JP2008289993A - Bubble generator - Google Patents
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Abstract
Description
液体中に微細気泡を発生させる気泡発生器に関する。 The present invention relates to a bubble generator that generates fine bubbles in a liquid.
従来より、液体中に微細気泡を発生させる装置が開発されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, an apparatus for generating fine bubbles in a liquid has been developed (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1記載の超微細気泡発生装置は、浴槽内の水を循環させる配管、ならびにその配管に介挿されるポンプおよびミキサ(気泡発生器)を有する。この超微細気泡発生装置においては、ポンプが起動されることにより、浴槽内の水(以下、浴槽水と称する。)が配管の一端から吸入される。配管の一端から吸入された浴槽水は、ポンプおよびミキサを介して配管の他端から再び浴槽内へ供給される。 The ultrafine bubble generator described in Patent Document 1 has a pipe for circulating water in a bathtub, and a pump and a mixer (bubble generator) inserted in the pipe. In this ultrafine bubble generating device, when the pump is activated, water in the bathtub (hereinafter referred to as bathtub water) is drawn from one end of the pipe. Bath water sucked from one end of the pipe is supplied again into the bathtub from the other end of the pipe via a pump and a mixer.
ここで、この超微細気泡発生装置においては、ミキサ内に複数の突起が設けられている。この複数の突起により、ミキサ内を流れる浴槽水にキャビテーションが発生される。これにより、浴槽水中に微細気泡が発生する。 Here, in this ultrafine bubble generating device, a plurality of protrusions are provided in the mixer. The plurality of protrusions generate cavitation in the bathtub water flowing in the mixer. Thereby, fine bubbles are generated in the bath water.
ところで、上記のミキサにおいて十分な量の微細気泡を発生させるためには、ミキサ内に流入する浴槽水に予め十分な量の空気を混入させる必要がある。そのため、特許文献1記載の超微細気泡発生装置においては、ポンプの上流側の配管に空気導入口が設けられている。そして、ポンプを起動させたときに発生する負圧により、空気導入口から配管内に空気を吸入させている。これにより、ミキサの上流において浴槽水に空気が混入されている。
しかしながら、特許文献1記載の配管構造を有しない他の種々のシステムに上記のミキサを用いた場合には、微細気泡を十分に発生させることができない。すなわち、上記のミキサによる微細気泡の発生量は、配管構造等の周辺部品または周辺装置の構造および能力に大きく影響を受ける。そのため、上記のミキサは利便性に優れていない。 However, when the mixer is used in other various systems that do not have the piping structure described in Patent Document 1, fine bubbles cannot be generated sufficiently. That is, the amount of fine bubbles generated by the mixer is greatly affected by the structure and capability of peripheral parts such as piping structures or peripheral devices. Therefore, the above mixer is not convenient.
本発明の目的は、微細気泡を十分に発生させることができる利便性の高い気泡発生器を提供することである。 An object of the present invention is to provide a highly convenient bubble generator that can sufficiently generate fine bubbles.
(1)第1の発明に係る気泡発生器は、液体が流入する液体流入口、液体流入口から流入した液体が流通する液体流路および液体流路を流通する液体が流出する液体流出口を有する本体部と、本体部に設けられ液体流路内に向かって突起する複数の突起部とを備え、複数の突起部のうち少なくとも一の突起部は、本体部の外部から気体を液体流路内に導く気体流路を有し、複数の突起部のうち少なくとも他の一の突起部は、少なくとも一の突起部の下流側に設けられるものである。 (1) A bubble generator according to a first aspect of the present invention includes a liquid inlet through which liquid flows, a liquid channel through which liquid flows from the liquid inlet, and a liquid outlet through which liquid flowing through the liquid channel flows out. A main body having a plurality of protrusions provided in the main body and projecting into the liquid flow path, and at least one of the plurality of protrusions allows gas to flow from the outside of the main body to the liquid flow path. It has a gas flow path leading into it, and at least one other protrusion of the plurality of protrusions is provided downstream of at least one protrusion.
