JP2022167025A - 積層式ファインバブル発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来のファインバブルの発生装置は、１軸流路や、２軸に並列したもの、２重軸とした流路の軸廻りに、バブル発生用の羽根を１体構成してファインバブルを発生していた。しかし、軸方向の長さが長くなったり、軸廻りに複雑形状の羽根を一体として構成のため製作工数が増大したり、蛇口先端に取り付けると水出口が下降し使いづらい物である。【解決手段】 この発明は、「バブル発生用羽根群」に設ける流路を、１枚の「円形単板」内に３流路以上設けて組上げた羽根群とし、１流路付き容器体の「径大筒部」に羽根群と流路変更皿を内挿するだけで、複数流路の積層式バブル発生器とした。羽根群は、同形状の円形単板を積層するだけで良く、１枚の単板に複雑な羽根形状を設け、それを多量生産しているから、安価に作れ、組み替えによる型番変更も簡単で容易と成る。【選択図】 図２

Description

この発明は、液体中にファインバブルを発生させるための部材ないし器具に関する。

近年、液体中の微細な気泡を利用する技術が注目されている。
これらの液体中の微細な気泡について、以前はその大きさによってミリバブル／サブミリバブル、マイクロバブル、ウルトラファインバブルなどに区別されていた。
現在では、マイクロバブルとウルトラファインバブルの両者を、ファインバブルと定義するようになってきた。

ミリバブル／サブミリバブルについては、水中で気泡の直径が１００μm程度（髪の毛直径程度。）から始まり、さらに大きい泡寸法までを含み、気泡は目視可能であり、例えば、直径１mm（1,000μm）の気泡の場合であれば、水中で約５～６ｍ／分の速度で上昇し、水表面に達すると破裂し消滅と、早く上昇して早く消滅する。

次に、ファインバブルと定義されていた内の１つ目、以前にマイクロバブルと分類されていた気泡を含む水の場合では、泡径が１μm～１００μm程度の範囲のものを呼称し、水中においては白濁状態で気泡を目視でき、その気泡は非常にゆっくりと上昇し、例えば、直径１０μmの気泡の場合であれば、常温の水中で３ｍｍ／分の遅い速度で上昇しており、水中で気泡が収縮し完全溶解し、その後消滅している。

ファインバブルと定義されていた内の２つ目、以前にウルトラファインバブルと分類されていた泡径が数十ｎｍ～１μm程度の範囲のものは、別称ナノバブルとも呼ばれており泡径が数十ｎｍ～１μm程度のものは、水中では泡が無色透明状態なので目視では不可能となり、その目視では見えないが存在している気泡は、水中に浮くとゆうより粘性が大きく微細振動を続け、数週間～数カ月間に亘って水中での寿命があり、すぐには消滅しない。

本願発明は、このようなマイクロサイズ気泡の「マイクロバブル」や、ナノサイズ気泡の「ウルトラファインバブル」（前呼称ナノバブル）を、新たに「ファインバブル」と定義し、ファインバブルを発生する発生器を、水道の蛇口または水道管途中に取付けて、給水時の給水管内に簡単に微小な気泡を入れる、その気泡発生器をより簡単に製造し、容易に使用しょうとするものである。

特開２００４-３３９６２号公報 特開２０１７-２２５９０８号公報 特開２０１８-１１１１９７号公報

従来から、背景技術として説明するように、マイクロバブルとウルトラファインバブルの両者をファインバブルと定義すると、ファインバブルを流路の途中で発生させる発生器には、大きく分けると先ず、特許文献１で示す、軸方向に１軸のみの発生器で発生する「直列１軸流発生方式」がある。

次に、特許文献２で示す、流路を軸方向に２列に分岐し、それぞれの列に発生器を設けて発生する「並列２軸流発生方式」がある。
また、特許文献３で示す、軸を２重軸とし、それぞれの軸廻りに発生器を設けて発生する「直列２重軸流発生方式」がある。

このような従来方式のファインバブルでは、軸流方向に１軸のみの発生器で発生する「直列１軸流発生方式」は発生具の軸長に対し、入口蓋側の部材と出口蓋側の部材が必要なので、全体的に発生器軸長方向の長さがある程度決まってしまうものである。
例えば、既存の設備である水道の手洗い蛇口部に、本願発明の発生器を後付けで取り付ける場合を想定すると、発生器の全長を小さく押さえないと、水出口が下がり過ぎて手洗い姿勢が、腰を曲げなければならず疲れるように成る。

次に、流路を軸方向に２列に分岐し、それぞれの列に発生器を設けて発生する「並列２軸流発生方式」に成ると、発生具部分の有効長さが並列の分増えるので、この分短くでき、発生器全長を短くすることでは特許文献１よりも進歩している。
また、特許文献３で示す、軸を２重軸とし、それぞれの軸廻りに発生器を設けて発生する「直列２重軸流発生方式」も、同様に発生具部分の有効長さが２重軸の分増えるので、発生器全長を短くすることは可能と成る。

