JP2023173868A - 噴射対象洗浄用微細気泡発生機構 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構造としつつ、微細気泡を含む液状流体の流量を増加させることができる微細気泡発生機構を提供する。【解決手段】微細気泡発生機構としてのシャワー装置は、内部に流路を有する本体部を備え、前記流路は、中央流路部７５と、中央流路部７５におけるメイン中心軸線を中心にして放射状に配されている第１の案内流路部７７Ａと、第１の案内流路部７７Ａの下流側の端部と連続している第１の旋回流形成部７８Ａと、第１の旋回流形成部７８Ａの側周壁部に接続されている第２の案内流路部７７Ｂと、第２の案内流路部７７Ｂの下流側の端部と連続している第２の旋回流形成部７８Ｂと、を具備し、第１の噴出開口部及び第２の噴出開口部から流水がマイクロバブルを含む状態で噴出されると共に、少なくとも隣り合う噴出開口部から噴出された旋回流同士が干渉する。【選択図】図１１

Description

本発明は、マイクロバブル等の微細気泡を含む液状流体を空気中の噴射対象に向けて噴射する噴射対象洗浄用微細気泡発生機構に関する。

従来、例えばマイクロバブル等の微細気泡を含む流水を噴出する機構としては、旋回流方式を用いた機構が知られている。（例えば特許文献１参照）。また、本発明者は、コンパクトな構造でありながら、豊富なマイクロバブルを発生させて洗浄効果が高い噴射対象洗浄用微細気泡発生機構を提供している（特許文献２参照）。

特開２００８－０２３４３５号公報 特許第６９３６３５７号公報

しかしながら、全体構造はより一層コンパクトなものが要求される一方、マイクロバブル等の微細気泡量を増加させたり、水流の量や強さを増加させたりすることもさらに求められている。

