JP2019025451A - 微細気泡水生成器 - Google Patents

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Abstract

【課題】水道水の給水管と直結で家庭用の例えばシャワーヘッドや洗濯機等の機具に容易に取り付けることができる微細気泡水生成器を提供する。【解決手段】微細気泡水生成器1Aは、本体ケース10の第1円筒部4でシャワーホース2の給水側端部に接続されて、第2円筒部5でシャワーヘッド3の取水側端部に接続される。第1円筒部4には、複数の取水孔11が穿設されている取水プレート7が嵌め込まれて、取水プレート7の下流に配置されるノズルは、取水プレート7を通過して流れる水道水の流れる方向に沿って径が漸次縮小していく第1通水路8aと、第1通水路8aの出口側に連通して水道水の流れ方向に沿って径が漸次増大していく第2通水路8bとから成る。取水孔11は、その入口側から出口側に向けての中心軸が取水プレート7の中心軸に対し傾斜している。【選択図】図2

Description

本発明は、水に微細気泡を含ませる微細気泡水生成器に関し、一般の家庭で用いられて、家庭用の水道水を使用する機器や設備に簡単に取り付けることのできる微細気泡水生成器に関する。
微細気泡とは、気泡の直径がおよそ100μm以下のマイクロバブルやナノバブル(直径50〜500nm程度)のことであり、毛穴よりも微小な小さな水泡が毛穴や汗腺の汚れ、繊維組織間の隙間等に入り込んでいる汚れを効果的に除去することができ、近年急速に、特に美容や健康の分野において利用されてきている。
また、微細気泡の電気的作用による洗浄効果も注目されてきている。微細気泡の表面には通常、マイナスの電荷が帯電しており、気泡同士が合体することなく、微細気泡水中に拡散・浮遊している。これに対し、油や皮脂、細かい異物等による汚れは通常プラスに帯電して、マイナスの電荷を帯びた被洗浄物と電気的に結合している。よって、マイナスの電荷を帯びている微細気泡がプラス電荷の汚れに吸着すると電気的に中和されて、汚れを被洗浄物から分離しやすい状態となる。
そして、電気的に中和されて被洗浄物から分離した汚れは、微細気泡の気液界面に吸着したまま気泡の浮力によって水面に浮上することで、被洗浄物から除去された汚れが微細気泡水中で再び被洗浄物に付着されることなく、洗浄されることになる。
このような微細気泡を多く含有する水を発生するには、高速せん断方式、加圧圧壊方式、キャビテーション方式などが知られているが、その多くが、アスピレータ方式などで、外部から空気を吸引している。或いは、強制注入している。その一つとして、加速手段にて加速される液体、及び気液混合手段によりケーシングに導入される気体(直径が数ミリ程度の気泡)から成る混合流体をケーシング内でキャビテーションを起こさせて、マイクロバブルを発生するマイクロバブル発生装置が知られている(例えば、特許文献1を参照)。
また、外部から空気を吸入することなしに、水の中に溶融しているいわゆる溶存空気からキャビテーション方式によってマイクロバブルを発生させる方式としては、入口から出口に向かいその中心軸に直交する断面積を漸減する通水用入口側の第1ノズルと、第1ノズルの出口から連通して設けられた連通路を介して連続して配設され、入口から出口に向かってその中心軸に直交する断面積を漸増する通水用出口側の第2ノズルと、前記連通路にのみ開口した隙間又は側室とを有するマイクロバブル発生装置が知られている(例えば、特許文献2を参照)。
そして、水の中の溶存空気からキャビテーション方式によってマイクロバブルを発生させる方式のマイクロバブル発生器を美容や健康面での効果に応用したものとしては、シャワーヘッドが知られている(例えば、特許文献3を参照)。
また、同様に、溶存空気からキャビテーション方式によってマイクロバブルを発生させる方式のマイクロバブル発生器を洗濯機に応用したものとしては、回転槽内の洗濯物に対してマイクロバブルを噴射する流体噴射装置を備えた洗濯機が知られている(例えば、特許文献4を参照)。
特開2007−21343号公報 特開2009−136864号公報 特開2016−2196号公報 特開2016−209331号公報
しかしながら、特許文献1によるマイクロバブル発生装置は、タンクに貯留した水を加速して行う気液混合は装置が大型化し、水道直結型の簡易なタイプが望まれる家庭用には不向きである。
また、特許文献2によるマイクロバブル発生装置は、側室を備える連通路で急膨張した水流を第2ノズルで絞りによる減圧するために、使用するのに十分な量の水が供給できなくなることがある。そのため、そのときの水道圧の状況に応じて側室の軸流方向での幅サイズを調整しなければならず、簡単には家庭の風呂のシャワーに取り付けることはできない。
特許文献3や特許文献4は、シャワーヘッドや洗濯機等の機具にマイクロバブル生成器が予め組み込まれており、既存のこうした機具にマイクロバブル発生器を取り付け可能に構成されたものではない。