しかし、「並列２軸流発生方式」や「直列２重軸流発生方式」では、発生具部分の有効長さは、最長でも２倍までであり、発生器の軸長方向長さをもっと短くするには、更なる改良が必要であり、本願発明はその点を改良し、水流方向の突出長さをなるべく短くしながらファインバブルを発生する能力は低下させない、むしろ向上すると考える構成を述べるものである。

従来構成のファインバブル発生器は、内挿する発生具を１軸や並列２軸や２重軸にすることで気泡の発生性能向上を図っている。
本願発明では、流水の導入口と排出口を有する単なる空洞状の容器体の「径大筒部」に、何も取付けないときは「拡張室付きの流路」、この径大筒部にファインバブル発生具の一部である発生器用の羽根であるバブル発生用羽根群としての複数枚の「円形単板」と、反転流路を造り出すための受け皿である「流路変更体」を共に内挿状に取付けた場合には、「積層式ファインバブル発生装置」として使うものである。

そして、そのファインバブル発生器用の羽根は、１枚の円形単板で構成したものを複数枚組み合わせて積層状とした「積層式のバブル発生用羽根群」とし、この羽根群内には一つの流路だけではなく複数の流路を生じさせながら、組立は簡単にできる形状を提供するものである。
つまり羽根群とした場合、一軸目の、順方向への「第１流路」と二軸目の逆方向に反転する「第２流路」と、三軸目の順方向への「第３流路」を同軸心状態として設けている構造を特徴としているものである。

また、各流路内ごとに設ける周方向の羽根群の突起形状を、「三角形突起の羽根群のみ」だけや、「ひし形突起の羽根群のみ」だけにしたりと、周方向の羽根群の突起形状の異なる円形単板を上下方向に積層して同体として組み付ける「整列型突起羽根群」または「混合型突起羽根群」とし、それは各流路に設ける同形状または異形状の突起羽根を有する円形単板を、１枚ごとに交互に組んだ「単数交互突起羽根群」としたり、この円形単板の羽根群突起形状の積層組合せを、単数枚と複数枚とが入り混じった「ランダム積層羽根群」等に、簡単容易に組み替え得る構成としている。

本願発明は、「バブル発生用羽根群」内に設ける流路を、一軸目の順方向への「第１流路」と二軸目の反転方向への「第２流路」と三軸目の順方向への「第３流路」を、同軸心状態として設けているので、順方向だけに液流のある空洞状容器体の「径大筒部」に、「バブル発生用羽根群」と最下端部の円形単板に接当状に「流路変更体」用の受け皿を取付けるだけで、流路が「順方向流路」から「反転流路」へと替わり、さらに又「順方向流路」へと切り替わり流れるから、軸長の長い短軸や二重軸のファインバブル発生器と同等の効果を、軸長を短くして達成できる。

さらに、ファインバブル発生用羽根群の各羽根は、１枚の円形単板内の流路内の周方向に亘って所定枚数の羽根を有する「周方向羽根群」を、各３流路内で別形状又は同形状の突起羽根として設けた羽根群とし、これを厚み方向に積層して「バブル発生用羽根群」として構成しているので、空洞状容器体の径大筒部に配設する円形単板の厚みを流路方向に半分厚にすると２倍の枚数のバブル発生用羽根群が収納でき、３分の１の厚みにすると３倍の枚数のバブル発生用羽根群が収納可能となる。

このことは、１枚の円形板である円形単板の各流路の円周部分に設ける「周方向羽根群」は、単板１枚（１段）に気泡発生部を複数個設けた気泡発生部群として円形単板の流路内に羽根を加工刻設する場合に、突起羽根の幅と高さが関連してくるが、気泡発生部及び気泡発生部群の形状を大・小変更するに伴い、同時に、単体羽根の厚みも自動的に大・小比例して変更可能であり、気泡発生部の形状設定が容易となる。
つまり、気泡発生部の性能が研究の過程により変遷する場合、厚み方向の変化に対しては常に最良の気泡発生部群の形状を追うことが簡単に行える。

また、各流路内に設ける羽根群を、三角形突起の羽根群だけにした場合の液体流れ方向と、ひし形突起羽根群だけにした場合の液体流れ方向はそれぞれ異なってはいるがある程度予測できる。
それに対し両羽根群を１枚ごとに交互に組んだ交互突起羽根群とした場合や、円形単板の厚み方向の積層組合せを単数と複数とが入り混じったランダム積層羽根群等にした場合は、ファインバブル発生用羽根群として予測不可能の流路変更が生じやすくなる。

