解タンク１４内への空気の供給を停止させるべくユーザが操作部７６を操作すると、吸気用開閉弁３４が閉弁される。すると、循環ポンプ１３内には、第１吸水管路１５、流量増加装置１７の第１流路１８及び第２吸水管路１６を介して水Ｗが吸入されることになる。

したがって、本実施形態では、上記（１）、（５）〜（１０）に示す効果の他に以下に示す効果を得ることができる。
（１１）一般に、水貯留領域（液体貯留領域）１４Ａのうち水（液体）Ｗの液面近傍には、噴射ノズル６０Ａのノズル開口６８から溶解タンク１４内に噴射された水Ｗが上記液面に打付けられることにより、多数の気泡Ｂが存在している。そこで、本実施形態では、噴射ノズル６０Ａのノズル孔（液体流路）６２内を水Ｗがノズル開口６８に向けて流動する際に発生するノズル孔６２内の負圧に基づき、ノズル孔６２内には、ノズル連通流路６９を介して水貯留領域１４Ａに一時貯留されている水Ｗのうち液面近傍の水Ｗ及び該水Ｗに混じっている気泡Ｂが吸入される。そのため、噴射ノズル６０Ａのノズル開口６８からは、気泡Ｂ混じりの水Ｗが溶解タンク１４内に噴射されることになるため、溶解タンク１４内における水Ｗ中への空気の加圧溶解効率の向上に確実に貢献できる。

（１２）ノズル開口６８は、噴射ノズル６０Ａの上端部６１のうち上側ハウジング４１の上壁内面に対向する端面に形成されている。そのため、噴射ノズル６０のノズル開口６８を、溶解タンク１４内において該溶解タンク１４内に一時貯留される水（液体）Ｗの液面よりも上方となる位置に配置することが可能になると共に、ノズル連通流路６９を、溶解タンク１４内における水Ｗの液面よりも僅かに下方となる位置に配置することが可能になる。そのため、噴射ノズル６０のノズル孔（液体流路）６２内を水Ｗが流動する場合に、溶解タンク１４内に一時貯留されている気泡Ｂ（空気）混じりの水Ｗをノズル孔６２内にノズル連通流路６９を介して吸入させやすくできる。

（１３）溶解タンク１４内に貯留されている空気（気体）の大部分が溶解タンク１４内に供給された水（液体）Ｗ中に加圧溶解された場合に、吸気用開閉弁（吸気弁）３４を開弁させると、循環ポンプ１３の駆動に基づいて該循環ポンプ１３内には、空気吸入管路（気体吸入流路）９５及び第２吸水管路（吸入流路）１６を介して空気が吸入される。そして、循環ポンプ１３からは、排出管路２５を介して空気が溶解タンク１４内に供給される。そのため、溶解タンク１４内における空気の貯留不足に起因した溶解タンク１４内における水Ｗ中への空気の加圧溶解効率の低下を抑制できる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を図７に従って説明する。なお、第３の実施形態は、溶解タンク１４に流量増加装置１７及び発泡ノズル２７が一体に取着されている点が第２の実施形態と異なっている。したがって、以下の説明においては、第２の実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第１及び第２の実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。

図７に示すように、本実施形態の微細気泡発生装置１１は、循環ポンプ１３及び溶解タンク１４の下側部位が貯留槽１２内の水Ｗ中に水没した状態で配置されている。なお、このような配置態様であっても、吸気用開閉弁３４は、貯留槽１２内に貯留されている水Ｗの液面よりも上方に配置されている。

溶解タンク１４を構成する下側ハウジング４０には、流量増加装置１７が直接取着（すなわち、直付け）されており、下側ハウジング４０内の第２ハウジング流路４６は、流量増加装置１７の弁室２０内に直接連通している。すなわち、本実施形態では、第２ハウジング流路４６のみにより、循環用連通流路が構成されている。また、本実施形態の溶解タンク１４は、下側ハウジング４０、上側ハウジング４１及び流量増加装置１７により構成されている。また、溶解タンク１４には、発泡ノズル２７が直接取着（すなわち、直付け）されており、溶解タンク１４の第１ハウジング流路４５は、発泡ノズル２７内に直接連通している。

