JP2017185439A - バブル発生器およびバブル発生器具 - Google Patents

Abstract

【課題】 バブルをより細かくせん断して、微細なバブルの量を増やすことができる、バブル発生器を提供する。【解決手段】 バブル発生器１は、水が流入する入り口３およびその流入した水が流出する出口４を備えるとともに、入り口３と出口４との間で水が分岐して流れる第１流路５および第２流路６を備える。第１流路５は、バブルを発生すべく、流路が絞られて形成された絞り流路５ａと、その絞り流路５ａの下流側に続きその絞り流路５ａよりも横断面が拡大して形成された拡大流路とを有する。第２流路６は、流れる水を旋回させる旋回流形成部６ａを有する。そして、第１流路５を流れる水と、第２流路６を流れる水とが、それら第１流路５と第２流路６を出た後に合流する。【選択図】 図４

Description

この発明は、流路を流れる水に微細なバブル（マイクロバブルとかファインバブルと称される微細気泡）を発生させる、バブル発生器およびバブル発生器具に関するものである。

従来、シャワーノズルにおいて、内部に、マイクロバブルの発生機構を備えたものがあった（例えば、特許文献１参照）。図１７に示すように、このシャワーノズルは、上流側本体２１に、分流コマ２２と、下流側に向けて窄まる第１流路２３とが設けられた。ここで、分流コマ２２は、下流側に旋回流を形成するよう、多数の通液孔２２ａ、２２ａを有するものであった。そこで、これら通液孔２２ａ、２２ａを通り旋回流となった水が第１流路２３を通ることで、その水にマイクロバブルが発生した。

実用新案登録第３１７４６６８号公報

この発明は、水の旋回流を利用しつつも、前記従来とは異なる技術思想に基づき、バブルをより細かくせん断して、微細なバブルの量を増やすことができる、バブル発生器およびバブル発生器具を提供せんとするものである。

この発明に係るバブル発生器およびバブル発生器具は、前記目的を達成するために、次の構成からなる。すなわち、
請求項１に記載の発明に係るバブル発生器は、水に微細なバブルを発生させるバブル発生器であって、水が流入する入り口およびその流入した水が流出する出口を備えるとともに、前記入り口と前記出口との間で水が分岐して流れる第１流路および第２流路を備える。ここで、前記第１流路は、バブルを発生すべく、流路が絞られて形成された絞り流路と、その絞り流路の下流側に続きその絞り流路よりも横断面が拡大して形成された拡大流路とを有する。そして、前記第２流路は、流れる水を旋回させる旋回流形成部を有する。そこで、前記第１流路を流れる水と、前記第２流路を流れる水とが、それら第１流路と第２流路を出た後に合流する。

このバブル発生器によると、水は、第１流路と第２流路とに分岐して流れる。そこで、第１流路は、絞り流路を有しており、水がこの絞り流路を通ることで、バブルが発生する。一方、第２流路は、旋回流形成部を有しており、水がこの旋回流形成部を通ることで、水は、旋回流となって下流側に流れる。そして、第１流路を出たバブルを含む水は、第２流路を出た旋回流と擦れ合い、バブルは、細かくせん断される。

また、請求項２に記載の発明に係るバブル発生器は、請求項１に記載のバブル発生器において、筒状に形成された本体筒部を備え、その本体筒部内に、前記第１流路と前記第２流路とを仕切る仕切り壁が設けられる。

また、請求項３に記載の発明に係るバブル発生器は、請求項２に記載のバブル発生器において、前記仕切り壁は、前記本体筒部内を横断し、互いに対向位置する二つの対向仕切り壁からなり、それら対向仕切り壁の間に前記第１流路が設けられ、それら対向仕切り壁のそれぞれの外側に前記第２流路が設けられる。そして、前記旋回流形成部は、前記第２流路の下流側の端部に設けられる。

また、請求項４に記載の発明に係るバブル発生器は、請求項２に記載のバブル発生器において、前記仕切り壁は、前記本体筒部内にその本体筒部の内面から離間するようにして筒状に形成された筒状仕切り壁からなり、その筒状仕切り壁の内側に前記第１流路が設けられ、その筒状仕切り壁の外側に前記第２流路が設けられる。

また、請求項５に記載の発明に係るバブル発生器は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のバブル発生器において、前記第１流路における前記絞り流路は、複数設けられた絞り小流路からなり、それら複数の絞り小流路が一つの前記拡大流路に通ずる。