つまり、本願発明のバブル発生用羽根群は、複数流路を有した円形単板に、第１・第２・第３流路に同種又は格別の形状の突起羽根を有した「各種構成の円形単板」イ・ロ・ハ・ニ・ホ・・・・単板を、事前に複数種類製造保管しているから、種類の異なる多種類円形単板、イ・イ・イ・・や、ロ・ロ・ロ・・・や、ハ・ハ・ハ・・の「同類項組上げ」、イ・ロ・イ・ロ・・・やロ・ハ・ロ・ハやニ・ホ・ニ・ホ・・・等の「別類整列組上げ」や、イ・イ・イ・ロ・ハ・ロ・ハ・ニ・ホ・ニ・ホ・・・等の「ランダム類ランダム組上げ」等、如何様の組上げ羽根群の各種類に組み立て得るから、別構成のバブル発生用羽根群への種類や厚みの組み換えが非常に簡単容易であり、性能テストの期間短く、テスト回数を短時間に多くできる。

発明全体を示す、全体側断面図である。 図１部材を、分解して示す説明用の分解斜視図である。 積層した主要部品を収納するための、空洞状容器体である。 円形単板の流路内に設ける、三角形突起羽根の配列説明図である。 円形単板第１実施例の、上流側からの斜視図である。 円形単板第１実施例の、下流側からの斜視図である。 円形単板第２実施例の流路内に設けるひし形突起羽根配列説明図である。 円形単板第２実施例の、上流側からの斜視図である。 円形単板第２実施例の、下流側からの斜視図である。 円形単板の流路内の、第３実施例の突起羽根配列説明図である。 円形単板の流路内の、第４実施例の突起羽根配列説明図である。 円形単板の積層時の、周方向ピッチ量別図例の説明図である。

一口で述べると、図３で示す、流水の導入口（１）と排出口（２）を有する単なる「空洞状容器体」の径大筒部（３）に、何も取付けないときは「拡張室付きの流路」とし、この拡張室部分に図１・図２で示すファインバブル発生具である１枚の円形単板（７）から成る発生羽根を複数枚積層したバブル発生用羽根群（８）とし、この羽根群の最下端部の円形単板（７ａ）に接当状に反転流路用の流路変更体（１１）を内挿取付けすることで、ファインバブル発生器とし、流水路中に簡単容易にファインバブル発生装置を構成しようとするものであり、以下、図例に基づいて本願発明の実施の形態を説明する。
なお、以下の実施の形態及び説明文言は、本発明を具体化した一例であり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

流路を水道水の流路で説明する。図１における全体側断面図の構成を、水道ホースの中間部分に取り付けるものとして述べる。
先ず、構成から説明する。図３で示すように、排出路（２）を有する径大筒体（３）は、導入口（１）付きの蓋体（１３）で閉鎖されて、両者で「空洞状容器体」を構成している。（１４）はＯリングであって、ネジ間（１５）から外部への漏水防止として取り付けられている。

導入口（１）の外周部には雄ネジ部（１６）が設けられ、ここを、水道ホース又は蛇口（図示せず。）に取り付けて水を流すと水が容器内に流れ込み、排出口（２）から流れ出す。
このままでは単なる「拡張室付きの流路」を有した「空洞状容器体」というだけなので、この拡張室部分である径大筒部（３）の取付け孔（１７）部に、ファインバブル発生用として、図１に説明する円形単板（７）を複数段積層したバブル発生用羽根群（８）として組上げた、全体の組上げ品を挿入固定して取り付ける。

円形単板（７）は、図１・図５で示すように所定厚み（H）の円盤状板で、中央部に流入水が通過するための第１流路（４）を中心に、その外周の第２流路（５）内の円周方向に設ける三角形突起羽根（９）・（９）・・・から成る周方向羽根群と、さらに外周の第３流路（６）内の円周方向に設ける順方向流路内の三角形突起羽根（９ａ）・（９ａ）・・・から成る羽根群があり、図例では水通過孔である３流路に２羽根群を、１枚の単体羽根（８）部分に設けている。
各流路内の周方向羽根群は、流路ごとに後述する別の羽根群でも良い。

そして、各流路の外周には、流路の隔離壁である外周壁が設けてある。流入水が通過するための第１流路（４）外周には孔第１周壁（２０）が、 その外周の第２流路（５）内の円周方向に設ける三角形突起羽根（９）・（９）・・・から成る羽根群外周には孔第２周壁（２１）が、さらに外周に設ける第３流路（６）内に設ける三角形突起羽根（９ａ）・（９ａ）・・・から成る羽根群外周には最大径の孔第３周壁（２２）が、それぞれ設けられている。

