JP2019155218A

JP2019155218A - Bubble generation nozzle and discharge port section formation member

Info

Publication number: JP2019155218A
Application number: JP2018040757A
Authority: JP
Inventors: 好志井坂; Koji Isaka
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2018-03-07
Filing date: 2018-03-07
Publication date: 2019-09-19

Abstract

To provide a nozzle capable of easily discharging liquid including a fine bubble under various situations with a simple constitution.SOLUTION: A nozzle 10 of one embodiment of the present disclosure, comprises a liquid introduction passage 26 for taking in liquid, a swirling flow generation flow passage SF communicating with the liquid introduction passage and formed so that liquid taken in from the liquid introduction passage flows as a swirling flow, a gas introduction passage 34 provided in a position along the swirling flow generation flow passage and communicating with the swirling flow generation flow passage and a nozzle member 16 replaceably provided on the opposite side of the gas introduction passage in the position along the swirling flow generation flow passage.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、微細な気泡を発生させてそれを含む液体を吐出するように構成された気泡発生ノズル及び吐出口区画形成部材に関する。 The present disclosure relates to a bubble generation nozzle and a discharge port partition forming member configured to generate fine bubbles and discharge a liquid containing the bubbles.

微細な気泡つまり所謂マイクロバブルを含む液体は、近年、水質浄化作業など、種々の分野において用いられるようになってきている。そのようなマイクロバブルを含む液体を吐出するためのノズルが種々提案されている。例えば、特許文献１は、微細気泡発生ノズルを開示する。特許文献１のノズルは、気体が液体に溶解している気液混合液の圧力を低下させてそこから気体を析出させて気泡を発生し、更にこの気泡を微細化して微細気泡を発生し、この微細気泡が混合している微細気泡混合液を吐出することに向けられている。 In recent years, liquids containing fine bubbles, that is, so-called microbubbles, have been used in various fields such as water purification operations. Various nozzles for ejecting liquid containing such microbubbles have been proposed. For example, Patent Document 1 discloses a fine bubble generating nozzle. The nozzle of Patent Document 1 reduces the pressure of the gas-liquid mixed solution in which the gas is dissolved in the liquid, precipitates the gas therefrom, generates bubbles, further refines the bubbles to generate fine bubbles, The present invention is directed to discharging a fine bubble mixture in which the fine bubbles are mixed.

また、特許文献２は空中噴霧用マイクロバブルノズルを開示する。このノズルは、液体流路と大気導通口とが別個に形成されたフルイドキャップ、液体流出口側に交換可能に設けられたエアーキャップ、フルイドキャップとエアーキャップとの間にそれらの中に収容されるように設けられるミキシングチャンバーとを備える。ミキシングチャンバーには、それを貫通する液体流路と、この液体流路の軸線から放射状に延びる大気吸引孔とが形成されている。液体流路は、絞られた流路部分を有する。それ故、この液体流路では、そこに水が流入することでその液体流路内の負圧が高まり、それにより大気吸引孔を介して液体流路に大気が吸い込まれ、よってマイクロバブル水を生成するようにしている。なお、特許文献２には、目的と用途に応じて、所望の形状のノズル噴射口を有するノズルチップを適宜選択して交換することにより様々なスプレーパターンを得ることが記載されている。 Patent Document 2 discloses a microbubble nozzle for air spray. This nozzle is housed in the fluid cap in which the liquid flow path and the air conduction port are separately formed, the air cap provided to be exchangeable on the liquid outlet side, and between the fluid cap and the air cap. And a mixing chamber that is provided. The mixing chamber is formed with a liquid flow path penetrating the mixing chamber and atmospheric suction holes extending radially from the axis of the liquid flow path. The liquid channel has a narrowed channel portion. Therefore, in this liquid flow path, the negative pressure in the liquid flow path is increased by the flow of water into the liquid flow path, whereby the air is sucked into the liquid flow path through the air suction hole, and thus the microbubble water is absorbed. It is trying to generate. Patent Document 2 describes that various spray patterns can be obtained by appropriately selecting and replacing a nozzle tip having a nozzle injection port of a desired shape according to the purpose and application.

特開２０１４−１１３５５３号公報JP 2014-113553 A 特開２０１５−１００７２０号公報JP, 2015-100720, A 特開２０１７−１１３８７５号公報JP 2017-1113875 A

上記特許文献１のノズルは、気体が液体に溶解している気液混合液を用いることが前提とされ、気液混合液がない状況下では、気泡を液体中に発生させることができない。また、上記特許文献２のノズルは、液体流路と大気導通口とが１つの部材において複雑な位置関係を有して形成され、それらはミキシングチャンバーに対して所定の配置関係を有し、更にミキシングチャンバーの液体流路は途中で径が縮径したり拡径したりするなど、複数の流路の形状及び配置の点で複雑である。更に、特許文献２のノズルでは、エアーキャップは、フルイドキャップへの取付部と、ミキシングチャンバーの支持部と、ノズル噴射口とを備える。したがって、様々なスプレーパターンを得るためにノズルチップを交換するためには、それらの全ての機能部を備える複雑な構成のエアーキャップを複数用意することが必要である。 The nozzle of Patent Document 1 is premised on using a gas-liquid mixed solution in which a gas is dissolved in a liquid, and bubbles cannot be generated in the liquid in a situation where there is no gas-liquid mixed solution. Further, the nozzle of Patent Document 2 is formed such that the liquid channel and the air conduction port have a complicated positional relationship in one member, and they have a predetermined arrangement relationship with respect to the mixing chamber, The liquid flow path of the mixing chamber is complicated in terms of the shape and arrangement of a plurality of flow paths, such as the diameter being reduced or expanded in the middle. Furthermore, in the nozzle of patent document 2, an air cap is provided with the attaching part to a fluid cap, the support part of a mixing chamber, and a nozzle injection port. Therefore, in order to replace the nozzle tip in order to obtain various spray patterns, it is necessary to prepare a plurality of air caps having a complicated configuration including all of the functional units.

本開示の技術は、簡易な構成で、より幅広い状況下で、微細な気泡を含む液体を好適に吐出することが可能な、ノズルを提供することを目的とする。 An object of the technology of the present disclosure is to provide a nozzle that can suitably discharge a liquid containing fine bubbles under a wider range of circumstances with a simple configuration.

上記目的を達成するために、本開示の技術は、液体を取り入れるための液体導入路と、該液体導入路が連通し、該液体導入路から取り入れた液体が旋回流となって流れるように形作られた旋回流生成流路と、該旋回流生成流路に沿った位置に設けられて、該旋回流生成流路に連通する気体導入路と、前記旋回流生成流路に沿った位置に、前記気体導入路の反対側に交換可能に設けられる吐出口区画形成部材とを備える、気泡発生ノズルを提供する。 In order to achieve the above object, the technique of the present disclosure is configured such that a liquid introduction path for taking in a liquid and the liquid introduction path communicate with each other, and the liquid taken in from the liquid introduction path flows as a swirling flow. The swirl flow generation flow path, the gas introduction path that is provided at a position along the swirl flow generation flow path and communicates with the swirl flow generation flow path, and the position along the swirl flow generation flow path, There is provided a bubble generating nozzle comprising a discharge port partition forming member provided on the opposite side of the gas introduction path in a replaceable manner.

好ましくは、前記液体導入路の軸線が前記旋回流生成流路の軸線に交差するように、前記液体導入路は前記旋回流生成流路に対して設けられ、前記旋回流生成流路の前記軸線を含むとともに前記液体導入路の前記軸線に平行な面を定めるとき、該面から前記液体導入路の前記軸線は所定距離離れている。前記液体導入路の前記軸線が前記旋回流生成流路の前記軸線と直角をなすように、前記液体導入路は前記旋回流生成流路に対して設けられているとよい。 Preferably, the liquid introduction path is provided with respect to the swirl flow generation flow path so that the axis of the liquid introduction path intersects the axis of the swirl flow generation flow path, and the axis of the swirl flow generation flow path And defining the plane parallel to the axis of the liquid introduction path, the axis of the liquid introduction path is separated from the plane by a predetermined distance. The liquid introduction path may be provided with respect to the swirl flow generation flow path so that the axis of the liquid introduction path forms a right angle with the axis of the swirl flow generation flow path.