また、請求項６に記載の発明に係るバブル発生器は、請求項１ないし５のいずれか１項に記載のバブル発生器において、前記拡大流路は、下流に進むにつれて横断面が大となるように形成される。

また、請求項７に記載の発明に係るバブル発生器は、請求項１ないし６のいずれか１項に記載のバブル発生器において、前記入り口と、前記第１流路および前記第２流路との間に、入り口側控え空間が設けられ、水は、その入り口側控え空間を通って前記第１流路と前記第２流路とに分岐する。こうして、入り口側控え空間を設けることで、このバブル発生器よりも上流に、流路を狭めるような障害物があっても、確実に水を第１流路と第２流路とに分岐することができる。

また、請求項８に記載の発明に係るバブル発生器は、請求項１ないし７のいずれか１項に記載のバブル発生器において、前記出口と、前記第１流路および前記第２流路との間に、出口側控え空間が設けられ、前記第１流路を通った水と前記第２流路を通った水とは、その出口側控え空間で合流する。こうして、出口側控え空間を設けることで、このバブル発生器よりも下流に、流路を狭めるような障害物があっても、確実に第１流路を流れる水と第２流路を流れる水を合流させることができる。

また、請求項９に記載の発明に係るバブル発生器具は、請求項１ないし８のいずれか１項に記載のバブル発生器を備える。このバブル発生器具は、内部を水が流れる管体を備え、その管体内に、前記バブル発生器が着脱可能に装着される。

この発明に係るバブル発生器およびバブル発生器具によれば、第１流路と第２流路とを設け、第１流路を出たバブルを含む水を、第２流路を出た旋回流と擦り合わせることで、バブルをより細かくせん断して、微細なバブルの量を増やすことができる。

この発明の第一の実施の形態の、バブル発生器の正面図である。 同じく、バブル発生器の平面図である。 同じく、バブル発生器の底面図である。 同じく、図２におけるＡ−Ａ線による断面図である。 同じく、図２におけるＢ−Ｂ線による断面図である。 同じく、図２におけるＣ−Ｃ線による断面図である。 同じく、図４におけるＤ−Ｄ線による断面図である。 同じく、図４におけるＥ−Ｅ線による断面図である。 同じく、バブル発生器をシャワーヘッドに装着した例を示す断面図である。 この発明の第２の実施の形態の、バブル発生器の正面図である。 同じく、バブル発生器の平面図である。 同じく、バブル発生器の底面図である。 同じく、図１１におけるＦ−Ｆ線による断面図である。 同じく、図１１におけるＧ−Ｇ線による断面図である。 同じく、図１３におけるＨ−Ｈ線による断面図である。 バブル発生器を継手に装着した例を示す断面図であり、（ａ）は、継手において、上流側の第１接続部が雌ねじからなり、下流側の第２接続部が雄ねじからなる例を示し、（ｂ）は、第１接続部と第２接続部の両方が雄ねじからなる例を示す。 従来のマイクロバブル発生機構を示す断面図である。

以下、この発明に係るバブル発生器およびバブル発生器具を実施するための形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図９は、本発明の第一の実施の形態を示す。図中符号１は、水（当然ながら湯も含むが、以下同様に、単に水と称する。）に微細なバブルを発生させるバブル発生器を示す。２は、前記バブル発生器１を備えるバブル発生器具を示す。

バブル発生器１は、水が流入する入り口３およびその流入した水が流出する出口４を備えるとともに、入り口３と出口４との間で水が分岐して流れる第１流路５および第２流路６を備える。ここで、第１流路５は、バブルを発生すべく、流路が絞られて形成された絞り流路５ａと、その絞り流路５ａの下流側に続きその絞り流路５ａよりも横断面が拡大して形成された拡大流路５ｂとを有する。そして、第２流路６は、流れる水を旋回させる旋回流形成部６ａを有する。そこで、第１流路５を流れる水と、第２流路６を流れる水とが、それら第１流路５と第２流路６を出た後に合流する。

詳細には、第１流路５における絞り流路５ａは、複数設けられた絞り小流路５ｃからなり、それら複数の絞り小流路５ｃ、５ｃが一つの前記拡大流路５ｂに通ずる。そして、図示実施の形態においては、拡大流路５ｂは、下流に進むにつれて横断面が大となるように形成される。

また、バブル発生器１には、入り口３と、第１流路５および第２流路６との間に、入り口側控え空間７が設けられ、水は、その入り口側控え空間７を通って第１流路５と第２流路６とに分岐する。同様に、バブル発生器１には、出口４と、第１流路５および第２流路６との間に、出口側控え空間８が設けられ、第１流路５を通った水と第２流路６を通った水とは、その出口側控え空間８で合流する。