上記点より本発明は、既存のシャワーヘッドや洗濯機等の水道水を使用する機具に容易に取り付け可能な微細気泡水生成器を提供することを目的としている。
上記課題を解決するために、本発明は、専用ホースを通して導入される水道水を使用する機具に取り付ける微細気泡水生成器であって、前記専用ホースの給水側端部と前記機具の取水側端部との間に接続可能な本体ケースと、前記本体ケース内の水道水の流路に配置されて複数の取水孔が穿設されている取水プレートと、前記本体ケース内で前記取水プレートの下流に配置されるノズルと、を備え、前記ノズルは、前記取水プレートを通過して流れる水道水の流れる方向に沿って径が漸次縮小していく第1通水路と、前記第1通水路の出口側に連通して水道水の流れ方向に沿って径が漸次増大していく第2通水路と、とから構成する。
この場合の、前記取水孔は、その入口側から出口側に向けての中心軸が前記取水プレートの中心軸に対し傾斜させている。さらに、前記取水孔は、円状に等間隔で複数設けるとよい。
尚、本願において「機具」とは、主に家庭で広く使用されるシャワーヘッド、洗濯機、食器洗浄機等を含む各種の水を使用する機具及び装置を意味する。
前記第1通水路と前記第2通水路とは、それぞれの最大径部の径寸法は前記第1通水路が大きく、水道水の流れる方向に沿ったそれぞれの長さ寸法は前記第2通水路が大きくなるよう設けることで、水道水は第1通水路で急激に絞られて、第2通水路へ高圧で吹き出されるため、大きな圧力差を生じて効果的にキャビテーション気泡が発生する。
さらに、前記取水プレートの取水プレート厚寸法は直径寸法の少なくとも1/4以上とすることで、水道水は勢いよく第1通水路へ流出し、回転率の高い旋回流が第1通水路内に形成されて、効果的に多数の微細気泡を発生させることができる。このとき、前記取水孔を入口側から出口側に向けて屈曲形成することで、取水孔には捻じれが生じるため、水道水はより回転率の高い旋回流となって第1通水路へ導入される。
そして、前記取水孔の内面には乱流を発生するための凹凸面を形成すれば、水道水が取水孔を通過するときの乱流度が高まり、水道水中の溶存空気が取り出しやすくなるため、キャビテーション気泡が効果的に発生させることができる。
ある実施例では、前記本体ケースの前記専用ホースとの接続側の端部の外周には、前記専用ホースの前記給水側端部の内周に形成されているメネジと螺合するオネジが形成されている。その場合に、前記専用ホースの前記メネジと螺合するオネジが一端の外周に形成されて、他端の内周には前記本体ケースの前記専用ホースとの接続側の端部の前記オネジと螺合するメネジが形成されている第1アダプタを介して、前記本体ケースの前記専用ホースとの接続側の端部は、前記専用ホースと適宜、接続できて汎用性が向上する。
別の実施例では、前記本体ケースの前記機具の前記取水側端部との接続側の端部は、前記機具の前記取水側端部の外周に形成されたオネジと螺合するメネジが内周に形成されている。その場合に、前記機具の前記オネジと螺合するメネジが一端の内周に形成されて、他端の外周には前記本体ケースの前記機具との接続側の前記メネジと螺合するオネジが形成されている第2アダプタを介して、前記本体ケースの前記機具との接続側の端部は、前記機具と適宜、接続できて汎用性が向上する。
さらに、ある実施例では、前記取水孔ごとに開口面積を可変する開口調節機構を備える。このときの前記開口調節機構は、複数枚の絞り羽根を重ね合わせて形成される虹彩絞り機構であるとよい。
本発明の微細気泡水生成器によれば、取水プレートの取水孔から斜めに放出された水道水は第1通水路の内壁を旋回して流速を上げながら下流へ進み、第2通水路で拡散して機具へと放出されるため、通常の水道水圧の下で、水道水中の溶存空気から効果的にキャビテーション由来の微細気泡が生成される。そして、本発明の微細気泡水生成器は、機具と当該機具の専用ホースとの間に接続することにより、既存の機具を容易に微細気泡水使用機具とすることができる。
本発明の第1実施形態に係る微細気泡水生成器の外観斜視図を示す。 図1の微細気泡水生成器の側断面図を示す。 取水プレートの平面図と側面図とを示す。 図1に示す微細気泡水生成器をシャワーヘッドに取り付ける説明図を示す。 微細気泡水生成器をアダプタを用いてシャワーヘッドに取り付ける説明図を示す。 ノズル部でのキャビテーション気泡の生成を説明する模式図を示す。 本発明の第2実施形態に係る微細気泡水生成器の外観斜視図を示す。 図7の微細気泡水生成器の側断面図を示す。 図7に示す微細気泡水生成器を洗濯機に取り付ける説明図を示す。 取水孔に開口面積を可変する開口調節機構を備える取水プレートの外観斜視図を示す。 開口調整機構によって調整される取水孔の取込口の開口面積の変化を説明する模式図を示す。 取水孔が屈曲形成された取水プレートの側面図を示す。
本発明に係わる微細気泡水生成器を取り付ける水道水が供給される家庭用の機具(機械や器具)とは、代表的には洗濯機やシャワーヘッドなどである。