好ましくは、上記気泡発生ノズルは、前記液体導入路が区画形成された本体部材と、前記気体導入路が区画形成された気体導入部材とを備える。そして、前記本体部材に前記気体導入部材が固定されることで、前記旋回流生成流路が区画形成されるとよい。 Preferably, the bubble generating nozzle includes a main body member in which the liquid introduction path is defined and a gas introduction member in which the gas introduction path is defined. And it is good for the said swirl | flow flow production | generation flow path to be partition-formed by fixing the said gas introduction member to the said main body member.

前記吐出口区画形成部材は、枠部と、該枠部の径方向内側に設けられて吐出口が形成されている流路配置部とを含むとよい。例えば、前記吐出口区画形成部材の前記流路配置部は、前記旋回流生成流路に配置される凹部を備えることができる。この場合、該凹部に前記吐出口が形成されているとよい。 The discharge port partition forming member may include a frame portion and a flow path arrangement portion that is provided on the radially inner side of the frame portion and in which a discharge port is formed. For example, the flow path arrangement part of the discharge port section forming member can include a concave part arranged in the swirl flow generation flow path. In this case, the discharge port may be formed in the recess.

本開示の技術は、上記気泡発生ノズルにおける前述の吐出口区画形成部材にも存する。 The technology of the present disclosure also exists in the above-described discharge port section forming member in the bubble generating nozzle.

本開示の技術によれば、簡易な構成で、より幅広い状況下で、微細な気泡を含む液体を好適に吐出することが可能な、ノズルを提供することができる。 According to the technique of the present disclosure, it is possible to provide a nozzle that can suitably discharge a liquid containing fine bubbles under a wider range of circumstances with a simple configuration.

本開示の技術における一実施形態に係る気泡発生ノズルの断面図であり、（ａ）は（ｂ）のＩＡ−ＩＡ線に沿った気泡発生ノズルの断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＩＢ−ＩＢ線に沿った気泡発生ノズルの部分断面図である。It is sectional drawing of the bubble generation nozzle which concerns on one Embodiment in the technique of this indication, (a) is sectional drawing of the bubble generation nozzle along the IA-IA line of (b), (b) is (a). It is a fragmentary sectional view of the bubble generation nozzle along line IB-IB. 図１の気泡発生ノズルの分解断面図である。FIG. 2 is an exploded cross-sectional view of the bubble generating nozzle of FIG. 1. 図１の気泡発生ノズルにおける、ノズル部材の図であり、（ａ）は断面図であり、（ｂ）は気泡発生ノズルの先端側からの正面図である。It is a figure of the nozzle member in the bubble generation nozzle of FIG. 1, (a) is sectional drawing, (b) is a front view from the front end side of a bubble generation nozzle. 図１の気泡発生ノズルを備えた気泡発生装置の適用例を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the example of application of the bubble generation apparatus provided with the bubble generation nozzle of FIG. 図１の気泡発生ノズルにおける気泡の発生を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating bubble generation in the bubble generation nozzle of FIG. 図１の気泡発生ノズルにおけるノズル部材のバリエーションを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the variation of the nozzle member in the bubble generation nozzle of FIG. 図６のノズル部材に対応する気泡発生ノズルを表した図である。It is a figure showing the bubble generation nozzle corresponding to the nozzle member of FIG. 図７（ｄ）の気泡発生ノズルの使用例を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the usage example of the bubble generation nozzle of FIG.7 (d). 図１及び図７（ａ）の気泡発生ノズルの別の使用例の模式図である。It is a schematic diagram of another example of use of the bubble generation nozzle of FIG.1 and FIG.7 (a).

以下、本開示の技術に係る実施形態を添付図に基づいて説明する。同一の部品（又は構成）には同一の符号を付してあり、それらの名称及び機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments according to the technology of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings. The same parts (or configurations) are denoted by the same reference numerals, and their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.

まず、本開示の技術における一実施形態に係る気泡発生ノズル（以下、単に「ノズル」と称し得る。）１０を説明する。なお、以下の説明では、ノズル１０の軸線１０Ａに沿って一端側を「先端側」、それの反対側を「後端側」と称し得、ノズル１０の先端側に吐出口４０が位置づけられる。また、各部材の説明においても、ノズル１０が組み立てられたときの各部材の位置又は向きを基準にそれらの用語を用いる。 First, a bubble generating nozzle (hereinafter simply referred to as “nozzle”) 10 according to an embodiment of the technology of the present disclosure will be described. In the following description, one end side along the axis 10 A of the nozzle 10 can be referred to as a “front end side”, and the opposite side can be referred to as a “rear end side”, and the discharge port 40 is positioned at the front end side of the nozzle 10. In the description of each member, those terms are used based on the position or orientation of each member when the nozzle 10 is assembled.

図１は、気泡発生ノズル１０の断面図を示す。図１（ａ）は図１（ｂ）のＩＡ−ＩＡ線に沿った気泡発生ノズル１０の軸線１０Ａに沿ったその断面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＩＢ−ＩＢ線に沿ったノズル１０の部分断面図である。なお、図１（ａ）において、ＩＢ−ＩＢ線はノズル１０の軸線１０Ａと直角をなす。また、ノズル１０の分解断面図を図２に示す。 FIG. 1 shows a cross-sectional view of the bubble generating nozzle 10. FIG. 1A is a sectional view taken along the axis 10A of the bubble generating nozzle 10 along the line IA-IA in FIG. 1B, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line IB-IB in FIG. It is a fragmentary sectional view of the nozzle 10 along a line. In FIG. 1A, the IB-IB line is perpendicular to the axis 10 A of the nozzle 10. An exploded sectional view of the nozzle 10 is shown in FIG.

気泡発生ノズル１０は、本体部材１２と、気体導入部材１４と、ノズル部材１６と、固定部材１８とを備える。ここでは、これらの部材１２、１４、１６、１８はそれぞれ、鉄鋼材料から作製される。しかし、これらの部材１２、１４、１６、１８は、それぞれ異なった材料で種々の材料を用いて作製されてもよい。これら部材１２、１４、１６、１８のそれぞれは、鉄鋼材料の他の金属材料（例えばＡｌ合金、Ｍｇ合金）で作製されてもよく、あるいは、樹脂材料で作製されてもよい。 The bubble generating nozzle 10 includes a main body member 12, a gas introduction member 14, a nozzle member 16, and a fixing member 18. Here, each of these members 12, 14, 16, and 18 is made of a steel material. However, these members 12, 14, 16, 18 may be made of various materials using different materials. Each of these members 12, 14, 16, and 18 may be made of another metal material (for example, Al alloy or Mg alloy) of a steel material, or may be made of a resin material.