そこで本発明は、簡易な構造としつつ、設計の自由度が向上する噴射対象洗浄用微細気泡発生機構を提供することを目的とする。

本発明は、微細気泡を含む液状流体が所定の噴出方向に沿って空気中へ噴出し、当該液状流体が、空気中にある噴射対象に射当てられる噴射対象洗浄用微細気泡発生機構であって、内部に流路が形成されている単一の本体部を備え、前記流路は、前記噴出方向に沿うように定められる軸線をメイン中心軸線とし、前記メイン中心軸線を中心とする円を含む面を横断面とする空室部で構成され、かつ、液状流体が当該本体部の外部から前記メイン中心軸線に沿って流入する凹状の中央流路部と、前記中央流路部における前記メイン中心軸線の周りに形成された側周壁部に接続されて前記中央流路部と連続しており、前記メイン中心軸線を中心にして放射状に互いに独立して等間隔で配されている複数の第１の案内流路部と、前記第１の案内流路部の下流側の端部と各々連続しており、前記噴出方向を流動方向として下流に向かうに従って内径が縮径するテーパー形状部分を含む通路部で構成された複数の第１の旋回流形成部と、を具備し、前記複数の第１の旋回流形成部が、前記単一の本体部内で、前記メイン中心軸線を中心として前記中央流路部の周りに周状に配列されており、当該第１の旋回流形成部の下流端には、前記本体部の外へ開放された第１の噴出開口部が、当該第１の旋回流形成部と一対一対応となるように形成されて前記第１の噴出開口部が前記単一の本体部に複数配列されており、さらに、複数の前記第１の旋回流形成部の側周壁部に上流側の端部が接続されて前記第１の旋回流形成部と連続しており、前記メイン中心軸線を中心にして前記第１の旋回流形成部よりも外側に配されている第２の案内流路部と、前記第２の案内流路部の下流側の端部と各々連続しており、前記噴出方向を流動方向として下流に向かうに従って内径が縮径するテーパー形状部分を含む通路部で構成された第２の旋回流形成部と、を具備し、前記第２の旋回流形成部の下流端には、前記本体部の外へ開放された第２の噴出開口部が、当該第２の旋回流形成部と一対一対応となるように形成されて前記第２の噴出開口部が前記単一の本体部に複数配列されており、前記第１の噴出開口部から噴出する前記液状流体の単位時間あたりの流量と、前記第２の噴出開口部から噴出する前記液状流体の単位時間あたりの流量とがほぼ等しく、前記中央流路部に導入された前記液状流体が前記第１の案内流路部を経由して前記第１の旋回流形成部に流入し、前記第１の旋回流形成部に流入した前記液状流体の一部が前記第２の案内流路部に流入して当該第２の案内流路部を経由して前記第２の旋回流形成部に流入し、前記第１の旋回流形成部において当該液状流体が前記第１の噴出開口部に向かって流動しながら旋回流となって当該第１の噴出開口部から微細気泡を含む状態で噴出されると共に、前記第２の旋回流形成部において当該液状流体が前記第２の噴出開口部に向かって流動しながら旋回流となって当該第２の噴出開口部から微細気泡を含む状態で噴出され、前記第１の噴出開口部から空気中へ噴出された旋回流及び前記第２の噴出開口部から空気中へ噴出された旋回流において、少なくとも隣り合う旋回流同士が、当該第１の噴出開口部及び当該第２の噴出開口部より下流の位置の空気中において干渉してなり、前記第１の旋回流形成部及び前記第２の旋回流形成部を流動する液状流体における旋回流の旋回方向が同方向とされて噴射対象に射当てられることにより、空気中にある当該噴射対象が洗浄されるものであり、さらに、前記単一の本体部を下部材とし、前記下部材における上流側の面となる上面に重ね合わされて前記下部材と締結される上部材をさらに備え、前記上部材における上流側の面となる上面の中央には、液状流体が導入される導入部が設けられており、かつ前記上部材の中央には、前記導入部と連通する丸孔状の上部材側流路部が貫通状に設けられており、これに対して前記下部材には、前記中央流路部と前記第１の案内流路部と前記第１の旋回流形成部と前記第２の案内流路部と前記第２の旋回流形成部とが、当該下部材の上面に露出するように設けられており、かつ前記上部材と前記下部材とが重ね合わされた状態で前記上部材側流路部と前記中央流路部とが連通するとともに、前記第１の案内流路部と前記第１の旋回流形成部と前記第２の案内流路部と前記第２の旋回流形成部とが当該上部材の下流側の面となる下面で被覆され、かつ前記上部材側流路部の内径と前記中央流路部の内径とが同じであり、当該下部材における下流側の面となる下面に、前記第１の噴出開口部及び前記第２の噴出開口部が配列されてなるものであることを特徴とする噴射対象洗浄用微細気泡発生機構である。

かかる構成は、いわゆる旋回流方式を前提としており、あらかじめ混合された気体と液状流体とが、中央流路部から第１の旋回流形成部に向けて放射状に案内され、各旋回流形成部において旋回流とされる。そして、各旋回流形成部から旋回流が噴出する際（噴出時又は噴出後を含む）の速度差で生じるせん断力に加え、第１の旋回流形成部から噴出する旋回流同士が空気中で干渉する際に発生するせん断力により、相乗的に、液状流体内に微細気泡（例えばマイクロバブル）が豊富に生成され、高濃度の微細気泡を含む液状流体を噴出させることが可能となる。さらに、本発明は、第２の旋回流形成部を備えており、コンパクトな全体構造としつつ、噴出開口部を実質的に倍増させることができ、近傍の噴出開口部同士から噴出された液状流体が空気中で複雑に干渉しあうことによってより一層高濃度の微細気泡が豊富に生成されることとなる。

また、前記第１の噴出開口部から噴出する前記液状流体の単位時間あたりの流量と、前記第２の噴出開口部から噴出する前記液状流体の単位時間あたりの流量とがほぼ等しくされることで、液状流体をムラなくほぼ均一に噴出することができる。

ここで、前記第１の噴出開口部と前記第２の噴出開口部とは、メイン中心軸線から直線状に配列されるのではなく、周方向にずれた、いわゆる千鳥配列されていることが望ましい。これによって、コンパクトな構成としつつ、噴出開口部から噴出された液状流体に偏りが生じることを防止することができる。

ところで、微細気泡を含む単独の旋回流を、小径の孔を多数備えた噴射板を介してシャワーとして噴射する従来機構では、この噴射板が大きな抵抗となり、微細気泡を発生させるための水圧差が確保しにくいという問題がある。また、前記のような単独の旋回流をそのまま噴射する機構では、シャワーとして使用できないという問題がある。一方、本発明にあっては、噴出開口部が複数形成されている本体部の面が噴射面となるため、当該本体部をそのままシャワー本体として使用することも可能となる。