この気泡発生器によれば、突起部の下流側において、液体流路内を流通する液体にキャビテーションを発生させることができる。それにより、液体中に微細気泡を発生させることができる。 According to this bubble generator, cavitation can be generated in the liquid flowing through the liquid flow path on the downstream side of the protrusion. Thereby, fine bubbles can be generated in the liquid.
また、複数の突起部のうち少なくとも一の突起部の気体流路により、本体部の外部から液体流路内に気体が導かれる。したがって、この気泡発生器においては、突起部において液体に気体を混入させつつ、その気体を用いて微細気泡を発生させることができる。それにより、液体の流速および圧力が低い場合にも、液体中に空気を確実に混入させつつ、効率よく微細気泡を発生させることができる。 Further, the gas is guided from the outside of the main body into the liquid channel by the gas channel of at least one of the plurality of projections. Therefore, in this bubble generator, fine bubbles can be generated using the gas while mixing the gas into the liquid at the protrusion. Thereby, even when the flow rate and pressure of the liquid are low, fine bubbles can be efficiently generated while air is reliably mixed in the liquid.
以上の結果、配管、ポンプ等の周辺部品または周辺装置の構造および能力の影響を大きく受けることなく、液体中に微細気泡を効率よく発生させることができる。したがって、この気泡発生器は、種々の構造を有するシステムおよび種々の用途に用いることができ、利便性に優れている。 As a result, fine bubbles can be efficiently generated in the liquid without being greatly affected by the structure and capacity of peripheral parts such as pipes and pumps or peripheral devices. Therefore, this bubble generator can be used for systems having various structures and various uses, and is excellent in convenience.
また、この気泡発生器には複数の突起部が設けられているので、少なくとも一の突起部において液体に混入された気体を、他の突起部において確実に微細気泡にすることができる。 In addition, since the bubble generator is provided with a plurality of protrusions, the gas mixed in the liquid in at least one protrusion can be reliably made into fine bubbles in the other protrusions.
また、この気泡発生器においては、少なくとも一の突起部において発生する液体の負圧により、本体部の外部の気体を液体流路内に吸入させることができる。この場合、液体の流速および圧力が低い場合にも、液体中に気体を十分に混入させることができる。それにより、配管、ポンプ等の周辺部品または周辺装置の構造および能力の影響を大きく受けることなく、液体中に微細気泡をさらに効率よく発生させることができる。 In this bubble generator, the gas outside the main body can be sucked into the liquid flow path by the negative pressure of the liquid generated in at least one protrusion. In this case, gas can be sufficiently mixed into the liquid even when the flow rate and pressure of the liquid are low. Thereby, fine bubbles can be generated more efficiently in the liquid without being greatly affected by the structure and capacity of peripheral parts such as pipes and pumps or peripheral devices.
また、この気泡発生器においては、少なくとも一の突起部が、液体に気体を混入する役割と、液体中に微細気泡を発生させる役割とを担っている。そのため、液体に気体を混入させるための手段と、液体中に微細気泡を発生させるための手段とを別個に設ける必要がない。それにより、気泡発生器の小型化が可能になるとともに、製造工程を簡略化することができる。 Further, in this bubble generator, at least one protrusion has a role of mixing gas into the liquid and a role of generating fine bubbles in the liquid. Therefore, it is not necessary to separately provide a means for mixing gas in the liquid and a means for generating fine bubbles in the liquid. Thereby, the bubble generator can be miniaturized and the manufacturing process can be simplified.
(2)少なくとも一の突起部の気体流路は、突起部の下流側の面に開口してもよい。 (2) The gas flow path of at least one protrusion may open on the downstream surface of the protrusion.
この場合、少なくとも一の突起部の下流側において発生する液体の負圧により、本体部の外部の気体を液体流路内に確実に吸入させることができる。それにより、液体の流速および圧力が低い場合にも、液体中に気体を確実に混入させることができる。その結果、配管、ポンプ等の周辺部品または周辺装置の構造および能力の影響を大きく受けることなく、液体中に微細気泡を確実に発生させることができる。 In this case, the gas outside the main body can be reliably sucked into the liquid flow path by the negative pressure of the liquid generated on the downstream side of the at least one protrusion. Thereby, even when the flow rate and pressure of the liquid are low, the gas can be reliably mixed into the liquid. As a result, fine bubbles can be reliably generated in the liquid without being greatly affected by the structure and capacity of peripheral parts such as piping and pumps or peripheral devices.