本発明に係る微細気泡水生成器をシャワーヘッドに取り付ける実施形態を図面を参照して説明する。図1は本発明に係るシャワーヘッド用の微細気泡水生成器1Aの外観を斜視図で示しており、図1(a),(b)は、水道水の流れ方向の上流側及び下流側から見た微細気泡水生成器1Aの外観を斜視図でそれぞれ示している。
図2は微細気泡水生成器1の構成を側断面図で示し、微細気泡水生成器1Aは、円筒の本体ケース10の中に円柱形状のノズル6を配置して構成される。本体ケース10は断面の径が異なる第1円筒部4と第2円筒部5とから構成されて、ノズル6の外径寸法は第1円筒部4の内径寸法と略等しく、ノズル6は第1円筒部4と嵌合して本体ケース10内に支持されている。水道水は第1円筒部4から供給されて、ノズル6を通って第2円筒部5へと流れる。
円形の取水プレート7は第1円筒部4に嵌め込まれて、本体ケース10の水道水の流路内に配置されている。取水プレート7は、直径寸法dが13.5mmに対して厚さ寸法tを5mmとしているが、この直径寸法dと厚さ寸法tとの具体的な寸法比については後述する。そして、第1円筒部4の外周には環状のゴムパッキン12が嵌め込まれている。
取水プレート7は、図3(a)に示すように、平面上に等間隔で軸方向に貫通する4個の丸孔の取水孔11が円状に穿設されて、この取水孔11は、図3(b)の側面図で示すように、水道水の入口側から出口側に向けての中心軸が取水プレート7の中心軸に対して傾斜するよう設けられている。よって、各取水孔11は斜円柱の形状に取水プレート7に穿設されている。尚、図3(b)では、取水孔11の1つだけを代表して示している。
ノズル6は、その外径が第1円筒部4の内径と略等しく、ノズル6の一部が第1円筒部4に挿入された状態で本体ケース10の中に保持される。ノズル6の内部は、左右の両端から中央部に向けてそれぞれ絞り込まれた形状の通水部8が設けられている。すなわち、通水部8は、その中央部に断面の径が最小となる頸部9が形成されて、頸部9からそれぞれ左右に延びるにしたがい径が大きくなるよう略円錐状に刳り抜かれた構造となっている。よって、通水部8は、水道水の流れる方向に沿って径が漸次縮小する第1通水路8aと、第1通水路8aの出口側に連通して設けられ水道水の流れる方向に沿って径が漸次増大する第2通水8bとで構成されている。そして、ノズル6の第1通水路8aの入口側の口径は、第2通水路8bの出口側の口径より大きく設定されており、第1通水路8aと第2通水路8bとの軸方向の寸法は第2通水路8bより長く設定されている。
図4は微細気泡水生成器1Aのシャワーヘッド3への取り付けを示している。第1円筒部4はその外周にシャワーホース2に接続するためのオネジ4aが形成されて、径の大きい第2円筒部5はその内周にシャワーヘッド3に接続するためのメネジ5aが形成されている。
シャワーホース2は給水側の端部が水と湯とを混合して供給する混合栓12に接続されて、放水側の端部をシャワーヘッド3と接続するための可撓性を有する専用ホースである。シャワーホース2とシャワーヘッド3との接続は、シャワーホース2の接続部2Aにシャワーヘッド3の取水側端部を嵌め込み、接続部2Aの内周に形成されたメネジ2aと取水側端部の外周に形成されたオネジ3aとが螺合して連結されている。尚、シャワーホース2を水道水の蛇口に直接接続してシャワーヘッド3から水だけを供給することもあり、この場合の蛇口は、水道配管に直結或いは集合住宅では増圧ポンプや高架水槽を介して接続されている。
微細気泡水生成器1をシャワーヘッド3に取り付ける際には、シャワーホース2とシャワーヘッド3と分離して、第1円筒部4のオネジ4aとシャワーホース2の接続部2Aのメネジ2aとを螺合させ、第2円筒部5のメネジ5aとシャワーヘッド3のオネジ3aとを螺合させて、シャワーホース2とシャワーヘッド3との間に微細気泡水生成器1を配置して固定する。
シャワーホース2とシャワーヘッド3とは分離可能であるが、通常は接続された状態で一つの製品で取り扱われているため、シャワーホース2の接続部2Aの外径寸法及びシャワーヘッド3の根元部の内径寸法は製品種類又はメーカーによって異なる。したがって、シャワーホース2とシャワーヘッド3とを分離して、その間に微細気泡水生成器1を取り付けるには、規格の寸法が合わない場合には、適宜、図5に示すように、シャワーホース2の接続部2Aのメネジ2aと螺合するオネジ14aが一端の外周に形成されて、他端の内周には第1円筒部4のオネジ4aと螺合するメネジ14bが形成されている第1アダプタ14と、シャワーヘッド3のオネジ3aと螺合するメネジ15aが一端の内周に形成されて、他端の外周には第2円筒部5のメネジ5aと螺合するオネジ15bが形成されている第2アダプタ15を用いることになる。
上記構成の微細気泡水生成器1Aにおける微細気泡水生成の作用について説明する。混合栓12から微細気泡水生成器1へ供給される水道水は、先ず取水プレート7の各取水孔11を通過するが、水道水は斜円柱の形状の取水孔11を通過することで、取水プレート7の中心軸線方向からは外れて斜めの方向へ流出していく。