本発明にかかる噴射対象洗浄用微細気泡発生機構は、簡易な構造としつつ、噴出開口部を多数形成することができる優れた効果がある。

参考例１にかかるシャワー装置の概要側面図である。 参考例１にかかるシャワー装置の概要側断面図である。 参考例１にかかる下側部材を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は底面図である。 （ａ）は参考例１にかかる下側部材の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ｂ－Ｃ線組み合わせ断面図である。 （ａ）は参考例１にかかる下側部材を通過する流水を模式的に示す説明図であり、（ｂ）は参考例１にかかる中央流路部、及び案内流路部を通過する流水を模式的に示す説明図であり、（ｃ）は参考例１にかかる旋回流形成部を通過する流水を模式的に示す説明図である。 参考例１にかかる使用状態のシャワー装置を示す説明図である。 （ａ）参考例１として別例の本体部を示す説明図であり、（ｂ）は参考例１として別例の使用状態のシャワー装置を示す説明図である。 参考例２にかかるシャワー装置の概要側面図である。 参考例２にかかる下側部材を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は底面図である。 実施例１にかかるシャワー装置の概要側面図である。 実施例１にかかる下側部材の平面図である。 実施例１にかかる下側部材の底面図である。 実施例１にかかるシャワー装置の部分断面斜視図である。

以下、本発明の噴射対象洗浄用微細気泡発生機構を具体化した実施例を詳細に説明する。なお、本発明は、下記に示す実施例に限定されることはなく、適宜設計変更が可能である。ところで、微細気泡には、マイクロバブルやナノバブル等が含まれるところ、本実施例はマイクロバブルを一例として説明する。また、液状流体には、種々の液状の流体が含まれるところ、本実施例では水（水道水）を一例として説明する。

先ず、本発明の噴射対象洗浄用微細気泡発生機構の基本技術を、以下の参考例に沿って説明する。

〔参考例１〕
図１に示すように、噴射対象洗浄用微細気泡発生機構としてのシャワー装置１は、マイクロバブルを含む流水を噴出する機能を有している。具体的に図１では、下方向を噴出方向としている。

また、シャワー装置１は、使用者が把持する手持ち部１０と、手持ち部１０の先端に取り付けられた本体部２０Ａとを有している。そして、水源（図示省略）から供給された流水が手持ち部１０内を通過した後、本体部２０Ａ内に導入され、マイクロバブルを含む流水として本体部２０Ａの下面（底面）に形成された噴出開口部３２から噴射される。

なお、手持ち部１０よりも上流側には、気体混合器４０が配設されている。この気体混合器４０は、水に空気を混合させる機能を有しており、特開２０１４－０５７９１５等で開示されるような公知技術が好適に採用可能である。気体混合器４０の詳細は、公知技術であるため省略する。

また、図１等に示すように、本体部２０Ａは、ほぼ円板形状で上流側に配される上側部材２１と、上側部材２１の下流側に配され、上側部材２１とほぼ同じ寸法形状の下側部材２２とで構成されている。そして、上側部材２１と下側部材２２は、ボルト等の締結部材３０で、互いに重ね合わされた状態で締結されている。

図２に示すように、上側部材２１の上面中央には、手持ち部１０の先端が接続される導入部２３が設けられており、導入部２３の外周に手持ち部１０が螺着可能となっている。また、上側部材２１の中央には、丸孔状の上側部材側流路部２４が貫通状に設けられている。

これに対し、下側部材２２の上面には、平面視で円形の中央流路部２５が凹状に設けられている。この中央流路部２５は、上側部材側流路部２４と同じ内径で、上記した噴出方向に沿うように定められるメイン中心軸線Ｌ１を横切る円を含む面を横断面とする空室部で構成されている。すなわち、中央流路部２５は、メイン中心軸線Ｌ１の周りに形成された側周壁部２６によって囲繞された空間で構成されている。