本体部材１２は、軸線１２Ａを有し、軸線１２Ａに沿って円筒状部２０と、直方体部２２とが一体に設けられた構成を備える。円筒状部２０は、直方体部２２の先端側に位置する。ノズル１０が組み立てられたとき、本体部材１２の軸線１２Ａは、ノズル１０の軸線１０Ａに一致する。円筒状部２０は、略円筒形状を有し、軸線１２Ａをその軸線として有する。円筒状部２０の外周面２０ａは、特に直方体部２２側とは異なる本体部材１２の先端部側に、ねじ山を有する。これは、固定部材１８の固定用である。直方体部２２は、図１（ｂ）から明らかなように、本体部材１２の軸線１２Ａに直交する断面において略正方形形状を有する。なお、その断面における直方体部２２の一辺の長さＬ１は、円筒状部２０の（本体部材１２の軸線１２Ａに直交する）断面における直径Ｄ１よりも大きい。このような円筒状部２０と直方体部２２とにわたってそれらを貫通するように、軸線１２Ａを中心軸とした円柱状流路部２４が、本体部材１２には形成されている。 The main body member 12 has an axis 12A, and includes a configuration in which a cylindrical portion 20 and a rectangular parallelepiped portion 22 are integrally provided along the axis 12A. The cylindrical portion 20 is located on the distal end side of the rectangular parallelepiped portion 22. When the nozzle 10 is assembled, the axis 12 A of the main body member 12 coincides with the axis 10 A of the nozzle 10. The cylindrical portion 20 has a substantially cylindrical shape and has an axis 12A as its axis. The outer peripheral surface 20a of the cylindrical portion 20 has a thread on the distal end side of the main body member 12 that is different from the rectangular parallelepiped portion 22 side. This is for fixing the fixing member 18. As is apparent from FIG. 1B, the rectangular parallelepiped portion 22 has a substantially square shape in a cross section orthogonal to the axis 12 A of the main body member 12. The length L1 of one side of the rectangular parallelepiped portion 22 in the cross section is larger than the diameter D1 in the cross section of the cylindrical portion 20 (perpendicular to the axis 12A of the main body member 12). The main body member 12 is formed with a cylindrical flow path portion 24 having the axis 12A as a central axis so as to penetrate through the cylindrical portion 20 and the rectangular parallelepiped portion 22.

さらに、本体部材１２には、液体導入路２６が形成されている。液体導入路２６は、円柱状流路部２４に連通するように設けられている。液体導入路２６は、中心軸線２６Ａを有し、その軸線２６Ａが本体部材１２の軸線１２Ａに交差するように円柱状流路部２４に対して設けられている。本実施形態においては、液体導入路２６の軸線２６Ａは、本体部材１２の軸線１２Ａと直角（９０°）をなす。円柱状流路部２４の軸線つまり本体部１２の軸線１２Ａを含むとともに液体導入路２６の軸線２６Ａに平行な面Ｓ１（図１（ｂ）参照）を定めるとき、液体導入路２６の軸線２６Ａは、面Ｓ１上にはなく、面Ｓ１から所定距離ｄ、離れている。液体導入路２６は、直方体部２２に設けられ、直方体部２２の４つの側部平面２２ｓのうちの１つの側部平面２２ｓ´に開口するとともに、その側部平面２２ｓ´と軸線２６Ａが直角をなすように形成されている。そして、液体導入路２６は、側部平面２２ｓ´側に円柱形路２６ｂを有し、その円柱形路２６ｂに連続して円柱状流路部２４側に向けて所定角度θで先細りになるテーパ部２６ｃを有している。液体導入路２６のテーパ部２６ｃは、取り入れた液体を円柱状流路部２４に対して方向づけてそこに導入するように設けられている。図１（ｂ）に表すように、液体導入路２６は、特にそのうちのテーパ部２６ｃは、液体導入路２６を介して取り入れた液体が円柱状流路部２４において軸線１２Ａ周りの方向（周方向）に沿って流れることができるように、円柱状流路部２４に対して設けられている。 Furthermore, a liquid introduction path 26 is formed in the main body member 12. The liquid introduction path 26 is provided so as to communicate with the cylindrical flow path portion 24. The liquid introduction path 26 has a central axis 26 A, and is provided to the cylindrical flow path portion 24 so that the axis 26 A intersects the axis 12 A of the main body member 12. In the present embodiment, the axis 26 A of the liquid introduction path 26 is perpendicular to the axis 12 A of the main body member 12 (90 °). When defining a plane S1 (see FIG. 1B) that includes the axis of the cylindrical flow path portion 24, that is, the axis 12A of the main body 12, and is parallel to the axis 26A of the liquid introduction path 26, the axis 26A of the liquid introduction path 26 is , Not on the surface S1, but a predetermined distance d from the surface S1. The liquid introduction path 26 is provided in the rectangular parallelepiped portion 22 and opens to one side plane 22s ′ of the four side planes 22s of the rectangular parallelepiped portion 22, and the side plane 22s ′ and the axis 26A are perpendicular to each other. It is formed to make. The liquid introduction path 26 has a cylindrical path 26b on the side plane 22s' side, and tapers continuously at the predetermined angle θ toward the cylindrical flow path section 24 continuously from the cylindrical path 26b. It has a portion 26c. The tapered portion 26c of the liquid introduction path 26 is provided so as to direct the introduced liquid to the cylindrical flow path portion 24 and introduce it there. As shown in FIG. 1B, in the liquid introduction path 26, in particular, the tapered portion 26c is a direction around the axis 12A (circumferential direction) in the cylindrical flow path section 24 where the liquid taken in via the liquid introduction path 26 is collected. ) Is provided with respect to the cylindrical flow path portion 24.

気体導入部材１４は、軸線１４Ａを有し、軸線１４Ａに沿って円筒状部３０と、旋回流発生部３２とが一体に設けられた構成を備える。円筒状部３０は、旋回流発生部３２の後端側に設けられている。ノズル１０が組み立てられたとき、気体導入部材１４の軸線１４Ａは、ノズル１０の軸線１０Ａに一致する。円筒状部３０は、略円筒形状を有し、軸線１４Ａをその軸線として有する。円筒状部３０の外周面３０ａは、本体部材１２の円柱状流路部２４にぴったりと嵌まるように寸法付けされて形成されている。ここでは、気体導入部材１４は、本体部材１２の円柱状流路部２４に圧入されて、それらは一体にされる。なお、気体導入部材１４が本体部材１２に固定されることで、円柱状流路部２４と旋回流発生部３２とにより旋回流生成流路ＳＦが区画形成される。旋回流生成流路ＳＦにおいて液体導入路２６から取り入れた液体が旋回流（又は渦流）となってその後端側から先端側に流れるように旋回流生成流路ＳＦは形作られている。つまり、旋回流生成に適した形状に、円柱状流路部２４と旋回流発生部３２とは、特に旋回流発生部３２は形作られている。 The gas introduction member 14 has an axis 14A, and includes a configuration in which a cylindrical portion 30 and a swirl flow generating portion 32 are integrally provided along the axis 14A. The cylindrical portion 30 is provided on the rear end side of the swirl flow generating portion 32. When the nozzle 10 is assembled, the axis 14 A of the gas introduction member 14 coincides with the axis 10 A of the nozzle 10. The cylindrical portion 30 has a substantially cylindrical shape, and has an axis 14A as its axis. The outer peripheral surface 30 a of the cylindrical portion 30 is dimensioned and formed so as to fit snugly into the columnar flow passage portion 24 of the main body member 12. Here, the gas introduction member 14 is press-fitted into the cylindrical flow path portion 24 of the main body member 12 so as to be integrated. Note that the swirl flow generation flow path SF is partitioned by the cylindrical flow path portion 24 and the swirl flow generation portion 32 by fixing the gas introduction member 14 to the main body member 12. The swirl flow generation flow path SF is shaped so that the liquid taken from the liquid introduction path 26 in the swirl flow generation flow path SF becomes a swirl flow (or vortex flow) and flows from the rear end side to the front end side. That is, the cylindrical flow path portion 24 and the swirling flow generating portion 32 are formed in a shape suitable for swirling flow generation, particularly the swirling flow generating portion 32.