所定厚み（Ｈ）で円盤状の円形単板（７）は、それぞれの周壁の上下の面間の厚みも同寸法として、平面度を均一に保っており、流路間の短絡を防いでいる。
そして、この円形単板（７）を、図１や図２のファインバブル発生器用の羽根として示すように厚み方向に１５枚程度層状に積み重ね、反転流路用としての流路変更体（１１）を先ず径大筒部（３）に皿状面を入り口側に向けて挿入した後、筒体の取付け孔（１７）にバブル発生用羽根群（８）を、円形単板（７）の孔第３周壁（２２）が接当するように取り付ける。

これにより、図１で示すように、導入口（１）から入り、第１流路（４）を経た水は、流路変更体（１１）である受け皿の内側案内面（１１ａ）により、水の進行方向が閉鎖され、流路変更体（１１）の円形状端面（１８）が孔第２周壁（２１）に接当しているから、水は逆向三角形突起羽根（９）・（９）・・・が配設されている第２流路（５）に反転して流入する。
さらに、第２流路（５）に流れ込んだ水は、逆向三角形突起羽根（９）・（９）・・・を通過時にファインバブルを発生しながら蓋体（１３）部まで流れる。

蓋体（１３）には、図１・図２・図５を主体に説明すると、導入口（１）回りの内周端と円形単板（７）の孔第１周壁（２０）間に内周壁リブ（２３）を、蓋体（１３）の外周近傍から突出して円形単板（７）の孔第３周壁（２２）部を押圧する外周壁リブ（２４）と、２つの円形状リブが設けられておりそのリブ高さは平面度方向の寸法を保ってバブル発生用羽根群（８）の円形単板（７）に接当している。
蓋体（１３）のネジ間（１５）を締めこむことで、径大筒部（３）の取付孔（１７）に取り付けられ規制面（１９）で動きを規制されるバブル発生用羽根群（８）は水流入方向の前後面を加圧し、前述した３流路の流路を分離し保持する。

第２流路（５）を経て蓋体（１３）の内側に達した水は、内周壁リブ（２３）方向から外周壁リブ（２４）方向に流動することで順方向の第３流路（６）に流れ込む。
順方向の第３流路（６）には、図５で示すように、三角形突起羽根（９）・（９）・・・が複数個設けられているから、第３流路（６）を流れる水には、更なるファインバブルが追加される。
第３流路（６）を通過した水は、図１、図２で示すように、流路変更体（１１）の４個の支脚（２５）間を抜けて排出口（２）から装置外に出ていく。

本願発明は、前述したように水の流路途中に空洞状容器体を取り付け、何も内挿取付けしない場合は単なる流路の継ぎ手として使用すること。
容器体の径大筒部（３）に円形単板（７）を複数段積層したバブル発生用羽根群（８）と流路変更体（１１）を取り付けることで、簡単にファインバブル発生装置が出現すること。
さらに、バブル発生用羽根群（８）を構成する部材を、１枚の円形単板（７）を集積した集合体とすることで、同部品を多く作れるから、１枚当たり安価に手配できるようにするものである。

そして、円形単板（７）には、順方向に流れる第１流路（４）と逆方向に流れる第２流路（５）と、別流路で順方向に流れる第３流路（６）と、流路を１部材中に３流路有しているので、単純に考えても全長方向の軸長を短くできる。
また、３流路内部のバブル発生羽根の構成を組み替えることで、ファインバブル製造機としての全体性能を簡単容易に変更することができる。

ファインバブル製造性能は明確に示さなかったが、先行技術文献で引用の各特許文献で表示の網状のひし形凸部でも良く、引用されていないが、三角形の凸部でも卍状の板でも良く、ファインバブルを発生する構成なら、別段特定するものではない。図例の説明では、三角形とひし形の突起羽根としている。
本願は、３流路でどこかの流路にファインバブル発生部を取り付けた円形単板（７）を、同一形状に製作し、同一形状の円形単板（７）をどのように簡単容易に組み立て重合すれば、バブル発生用羽根群（８）が出来上がるか、次に説明する。

円形単板（７）には流路を分割する周壁が設けられている。
それは、上流側から見た斜視図の図５で説明すると、中央部の第１流路（４）回りの孔第１周壁（２０）を中心に、次の第２流路（５）回りの孔第２周壁（２１）、最大外径部の第３流路（６）回りの孔第３周壁（２２）が設けられている。
そして、第１流路（４）回りの孔第１周壁（２０）には、厚み方向の上方に突出する突起部（２６）が設けられ、下方には凹部（２７）が設けられている。
凹部（２７）は、図面上は幅のある溝で示しているが、製品化では水の短絡防止のため馬蹄形の壁を設けた溝を孔第１周壁（２０）の対応面に、円周方向に羽根間に羽根の枚数ぶん刻設して組立容易化を図っている。