また、図３，図４に示すように、中央流路部２５の側周壁部２６には、複数（１２本）の案内流路部２７が等間隔で互いに独立して接続されている。さらに詳述すると、案内流路部２７は、メイン中心軸線Ｌ１を中心にして放射状に配置されており、各々は狭い幅で直線状の流路部で構成されている。そして、中央流路部２５と案内流路部２７とが連続し、上流から下流に向かって水が流通可能となっている。なお、本参考例では、各案内流路部２７の深さは互いに等しく、また、案内流路部２７の深さよりも、中央流路部２５の深さの方が深い形状とされている。

また、案内流路部２７の下流側の端部には、ノズルとしての旋回流形成部２８がそれぞれ設けられている。ここで、旋回流形成部２８は、平面視で円形状であり、各案内流路部２７と、各旋回流形成部２８とが接続する部位では、旋回流形成部２８の接線上に案内流路部２７が位置する位置関係が成立している。このように、全ての案内流路部２７は、各旋回流形成部２８の中心に対して一側に偏位しており、しかも全て同じ向きに偏位する態様で接続されている。

さらに、旋回流形成部２８は、噴出方向を流動方向とした流路部で構成されており、図２に示すように、当該旋回流形成部２８における流動方向に沿ってサブ中心軸線Ｌ２がそれぞれ定められている。そして、サブ中心軸線Ｌ２を横切る横断面が円形状とされており、かつ、サブ中心軸線Ｌ２が下流に向かうに従ってメイン中心軸線Ｌ１に向かって漸近しており、各旋回流形成部２８が下流側においてメイン中心軸線Ｌ１側に傾斜している。

また、旋回流形成部２８の上流側はストレート形状部分２９Ａで形成されていると共に、下流側は下流に向かうに従って内径が縮径するテーパー形状部分２９Ｂで形成されている。そして、テーパー形状部分２９Ｂの下流端が、下側部材２２の下面（底面）に相当しており、かかる下面（底面）には、外部に開放された噴出開口部３２が形成されている。

なお、上述した本参考例の中央流路部２５と、案内流路部２７と、旋回流形成部２８とで、本参考例にかかる本体部の流路が構成されている。

これまでに述べた構成にあって、本体部２０Ａに空気を含む流水が導入されると、この流水は上側部材２１の上側部材側流路部２４を介して、下側部材２２の中央流路部２５に導入される。そして、中央流路部２５に導入された流水は、図５に示すように、中央流路部２５の底面３１によって堰き止められると共に、放射状に形成された複数の案内流路部２７に誘導される。

そして、各案内流路部２７に誘導された流水は、各先端部に接続された旋回流形成部２８に到達し、旋回流形成部２８においてらせん状に流下して旋回流が生成される。具体的には、流水が噴出開口部３２に向かって流動しながら全ての旋回流形成部２８において平面視で右方向の旋回流が形成される。

そして、旋回流形成部２８のテーパー形状部分２９Ｂを流水が通過すると、図６に示すように噴出開口部３２から一気にマイクロバブルを含む流水として噴出される。

ここで、複数の旋回流形成部２８は、メイン中心軸線Ｌ１を中心としていわば同一平面上にかつ周状に配列されており、各噴出開口部３２から噴出された旋回流は、少なくとも隣り合う旋回流同士で干渉する。このため、旋回流同士が干渉し合うことに起因して、旋回流は白濁し、当該旋回流の周囲にはミストが霧状に飛散する作用効果が得られる。

すなわち、各旋回流形成部２８から旋回流が噴出する際の速度差で生じるせん断力に加え、複数の旋回流形成部２８から噴出する旋回流同士が空気中で干渉する際に発生するせん断力により、相乗的に、流水内にマイクロバブルが豊富に生成され、高濃度のマイクロバブルを含む流水を噴出させることが可能となる。

しかも、上記構成は、単一の本体部２０Ａ内に複数の旋回流形成部２８を備え、全旋回流形成部２８で生成される旋回流の旋回方向が同一とされているため、単一の旋回流を形成する従来品に比して、噴出される旋回流の旋回強度がより一層向上することとなる。