具体的には、バブル発生器１は、例えば、合成樹脂製であって、成形により全体が一体に形成される。このバブル発生器１は、筒状（図示実施の形態においては、円筒状）に形成された本体筒部９を備える。そして、その本体筒部９内に、前記第１流路５と前記第２流路６とを仕切る仕切り壁１０が設けられる。詳細には、仕切り壁１０は、本体筒部９内を横断し、互いに対向位置する二つの対向仕切り壁１０ａ、１０ａからなる。そこで、それら対向仕切り壁１０ａ、１０ａの間に前記第１流路５が設けられ、それら対向仕切り壁１０ａ、１０ａのそれぞれの外側に前記第２流路６が設けられる。そして、前記旋回流形成部６ａは、第２流路６の下流側の端部に設けられる。

第１流路５においては、その上流側の端部に、前記絞り流路５ａ（詳しくは、複数の絞り小流路５ｃ、５ｃ）が設けられる。詳細には、第１流路５には、前記端部に、第１流路５を塞ぐ隔壁５ｄが設けられ、その隔壁５ｄに、複数（図示実施の形態においては、四つ）の絞り小流路５ｃ、５ｃが、対向仕切り壁１０ａが本体筒部９内を横断する横断方向に沿って並ぶようにあけられる。拡大流路５ｂは、前述したように、絞り流路５ａ（詳しくは、複数の絞り小流路５ｃ、５ｃの総和）よりも横断面が拡大して形成されたものである。図示実施の形態においては、拡大流路５ｂは、下流に進むにつれて横断面が大となるように形成される。詳細には、拡大流路５ｂは、対向仕切り壁１０ａが本体筒部９内を横断する横断方向の幅が、おおよそ一定となるように形成され（図５参照）、その横断方向に直交する直交方向の幅が、下流に進むにつれて大となるように形成される（図４参照）。

第２流路６は、第１流路５を挟むように分かれた、二つの分岐流路６０１、６０１からなる。そして、旋回流形成部６ａは、各分岐流路６０１の下流側の端部に、その分岐流路６０１を塞ぐように設けられる隔壁６ｂと、その隔壁６ｂに、水が本体筒部９の軸心を中心として螺旋状に回転する方向（図示実施の形態においては、平面視において時計回り方向）に進むように傾斜してあけられた傾斜孔６ｃからなる。

また、バブル発生器１は、本体筒部９に、その端部（図示実施の形態においては、上流側の端部）から外方に突出するようにして鍔部１１が形成されている。そして、本体筒部９の外周面には、止水のためのパッキンが嵌められるリング状の溝１２が、前記鍔部１１寄りの位置に形成されている。

バブル発生器具２は、内部を水が流れる管体１３を備え、その管体１３内に、バブル発生器１が着脱可能に装着される。図示実施の形態においては、管体１３は、シャワーヘッド１４からなる（図９参照）。このシャワーヘッド１４は、シャワーヘッド本体１４ａと、そのシャワーヘッド本体１４ａの上流側の端部に着脱可能に取り付けられる（図示実施の形態においては、螺合により取り付けられる）筒状の連結体１４ｂとを備える。そこで、シャワーヘッド本体１４ａから連結体１４ｂを外し、その外した側から、バブル発生器１をシャワーヘッド本体１４ａ内に挿入する。このとき、バブル発生器１の鍔部１１が、シャワーヘッド本体１４ａの上流側の端面１４ｃに当接し、バブル発生器１のそれ以上の挿入が止められる。なお、図中符号は、シャワーホース１５を示す。

次に、以上の構成からなるバブル発生器１およびバブル発生器具２の作用効果について説明する。バブル発生器１、およびそのバブル発生器１を備えるバブル発生器具２によると、水は、バブル発生器１における第１流路５と第２流路６とに分岐して流れる。そこで、第１流路５は、絞り流路５ａを有しており、水がこの絞り流路５ａを通ることで、バブルが発生する。一方、第２流路６は、旋回流形成部６ａを有しており、水がこの旋回流形成部６ａを通ることで、水は、旋回流となって下流側に流れる。そして、第１流路５を出たバブルを含む水は、第２流路６を出た旋回流と擦れ合い、バブルは、細かくせん断される。