また、突起部（２６）や凹部（２７）は、孔第２周壁（２１）部でも良い。
図５では、この孔第１周壁（２０）上面に設けた突起部（２６）に対し、孔第１周壁（２０）の下面に設ける凹部（２７）の位置を円周方向に左にずらしているから、円形単板（７）の突起部（２６）を凹部（２７）に嵌合して積層していくと、次の位置の円形単板(７)が左廻りにずれていく。これを、図４で説明する。
図４は円形単板（７）の、第２流路（５）や第３流路（６）内に配設する三角形突起羽根（９）の羽根配列説明図である。

図４の図例では、１枚目の円形単板（７）に刻設する三角形突起羽根（９）に対し、２枚目の円形単板（７ｂ）に刻設する三角形突起羽根（９ｂ）が羽根側から見て右横方向に２分の１ピッチずれている。
これは、図５で示す円形単板（７）の孔第１周壁（２０）上に突出の突起部（２６）と、孔第１周壁（２０）下面の切り欠きである凹部（２７）が、第１流路（４）側から見ると左横方向に１／２ピッチずれていることである。
つまり、２枚目の円形単板（７ｂ）の、孔第１周壁（２０ｂ）上に突出の突起部（２６ｂ）が、孔第１周壁（２０）下面の切り欠きである凹部（２７）に嵌合することで、三角形突起羽根（９）に対する三角形突起羽根（９ｂ）は右方向に
２分の１ピッチずれていく。
横方向ピッチの、他のずらしかたについては、図１２で後述する。

図７は円形単板（７）の第２実施例である、第２流路（５）や第３流路（６）内に配設するひし形突起羽根（１０）の羽根配列説明図である。
図７では、突起羽根を横方向に１／２ピッチづつずらしている。これも、円形単板（７）の孔第１周壁（２０）の上面に突出する突起部（２６）と、孔第１周壁（２０）下面に設けた凹部（２７）の位置を周方向の突起羽根ピッチの半分だけずらすことで、2枚目の円形単板（７ｂ）上に突出の突起部（２６ｂ）を、孔第１周壁（２０）下面の切り欠きである凹部（２７）に嵌合することで、ひし形突起羽根（１０）に対する2枚目の円形単板ひし形突起羽根（１０ｂ）は右方向にずれて、周方向全体でひし形突起羽根群（８ｂ）となり、図７で示すように周方向に半ピッチづつずれた円形単板(７)・(７ｂ)・（７ｃ）・（７ｄ）・・・として組みあがる。

図１０は、円形単板（７）の第３実施例である、第２流路（５）や第３流路（６）内に配設する三角形突起羽根（９）の三角形突起羽根群（８ａ）と、ひし形突起羽根（１０）のひし形突起羽根群（８ｂ）から成る単数の円形単板（７）を交互に組み立てた、交互突起羽根群（８ｃ）の羽根配列説明図である。
図で示すように、三角形突起羽根（９）を流路内に有する円形単板(７)に対し、次の２枚目の円形単板(７ｂ)はひし形突起羽根（１０）とし、周方向のピッチを半分ずらすようにしている。
そして、３枚目の円形単板(７ｃ)は、また三角形突起羽根（９）へと同形状の突起羽根を単数枚使用の繰り返しで、バブル発生羽根群（８）を構成している。

図１１は、円形単板（７）の第４実施例であり、第２流路（５）や第３流路（６）内に配設する三角形突起羽根（９）とひし形突起羽根（１０）から成る円形単板（７）の組合せを、ランダム積層羽根群（８ｄ）とした羽根配列説明図である。
図例では、１枚目の円形単板（７）は三角形突起羽根（９）から成る三角形突起羽根群（８ａ）を流路内に有する円形単板(７)とし、次の２枚目の円形単板(７ｂ)と３枚目の円形単板(７ｃ)はひし形突起羽根（１０）から成るひし形突起羽根群（８ｂ）とし、周方向のピッチを其々半分ずらすようにしている。

そして、４枚目の円形単板(７ｄ)は、１枚目と同じ三角形突起羽根（９）から成る三角形突起羽根群（８ａ）とし、周方向のピッチを半分ずらすようにしている。
５枚目の円形単板(７ｅ)は、またひし形突起羽根（１０）へと、突起羽根群を単数枚や複数枚使用と不規則な組み合わせの繰り返しで、バブル発生羽根群（８）をランダム積層羽根群（８d）に構成している。

図１２は、他の周方向ピッチの決め方を示す、説明図である。
それは、円形単板（７）の孔第１周壁（２０）上面に突出設けたピン状の突起部（２６）に対し、孔第１周壁（２０）下面に設けた凹部（２７）が周方向にどの程度ずらしているかで決まる。
図１２では、一番上の円形単板（７）上面に突出する突起部（２６）に対し、２枚目の円形単板（７ｂ）上面に突出する突起部（２６ｂ）を嵌合する凹部（２７）位置を、三角形突起羽根（９）２枚間の距離（ピッチ）の４分の１の間隔としている。