気体導入部材１４の旋回流発生部３２は、気体導入部材１４の軸線１４Ａをその軸線として有する。旋回流発生部３２は、円筒状部３０側からその径が、第１径Ｄ２から（第１径Ｄ２よりも小さい）第２径Ｄ３に徐々に変化するように形作られ、その外周面３２ａは凹湾曲するように設計されている（図１及び、図２参照）。この旋回流発生部３２の外周面３２ａの形状は、所定の条件下で旋回流生成流路ＳＦにおいて旋回流を生じさせるべく、設計されている。 The swirl flow generating portion 32 of the gas introduction member 14 has the axis 14A of the gas introduction member 14 as its axis. The swirl flow generating portion 32 is shaped so that its diameter gradually changes from the first diameter D2 to the second diameter D3 (smaller than the first diameter D2) from the cylindrical portion 30 side, and its outer peripheral surface 32a is It is designed to be concavely curved (see FIGS. 1 and 2). The shape of the outer peripheral surface 32a of the swirling flow generating portion 32 is designed to generate a swirling flow in the swirling flow generating flow path SF under predetermined conditions.

更に、気体導入部材１４は、気体導入路３４を備える。気体導入路３４は、気体導入部材１４の軸線１４Ａに沿ってそれを中心軸線として略円柱状に設けられている。気体導入路３４は、円柱部材３０側の（後端側の）端面１４ｂから旋回流発生部３２側の（先端側の）端面１４ｃまで貫通するように形成され、その径は一定である。なお、この気体導入路３４は、常時、液体が流通可能な大きさを有する。 Further, the gas introduction member 14 includes a gas introduction path 34. The gas introduction path 34 is provided in a substantially cylindrical shape along the axis 14 A of the gas introduction member 14 with the gas introduction path 34 as a central axis. The gas introduction path 34 is formed so as to penetrate from the end surface 14b on the columnar member 30 side (rear end side) to the end surface 14c on the swirl flow generation unit 32 side (front end side), and the diameter thereof is constant. In addition, this gas introduction path 34 has a magnitude | size which can always distribute | circulate the liquid.

ノズル部材１６は、吐出口区画形成部材として設けられている。ノズル部材１６を図３に示す。ノズル部材１６は、軸線１６Ａを有し、この軸線１６Ａはノズル１０が組み立てられたとき軸線１０Ａに一致する。ノズル部材１６は、軸線１６Ａを中心にその径方向に延在するように形成され、略円盤状の板状部材である。ノズル部材１６は、図１及び図２から明らかなように、本体部材１２の軸線１２Ａに沿った位置に、気体導入部材１４の反対側に、ノズル１０に交換可能に設けられる。ノズル部材１６は、枠部３８と、該枠部３８の径方向内側に設けられて吐出口４０が形成されている流路配置部４２とを含む。枠部３８は、ノズル部材１６の固定（保持）用の部分であり、平らな部分である。流路配置部４２は、旋回流生成流路ＳＦに、その先端側を遮るように配置される部材であり、ここでは凹部４４として形成されている。この凹部４４における、その凹状形状はノズル１０の先端側に対する形状であり、ノズル後端側（気体導入部材１４側）に対しては凸状である。吐出口４０は、凹部４４の中心に、ノズル部材１６の軸線１６Ａを中心軸線として円形断面を有して形成されている。 The nozzle member 16 is provided as a discharge port partition forming member. The nozzle member 16 is shown in FIG. The nozzle member 16 has an axis 16A, which coincides with the axis 10A when the nozzle 10 is assembled. The nozzle member 16 is a substantially disk-shaped plate-like member formed so as to extend in the radial direction about the axis 16A. As is clear from FIGS. 1 and 2, the nozzle member 16 is provided at a position along the axis 12 A of the main body member 12 on the opposite side of the gas introduction member 14 so as to be replaceable with the nozzle 10. The nozzle member 16 includes a frame portion 38 and a flow path arrangement portion 42 provided on the radially inner side of the frame portion 38 and having a discharge port 40 formed therein. The frame portion 38 is a portion for fixing (holding) the nozzle member 16 and is a flat portion. The flow path arrangement portion 42 is a member that is disposed in the swirl flow generation flow path SF so as to block the tip side thereof, and is formed as a recess 44 here. The concave shape of the concave portion 44 is a shape with respect to the front end side of the nozzle 10 and is convex with respect to the nozzle rear end side (gas introduction member 14 side). The discharge port 40 is formed in the center of the recess 44 with a circular cross section with the axis 16A of the nozzle member 16 as the center axis.

このノズル部材１６を旋回流生成流路ＳＦの一端に固定するために、固定部材１８が用いられる。固定部材１８は、軸線１８Ａを有し、ノズル１０が組み立てられたときその軸線１８Ａはノズル１０の軸線１０Ａに一致する。固定部材１８は、略円筒状の部材であり、円筒状のナット部１８ｂと、ナット部１８ｂの先端側端部から径方向内側に延びる保持部１８ｃとを備える。保持部１８ｃは、ノズル部材１６の枠部３８を本体部１２の先端側の環状端面部１２ｂとの間で挟んでノズル部材１６を保持するべく、枠部３８に適した大きさ及び形状を有する。ナット部１８ｂは、本体部１２の円筒状部２０の外周面２０ａにおけるねじ山に螺合可能であるように、ねじ山を内面に有する。なお、保持部１８ｃの径方向内側には、ノズル部材１６の流路配置部４２を覆わない大きさの円形の貫通孔１８ｄが区画形成されている。 In order to fix the nozzle member 16 to one end of the swirl flow generation flow path SF, a fixing member 18 is used. The fixing member 18 has an axis 18 A, and when the nozzle 10 is assembled, the axis 18 A coincides with the axis 10 A of the nozzle 10. The fixing member 18 is a substantially cylindrical member, and includes a cylindrical nut portion 18b and a holding portion 18c extending radially inward from the tip end portion of the nut portion 18b. The holding portion 18 c has a size and a shape suitable for the frame portion 38 so as to hold the nozzle member 16 with the frame portion 38 of the nozzle member 16 sandwiched between the annular end surface portion 12 b on the distal end side of the main body portion 12. . The nut portion 18 b has a thread on the inner surface so that it can be screwed onto the thread on the outer peripheral surface 20 a of the cylindrical portion 20 of the main body portion 12. In addition, a circular through hole 18d having a size that does not cover the flow path arrangement portion 42 of the nozzle member 16 is partitioned and formed inside the holding portion 18c in the radial direction.

これら本体部材１２と、気体導入部材１４と、ノズル部材１６と、固定部材１８とは、一体になるように組み立てられる。具体的には、本体部材１２の後端側（一端側）において、円柱状流路部２４に、気体導入部材１４が圧入される。一方で、本体部材１２の先端側（他端側）において、ノズル部材１６が間に介在されて固定部材１８が螺合される。これにより、ノズル１０が得られる。なお、気体導入部材１４は、本体部材１２の円柱状流路部２４に圧入で固定されることに限定されず、例えばねじ接続（螺合）されてもよい。また、固定部材１８は本体部材１２にねじ接続されることに限定されず、取り外し可能な他の接続手段により接続されてもよい。 The main body member 12, the gas introduction member 14, the nozzle member 16, and the fixing member 18 are assembled so as to be integrated. Specifically, the gas introduction member 14 is press-fitted into the cylindrical channel portion 24 on the rear end side (one end side) of the main body member 12. On the other hand, on the front end side (the other end side) of the main body member 12, the nozzle member 16 is interposed therebetween and the fixing member 18 is screwed together. Thereby, the nozzle 10 is obtained. Note that the gas introduction member 14 is not limited to being press-fitted and fixed to the cylindrical flow path portion 24 of the main body member 12, and may be screwed (screwed), for example. Further, the fixing member 18 is not limited to being connected to the main body member 12 by screws, and may be connected by other detachable connecting means.