これにより、取水孔11を通過した後の水道水は、第1通水路8aの内壁に斜めから突き当たるため、図6に模式的に示すように螺旋状に旋回しながら頸部9へ進む。そして、第1通水路8aは絞った構造であるため、頸部9に向けて近づくほど速度を上げ、頸部9から第2通水路8bへ放出される。
こうして速度を増した水道水は、頸部9から高圧で吹き出されて、第2通水路8b内で拡散される。これによって急激な圧力低下が生じて、沸騰現象により水道水中には無数の微細なキャビテーション気泡が第2通水路8b内に発生して、シャワーヘッド3を通って外部へ噴射される。このとき、ノズル6の第1通水路8aの入口側の口径が第2通水路8bの出口側の口径より大きく、且つ第1通水路8aと第2通水路8bとの軸方向の寸法は第2通水路8bより短いと、水道水は急激に絞られることでより高圧で吹き出されるため、大きな圧力差を生じて効果的にキャビテーション気泡が発生する。
このようにして、ノズル6で生成されシャワーヘッド3から吹き出される微細気泡水のシャワーを浴びると、微細気泡が毛穴に浸透し皮脂汚れを掻き出して、毛根の活性化や美肌効果がある。
次に、本発明を適用する機具として家庭用の洗濯機での実施形態を図面を参照して説明する。図7は本発明に係る洗濯機用の微細気泡水生成器1Bの外観を斜視図、図8は側断面図をそれぞれ示しており、図8では、上述の図2(第1実施形態)にそれぞれ示した構成要素と同様の構成要素については、同一の符号が付されている。すなわち、斜円柱の取水孔7が穿設されている取水プレート7や、頸部9を挟み図7の矢印で示す水道水の流れる方向に沿って径が漸次縮小する第1通水路8aと、水道水の流れる方向に沿って径が漸次増大する第2通水路8bとを備えるノズル6である。また、第2実施形態に係る微細気泡水生成器1Bに関し、以下で特に言及しない事項については、第1実施形態の場合と同様とする。
微細気泡水生成器1Bでは、第1円筒部21と第2円筒部22とを備える本体ケース20は、第1円筒部21と第2円筒部22との間には、内部にノズル6が配置される局面形状の側部を有する中間部23が設けられている。よって、第2円筒部22は、中心にノズル6の第2通水路8bの出口側の口径と等しい通過孔25が穿設された底面を有する有底円筒体で構成されている。そして、この底面には、洗濯機26の給水口27と接続されたとき、水密性を確保すると共に、緩みを防止するための環状のゴムワッシャー24が取り付けられている。
図9は微細気泡水生成器1Bの洗濯機26への取り付けを示している。第1円筒部21はその外周に給水ホース24に接続するためのオネジ21aが形成されて、径の大きい第2円筒部5はその内周に洗濯機26に接続するためのメネジ22aが形成されている。
給水ホース24は、入口側が水道水の蛇口25に接続されて、出口側が洗濯機26の給水口27に接続される洗濯機付属の専用ホースである。尚、蛇口25は、水道配管に直結或いは集合住宅の場合には増圧ポンプや高架水槽を介して接続されて、水道水を供給する。
洗濯機26の給水口27は、洗濯機26の本体面から凹ませた給水部の底面から突出形成された円筒体で構成されており、外周にはオネジ27aが形成されている。よって、給水ホース24は、通常その放水側の端部がオネジ27aと螺合して洗濯機26と接続されるが、洗濯機26に微細気泡水生成器1Bを取り付ける際には、給水ホース24の放水側端部は給水口27に代わって第1円筒部21に接続される。そして、第2円筒部22を給水口27に被せ、オネジ27aと螺合させて、微細気泡水生成器1Bを洗濯機26に取り付ける。
洗濯機への取り付けの場合においても、規格の寸法が合わず微細気泡水生成器1Bが給水ホース24や給水口27のそれぞれと接続できないときには、図5で説明した第1及び第2アダプタ14,15が使用される。
上記構成の微細気泡水生成器1Bも上述の微細気泡水生成器1Bと同様の作用で微細気泡水を生成して、洗濯機26へ供給する。すなわち、蛇口25から微細気泡水生成器1へ供給される水道水は、先ず第1円筒部21へ導入されて、取水プレート7の各取水孔11を通過するが、水道水は斜円柱の形状の取水孔9を通過することで、取水プレート8の中心軸線方向からは外れた斜めの方向へ流出する。そして、絞り構造の第1通水路10aの内壁に斜めから突き当たり、図6で説明したように螺旋状に旋回しながら速度を上げながら頸部11へ進み、第2通水路10bへ高圧で吹き出されて、第2通水路10b内で拡散される。よって、急激な圧力低下が生じて、沸騰現象により水道水中には無数の微細なキャビテーション気泡が第2通水路10b内に発生して、洗濯機26へ供給される。
微細気泡水が注入された洗濯機26の洗濯槽の中では、微細気泡の表面はマイナスの電荷を帯びているため、気泡同士が合体することなく、微細気泡水中に拡散・浮遊している。一方、洗濯のために洗濯槽内の微細気泡水中に漬けられている繊維に付着している皮脂や細かい異物等による汚れはプラスに帯電しているため、微細気泡は、汚れに吸着して電気的に中和する。そして、電気的に中和されて繊維から分離した汚れは、微細気泡の気液界面に吸着したまま気泡の浮力によって水面に浮上することで、繊維から除去された汚れが微細気泡水中で再び繊維に付着されることがなく、これにより洗濯が行われる。