図１２のこの説明図が、円形単板（７）の第３流路の三角形突起羽根（９）の場合で説明する。
第３流路（６）の水の流れの一つが、水の流れ（A）として三角形突起羽根（９）・（９）の両者斜面間に沿って集まり２枚目の円形単板（７ｂ）の三角形突起羽根（９ｂ）の右斜面（Ｒ９ｂ)面に当たり、３枚目の円形単板（７ｃ）の三角形突起羽根（９ｃ）の右斜面（Ｒ９ｃ)面を経て、右方向流れ（AＲ）として進んでいく。

図１２では、周方向ピッチを４分の１としているので、右流れ量少なく下方向きに多く流れる。
先述した図４の場合、一番上の円形単板（７）上面に突出する突起部（２６）に対し、２枚目の円形単板（７ｂ）上面に突出する突起部（２６ｂ）を嵌合する凹部（２７）位置を、三角形突起羽根（９）２枚間の距離（ピッチ）の２分の１の間隔としていたので、第３流路（６）の水の流れの一つが、水の流れ（A）として三角形突起羽根（９）・（９）の両者斜面間に沿って流下すると、２枚目の円形単板（７ｂ）の三角形突起羽根（９ｂ）の先端尖り部で左右斜面にそれぞれ左流れ（Ｌ９ｂ）と右流れ（Ｒ９ｂ）として左右に略２分割され、３枚目の円形単板（７ｃ）の三角形突起羽根（９ｃ）の先端尖り部で左右斜面にそれぞれ左流れ（Ｌ９ｃ）と右流れ（Ｒ９ｃ）として左右に略２分割され下方に流れていくことを続ける。

即ち、図４のように２分の１ピッチの三角形突起羽根（９）は、左右に略均等に下方に流れ落ち、図１２の４分の１ピッチの三角形突起羽根（９）はずれた方向に横移動しながら下方に流れる横動流となる。
このように、一番上の円形単板（７）の孔第１周壁（２０）上面に突出する突起部（２６）と、孔第１周壁（２０）下面に設ける凹部（２７）の周方向のズレを大・中・小変更することで、流路を流れる水の方向を左向きから右向き迄、また、下方に速く流したり、側方に強く流したり、整然と流したり、撹拌・拡散・収斂方向と、何れにも調整可能と成る。

次に、図７で示す２分の１ピッチのひし形突起羽根（１０）・（１０）・・・から成るひし形突起羽根群（８ｂ）の水の流れについて説明する。
円形単板（７）のひし形突起羽根（１０）・（１０）間に流下する水の流れ（Ａ）は、２枚目の円形単板（７ｂ）のひし形突起羽根（１０ｂ）の右斜面（Ｒ１０ｂ）側に多量の水が流れ、左面側（L１０ｂ）には少量となる。
このように、ひし形突起羽根（１０）の場合、図では右斜め下方への略直進する所定方向に向かって流下する。

図１０では、三角形突起羽根（９）とひし形突起羽根（１０）を、交互に組み合わせた構成の水の流れについて説明する。
円形単板（７）の三角形突起羽根（９）・（９）間に流下した水の流れ（A）は下動流下し、２枚目の円形単板（７ｂ)に設けたひし形突起羽根（１０ｂ）右斜面（R１０b)に多量の水が案内され右斜め下方へ略直進し、３枚目の円形単板（７ｂ）に設けた三角形突起羽根（９ｃ）・（９ｃ）の左斜面（Ｌ９ｃ）に接触し下流方向への下動流と、上方に一部分流と成りながら略斜め方向に流れる。

ひし形突起羽根（１０ｂ）で、右斜め下流に方向性を得た流れは、３枚目の円形単板（７ｃ）に設けた三角形突起羽根（９ｃ）の左斜面（Ｌ９ｃ）により下方向に流れを変えられ、４枚目の円形単板（７ｄ）に設けたひし形突起羽根（１０d）右斜面（R１０ｄ）により再度斜め下流に向きを変える。
このように、向き替えの回数が強く多くなる時、水中の気泡が分離しファインバブルの発生が増える。

以上、説明のように一般的には、三角形突起羽根（９）は、左右に略均等に流れ落ちるが、次の段の円形単板の三角形突起羽根（９ｂ）次第で、左右均等分流の継続や左右に振った方向性ありの流下も可能である。
また、ひし形突起羽根（１０）の場合、流下方向が決まることが多い。
単純に考えると、羽根と羽根の隙間から流れる水流を、次の羽根に当てることで再度羽根形状に沿って分流し、羽根後端形状又は角部により気泡を生じさせ、それを次の下流側羽根に当てることを、繰り返すものである。