したがって、本実施形態では、上記（１）、（５）〜（１３）に示す効果の他に以下に示す効果を得ることができる。
（１４）発泡ノズル（吐出ノズル）２７は、吐水管路２６を介することなく、溶解タンク１４に直接取着（すなわち、直付け）されている。そのため、吐水管路２６を設けない分だけ、装置全体の小型化に貢献できる。

（１５）また、第１の実施形態のように、溶解タンク１４内から発泡ノズル２７内までの間で屈曲する部分（第１の実施形態では吐水管路２６が該当）がある場合には、その部分が流動抵抗となってしまい、発泡ノズル２７に向けて流動する水Ｗの圧力の一部が損失してしまう。この点、本実施形態では、溶解タンク１４内から発泡ノズル２７内までの間で屈曲する部分がなく、溶解タンク１４内からは水Ｗが発泡ノズル２７内に直接に供給される。そのため、溶解タンク１４内から発泡ノズル２７内に水Ｗが流動する際の該水Ｗの圧力損失が、第１の実施形態の場合に比して少なくなることにより、その分だけ溶解タンク１４内における水Ｗ中への空気の加圧溶解効率を向上させることができる。

（１６）本実施形態では、流量増加装置１７は溶解タンク１４を構成しているため、流量増加装置１７内の弁機構２２は、溶解タンク１４内に配置された状態になる。そのため、第１及び第２の実施形態とは異なり、接続管路３０，３０Ａを設ける必要がなく、装置全体の小型化に貢献できる。

（１７）第１及び第２の実施形態のように、溶解タンク１４の第２ハウジング流路４６から弁室２０内までの間で屈曲する部分（第１及び第２の実施形態の第２流路２１が該当）がある場合には、その部分が流動抵抗となってしまい、弁室２０に向けて流動する水Ｗの圧力の一部が損失してしまう。この点、本実施形態では、溶解タンク１４の第２ハウジング流路４６から弁室２０内までの間で屈曲する部分がない。そのため、第２ハウジング流路４６から弁室２０内に水Ｗが流動する際の該水Ｗの圧力損失が、第１及び第２の実施形態の場合に比して少なくなることにより、その分だけ効果的に溶解タンク１４内に一時貯留されている水Ｗの一部を循環ポンプ１３側に戻すことができる。

なお、上記各実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・第３の実施形態において、発泡ノズル２７は、吐水管路２６を介して溶解タンク１４に接続された構成であってもよい。また、発泡ノズル２７は、左方側や右方側に水Ｗや微細気泡を放出できるように配置されてもよい。

・第１の実施形態において、排水用開閉弁２９及び排水管路２８を設けなくてもよい。このように構成すると、吸気用開閉弁３４が開弁された場合、吐水管路２６からは、吸気用開閉弁３４の閉弁時に比して多くの水Ｗが吐水されることになる。

・また、第１の実施形態において、気体吸入流路を、第２の実施形態と同様に、吸入流路（例えば第２吸水管路１６）に接続してもよい。この場合も、排水用開閉弁２９及び排水管路２８を設けなくてもよい。

・第１の実施形態において、気体吸入流路及び吸気用開閉弁３４は設けなくてもよい。この場合、溶解タンク１４内の空気の減少に伴い溶解タンク１４内における水Ｗの液面が上昇してくると、該水Ｗの液面がノズル連通流路６９よりも上方に位置することになる。すると、ノズル連通流路６９内からは、ノズル孔６２内における水Ｗの流動に基づき発生するノズル孔６２内の負圧によって、溶解タンク１４内の水Ｗがノズル孔６２内に流入し、該水Ｗが循環ポンプ１３から供給された水Ｗと共にノズル開口６８から噴射されることになる。したがって、この場合は、ノズル連通流路６９を介して噴射ノズル６０内に水Ｗが吸入されるため、その分だけ噴射ノズル６０から噴射される水Ｗの単位時間当りの噴射量を増加させることができ、その結果、溶解タンク１４内における水Ｗ中への空気の加圧溶解効率を向上させることができる。この場合、ノズル連通流路６９が液体吸入流路として機能することになる。