このノズル１０において、各種寸法は任意に設定可能である。例えば、円柱状流路部２４の（軸線１２Ａに直交する断面における）内径Ｄ４（図２参照）は、気体導入部材１４の円筒状部３０の上記外径Ｄ２と略同じであり、１０ｍｍ以上２５ｍｍ以下であるとよく、好ましくは１５ｍｍ以上２０ｍｍ以下であり、更に好ましくは１７ｍｍ以上１９ｍｍ以下である。また、液体導入路２６の円柱形路２６ｂの（軸線２６Ａに直交する断面における）内径Ｄ５（図２参照）は５ｍｍ以上１５ｍｍ以下であるとよく、好ましくは７ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、更に好ましくは７．５ｍｍ以上８．５ｍｍ以下である。なお、流体導入路２６のテーパ部２６ｃの前述の所定角度θ（図１（ｂ）参照）は、１０°以上４５°以下であるとよく、好ましくは２５°以上３５°以下である。更に、気体導入部材１４の気体導入路３４は、（軸線１４Ａに直交する断面における）内径Ｄ６（図２参照）が２ｍｍ以上５ｍｍ以下であるとよく、好ましくは２．５ｍｍ以上３．５ｍｍ以下である。また、気体導入部材１４の旋回流発生部３２の第２径Ｄ３（図２参照）は、５ｍｍ以上８ｍｍ以下であるとよく、好ましくは５．５ｍｍ以上６．５ｍｍ以下である。更にノズル部材１６の開口部４０の開口直径Ｄ７は５ｍｍ以上８ｍｍ以下であるとよく、好ましくは６ｍｍ以上７ｍｍ以下である。なお、これらの寸法は本開示の技術を限定するものではない。これらの寸法は、液体の粘土、流速、圧力及び／又は温度や、気体の圧力及び／又は温度などに応じて定められるとよい。 In this nozzle 10, various dimensions can be set arbitrarily. For example, the inner diameter D4 (see FIG. 2) of the cylindrical flow path portion 24 (in the cross section orthogonal to the axis 12A) is substantially the same as the outer diameter D2 of the cylindrical portion 30 of the gas introduction member 14, and is 10 mm or more and 25 mm. Or less, preferably 15 mm or more and 20 mm or less, and more preferably 17 mm or more and 19 mm or less. Further, the inner diameter D5 (see FIG. 2) of the cylindrical passage 26b of the liquid introduction passage 26 (in the cross section orthogonal to the axis 26A) may be 5 mm or more and 15 mm or less, preferably 7 mm or more and 10 mm or less, more preferably It is 7.5 mm or more and 8.5 mm or less. The above-mentioned predetermined angle θ (see FIG. 1B) of the tapered portion 26c of the fluid introduction path 26 is preferably 10 ° to 45 °, and preferably 25 ° to 35 °. Further, the gas introduction path 34 of the gas introduction member 14 has an inner diameter D6 (see FIG. 2) (in a cross section orthogonal to the axis 14A) of 2 mm or more and 5 mm or less, preferably 2.5 mm or more and 3.5 mm or less. is there. Moreover, the 2nd diameter D3 (refer FIG. 2) of the swirl | vortex flow generation | occurrence | production part 32 of the gas introduction member 14 is good in it being 5 mm or more and 8 mm or less, Preferably it is 5.5 mm or more and 6.5 mm or less. Furthermore, the opening diameter D7 of the opening 40 of the nozzle member 16 is preferably 5 mm or more and 8 mm or less, and preferably 6 mm or more and 7 mm or less. These dimensions do not limit the technology of the present disclosure. These dimensions may be determined according to liquid clay, flow rate, pressure and / or temperature, gas pressure and / or temperature, and the like.

こうして得られた気泡発生ノズル１０の使用例を、図４及び図５に基づいて説明する。なお、図４及び図５では、液体導入路２６を簡易的に実線で表す。しかし、正確には、図１及び図２に基づいて説明したように、液体導入路２６は、その軸線２６Ａが軸線１２Ａと同一平面にあるのではなく、図１（ｂ）の上記仮想面Ｓ１から所定距離分、オフセットされるように、設けられている。 A usage example of the bubble generating nozzle 10 obtained in this way will be described with reference to FIGS. 4 and 5, the liquid introduction path 26 is simply represented by a solid line. However, precisely, as described based on FIGS. 1 and 2, the liquid introduction path 26 does not have the axis 26A in the same plane as the axis 12A, but the virtual plane S1 in FIG. 1B. It is provided so as to be offset by a predetermined distance.

ノズル１０は、ここでは、工作機械（不図示）の切削液つまりクーラントのタンクにおいて用いられる。工作機械では、切削工具での切削作業で被加工物から削り取られる切り屑を除いたり、切削工具や被加工物を冷却したりするようにクーラントは循環される。その過程で、クーラント中の切り屑などを除去するように、フィルタ部材（不図示）が用いられている。しかし、フィルタ部材で除去しきれないような微細な切り屑等をクーラントから取り除くように、気泡発生ノズル１０を備えた気泡発生装置５０を用いる。 Here, the nozzle 10 is used in a cutting fluid or coolant tank of a machine tool (not shown). In a machine tool, coolant is circulated so as to remove chips scraped off from a workpiece by cutting with a cutting tool or cool the cutting tool or workpiece. In the process, a filter member (not shown) is used so as to remove chips and the like in the coolant. However, the bubble generating device 50 provided with the bubble generating nozzle 10 is used so as to remove fine chips and the like that cannot be removed by the filter member from the coolant.

図４では、工作機械のクーラントＬが貯留される（工作機械の）クーラントタンク（タンク）６０と、液体流路６２と、ポンプ６４と、気体流路６６とが模式的に表されている。気泡発生装置５０は、ノズル１０の他に、液体流路６２と、ポンプ６４と、気体流路６６とを備える。液体流路６２と、ポンプ６４とは、タンク６０内のクーラントＬをくみ上げてノズル１０の液体導入路２６に供給するために設けられている。これにより、所定圧のクーラントＬをノズル１０の液体導入路２６に供給可能になる。気体流路６６は、ノズル１０の気体導入路３４に気体を、ここでは外気Ｇを導入可能にするために設けられている。気体流路６６の一端部は、ここでは、タンク６０のクーラントの液面ＬＳよりも上側に位置しているが、その一部が液面ＬＳよりも上側にあればよい。なお、図４では、切り屑等をクーラントから除去するための除去装置６８が模式的に表されている。例えば、除去装置としては、特許文献３に記載されている装置を用いることができるが、それ以外の装置が用いられてもよい。 In FIG. 4, a coolant tank (tank) 60 in which coolant L of the machine tool is stored, a liquid channel 62, a pump 64, and a gas channel 66 are schematically shown. In addition to the nozzle 10, the bubble generating device 50 includes a liquid channel 62, a pump 64, and a gas channel 66. The liquid flow path 62 and the pump 64 are provided to pump up the coolant L in the tank 60 and supply it to the liquid introduction path 26 of the nozzle 10. Thereby, the coolant L having a predetermined pressure can be supplied to the liquid introduction path 26 of the nozzle 10. The gas flow channel 66 is provided to enable introduction of gas into the gas introduction channel 34 of the nozzle 10, here, outside air G. Here, the one end portion of the gas flow channel 66 is located above the coolant level LS of the tank 60, but a part thereof may be located above the liquid level LS. In FIG. 4, a removal device 68 for removing chips and the like from the coolant is schematically shown. For example, as the removing device, the device described in Patent Document 3 can be used, but other devices may be used.