よって、微細気泡水で洗濯すれば洗剤を用いずとも効果的に洗濯でき、洗剤アレルギーのある人には最適である。より効果的には、微細気泡水に洗剤を注入してもよいが、通常の水のときと比べて洗剤が少量で済む。
以上、2通りの実施態様で本発明に係る微細気泡水生成器を説明したが、取水プレート7の取水孔11の形状を入口側から出口側に向けての中心軸が取水プレート7の中心軸に対し傾斜している斜円柱の形状とすることで、水道水は第1通水路8aを旋回しながら通過していくために、取水孔11を取水プレート7の中心軸に沿った形状の真円柱とした場合と比べて、頸部9から第2通水路10bへ吹き出されるときの速度が速く、水道水中に微細なキャビテーション気泡を生成することができる。
また、第1通水路8aに旋回流を発生させるとき、回転率が高い有効な旋回流を発生させるほど、水道水中に多数の微細気泡を発生させることができる。よって、回転率の高い有効な旋回流を発生させるには、厚さがある取水プレート7を用いて取水孔11の軸方向での長さ寸法を充分に確保する。その場合の、厚さの目安としては、図3で示されているように、取水プレート7の厚さ寸法をt、直径寸法をdとしたときの比(t/d)を1/4以上に設定するのがよい。本例では、直径寸法dが13.5mmに対して、厚さ寸法tを5mmとしている。
このように取水プレート厚の寸法tを直径寸法dの少なくとも1/4以上に設定して、取水孔11の奥行き方向の中心軸の距離を長くすれば水道水は勢いよく流出し、回転率の高い旋回流が第1通水路8a内に形成されて、効果的に多数の微細気泡を発生させることができる。
本発明に係る微細気泡水生成器1A,1Bによれば、一般家庭に供給されている水道水の中に含まれている空気を利用して、キャビテーションにより微細気泡を効果的に発生させることができる。水道直結の場合に、一般的な水道水圧は1.5kgf/cmから3kgf/cm(0.15乃至0.3MPa)が下限とされており、ノズル部22では、一般家庭に供給されている水道水の中に含まれている空気をこの水道水圧だけで、キャビテーションにより微細化された気泡を含む水道水にすることができる。この場合の水道水圧は、2.0乃至4.0kgf/cm(0.2乃至0.39MPa)で供給されるのが好ましい。
また、供給される水道水の圧力や流量に応じて微細気泡水生成器1A,1Bへ取水能力を変更できるよう図10に示す別の実施例では、各取水孔7に開口調節機構である可変オリフィス28を備える。可変オリフィス28は、虹彩絞り機構を備え、取水孔7の開口面積を変化させることができるように構成されたオリフィスである。虹彩絞り機構は、カメラレンズの絞り等で一般に知られているもので、図11の(a)から(c)までに示すように、例えば中央の開口29が略円形となるように重ね合わされた複数の金属片30をギア(図示せず)の駆動で回動させることにより、開口14の面積を4通りに変化させる。この場合、各可変オリフィス28のギアは、本体ケースの外に設けた孔径調節ダイアルを回転することにより同時に駆動されて、各取水孔11の開口面積は一斉に同じ大きさに調整可能なよう構成している。
このような可変オリフィス28を設けることで、水道水の送給圧が低い場合には、取水孔11の開口面積を小さくすることで送給圧を高めてノズル6へ導入することができ、ノズル6への水道水の送給圧を一定に調節することができる。
また、取水孔11を図12aに示すように孔の内壁表面を凹凸面11aとすることで、水道水は乱流度を上げながら取水孔11から放出される。本例では多数の突起を設けて凹凸面11aを形成している。このように乱流度を向上させると水道水中の溶存空気が取り出しやすくなり、ノズル4内でキャビテーション気泡が効果的に発生させることができる。
さらに、取水孔11の形状を図12bに示すように、入口側から出口側に向けての斜円柱に屈曲部を設けて捻じれを加えた形状とするとよい。これにより、取水孔11の中を通過する水道水の流れには捻りが生じ、第1通水路8aではより回転率の高い旋回流を発生させることができるこれにより、取水孔11の内壁の凹凸面11aと相俟って乱流度が更に高まり、ノズル11内でのキャビテーション気泡の発生効果を向上させることができる。
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能である。例えば、取水孔11は、設置される水道水の配管等の流量に応じて最大でも20個程度まで設けることができる。したがって、取水孔11の数が多くなるときには、円状に等間隔で配置するよりは、取水プレート7の平面に一様に均しく配置するのが好ましい。