・第１の実施形態において、溶解タンク１４内に一時貯留されている水Ｗの液面高さを検出するための液面高さ検出センサ（例えばフロートセンサ）を溶解タンク１４内に設けてもよい。そして、液面高さ検出センサからの入力信号に基づき液面高さを検出した結果、溶解タンク１４内の水Ｗの液面がノズル連通流路６９よりも上方に位置していると判定された場合に、循環ポンプ１３の駆動を一時停止させると共に、排水用開閉弁２９及び吸気用開閉弁３４をそれぞれ開弁させるようにしてもよい。このように構成すると、溶解タンク１４内の空気の貯留量の低下に基づき溶解タンク１４内での水Ｗ中への空気の加圧溶解効率が低下し始めたときに、溶解タンク１４内に空気を供給すべく排水用開閉弁２９及び吸気用開閉弁３４がそれぞれ開弁することになる。したがって、溶解タンク１４内において水Ｗ中への空気の加圧溶解効率が低下することを抑制できる。

・また、上記のような液面高さ検出センサを第２及び第３の実施形態の溶解タンク１４内に設けてもよい。そして、液面高さ検出センサからの入力信号に基づき液面高さを検出した結果、溶解タンク１４内の水Ｗの液面の位置が予め設定された所定位置（例えば、ノズル開口６８）よりも上方に位置していると判断された場合に、吸気用開閉弁３４を開弁させることが望ましい。

・第１の実施形態において、循環ポンプ１３の駆動が開始されてからの経過時間が予め設定された所定時間以上になった場合に、循環ポンプ１３の駆動を一時停止させると共に、排水用開閉弁２９及び吸気用開閉弁３４をそれぞれ開弁させるようにしてもよい。なお、所定時間は、溶解タンク１４内に水Ｗが貯留されていない状態で循環ポンプ１３が駆動を開始し、溶解タンク１４内における水Ｗの液面がノズル連通流路６９よりも上方に位置するようになるまでの時間に設定されることが望ましい。このように構成すると、溶解タンク１４内の空気の貯留量の低下に基づき溶解タンク１４内での水Ｗ中への空気の加圧溶解効率が低下し始めたときに、溶解タンク１４内に空気を供給すべく排水用開閉弁２９及び吸気用開閉弁３４がそれぞれ開弁することになる。したがって、溶解タンク１４内において水Ｗ中への空気の加圧溶解効率が低下することを抑制できる。

・また、第２及び第３の実施形態において、循環ポンプ１３の駆動が開始されてからの経過時間が予め設定された所定時間以上になった場合に、吸気用開閉弁３４を開弁させるようにしてもよい。なお、所定時間は、溶解タンク１４内に一時貯留されている水Ｗの液面の上下方向における位置が図６及び図７に示す位置からノズル開口６８よりも上方位置に到達するまでの時間に設定されることが望ましい。

・各実施形態において、ノズル連通流路６９を、その流路断面積がノズル孔６２の下端部分６５の流路断面積と同等となるように形成してもよい。また、ノズル連通流路６９を、その流路断面積がノズル孔６２の中間部分６７の流路断面積と同等となるように形成してもよい。

・第１の実施形態において、ノズル開口６８及びノズル連通流路６９が溶解タンク１４に一時貯留されている水Ｗの液面よりも上方に配置されているのであれば、噴射ノズル６０は、溶解タンク１４の上端部から下方に向けて延びる構成であってもよい。この場合、噴射ノズル６０からは、循環ポンプ１３から吐出された水Ｗが溶解タンク１４内に一時貯留されている水Ｗの液面に向けて噴射されることになる。また、噴射ノズル６０は、溶解タンク１４内において図１における右方側から左方側に向けて延びる構成であってもよい。この場合、噴射ノズル６０からは、溶解タンク１４の側壁内面５０に向けて噴射されることになる。