図４の気泡発生装置５０の作動時の、ノズル１０における気泡つまりマイクロバブルの発生及びそれを含むクーラントの吐出について、図５に模式的に表す。ポンプ６４を作動させると、タンク６０内のクーラントＬが吸引されて、液体流路６２を流れる。それにより、ノズル１０の液体導入路２６にクーラントＬが供給される。ノズル１０の液体導入路２６に取り入れられたクーラントＬは旋回流生成流路ＳＦに供給される。液体導入路２６と旋回流生成流路ＳＦの相対的配置及び形状のため、旋回流生成流路ＳＦでは、クーラントＬは（後端側の）気体導入部材１４から離れて（先端側の）ノズル部材１６に向けて流れる際に、その流れ方向に実質的に平行な軸線１０Ａ周りに流れて、旋回流となる（図５の矢印Ａｓｆ参照）。旋回流の中心には負圧が生じるので、その負圧により、気体流路６６から外気Ｇが吸引され、気体導入路３４を介して外気が旋回流生成流路ＳＦに取り入れられる。図５では、取り入れられた外気Ｇが、クーラントＬの旋回流の中心側で略柱状になっているところを模式的に示す（符号「ＣＧ」参照）。そして、クーラントの旋回流に例えば外気が巻き込まれることで微細な気泡が生じる。その結果、旋回流生成流路ＳＦにおいて、好ましくは微細な気泡、特にマイクロバブルを含むクーラントが生じ得る。そして、そのようなクーラントがノズル部材１６の吐出口４０から吐出される過程で、更に気泡が微細になり、ノズル１０からマイクロバブルを含むクーラントが吐出されることになる。 FIG. 5 schematically shows the generation of bubbles, that is, microbubbles in the nozzle 10 and the discharge of the coolant including the bubbles in the operation of the bubble generation device 50 of FIG. When the pump 64 is operated, the coolant L in the tank 60 is sucked and flows through the liquid flow path 62. Thereby, the coolant L is supplied to the liquid introduction path 26 of the nozzle 10. The coolant L taken into the liquid introduction passage 26 of the nozzle 10 is supplied to the swirl flow generation passage SF. Due to the relative arrangement and shape of the liquid introduction path 26 and the swirl flow generation flow path SF, in the swirl flow generation flow path SF, the coolant L is separated from the gas introduction member 14 (at the rear end side) and is the nozzle (at the front end side). When flowing toward the member 16, it flows around an axis 10A substantially parallel to the flow direction to form a swirling flow (see arrow Asf in FIG. 5). Since a negative pressure is generated at the center of the swirling flow, the outside air G is sucked from the gas passage 66 by the negative pressure, and the outside air is taken into the swirling flow generation passage SF through the gas introduction passage 34. FIG. 5 schematically shows that the outside air G taken in has a substantially columnar shape on the center side of the swirling flow of the coolant L (see reference numeral “CG”). And fine air bubbles are produced, for example, when outside air is caught in the swirling flow of the coolant. As a result, in the swirl flow generation flow path SF, a coolant preferably containing fine bubbles, particularly micro bubbles can be generated. In the process in which such coolant is discharged from the discharge port 40 of the nozzle member 16, the bubbles become even finer, and the coolant containing microbubbles is discharged from the nozzle 10.

ノズル１０におけるクーラントの吐出のとき、ノズル部材１６は凹部４４を備えるので、その吐出口４０から吐出されたクーラントＬはノズル部材１６の（先端側の）外表面に沿って拡がるように流れるようになる。このようなクーラントの流れは、主としてコアンダ効果により、生じる。コアンダ効果を好適に利用してクーラントのそのような流れをつくるように、ノズル部材１６の凹部４４は設計されている。 When the coolant is discharged from the nozzle 10, the nozzle member 16 includes the recess 44, so that the coolant L discharged from the discharge port 40 flows so as to spread along the outer surface (on the tip side) of the nozzle member 16. Become. Such coolant flow is mainly caused by the Coanda effect. The recess 44 of the nozzle member 16 is designed so that the Coanda effect is preferably utilized to create such a flow of coolant.

こうしてタンク６０内に吐出されたクーラントに含まれるマイクロバブルは、タンク内のクーラント中の微細な切り屑などに吸着することができ、よってそれらに浮力を与える。これにより、微細な切り屑などは浮上し、図４のクーラントの液面ＬＳ近くに設けられた除去装置（又は回収装置）６８により除去され得る。 Thus, the microbubbles contained in the coolant discharged into the tank 60 can be adsorbed by fine chips in the coolant in the tank, and thus give buoyancy to them. As a result, fine chips and the like float up and can be removed by the removal device (or recovery device) 68 provided near the coolant level LS in FIG.

このように、本実施形態に係る気泡発生ノズル１０では、液体導入路２６から取り入れたクーラント（液体）は旋回流生成流路ＳＦで旋回流となって流れる。その旋回流によってその中心側の負圧を高めることで、気体導入路３４を介して空気（気体）を旋回流生成流路ＳＦに取り入れることができる。よって、ノズル１０によれば、それら旋回流が微細な気泡を含むようになり、所謂マイクロバブルを含む液体を吐出することができる。そして、ノズル１０は、液体導入路２６と気体導入路３４とを旋回流生成流路にそれぞれ連通するように設け、先端部に吐出口区画形成部材としてのノズル部材１６を交換可能に設けた、簡易な構成を備えるに過ぎない。このように、上記した新規で簡易な構成を備える当該気泡発生ノズル１０によれば、液体と気体とをそれぞれ取り入れることができる種々の状況下で簡単に、微細な気泡を含む液体を好適に吐出することが可能になる。 As described above, in the bubble generation nozzle 10 according to the present embodiment, the coolant (liquid) taken from the liquid introduction path 26 flows as a swirl flow in the swirl flow generation flow path SF. By increasing the negative pressure on the center side by the swirl flow, air (gas) can be taken into the swirl flow generation flow path SF via the gas introduction path 34. Therefore, according to the nozzle 10, the swirling flow comes to include fine bubbles, and a liquid containing so-called micro bubbles can be discharged. The nozzle 10 is provided so that the liquid introduction passage 26 and the gas introduction passage 34 are communicated with the swirl flow generation passage, respectively, and the nozzle member 16 as the discharge port partition forming member is provided at the tip so as to be replaceable. It has only a simple configuration. As described above, according to the bubble generation nozzle 10 having the above-described new and simple configuration, the liquid containing fine bubbles can be easily and easily discharged under various situations where the liquid and the gas can be taken in, respectively. It becomes possible to do.

更に、気泡発生ノズル１０は、ノズル部材１６を交換可能にしている。ノズル部材１６のバリエーションについて図６から図９に基づいて説明する。図６は、ノズル部材１６のバリエーションを表す。図６（ａ）は上記ノズル部材（以下、第１ノズル部材と称し得る。）１６の断面図であり、図６（ｂ）は第１交換部材としてのノズル部材（以下、第２ノズル部材と称する。）１１６の断面図であり、図６（ｃ）は第２交換部材としてのノズル部材（以下、第３ノズル部材と称する。）２１６の断面図であり、図６（ｄ）は第３交換部材としてのノズル部材（以下、第４ノズル部材と称する。）３１６の断面図である。なお、第２ノズル部材１１６は第１ノズル部材１６を裏返したもので代替可能である。これらノズル部材１６、１１６、２１６、３１６はいずれも吐出口区画形成部材である。 Further, the bubble generating nozzle 10 allows the nozzle member 16 to be replaced. Variations of the nozzle member 16 will be described with reference to FIGS. FIG. 6 shows a variation of the nozzle member 16. FIG. 6A is a cross-sectional view of the nozzle member (hereinafter may be referred to as a first nozzle member) 16, and FIG. 6B is a nozzle member as a first replacement member (hereinafter referred to as a second nozzle member). FIG. 6C is a sectional view of a nozzle member (hereinafter referred to as a third nozzle member) 216 as a second replacement member, and FIG. 6D is a third sectional view. It is sectional drawing of the nozzle member (henceforth a 4th nozzle member) 316 as an exchange member. Note that the second nozzle member 116 can be replaced with the first nozzle member 16 turned upside down. These nozzle members 16, 116, 216, and 316 are all discharge port partition forming members.