すなわち、バブル発生器１に、第１流路５と第２流路６とを設け、第１流路５を出たバブルを含む水を、第２流路６を出た旋回流と擦り合わせることで、バブルをより細かくせん断して、微細なバブルの量を増やすことができる。

また、バブル発生器１に、入り口側控え空間７を設けることで、このバブル発生器１よりも上流に、流路を狭めるような障害物があっても、確実に水を第１流路５と第２流路６とに分岐することができる。同様に、バブル発生器１に、出口側控え空間８を設けることで、このバブル発生器１よりも下流に、流路を狭めるような障害物があっても、確実に第１流路５を流れる水と第２流路６を流れる水を合流させることができる。

図１０〜図１５は、本発明の第二の実施の形態を示す。この実施の形態は、第一の実施の形態とは、バブル発生器１における仕切り壁１０と第１および第２流路５、６の構成が異なるが、他は同様である。以下に、同様の機能を有する部位には同一の符号を付して異なる部分を主に説明する。

バブル発生器１は、例えば、合成樹脂製であって、成形により全体が一体に形成される。このバブル発生器１は、筒状（図示実施の形態においては、円筒状）に形成された本体筒部９を備える。そして、その本体筒部９内に、第１流路５と第２流路６とを仕切る仕切り壁１０が設けられる。詳細には、仕切り壁１０は、本体筒部９内にその本体筒部９の内面から離間するようにして筒状（図示実施の形態においては、本体筒部９と同心の円筒状）に形成された筒状仕切り壁１０ｂからなる。そこで、その筒状仕切り壁１０ｂの内側に第１流路５が設けられ、その筒状仕切り壁１０ｂの外側に第２流路６が設けられる。

第１流路５においては、その上流側の端部に、絞り流路５ａ（詳しくは、複数の絞り小流路５ｃ、５ｃ）が設けられる。詳細には、第１流路５には、前記端部に、第１流路５を塞ぐ隔壁５ｄが設けられ、その隔壁５ｄに、複数（図示実施の形態においては四つ）の絞り小流路５ｃ、５ｃが、筒状仕切り壁１０ｂの軸心周りに並ぶようにあけられる。絞り流路５ａ（詳しくは、複数の絞り小流路５ｃ、５ｃ）の下流側に続く拡大流路５ｂは、絞り流路５ａ（詳しくは、複数の絞り小流路５ｃ、５ｃの総和）よりも横断面が拡大して形成されたものである。図示実施の形態においては、拡大流路５ｂは、下流に進むにつれて横断面が大となるように形成される。詳細には、拡大流路５ｂは、下流側ほど径大となるテーパー状に形成される（図１３参照）。

第２流路６は、第１流路５を囲むように環状に形成される。そして、この第２流路６には、その上流側の端部に、旋回流形成部６ａが設けられる。この旋回流形成部６ａは、第２流路６の上流側の端部に、本体筒部９の内壁および筒状仕切り壁１０ｂの外壁に沿うようにして、言い換えれば、本体筒部９の軸心を中心として、螺旋状に回転する方向（図示実施の形態においては、平面視において反時計回り方向）に傾斜する複数の案内壁６ｄ、６ｄと、それら案内壁６ｄ、６ｄ間に形成されて水が本体筒部９の軸心を中心として螺旋状に回転する方向（図示実施の形態においては、平面視において反時計回り方向）に進むように傾斜する傾斜孔６ｃとからなる。詳細には、この傾斜孔６ｃは、本体筒部９の軸心周りに並ぶようにして、４つ設けられる。

この第二の実施の形態に示すバブル発生器１、およびバブル発生器１を備えるバブル発生器具２の作用効果は、第一の実施の形態と同様であるが、第２流路６は、第一の実施の形態とは異なり二つに分かれていない。このため、旋回流形成部６ａの位置は、上流側の端部とか下流側の端部とかに限定されず、この旋回流形成部６ａを第２流路６の任意の位置に設けることができる。

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるわけではなく、その他種々の変更が可能である。例えば、バブル発生器具２における管体１３は、シャワーヘッド１４に限らず、吐水管の吐水部、散水ヘッド等、その他の吐水ヘッドであってもよく、また、図１６の（ａ）および（ｂ）に示すように、継手１６であってもよい。この継手１６は、上流側に第１接続部１６ａを備え、下流側に第２接続部１６ｂを備える。図１６の（ａ）に示す継手１６においては、第１接続部１６ａは、雌ねじからなり、第２接続部１６ｂは、雄ねじからなっている。そして、この継手１６は、内部に段部１６ｃを有し、この継手１６内に挿入されたバブル発生器１は、その鍔部１１が、段部１６ｃに当接し、バブル発生器１のそれ以上の挿入が止められる。また、図１６の（ｂ）に示す継手１６においては、第１接続部１６ａと第２接続部１６ｂの両方が雄ねじからなっている。そして、この継手１６内に挿入されたバブル発生器１は、その鍔部１１が、上流側の端面１６ｄに当接し、バブル発生器１のそれ以上の挿入が止められる。