・各実施形態において、ノズル連通流路は、図８に示すように、噴射ノズル６０，６０Ａの上端部６１において、その噴射ノズル６０の径方向外側から径方向内側のノズル孔６２に接近するに連れて次第に流路断面積が小さくなるように形成されたノズル連通流路８０であってもよい。このようにノズル連通流路８０に絞り（いわゆるオリフィス）を設けることによって、ノズル孔６２内を水Ｗが流動した場合に、該ノズル孔６２内に効率的に空気、又は気泡Ｂ混じりの水Ｗを吸入させることができる。

・各実施形態において、吸気用開閉弁３４は、モータの駆動に基づき図示しない弁体を移動させる開閉弁であってもよい。
・第１の実施形態において、排水用開閉弁２９は、モータの駆動に基づき図示しない弁体を移動させる開閉弁であってもよい。

・第１及び第２の実施形態において、流量増加装置１７内の第２流路２１の下端部（即ち、弁室２０に連通する部分）は、図９に示すように、弁室２０に接近するに連れて次第に流路断面積が小さくなるオリフィス８５であってもよい。このように構成すると、第２流路２１内の水Ｗが弁体２３に付与する圧力（即ち、弁体２３を下方に変位させようとする圧力）を、オリフィス８５を設けない場合に比して高くできるため、速やかに弁体２３をコイルバネ２４の付勢力に抗して下方に変位させることができる。すなわち、第２流路２１を介して溶解タンク１４内に一時貯留されている水Ｗを速やかに第１流路１８に戻すことができるようになる。

・各実施形態において、下側ハウジング４０を、右側底面４０ｃと左側底面４０ｂとが上下方向において同じ高さ位置となるように形成してもよい。このように構成すると、溶解タンク１４内と第２ハウジング流路４６との連通部位は、溶解タンク１４内と第１ハウジング流路４５との連通部位と上下方向において同一高さ位置となる。

・各実施形態において、流量増加装置１７内に収容された弁機構２２は、制御装置７５からの制御指令に基づき弁体２３を閉弁位置と開弁位置との二位置間で変位する弁（例えば電磁弁）であってもよい。この場合、溶解タンク１４内の水Ｗの液圧を検出するための液圧検出センサを設けることが望ましい。そして、この液圧検出センサからの信号に基づき検出した溶解タンク１４内の水Ｗの液圧が予め設定された所定圧力以上になったと判定した場合に、弁体２３を開弁位置に変位させるべく弁機構２２の駆動を制御することになる。

・第１及び第２実施形態において、弁体は、図１０に示すように、左端（即ち、水Ｗの流動方向における上流端）が第２流路２１と弁室２０との連通部位に支持固定され、第２流路２１内における水Ｗの液圧が予め設定された所定圧力以上になったときに変形する弁体９０であってもよい。

・各実施形態において、微細気泡発生装置１１は、溶解タンク１４内において水Ｗ中に空気以外の他の気体（例えば酸素）を加圧溶解させるものであってもよい。この場合、溶解タンク１４内には、酸素を予め貯留させる必要がある。

・各実施形態において、微細気泡発生装置１１は、溶解タンク１４内に水以外の他の液体（例えばエタノール）を供給し、該液体中に空気を加圧溶解させるものに具体化してもよい。

・各実施形態において、溶解タンク１４内に一時貯留されている水Ｗの一部を第１流路１８内に戻すための構成を設けなくてもよい。この場合、流量増加装置１７及び接続管路３０を設けずに、第１吸水管路１５に第２吸水管路１６を直接接続させることが望ましい。このように構成しても、上記（１）の効果を得ることができる。

次に、上記各実施形態及び別の実施形態から把握できる技術的思想（イ）について以下に追記する。
（イ）前記溶解タンク内に気体を供給するための気体吸入流路と、該気体吸入流路を開閉可能な吸気弁と、前記溶解タンク内に一時貯留されている液体を該溶解タンク外に排出するための液体排出流路と、該液体排出流路を開閉可能な排出弁と、前記吸気弁及び排出弁の開閉駆動を各々制御する弁制御手段とをさらに備えた請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載の微細気泡発生装置。