ここで、本構成におけるマイクロバブルの発生要因について考察する。液状流体は旋回流として噴出開口部３２から空気中へ噴出し、空気中で干渉して空気中にある噴射対象に射当てられる。ここで、液状流体が噴出開口部３２から空気中へ噴出された際には、大気圧下に放出されたことによる減圧効果により、瞬間的に球体化した液滴が無数に形成されると考えられるところ、こうした球体化した液滴においては、まさに噴出開口部３２から飛び出す際に当該噴出開口部３２における開口縁との摩擦が生じる部位と、外気に接していることで摩擦の影響が相対的に小さい部位とが生じ、その摩擦力の差に起因して当該液滴が噴出開口部３２における開口縁の内壁を転がるようにして自転しながら放出されると推定している。これにより、微細気泡を含む液状流体を液中（例：水中）に送り込む構成とは異なり、噴出開口部３２から噴出した旋回流同士の衝突によって生ずるせん断力や、液状流体の液滴の自転による微視的な作用を効果的に利用している。

なお、図３に示すように、本体部２０Ａの下面（底面）に複数の噴出開口部３２が配列された構成であるため、本体部２０Ａの寸法を過剰に大きくすること無く、所定の噴射パターンのシャワーとして機能させることが可能となる。

また、上述のように旋回流形成部２８が下流側においてメイン中心軸線Ｌ１側に傾斜した構成であるため、各旋回流形成部２８から噴出した旋回流を効率良く中心に集合させて互いに干渉させることができる。

また、以下の手順により、旋回流の位置を調整することが可能である。すなわち、メイン中心軸線Ｌ１に対する各サブ中心軸線Ｌ２の傾斜角度α（図２参照）が大きい仕様とすることにより、旋回流同士の干渉位置を本体部２０Ａ側に近い位置にすることができる。一方、傾斜角度αが小さい仕様とすることにより、旋回流同士の干渉位置を本体部２０Ａから遠い位置にすることができる。このように、傾斜角度αを変更することにより、旋回流同士の干渉位置をメイン中心軸線Ｌ１に沿って適宜変更することができる。

これにより、例えばシャワー装置１において、使用時の体（噴射対象）と本体部２０Ａ（シャワーヘッド）との離間距離を適正化することができる。

また、旋回流形成部２８の配設数は、適宜変更可能であり、少なくとも２以上の旋回流形成部２８を備えた構成が想定されうる。

また、案内流路部２７は平面視で直線状である必要はなく、平面視で湾曲状であってもよい。

また、例えば本体部２０Ａは、金属製であってもよいし、樹脂製であってもよい。

なお、以下に別例を説明する。

図７（ａ），図７（ｂ）に示すように、サブ中心軸線Ｌ２が、メイン中心軸線Ｌ１を中心とした周方向にも傾斜している本体部２０Ｂとしてもよい。例えば、サブ中心軸線Ｌ２が傾斜する方向が、旋回流形成部２８における水流の旋回方向とは逆向きとなる構成としてもよい。

かかる構成とすることにより、図７（ｂ）に示すように、例えば下側部材４２の下面に形成された各噴出開口部４３から噴出された右旋回する液状流体全体に対していわゆる左向きの「ネジレ」を形成させることが可能となり、各噴出開口部４３の配列態様に合わせた均一な噴射パターンを形成することが可能となる。

〔参考例２〕
参考例２のシャワー装置２は、図８に示すように、参考例１の下側部材２２に替えて下側部材５０を用いた本体部５０Ａを具備した噴射対象洗浄用微細気泡発生機構である。なお、参考例１と共通する箇所については説明を適宜省略する。

下側部材５０は、図９等に示すように、平面視で上面に円形の中央流路部５５が凹状に設けられている。この中央流路部５５は、上側部材側流路部２４と同じ内径で、メイン中心軸線Ｌ１を横切る横断面形状が円形となる空室部で構成されている。すなわち、中央流路部５５はメイン中心軸線Ｌ１の周りに形成された側周壁部５６によって囲繞された空間で構成されている。

また、図９，図１０に示すように、中央流路部５５の側周壁部５６には、複数（１２本）の案内流路部５７Ａが等間隔で互いに独立して接続されている。また、別途、前記案内流路部５７Ａとは長さが異なる複数（１２本）の案内流路部５７Ｂが等間隔で互いに独立して側周壁部５６に接続されている。

具体的に、案内流路部５７Ａの全長は、案内流路部５７Ｂの全長よりも短い寸法となっており、案内流路部５７Ａの下流端よりも案内流路部５７Ｂの下流端の方が、メイン中心軸線Ｌ１から遠い位置となっている。