そして、通水部8においても、上記実施形態は、第1通水路8aの入口側の口径を第2通水路8bの出口側の口径より大きくして、中心軸方向での距離は第2通水路8bの方を長くしているが、同一口径として頸部9を中心に対称となる形状で構成してもよい。要は、第1通水路8aから吹き出される水道水の圧力と、第2通水路8b内での拡散による低下する圧力との関係で、適切な量と微細気泡としての高品質のキャビテーション気泡が生成できるように設定するものである。
そして、さらに効率良く微細気泡を生成するには、前段のノズル6の第2通水路8bに後段のノズル6の第1通水路8aを接続する関係で複数のノズル6を直列に配置して、キャビテーション発生を繰り返す構成にするとよい。
1A 微細気泡水生成器
1B 微細気泡水生成器
2 専用ホース(シャワーホース)
3 シャワーヘッド(家庭用機具)
4 第1円筒部
4a オネジ
5 第2円筒部
5a メネジ
7 取水プレート
8a 第1通水路
8b 第2通水路
10 本体ケース
11 取水孔
14 第1アダプタ
15 第2アダプタ
21 第1円筒部
21a オネジ
22 第2円筒部
22a メネジ
23 本体ケース
24 専用ホース(給水ホース)
26 洗濯機(家庭用機具)
28 開口調節機構
30 絞り羽根

Claims (13)

  1. 専用ホースを通して導入される水道水を使用する機具に取り付ける微細気泡水生成器であって、
    前記専用ホースの給水側端部と前記機具の取水側端部との間に接続可能な本体ケースと、
    前記本体ケース内の水道水の流路に配置されて複数の取水孔が穿設されている取水プレートと、
    前記本体ケース内で前記取水プレートの下流に配置されるノズルと、
    を備え、
    前記ノズルは、
    前記取水プレートを通過して流れる水道水の流れる方向に沿って径が漸次縮小していく第1通水路と、
    前記第1通水路の出口側に連通して水道水の流れ方向に沿って径が漸次増大していく第2通水路と、
    を含む微細気泡水生成器。
  2. 前記取水孔は、その入口側から出口側に向けての中心軸が前記取水プレートの中心軸に対し傾斜している請求項1に記載の微細気泡水生成器。
  3. 前記第1通水路と前記第2通水路とは、それぞれの最大径部の径寸法は前記第1通水路が大きく、水道水の流れる方向に沿ったそれぞれの長さ寸法は前記第2通水路が大きくなるよう設けた請求項2に記載の微細気泡水生成器。
  4. 前記取水プレートの取水プレート厚寸法は直径寸法の少なくとも1/4以上である請求項2に記載の微細気泡水生成器。
  5. 前記取水孔は、円状に等間隔で複数設けられた請求項2に記載の微細気泡水生成器。
  6. 前記取水孔を水道水の入口側から出口側に向けて屈曲形成された請求項2に記載の微細気泡水生成器。
  7. 前記取水孔の内面には乱流を発生するための凹凸面を形成した請求項2に記載の微細気泡水生成器。
  8. 前記本体ケースの前記専用ホースとの接続側の端部の外周には、前記専用ホースの前記給水側端部の内周に形成されているメネジと螺合するオネジが形成されている請求項1に記載の微細気泡水生成器。
  9. 前記専用ホースの前記メネジと螺合するオネジが一端の外周に形成されて、他端の内周には前記本体ケースの前記専用ホースとの接続側の端部の前記オネジと螺合するメネジが形成されている第1アダプタを介して、前記本体ケースの前記専用ホースとの接続側の端部は、前記専用ホースと適宜、接続される請求項8に記載の微細気泡水生成器。
  10. 前記本体ケースの前記機具の前記取水側端部との接続側の端部は、前記機具の前記取水側端部の外周に形成されたオネジと螺合するメネジが内周に形成されている請求項1に記載の微細気泡水生成器。
  11. 前記機具の前記オネジと螺合するメネジが一端の内周に形成されて、他端の外周には前記本体ケースの前記機具との接続側の前記メネジと螺合するオネジが形成されている第2アダプタを介して、前記本体ケースの前記機具との接続側の端部は、前記機具と適宜、接続される請求項10に記載の微細気泡水生成器。
  12. 前記取水孔ごとに開口面積を可変する開口調節機構を備える請求項2に記載の微細気泡生成器。
  13. 前記開口調節機構は、複数枚の絞り羽根を重ね合わせて形成される虹彩絞り機構であることを特徴とする請求項12に記載の微細気泡生成器。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110449274A (zh) * 2019-08-14 2019-11-15 路达(厦门)工业有限公司 能产生灯笼状水花的出水结构及其厨卫产品
JP2020157199A (ja) * 2019-03-25 2020-10-01 三菱電機株式会社 除菌装置及び給湯装置
CN112899992A (zh) * 2019-12-04 2021-06-04 青岛海尔洗衣机有限公司 微气泡喷头及具有该微气泡喷头的洗涤设备
JP2022063994A (ja) * 2020-10-13 2022-04-25 株式会社富士計器 微細気泡水生成器付き洗濯機用給水ホース
JP2022063995A (ja) * 2020-10-13 2022-04-25 株式会社富士計器 微細気泡水生成器付きシャワーホース