(3)少なくとも一の突起部は、複数の突起部のうち最も上流側に設けられてもよい。この場合、少なくとも一の突起部において液体に混入された空気を、他の突起部において確実に微細気泡にすることができる。 (3) At least one protrusion may be provided on the most upstream side of the plurality of protrusions. In this case, the air mixed in the liquid in at least one protrusion can be surely made into fine bubbles in the other protrusion.
(4)複数の突起部が気体流路をそれぞれ有してもよい。この場合、各突起部において液体に気体が混入されるので、液体中の気体濃度を十分に高くすることができる。それにより、液体中に微細気泡を十分に発生させることができる。 (4) Each of the plurality of protrusions may have a gas flow path. In this case, since gas is mixed in the liquid at each protrusion, the gas concentration in the liquid can be sufficiently increased. Thereby, fine bubbles can be sufficiently generated in the liquid.
(5)複数の突起部は、本体部に着脱可能に設けられてもよい。 (5) The plurality of protrusions may be detachably provided on the main body.
大きさおよび形状等が異なる複数の突起部を用意しておくことにより、気泡発生器の使用状況に応じて突起部を交換することができる。それにより、使用状況に応じて、液体の流速および流量、ならびに微細気泡の大きさおよび発生量等を容易に調整することができる。その結果、気泡発生器の利便性がさらに向上する。 By preparing a plurality of protrusions having different sizes and shapes, the protrusions can be exchanged according to the use state of the bubble generator. Thereby, according to a use condition, the flow speed and flow volume of a liquid, the magnitude | size and generation amount of a fine bubble, etc. can be adjusted easily. As a result, the convenience of the bubble generator is further improved.
(6)複数の突起部は、千鳥状に配置されてもよい。この場合、液体流路内において液体に効率よくキャビテーションを発生させることができる。それにより、液体中に微細気泡をさらに効率よく発生させることができる。 (6) The plurality of protrusions may be arranged in a staggered manner. In this case, cavitation can be efficiently generated in the liquid in the liquid channel. Thereby, fine bubbles can be generated more efficiently in the liquid.
(7)複数の突起部は、螺旋状に配置されてもよい。この場合、液体流路内において液体が旋回流として流れる。それにより、液体中に微細気泡をさらに効率よく発生させることができる。 (7) The plurality of protrusions may be arranged in a spiral shape. In this case, the liquid flows as a swirl flow in the liquid flow path. Thereby, fine bubbles can be generated more efficiently in the liquid.
本発明によれば、配管、ポンプ等の周辺部品または周辺装置の構造および能力の影響を大きく受けることなく、液体中に微細気泡を効率よく発生させることができる。したがって、本発明の気泡発生器は、種々の構造を有するシステムおよび種々の用途に用いることができ、利便性に優れている。 According to the present invention, fine bubbles can be efficiently generated in a liquid without being greatly affected by the structure and capacity of peripheral parts such as pipes and pumps or peripheral devices. Therefore, the bubble generator of the present invention can be used for systems having various structures and various applications, and is excellent in convenience.
以下、本発明の実施の形態に係る気泡発生器について図面を用いて説明する。 Hereinafter, a bubble generator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
<第1の実施の形態>
(1)気泡発生装置の構成
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る気泡発生器を備えた気泡発生装置を示す図である。
<First Embodiment>
(1) Configuration of Bubble Generation Device FIG. 1 is a diagram illustrating a bubble generation device including a bubble generator according to a first embodiment of the present invention.