図７は、図６のノズル部材のそれぞれに対応するノズル１０、１１０、２１０、３１０を表す。図７（ａ）は第１ノズル部材１６を備えた気泡発生ノズル１０の断面図であり、上述のノズルである。図７（ｂ）は第２ノズル部材１１６を備えた気泡発生ノズル１１０の断面図であり、図７（ｃ）は第３ノズル部材２１６を備えた気泡発生ノズル２１０の断面図であり、図７（ｄ）は第４ノズル部材３１６を備えた気泡発生ノズル３１０の断面図である。なお、図７では同じ所定条件下でそれらノズルから吐出されたマイクロバブルを含むクーラントが模式的に表されている。これらのノズル１０、１１０、２１０、３１０はいずれも本体部材１２と、気体導入部材１４と、固定部材１８については同じものを用いる。このようにノズル１０、１１０、２１０、３１０は構成としてはノズル部材に違いがあるだけのものであり、ノズル１１０、２１０、３１０はそれぞれノズル１０のバリエーションである。なお、図７においても、液体導入路２６を図４及び図５と同じように簡易的に表すが、図１及び図２に基づいて説明したように液体導入路２６はオフセットされている。これは、後述する図８及び図９においても同じである。 FIG. 7 shows the nozzles 10, 110, 210, 310 corresponding to each of the nozzle members of FIG. FIG. 7A is a cross-sectional view of the bubble generating nozzle 10 provided with the first nozzle member 16, which is the nozzle described above. 7B is a cross-sectional view of the bubble generating nozzle 110 provided with the second nozzle member 116, and FIG. 7C is a cross-sectional view of the bubble generating nozzle 210 provided with the third nozzle member 216. FIG. 6D is a cross-sectional view of the bubble generating nozzle 310 provided with the fourth nozzle member 316. In FIG. 7, the coolant containing the microbubbles discharged from these nozzles under the same predetermined conditions is schematically shown. These nozzles 10, 110, 210, and 310 are all the same for the main body member 12, the gas introduction member 14, and the fixing member 18. As described above, the nozzles 10, 110, 210, and 310 are different only in the nozzle member as a configuration, and the nozzles 110, 210, and 310 are variations of the nozzle 10, respectively. In FIG. 7 as well, the liquid introduction path 26 is simply expressed as in FIGS. 4 and 5, but the liquid introduction path 26 is offset as described with reference to FIGS. 1 and 2. This also applies to FIGS. 8 and 9 described later.

図６（ｂ）の第２ノズル部材１１６は第１ノズル部材１６を裏返したような構成を備え、（先端側につまり）外側に凸状である。つまり、流路配置部４２において、凹部４４に代えて、凸部１４４を備え、そこに吐出口４０が形成されている。したがって、第２ノズル部材１１６は、第１ノズル部材１６に比べて、コアンダ効果を生じさせる能力が低い。よって、図７（ａ）に模式的に表すように第１ノズル１０が微細な気泡を含むクーラントを大きく拡げるように吐出可能であるのに対して、図７（ｂ）に模式的に表すように第２ノズル１１０は微細な気泡を含むクーラントを第１ノズル１０ほどではないがある程度拡げるように吐出可能でありつつ、より遠くまで送出することができる。このように、第２ノズル１１０は、クーラントの拡がりの点では第１ノズル１０に劣るものの、クーラントの吐出距離の点では第１ノズル１０よりも優れる。なお、第２ノズル部材１１６として、第１ノズル部材１６が裏返して用いられてもよい。 The second nozzle member 116 in FIG. 6B has a configuration in which the first nozzle member 16 is turned upside down, and is convex outward (that is, on the tip side). That is, the flow path arrangement part 42 is provided with a convex part 144 instead of the concave part 44, and the discharge port 40 is formed there. Therefore, the second nozzle member 116 has a lower ability to cause the Coanda effect than the first nozzle member 16. Accordingly, as schematically shown in FIG. 7A, the first nozzle 10 can discharge so as to greatly expand the coolant containing fine bubbles, whereas as schematically shown in FIG. 7B. In addition, the second nozzle 110 can discharge a coolant containing fine bubbles so as to expand to a certain extent, although not as much as the first nozzle 10, and can send the coolant farther. Thus, although the 2nd nozzle 110 is inferior to the 1st nozzle 10 in the point of the spreading of a coolant, it is superior to the 1st nozzle 10 in the point of the discharge distance of a coolant. As the second nozzle member 116, the first nozzle member 16 may be used upside down.

図６（ｃ）の第３ノズル部材２１６は、吐出口４０を出たクーラントを方向付ける流れ指向部２４４を流路配置部４２において備える。つまり、第３ノズル部材２１６は、枠部３８と、該枠部３８の径方向内側に設けられて吐出口４０が形成されている流路配置部４２とを含み、流路配置部４２は、流れ指向部２４４を備える。流れ指向部２４４は吐出口４０から離れるほど、そこに区画形成される流路が拡がるように形作られている。この流れ指向部２４４の存在により、図７（ｃ）に模式的に表すように、第３ノズル２１０は、クーラントの拡がりの点では第１及び第２ノズル１０、１１０に劣るものの、クーラントの吐出距離の点では第１及び第２ノズル１０、１１０よりも優れる。 The third nozzle member 216 in FIG. 6C includes a flow directing portion 244 that directs the coolant that has exited the discharge port 40 in the flow path arranging portion 42. That is, the third nozzle member 216 includes a frame portion 38 and a flow passage arrangement portion 42 provided on the radial inner side of the frame portion 38 and having the discharge port 40 formed therein. A flow directing unit 244 is provided. The flow directing portion 244 is shaped so that the flow path that is partitioned in the flow directing portion 244 expands as the distance from the discharge port 40 increases. Due to the presence of the flow directing portion 244, as schematically shown in FIG. 7C, the third nozzle 210 is inferior to the first and second nozzles 10 and 110 in terms of spreading of the coolant, but the coolant discharge. It is superior to the first and second nozzles 10 and 110 in terms of distance.

図６（ｄ）の第４ノズル部材３１６は、吐出口４０に向けてクーラントを集中させる流れ絞部３４４を備える。つまり、第４ノズル部材３１６は、枠部３８と、該枠部３８の径方向内側に設けられて吐出口４０が形成されている流路配置部４２とを含み、流路配置部４２は、流れ絞部３４４を備える。流れ絞部３４４は、吐出口４０に向けて、旋回流生成流路ＳＦで生じた微細な気泡を含むクーラントを更に絞り、集中させるように構成されていて、吐出口４０を気体導入部材１４からより離した位置に位置付ける。この流れ絞部３４４の存在により、図７（ｄ）に模式的に表すように、第４ノズル３１０は、クーラントの拡がりの点では第１から第３ノズル１０、１１０、２１０に劣るものの、クーラントの吐出距離の点では第１から第３ノズル１０、１１０、２１０よりも優れる。 The fourth nozzle member 316 in FIG. 6D includes a flow restricting portion 344 that concentrates the coolant toward the discharge port 40. That is, the fourth nozzle member 316 includes a frame portion 38 and a flow passage arrangement portion 42 provided on the radially inner side of the frame portion 38 and having the discharge port 40 formed therein. A flow restrictor 344 is provided. The flow restrictor 344 is configured to further restrict and concentrate the coolant containing fine bubbles generated in the swirl flow generation flow path SF toward the discharge port 40, and the discharge port 40 is separated from the gas introduction member 14. Position it at a more distant position. Due to the presence of the flow restricting portion 344, as schematically shown in FIG. 7D, the fourth nozzle 310 is inferior to the first to third nozzles 10, 110, 210 in terms of the expansion of the coolant, but the coolant This is superior to the first to third nozzles 10, 110 and 210 in terms of the discharge distance.

クーラントの拡がりとクーラントの吐出距離の両面を考慮して、ノズル部材を選択することができる。図４で表した例では、除去装置６８は、タンク６０において、第１ノズル１０の真上から最も遠い箇所に配置されている。したがって、マイクロバブルの吸着により浮上した切り屑等が除去装置６８に好適に集まるような流れをタンク６０内に形成するように、第１ノズル部材１６を備えた第１ノズル１０が採用されている。 The nozzle member can be selected in consideration of both the expansion of the coolant and the discharge distance of the coolant. In the example shown in FIG. 4, the removing device 68 is disposed in the tank 60 at a position farthest from directly above the first nozzle 10. Therefore, the 1st nozzle 10 provided with the 1st nozzle member 16 is employ | adopted so that the flow which the chips which floated by adsorption | suction of microbubbles gather suitably in the removal apparatus 68 may be formed in the tank 60. FIG. .