第１の実施形態における微細気泡発生装置の概略断面図。 流量増加装置の概略断面図。 下側ハウジングを上方から見た場合の平面図。 噴射ノズルの一部拡大断面図。 微細気泡発生装置の電気的構成を示すブロック図。 第２の実施形態における微細気泡発生装置の概略断面図。 第３の実施形態における微細気泡発生装置の概略断面図。 別の実施形態のノズル連通流路の形状を示す概略断面図。 別の実施形態の第２流路を示す概略断面図。 別の実施形態の弁体を示す概略断面図。

符号の説明

１１…微細気泡発生装置、１２…貯留槽、１３…循環ポンプ、１４…溶解タンク、１４Ａ…水貯留領域（液体貯留領域）、１４Ｂ…空気貯留領域（気体貯留領域）、１５…第１吸水管路（吸入流路）、１６…第２吸水流路（吸入流路）、１８…第１流路（吸入流路）、２１…第２流路（循環用連通流路）、２２…弁機構、２７…発泡ノズル（吐出ノズル）、２８…排水管路（液体排出流路）、２９…排水用開閉弁（排出弁）、３０…接続管路（気体吸入流路、循環用連通流路）、３０Ａ…接続管路（循環用連通流路）、３４…吸気用開閉弁（吸気弁）、４５…第１ハウジング流路（吐出流路）、４６…第２ハウジング流路（循環用連通流路）、６０，６０Ａ…噴射ノズル、６２…ノズル孔（液体流路）、６３…下端部、６４…ノズル内流路（液体流路）、６８…ノズル開口、６９，８０…ノズル連通流路、７５…制御装置（弁制御手段）、８５…オリフィス、９５…空気吸入管路（気体吸入流路）、Ｂ…気泡、Ｗ…水（液体）。

Claims (6)

1. 貯留槽内に貯留されている液体中に微細気泡を発生させる微細気泡発生装置であって、
   前記貯留槽内の液体を該貯留槽内との間で吸入及び吐出して循環させるための循環ポンプと、
   該循環ポンプ内に前記貯留槽内の液体を吸入させるための吸入流路と、
   供給された液体中に気体を加圧溶解させるための溶解タンクと、
   前記循環ポンプから吐出された液体を前記溶解タンク内にノズル開口から噴射する噴射ノズルと、
   前記溶解タンク内の液体を前記微細気泡と共に前記貯留槽内に吐出する吐出ノズルとを備え、
   前記噴射ノズルには、前記循環ポンプから吐出された液体が前記噴射ノズル内を前記ノズル開口に向けて流動する液体流路と、該液体流路の途中に前記溶解タンク内を前記ノズル開口よりも前記液体流路内における前記液体の流動方向の上流側で連通するノズル連通流路とを設けた微細気泡発生装置。
2. 前記溶解タンク内には、前記噴射ノズルの前記ノズル開口から噴射された液体を一時貯留する液体貯留領域と、該液体貯留領域の上方において気体を貯留する気体貯留領域とが形成されており、前記ノズル連通流路は、前記噴射ノズルにおいて前記液体貯留領域に対応する位置であって且つ前記液体の液面近傍に形成されている請求項１に記載の微細気泡発生装置。
3. 前記溶解タンク内には、前記噴射ノズルの前記ノズル開口から噴射された液体を一時貯留する液体貯留領域と、該液体貯留領域の上方において気体を貯留する気体貯留領域とが形成されており、前記ノズル連通流路は、前記噴射ノズルにおいて前記気体貯留領域に対応する位置に形成されている請求項１に記載の微細気泡発生装置。
4. 前記噴射ノズルは、前記溶解タンクの下端部から上方に延びるように形成されており、前記ノズル開口は、前記噴射ノズルの上端に形成されている請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の微細気泡発生装置。
5. 前記吸入流路に接続され、前記循環ポンプ内に外部から気体を吸入させるための気体吸入流路と、
   該気体吸入流路を開閉可能な吸気弁と、
   該吸気弁の開閉駆動を制御する弁制御手段と
   を備えた請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載の微細気泡発生装置。
6. 前記吐出ノズルは、前記溶解タンクに直付けされている請求項１〜請求項５のうち何れか一項に記載の微細気泡発生装置。

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