本願発明では、突起部（２６）と凹部（２７）が配設された１枚の円形単板（７）を経大筒部（３）の取付孔（１７）部に挿入する分だけ積み重ねた後、取付孔（１７）に流路変更体（１１）と共に組み込んだだけでバブル発生用羽根群（８）としているから、羽根群の組合せを三角形突起羽根（９）のみの結合としたり、ひし形突起羽根（１０）のみの結合としたり、三角形突起羽根（９）とひし形突起羽根（１０）を交互にくんだり、三角形突起羽根（９）とひし形突起羽根（１０）をランダム個数に組んだりと、簡単に組み替え得る。

即ち、ファインバブルの発生量が初期設定の構成に対し、組み替えてのテストが単品部品を新作せず、作成済みの各数種の羽根群のうちの別羽根を挿入した新規構成のバブル発生羽根群と成るから、突起部（２６）と凹部（２７）の周方向偏移量が同寸法の場合や、一部の円形単板（７）は周方向偏移量を変える等バブル発生羽根群の組み合わせが無限に変更容易となり、組み合わせを変えたバブル発生羽根群の作成が速くできる。

周方向偏移量の調整について述べると、前述したが孔周壁上の突起羽根位置部分に突出のピン状の突起部(２６)に対し、孔周壁下面に設ける凹部(２７)の形状と数を、水が隣の流路に短絡しないよう馬蹄形の壁付きの溝とし、その数を突起羽根間のすべての部分に刻設すれば、円形単板(７)に対し２枚目の円形単板(７b)の突起部（２６b）を嵌入する馬蹄形壁部付きの凹部（２７）の数が増え円形単板(７)の積層組立が楽になる。

積層組立を容易にする、別の構成について説明する。
図１・図２で示す円形単板（７）の孔第１周壁（２０）には、係合溝縁（２８）と係合突縁（２９）が設けられ、円形単板(７)を重合時に、最下端部の円形単板(７ａ)の係合溝縁（２８ａ）に隣の円形単板（７ｍ）の係合突縁（２９ｍ）を引っ掛け押し込み嵌め合いながら回転し、孔第２周壁（２１）の１個の突起部（２６）に複数個所設けた凹部（２７）の一つを咬み合わせて嵌合する。

水流衝突時に、廻りの羽根のそれぞれの角部にて水流内に、小さな気泡を発生させるのであるが、羽根の形状、羽根をどうズラスかの偏移量等で、水流の方向や強さはどのようにでも変えることができる。
つまり、円形単板（７）の単体羽根を積み重ねて使用することで羽根形状のテスト時には、同形状の羽根の積層使用、同形状羽根で偏移量の変化を増やす仕様、積層羽根の一部形状変更を組み込む等、変化の多い製品が安価に製造できる。

円形単板（７）の突起部（２６）と凹部（２７）の関係は、円形単板（７）を組み立てるに際し基準治具の軸に対し、円形単板（７）の挿入方向（上下面）をどちらかに決めて放り込むだけで重合可能状態と成り、その後上端に位置する最下端部の円形単板（７ａ）孔第３周壁（２２）部分を廻せば、自重により突起部（２６）と凹部（２７）が噛み合うので、特別の技術なくバブル発生用羽根群（８）の積層体を組上げることができる。
つまり、経験の少ない人でも簡単容易に主要部の組立ができ、組立工数減の一助となる。

また、この羽根のズレを利用して、流水中の空気を細断し流水にファインバブルを含ませたファインバブルの製造器とするものであり、バブル発生用羽根群（８）としての作用効果は、図１０や図１１や図１２の説明と重なるので、詳細は省略する。
単純に考えると、羽根と羽根の隙間又は一方斜面に沿って流れる水流を、次の羽根の偏移部や中央部に当てることで再度羽根形状に沿って分流し、羽根後端形状又は角部により気泡を生じさせ、それを次の下流側羽根に当てることを、繰り返すものである。

図８・図９で、別構成のバブル発生用羽根群（８）について説明する。
３流路の位置や、円形単板（７）の積層用に必要な突起部（２６）と凹部（２７）の位置関係は変わらず、羽根群の形状が図５・図６の羽根は、円周方向等径時点の羽根断面が三角形であるのに対し、別構成のひし形突起羽根群（８ａ）の羽根は、円周方向等径時点の羽根断面がひし形の羽根群形状としている部分で異なっている。

この形状差は、第１流路（４）に対し、図８で上流方向からの水の流れで説明すると、第１流路（４）を下向きに流れる水流が反転して、第２流路（５）から上方に流れてくると、羽根のひし形突起羽根（１０）により第２流路（５）では、水流を下から見て左回転で上昇する旋回方向指定流となる。
つまり、図９で示す下流側からの水流入方向で第２流路（５）を見ると、左回転しながら流れている。

ひし形の羽根断面にすると、水流方向は、初めの設計時点で決まる。
羽根群の形状が図４・図５・図６の三角形状の断面の羽根は流れた先の抵抗により、二つの方向に分離して流れる水流は、抵抗の少ない方へと流れる。
このように、羽根断面の形状で、水流方向は変化する。