JP7202764B1 (ja) 2022-04-28 2023-01-12 株式会社富士計器 給水ユニット

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112831986B (zh) * 2019-11-22 2023-04-07 青岛海尔洗衣机有限公司 微气泡处理剂盒组件及具有其的洗涤设备
CN113073714B (zh) * 2021-03-23 2022-12-13 江门市梦霖卫浴有限公司 净化水质式速热水龙头
JP7142386B1 (ja) * 2021-06-15 2022-09-27 荒川工業株式会社 微細気泡発生器
JP2022190955A (ja) * 2021-06-15 2022-12-27 株式会社富士計器 微細気泡水生成器を備えた洗濯機用ホース及びシャワー用ホース
JP2023005665A (ja) * 2021-06-29 2023-01-18 株式会社富士計器 配管根本用微細気泡生成器
CN113941556A (zh) * 2021-09-17 2022-01-18 无锡小天鹅电器有限公司 一种气泡发生装置、流道组件及洗涤装置
KR102596925B1 (ko) * 2022-08-18 2023-11-01 주식회사 알티자동화 반도체 세정용 나노 버블수 발생장치

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61155055U (ja) * 1985-03-13 1986-09-26
JPH06320150A (ja) * 1993-03-17 1994-11-22 Marine Bio Kk 洗髪水用フィルターおよびシャワーヘッド
JPH1133440A (ja) * 1997-07-16 1999-02-09 Tokyo Gas Co Ltd シャワーヘッド
JP2002102100A (ja) * 2000-10-04 2002-04-09 Toto Ltd シャワー装置
JP2007021392A (ja) * 2005-07-19 2007-02-01 Hitachi Ltd 微細気泡生成装置及びその方法
JP2010274243A (ja) * 2009-06-01 2010-12-09 Shibaura Mechatronics Corp 微小気泡発生装置及び微小気泡発生方法
US20110124548A1 (en) * 2009-08-18 2011-05-26 Montgomery Clay Collier Dynamic orifice changer
JP2011103814A (ja) * 2009-11-18 2011-06-02 Suntory Holdings Ltd 炭酸飲料の製造方法
JP2012130901A (ja) * 2010-12-01 2012-07-12 Tanaka Kinzoku Seisakusho:Kk バブル発生器
JP2014028340A (ja) * 2012-07-31 2014-02-13 Institute Of National Colleges Of Technology Japan 超微細気泡発生器
JP2014147901A (ja) * 2013-02-01 2014-08-21 Micro-Bub Kk マイクロバブル生成器及びマイクロバブル生成管路構造
JP2015077566A (ja) * 2013-10-17 2015-04-23 株式会社アスプ 気体含有液生成装置および気体含有液噴射機構
JP2015155088A (ja) * 2014-02-20 2015-08-27 ミズタニバルブ工業株式会社 バブル発生器およびバブル発生機構
JP3209280U (ja) * 2016-12-21 2017-03-09 株式会社富士計器 家庭用水処理装置
JP2017185444A (ja) * 2016-04-05 2017-10-12 株式会社micro−bub 首振パイプ付き蛇口用マイクロバブル生成器及び首振パイプ付き蛇口

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1844847B1 (en) * 2005-01-13 2009-07-08 National University Corporation University of Tsukuba Microbubble generator and microbubble generating method
JP2007021343A (ja) 2005-07-14 2007-02-01 Kansai Automation Kiki Kk マイクロバブル発生装置
JP2009136864A (ja) 2007-11-16 2009-06-25 Nippon Sozai Kk マイクロバブル発生装置
US9385391B2 (en) * 2010-03-02 2016-07-05 Acal Energy, Ltd. Fuel cells