図1に示すように、気泡発生装置1000は、本実施の形態に係る気泡発生器100およびポンプ101を含む。気泡発生器100は、浴槽102の下部の側面に取り付けられている。気泡発生器100の詳細は後述する。
As shown in FIG. 1,
気泡発生器100とポンプ101とは、液体供給管103により接続されている。また、ポンプ101には、液体吸入管104の一端が接続されている。液体吸入管104の他端は、浴槽102の底面の開口に接続されている。浴槽102内には、水105が貯留されている。
The
この気泡発生装置1000においては、ポンプ101が起動されることにより、浴槽102内の水105が液体吸入管104の他端から吸入される。液体吸入管104の他端から吸入された水105は、ポンプ101、液体供給管103および気泡発生器100を介して再び浴槽102内に供給される。このとき、気泡発生器100において水105に多数の微細気泡106が発生される。これにより、浴槽102内に多数の微細気泡106が供給される。なお、ポンプ101は、浴槽102内の水105を循環させることができる動力を発生できればよい。したがって、本実施の形態においては、安価なポンプ101を用いることができる。
In the
(2)気泡発生器の構成
図2は図1の気泡発生器100を示す外観図であり、図3は図2のA−A線断面図である。なお、図2の気泡発生器100においては、白抜き矢印で示す方向に水105が流れる。以下の説明においては、気泡発生器100において水105が流入する側を後方とし、水105が流出する側を前方とする。
(2) Configuration of Bubble Generator FIG. 2 is an external view showing the
図2および図3に示すように、気泡発生器100は、円筒状の本体部10、およびその本体部10に千鳥状に配置される複数の差し込み部材11を含む。本実施の形態においては、図2に示すように、複数の差し込み部材11が4列で配置されている。また、図3に示すように、各列には、8個の差し込み部材11が等間隔で配置されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図4は、差し込み部材11を示す図である。図4において(a)は差し込み部材11の斜視図であり、(b)は差し込み部材11の断面図である。また、図5は、差し込み部材11およびその取り付け位置周辺を側方から見た一部断面図である。
FIG. 4 is a view showing the
図4に示すように、差し込み部材11は、板状部12および突起部13を含む。本実施の形態では、突起部13は直方体形状を有する。図4(b)に示すように、差し込み部材11の内部には、略L次状の空気通路16が設けられ、板状部12の一の面に開口14が形成され、突起部13の一の面に開口15が形成されている。
As shown in FIG. 4, the
図3に示すように、差し込み部材11は、突起部13が本体部10の軸心に向かって本体部10内に突出しかつ開口15が前方を向くように嵌合孔17(図5)に差し込まれている。なお、図5に示すように、嵌合孔17は、差し込み部材11により密閉されている。
As shown in FIG. 3, the
図6は、本体部10内における差し込み部材11と水105の流れとの関係を説明するための図である。なお、図6は、図5のC矢視図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining the relationship between the
図6に示すように、本体部10内を流れる水105が突起部13の後方側の面に衝突することにより水105の流れ方向が変えられる。詳細には、水105は、突起部13の後方側の面に衝突した後、突起部13の左右方向に迂回するように流れる。それにより、突起部13の前方において水105の圧力が低くなる領域が発生する。その結果、図5に示すように、突起部13の前方においてキャビテーションが発生し、水105に複数の微細気泡106が発生する。
As shown in FIG. 6, the flow direction of the
また、突起部13の前方は大気に対して負圧になる。それにより、図5に示すように、本体部10の外部の空気が空気通路16を介して本体部10内に吸入される。それにより、水105内に十分な量の空気を混入させることができる。
Moreover, the front of the
(3)突起部の他の形状
上記においては、直方体の突起部13を有する差し込み部材11について説明したが、突起部13の形状は上記の例に限定されない。図7に突起部13の他の形状の例を示す。
(3) Other shapes of projections In the above description, the
例えば、図7(a)に示すように、突起部13が尖頭形状を有してもよく、図7(b)に示すように、突起部13が円柱形状または楕円柱形状を有してもよく、図7(c)に示すように、突起部13の外面がランダムな凹凸形状を有してもよい。
For example, as shown in FIG. 7A, the
(4)本実施の形態の効果
以上のように、本実施の形態に係る気泡発生器100においては、突起部13を有する差し込み部材11が本体部10に差し込まれている。この場合、突起部13の前方側において、本体部10内を流れる水105にキャビテーションが発生する。それにより、水105に微細気泡106を確実に発生させることができる。
(4) Effect of this Embodiment As described above, in the