一方で、除去装置６８が、タンク６０において、ノズルのほぼ真上にある例を図８に示す。図８の場合、更にタンクの幅も大きい（図４のタンク６０の幅ＬＴ１＜図８のタンク１６０の幅ＬＴ２）。したがって、図８の場合には、クーラントの吐出距離の最も長い（除去装置６８の位置やタンク１６０の大きさに適した吐出距離の）第４ノズル３１０が採用される。これにより、クーラントが第４ノズル３１０から強く吐出されることで、第４ノズル３１０側に戻ってくるようなクーラントの流れ（図４の場合の矢印ＡＬ１と概ね逆向きの流れ）をタンク１６０内にて生じさせることができる（図８中の矢印ＡＬ２、ＡＬ３参照）。したがって、タンク１６０内のクーラントからより好適に微細な切り屑等を除去することが可能になる。なお、図８では、気泡発生装置５０のうち、ノズル３１０のみを示している。 On the other hand, FIG. 8 shows an example in which the removing device 68 is almost directly above the nozzle in the tank 60. In the case of FIG. 8, the width of the tank is also larger (the width LT1 of the tank 60 in FIG. 4 <the width LT2 of the tank 160 in FIG. 8). Therefore, in the case of FIG. 8, the fourth nozzle 310 having the longest coolant discharge distance (with a discharge distance suitable for the position of the removing device 68 and the size of the tank 160) is employed. As a result, the coolant is strongly discharged from the fourth nozzle 310, so that the coolant flow that returns to the fourth nozzle 310 side (flow substantially in the direction opposite to the arrow AL 1 in FIG. 4) is generated in the tank 160. (See arrows AL2 and AL3 in FIG. 8). Therefore, fine chips and the like can be more suitably removed from the coolant in the tank 160. In FIG. 8, only the nozzle 310 is shown in the bubble generating device 50.

このように、タンク６０、１６０の大きさや形状、除去装置６８の相対的位置などを考慮しつつ、クーラントの拡がりとクーラントの吐出距離の両面を考慮して、ノズル部材は選択され得る（交換され得る）。したがって、本実施形態に係る（バリエーションとしてのノズル１１０、２１０、３１０を含む）ノズル１０は、極めて広い領域に適用可能である。なお、図９は、第１ノズル１０の図４に示す場合とは異なる姿勢での使用例を模式的に表したものである。なお、図９では、ノズル１０の開口部４０は下側に向けられている。図９のタンク２６０が、幅が狭くかつ深い深さを有するからである。 As described above, the nozzle member can be selected (replaced) in consideration of both the expansion of the coolant and the discharge distance of the coolant in consideration of the size and shape of the tanks 60 and 160, the relative position of the removing device 68, and the like. obtain). Therefore, the nozzle 10 according to the present embodiment (including the nozzles 110, 210, and 310 as variations) can be applied to an extremely wide area. FIG. 9 schematically shows an example of use of the first nozzle 10 in a different posture from that shown in FIG. In FIG. 9, the opening 40 of the nozzle 10 is directed downward. This is because the tank 260 of FIG. 9 has a narrow width and a deep depth.

また、上記ノズル１０、１１０、２１０、３１０では、ノズル部材以外は部材が共通であるので、コスト面で優れる。さらに、本体部材１２は、円柱状流路部２４と液体導入路２６とを備えるが、それらは簡易な関係を有するに過ぎない。したがって、本体部材１２は容易に作成可能である。更に、気体導入部材１４は流線型の部分を有するが、その他の部分は簡単な構成を備えるに過ぎない。したがって、気体導入部材１４も比較的容易に作成可能である。これは、固定部材１８においても同じである。したがって、ノズル１０、１１０、２１０、３１０は作製面でも優れる。 Further, the nozzles 10, 110, 210, and 310 are excellent in terms of cost because the members other than the nozzle member are common. Furthermore, although the main body member 12 includes a cylindrical flow path portion 24 and a liquid introduction path 26, they have only a simple relationship. Therefore, the main body member 12 can be easily created. Furthermore, although the gas introduction member 14 has a streamlined portion, the other portions only have a simple configuration. Therefore, the gas introduction member 14 can also be created relatively easily. The same applies to the fixing member 18. Therefore, the nozzles 10, 110, 210, and 310 are excellent in terms of production.

なお、本開示は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜に変形して実施することができる。例えば、本開示に係る気泡発生ノズルは、工作機械で用いられることに限定されない。本開示に係る気泡発生ノズルは、種々の機械、装置又はシステムで使用されてよく、例えば種々の水質浄化装置又はシステムにおいて使用されてもよい。そして、液体導入路に取り入れられる液体はクーラントに限定されず、単なる水であってもよい。また、気体導入路に取り入れられる気体は空気であることに限定されず、例えば不活性ガス等であってもよい。 In addition, this indication is not limited to the above-mentioned embodiment, In the range which does not deviate from the meaning of this indication, it can change suitably and can implement. For example, the bubble generating nozzle according to the present disclosure is not limited to being used in a machine tool. The bubble generating nozzle according to the present disclosure may be used in various machines, devices, or systems, for example, in various water purification devices or systems. And the liquid taken in into a liquid introduction path is not limited to a coolant, A mere water may be sufficient. The gas introduced into the gas introduction path is not limited to air, and may be, for example, an inert gas.

１０、１１０、２１０、３１０気泡発生ノズル
１２本体部材
１４気体導入部材
１６、１１６、２１６、３１６ノズル部材
１８固定部材
２４円柱状流路部
２６液体導入路
３４気体導入路
４０吐出口
ＳＦ旋回流生成流路 10, 110, 210, 310 Bubble generating nozzle 12 Main body member 14 Gas introduction member 16, 116, 216, 316 Nozzle member 18 Fixing member 24 Cylindrical flow path portion 26 Liquid introduction path 34 Gas introduction path 40 Discharge port SF Swirling flow generation Flow path

Claims

A liquid introduction path for taking in the liquid;
A swirl flow generation flow path configured so that the liquid introduction path communicates and the liquid taken from the liquid introduction path flows as a swirl flow;
A gas introduction path provided at a position along the swirl flow generation flow path and communicating with the swirl flow generation flow path;
A bubble generating nozzle comprising: a discharge port partition forming member provided at a position along the swirl flow generation flow path so as to be replaceable on the opposite side of the gas introduction path.

The liquid introduction path is provided with respect to the swirl flow generation channel so that the axis of the liquid introduction path intersects the axis of the swirl flow generation channel,
When defining a plane that includes the axis of the swirl flow generation channel and is parallel to the axis of the liquid introduction path, the axis of the liquid introduction path is separated from the plane by a predetermined distance.
The bubble generating nozzle according to claim 1.

The bubble according to claim 2, wherein the liquid introduction path is provided with respect to the swirl flow generation flow path so that the axis of the liquid introduction path forms a right angle with the axis of the swirl flow generation flow path. Generation nozzle.

A body member in which the liquid introduction path is defined;
A gas introduction member in which the gas introduction path is partitioned;
By fixing the gas introduction member to the main body member, the swirl flow generation flow path is partitioned and formed.
The bubble generation nozzle according to any one of claims 1 to 3.

The discharge port section forming member includes a frame portion, and a flow path arrangement portion that is provided on the radially inner side of the frame portion and in which a discharge port is formed.
The bubble generation nozzle according to any one of claims 1 to 4.

The flow path arrangement portion of the discharge port section forming member includes a recess disposed in the swirl flow generation flow path, and the discharge port is formed in the recess.
The bubble generating nozzle according to claim 5.

The said discharge port division formation member in the bubble generation nozzle as described in any one of Claim 1 to 6.