図５では、突起部（２６）と凹部（２７）を孔第１周壁（２０）上に設けているが、両者は孔第２周壁（２１）や別の対抗面間に構成しても同効である。
なお、径大筒体（３）や蓋体（１３）を透明材で構成すると、第２流路（５）や最外周の第３流路（６）部分での水流が直接確認できるから、バブル発生用羽根群（８）として第２流路（５）や最外周の第３流路（６）部分での気泡混入が、ミリバブルか、マイクロバブルか、ウルトラファインバブルか、気泡の大きさや気泡の色で判断できるから、性能向上テストがより容易にできる。

また、バブル発生器用羽根群（８）である円形単板（７）もそれぞれ透明体で構成すると、第１流路（４）と第２流路（５）と最外周の第３流路（６）の、３流路全てのバブル発生の性能が確認できる。
そして、透明部材の一部を黒色や赤色や黄色等、格別色にすると、各流路での気泡郡の発生がよく見えたり、隠れたりと、目視的に、意外性のある利用も可能である。

本願発明は、３流路以上の複数流路を有することを特徴とし、例えば、第１流路（４）内に螺旋等を配置して、最初から流入水を過回転しておけば、第２流路（５）内に設置の一次ファインバブル羽根群や、第３流路に設置した二次ファインバブル羽根群等のバブル製造性能が変化する。
さらに、円形単板（７）に、５流路、７流路等、奇数流路を設けることで、厚み方向の全長を短くできる等、種々の構成が考えられる。

１ 導入口 ２ 排出口
３ 径大筒部 ４ 第１流路
５ 第２流路 ６ 第3流路
７ 円形単板 ７ａ 最下端部の円形単板
７ｂ ２枚目の円形単板 ７ｃ ３枚目の円形単板
８ バブル発生用羽根群 ８ａ 三角形突起羽根群
８ｂ ひし形突起羽根群 ８ｃ 単数交互突起羽根群
８ｄ ランダム積層羽根群 ９ 三角形突起羽根
９ａ 混合型突起羽根群 １０ ひし形突起羽根
１１ 流路変更体 １１ａ 内側案内面
１２ 周方向羽根群 １３ 蓋体
１４ Ｏリング １５ ネジ間
１６ 雄ネジ部 １７ 取付孔
１８ 円形状端縁面 １９ 規制面
２０ 孔第１周壁 ２１ 孔第２周壁
２２ 孔第３周壁 ２３ 内周壁リブ
２４ 外周壁リブ ２５ 支脚
２６ 突起部 ２７ 凹部
２８ 係合溝縁 ２９ 係合突縁
Ａ 水の流れ ＡR 右方向流れ
Ｈ 所定厚み

Claims (6)

1. 入口流路用の導入口（１）と出口流路用の排出口（２）の間に径大の径大筒部（３）を備え、該、径大筒部（３）内に入口流路と同方向の第１流路（４）と、入口流路と逆方向の第２流路（５）と、入口流路と同方向だが別室の第３流路（６）の少なくとも３流路を備えている円形単板（７）を複数枚層状に積重ねてバブル発生用羽根群（８）として配置し、
   該、バブル発生用羽根群（８）の第１流路（４）下流側最下端部の円形単板（７ａ）に接当させる皿状の流路変更体（１１）を備えていることを特徴とした、
   積層式ファインバブル発生装置。
2. 円形単板（７）の３流路内いずれかに設ける羽根を三角形突起羽根（９）のみとして、三角形突起羽根群（８ａ）を構成することを特徴とした、
   請求項１記載の積層式ファインバブル発生装置。
3. 円形単板（７）の３流路内いずれかに設ける羽根をひし形突起羽根（１０）のみとして、ひし形突起羽根群（８ｂ）を構成することを特徴とした、
   請求項１記載の積層式ファインバブル発生装置。
4. 円形単板（７）の３流路内いずれかに設ける羽根を、
   三角形突起羽根（９）のみとした三角形突起羽根群（８ａ）と、ひし形突起羽根（１０）のみとしたひし形突起羽根群（８ｂ）とを、
   混合した混合型突起羽根群（９ａ）とすることを特徴とした、
   請求項１記載の積層式ファインバブル発生装置。
5. 円形単板（７）の積層組合せを交互に単数扱いで規則的に並べて構成する、単数交互突起羽根群（８ｃ）とすることを特徴とした、
   請求項１または請求項２または請求項３または請求項４記載の積層式ファインバブル発生装置。
6. 円形単板（７）の積層組合せを、単数と複数とが入り混じったランダム積層羽根群（８d）に構成することを特徴とした、
   請求項１または請求項２または請求項３または請求項４記載の積層式ファインバブル発生装置。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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