また、本実施の形態においては、本体部10の外部の空気が差し込み部材11の空気通路16を介して本体部10内に吸入される。すなわち、本実施の形態においては、差し込み部材11により水105に空気を混入させつつ、その空気を用いて微細気泡106を発生させることができる。それにより、水105の流速および圧力が低い場合にも、水105に空気を確実に混入させつつ、効率よく微細気泡を発生させることができる。その結果、配管、ポンプ等の周辺部品または周辺装置の構造および能力の影響を大きく受けることなく、水105に微細気泡106を効率よく発生させることができる。したがって、本実施の形態に係る気泡発生器100は、種々の構造を有するシステムおよび種々の用途に用いることができ、利便性に優れている。
In the present embodiment, air outside the
また、複数の差し込み部材11が設けられているので、一の差し込み部材11において水105に吸入された空気を、他の差し込み部材11において確実に微細気泡にすることができる。
In addition, since the plurality of
また、本実施の形態においては、差し込み部材11により発生する水105の負圧により空気が本体部10内に吸入されている。この場合、水105の流速および圧力が低い場合にも、水105に空気を十分に混入させることができるので、ポンプ101において大きな動力を発生させなくてもよい。それにより、配管、ポンプ等の周辺部品または周辺装置の構造および能力の影響を大きく受けることなく、水105に微細気泡106をさらに効率よく発生させることができる。
Further, in the present embodiment, air is sucked into the
また、本実施の形態においては、差し込み部材11が、水105に空気を混入する役割と、水105に微細気泡を発生させる役割とを担っている。すなわち、水105に空気を混入させるための手段と、水105に微細気泡を発生させるための手段とを別個に設ける必要がない。それにより、気泡発生器100の小型化が可能になるとともに、製造工程を簡略化することができる。
In the present embodiment, the
また、本実施の形態においては、差し込み部材11が千鳥状に配置されている。この場合、本体部10内において水105に効率よくキャビテーションを発生させることができる。それにより、水105に微細気泡106をさらに効率よく発生させることができる。
Moreover, in this Embodiment, the
また、本実施の形態においては、本体部10と差し込み部材11とが別個の部品として形成されている。そのため、突起部13の大きさおよび形状等が異なる複数の差し込み部材11を用意しておくことにより、使用状況に応じて差し込み部材11を交換することができる。この場合、使用状況に応じて、水105の流速および流量、ならびに微細気泡106の大きさおよび発生量等を容易に調整することができる。それにより、気泡発生器100の利便性がさらに向上する。
Moreover, in this Embodiment, the main-
なお、差し込み部材11の開口14に逆止弁を取り付けてもよい。この場合、気泡発生器100の水漏れを防止することができる。
A check valve may be attached to the
また、気泡発生器100の本体部10の外周面を覆うようにカバー部材を設けてもよい。この場合、差し込み部材11の空気通路16に塵埃等が詰まることを防止することができる。それにより、気泡発生器100の信頼性を向上させることができる。
Further, a cover member may be provided so as to cover the outer peripheral surface of the
(5)気泡発生器の他の使用例
以下、気泡発生器100の他の使用例について図面を用いて説明する。
(5) Other usage example of bubble generator Hereinafter, the other usage example of the
図8は、気泡発生器100の他の使用例を説明するための図である。図8の気泡発生器100の使用例が図1の使用例と異なるのは以下の点である。
FIG. 8 is a diagram for explaining another example of use of the
図8に示すように、本例では、気泡発生器100がコネクタ120を介して水道の蛇口121に取り付けられている。上述したように、本実施の形態に係る気泡発生器100においては、ポンプ等により大きな動力を発生させることなく、水105に効率よく空気を混入させることができる。したがって、本例のように、気泡発生器100を水道の蛇口121に取り付けた場合にも、水105に微細気泡106を十分に発生させることができる。
As shown in FIG. 8, in this example, the
(6)気泡発生器のさらに他の使用例
図9は、気泡発生器100のさらに他の使用例を説明するための図である。図9の気泡発生器100の使用例が図1の使用例と異なるのは以下の点である。
(6) Still another usage example of the bubble generator FIG. 9 is a diagram for explaining still another usage example of the
図9に示すように、本例においては、シャワーヘッド122と注水管123とを連結するように気泡発生器100が設けられている。本例では、図示しない液体供給源から注水管123に供給される水は、気泡発生器100を通ってシャワーヘッド122に供給される。
As shown in FIG. 9, in this example, the
この場合、気泡発生器100において十分な量の微細気泡が発生されるので、シャワーヘッド122からは霧状の水が吐出される。したがって、例えば、浴室のシャワーヘッド122、洗面台のシャワーヘッド122、および台所の流し台のシャワーヘッド122等に気泡発生器100を取り付けた場合には、水の洗浄効果を向上させつつ、水の使用量を低減することができる。