また、バブル発生器１は、合成樹脂製でなくとも、金属製であってもよい。また、バブル発生器１は、一体に形成されなくとも、複数の部品が組み合わされて形成されてもよい。

また、バブル発生器１において、第１流路５の絞り流路５ａは、複数の絞り小流路５ｃ、５ｃからならなくとも、一つの流路からなっていてもよい。また、絞り流路５ａは、第１流路５の上流側の端部に設けられなくとも、第１流路５の中間位置に設けられてもよい。また、拡大流路５ｂは、下流に進むにつれて横断面が大となるように形成されなくとも、横断面が一定形状のまま下流に向かって延びていてもよい。

また、バブル発生器１には、入り口側控え空間７と出口側控え空間８が設けられるが、これら入り口側控え空間７と出口側控え空間８のいずれか一方あるいは両方は、無くともよい。

１ バブル発生器
２ バブル発生器具
３ 入り口
４ 出口
５ 第１流路
５ａ 絞り流路
５ｂ 拡大流路
５ｃ 絞り小流路
６ 第２流路
６ａ 旋回流形成部
７ 入り口側控え空間
８ 出口側控え空間
９ 本体筒部
１０ 仕切り壁
１０ａ 対向仕切り壁
１０ｂ 筒状仕切り壁
１３ 管体

Claims (9)

1. 水に微細なバブルを発生させるバブル発生器であって、
   水が流入する入り口およびその流入した水が流出する出口を備えるとともに、前記入り口と前記出口との間で水が分岐して流れる第１流路および第２流路を備え、
   前記第１流路は、バブルを発生すべく、流路が絞られて形成された絞り流路と、その絞り流路の下流側に続きその絞り流路よりも横断面が拡大して形成された拡大流路とを有し、
   前記第２流路は、流れる水を旋回させる旋回流形成部を有し、
   前記第１流路を流れる水と、前記第２流路を流れる水とが、それら第１流路と第２流路を出た後に合流する、バブル発生器。
2. 筒状に形成された本体筒部を備え、その本体筒部内に、前記第１流路と前記第２流路とを仕切る仕切り壁が設けられる、請求項１に記載のバブル発生器。
3. 前記仕切り壁は、前記本体筒部内を横断し、互いに対向位置する二つの対向仕切り壁からなり、それら対向仕切り壁の間に前記第１流路が設けられ、それら対向仕切り壁のそれぞれの外側に前記第２流路が設けられ、
   前記旋回流形成部は、前記第２流路の下流側の端部に設けられる、請求項２に記載のバブル発生器。
4. 前記仕切り壁は、前記本体筒部内にその本体筒部の内面から離間するようにして筒状に形成された筒状仕切り壁からなり、その筒状仕切り壁の内側に前記第１流路が設けられ、その筒状仕切り壁の外側に前記第２流路が設けられる、請求項２に記載のバブル発生器。
5. 前記第１流路における前記絞り流路は、複数設けられた絞り小流路からなり、それら複数の絞り小流路が一つの前記拡大流路に通ずる、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のバブル発生器。
6. 前記拡大流路は、下流に進むにつれて横断面が大となるように形成される、請求項１ないし５のいずれか１項に記載のバブル発生器。
7. 前記入り口と、前記第１流路および前記第２流路との間に、入り口側控え空間が設けられ、水は、その入り口側控え空間を通って前記第１流路と前記第２流路とに分岐する、請求項１ないし６のいずれか１項に記載のバブル発生器。
8. 前記出口と、前記第１流路および前記第２流路との間に、出口側控え空間が設けられ、前記第１流路を通った水と前記第２流路を通った水とは、その出口側控え空間で合流する、請求項１ないし７のいずれか１項に記載のバブル発生器。
9. 請求項１ないし８のいずれか１項に記載のバブル発生器を備える、バブル発生器具であって、
   内部を水が流れる管体を備え、その管体内に、前記バブル発生器が着脱可能に装着される、バブル発生器具。

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