CN203886075U (zh) * 2014-04-30 2014-10-22 天广消防股份有限公司 一种高压细水雾喷头
JP6358613B2 (ja) 2014-06-16 2018-07-18 株式会社micro−bub 散水板を備えなくてもシャワー体感を得られるシャワーヘッド
JP2016209331A (ja) 2015-05-11 2016-12-15 東芝ライフスタイル株式会社 洗濯機

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61155055U (ja) * 1985-03-13 1986-09-26
JPH06320150A (ja) * 1993-03-17 1994-11-22 Marine Bio Kk 洗髪水用フィルターおよびシャワーヘッド
JPH1133440A (ja) * 1997-07-16 1999-02-09 Tokyo Gas Co Ltd シャワーヘッド
JP2002102100A (ja) * 2000-10-04 2002-04-09 Toto Ltd シャワー装置
JP2007021392A (ja) * 2005-07-19 2007-02-01 Hitachi Ltd 微細気泡生成装置及びその方法
JP2010274243A (ja) * 2009-06-01 2010-12-09 Shibaura Mechatronics Corp 微小気泡発生装置及び微小気泡発生方法
US20110124548A1 (en) * 2009-08-18 2011-05-26 Montgomery Clay Collier Dynamic orifice changer
JP2011103814A (ja) * 2009-11-18 2011-06-02 Suntory Holdings Ltd 炭酸飲料の製造方法
JP2012130901A (ja) * 2010-12-01 2012-07-12 Tanaka Kinzoku Seisakusho:Kk バブル発生器
JP2014028340A (ja) * 2012-07-31 2014-02-13 Institute Of National Colleges Of Technology Japan 超微細気泡発生器
JP2014147901A (ja) * 2013-02-01 2014-08-21 Micro-Bub Kk マイクロバブル生成器及びマイクロバブル生成管路構造
JP2015077566A (ja) * 2013-10-17 2015-04-23 株式会社アスプ 気体含有液生成装置および気体含有液噴射機構
JP2015155088A (ja) * 2014-02-20 2015-08-27 ミズタニバルブ工業株式会社 バブル発生器およびバブル発生機構
JP2017185444A (ja) * 2016-04-05 2017-10-12 株式会社micro−bub 首振パイプ付き蛇口用マイクロバブル生成器及び首振パイプ付き蛇口
JP3209280U (ja) * 2016-12-21 2017-03-09 株式会社富士計器 家庭用水処理装置

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020157199A (ja) * 2019-03-25 2020-10-01 三菱電機株式会社 除菌装置及び給湯装置
JP7314561B2 (ja) 2019-03-25 2023-07-26 三菱電機株式会社 除菌装置及び給湯装置
CN110449274A (zh) * 2019-08-14 2019-11-15 路达(厦门)工业有限公司 能产生灯笼状水花的出水结构及其厨卫产品
CN110449274B (zh) * 2019-08-14 2023-05-23 路达(厦门)工业有限公司 能产生灯笼状水花的出水结构及其厨卫产品
CN112899992A (zh) * 2019-12-04 2021-06-04 青岛海尔洗衣机有限公司 微气泡喷头及具有该微气泡喷头的洗涤设备
JP2022063994A (ja) * 2020-10-13 2022-04-25 株式会社富士計器 微細気泡水生成器付き洗濯機用給水ホース
JP2022063995A (ja) * 2020-10-13 2022-04-25 株式会社富士計器 微細気泡水生成器付きシャワーホース
JP7231593B2 (ja) 2020-10-13 2023-03-01 株式会社富士計器 微細気泡水生成器付き洗濯機用給水ホース
JP7202764B1 (ja) 2022-04-28 2023-01-12 株式会社富士計器 給水ユニット
JP2023163288A (ja) * 2022-04-28 2023-11-10 株式会社富士計器 給水ユニット

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