In this case, since a sufficient amount of fine bubbles are generated in the
なお、本例においては、シャワーヘッド122と注水管123との間に気泡発生器100を設けた場合について説明したが、注水管123に介挿されるように気泡発生器100を設けてもよい。
In addition, in this example, although the case where the
<第2の実施の形態>
図10は、第2の実施の形態に係る気泡発生器を示す外観図である。
<Second Embodiment>
FIG. 10 is an external view showing a bubble generator according to the second embodiment.
本実施の形態に係る気泡発生器200が図2に示す気泡発生器100と異なるのは以下の点である。
The
図10に示すように、本実施の形態に係る気泡発生器200においては、差し込み部材11が螺旋状に配置されている。この場合、本体部10内において水105が旋回流として流れる。それにより、本体部10内においてさらに容易に微細気泡106を発生させることができる。
As shown in FIG. 10, in the
<他の実施の形態>
上記実施の形態においては、全ての差し込み部材11に空気通路16が形成されているが、複数の差し込み部材11のうち一部の差し込み部材11が空気通路16を有していなくてもよい。例えば、最も上流側の差し込み部材11には空気通路16が形成され、それ以外の差し込み部材11には空気通路16が形成されていなくてもよい。
<Other embodiments>
In the embodiment described above, the
また、上記実施の形態においては、本体部10と差し込み部材11とを別個の部材としているが、本体部10と差し込み部材11とを一体的に形成してもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the main-
<請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応>
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
<Correspondence between Each Component in Claim and Each Element in Embodiment>
Hereinafter, although the example of a response | compatibility with each component of a claim and each element of embodiment is demonstrated, this invention is not limited to the following example.
上記実施の形態では、空気通路16が気体流路の例である。
In the above embodiment, the
請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。 As each constituent element in the claims, various other elements having configurations or functions described in the claims can be used.
本発明は、種々の気泡発生器および気泡発生装置等に有効に用いることができる。 The present invention can be effectively used for various bubble generators and bubble generators.
10 本体部
11 差し込み部材
13 突起部
16 空気通路
100,200 気泡発生器
105 水
106 微細気泡
1000 気泡発生装置
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記本体部に設けられ前記液体流路内に向かって突起する複数の突起部とを備え、
前記複数の突起部のうち少なくとも一の突起部は、本体部の外部から気体を前記液体流路内に導く気体流路を有し、
前記複数の突起部のうち少なくとも他の一の突起部は、前記少なくとも一の突起部の下流側に設けられることを特徴とする気泡発生器。 A main body having a liquid inlet through which liquid flows, a liquid channel through which the liquid flowing in from the liquid inlet flows, and a liquid outlet through which the liquid flowing through the liquid channel flows out;
A plurality of protrusions provided on the main body and protruding toward the liquid flow path;
At least one of the plurality of protrusions has a gas flow path that guides gas into the liquid flow path from the outside of the main body,
The bubble generator, wherein at least one other protrusion of the plurality of protrusions is provided downstream of the at least one protrusion.
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