また、相対的に短尺の案内流路部５７Ａの下流端には、ノズルとしての旋回流形成部５８Ａがそれぞれ設けられている。旋回流形成部５８Ａの下流端は、下側部材５０の下面（底面）に位置しており、かかる下面（底面）には、外部に開放された噴出開口部６２Ａが形成されている。

また、相対的に長尺の案内流路部５７Ｂの下流側の端部には、ノズルとしての旋回流形成部５８Ｂがそれぞれ設けられている。旋回流形成部５８Ｂの下流端は、下側部材５０の下面（底面）に位置しており、かかる下面（底面）には、外部に開放された噴出開口部６２Ｂが形成されている。

なお、案内流路部５７Ａ，５７Ｂ、及び旋回流形成部５８Ａ，５８Ｂの構成や機能は、参考例１における案内流路部２７及び旋回流形成部２８と同様であるため、説明を省略する。

ところで、噴出開口部６２Ａは、図９（ｂ）に示すように、下側部材５０の下面（底面）においてメイン中心軸線Ｌ１を中心とした第１の半径Ｒ１からなる第１の仮想円Ｃ１の円周方向に沿って配置されている。

同様に、噴出開口部６２Ｂは、下側部材５０の下面（底面）においてメイン中心軸線Ｌ１を中心とした第２の半径Ｒ２からなる第２の仮想円Ｃ２の円周方向に沿って配置されている。ここで第１の仮想円Ｃ１の半径Ｒ１よりも、第２の仮想円Ｃ２の半径Ｒ２の方が大きい関係が成立している（Ｒ１＜Ｒ２）。

かかる構成によって、メイン中心軸線Ｌ１からの距離を異ならせた複数の噴出開口部群を形成させて、噴出開口部の数を増やし、噴射面から高濃度のマイクロバブルを含む流水を多数噴出させることが可能となる。

なお、参考例２については、全体として噴射量が向上するものの、案内流路部５７Ａ，５７Ｂ、及び旋回流形成部５８Ａ，５８Ｂにおけるレイアウトの自由度に限りがある。具体的には、外側の旋回流形成部５８Ｂの数を増やそうとすると、案内流路部５７Ｂを確保すべく内側の旋回流形成部５８Ａの間隔を広げる必要が生じて、内側の旋回流形成部５８Ａの数を減らす必要が生じてしまう。このため、以下に示す実施例を本発明者は提案する。

〔実施例１〕
図１０に示すように、噴射対象洗浄用微細気泡発生機構としてのシャワー装置３は、下側部材７０を含む本体部７０Ａを備えている。

下側部材７０は、図１１、図１２に示すように、平面視で上面に円形の中央流路部７５が凹状に設けられている。この中央流路部７５は、上側部材側流路部２４と同じ内径で、メイン中心軸線Ｌ１を横切る横断面形状が円形の空室部で構成されている。すなわち、中央流路部７５はメイン中心軸線Ｌ１の周りに形成された側周壁部７６によって囲繞された空間で構成されている。

また、図１１に示すように、中央流路部７５の側周壁部７６には、複数（１２本）の第１の案内流路部７７Ａが等間隔で互いに独立して接続されている。また、第１の案内流路部７７Ａの下流側の端部には、ノズルとしての第１の旋回流形成部７８Ａがそれぞれ設けられている。具体的には、第１の案内流路部７７Ａの下流側の端部に配された開口部がすべて第１の旋回流形成部７８Ａの内空に臨んでいる。そして、第１の旋回流形成部７８Ａの下流端は、下側部材７０の下面（底面）に位置しており、かかる下面（底面）には、外部に開放された第１の噴出開口部８２Ａが形成されている。なお、第１の旋回流形成部７８Ａと第１の噴出開口部８２Ａとは１対１対応となるように形成されている。

また、第１の旋回流形成部７８Ａの側周壁部からは、第１の案内流路部７７Ａとは独立して第２の案内流路部７７Ｂが形成されている。すなわち、第２の案内流路部７７Ｂの上流側の端部に配された開口部がすべて第１の旋回流形成部７８Ａの内空に臨んでいる。このように第２の案内流路部７７Ｂは、第１の旋回流形成部７８Ａと連続しており、メイン中心軸線Ｌ１を中心にして第１の旋回流形成部７８Ａよりも外側に配されている。なお、第１の旋回流形成部７８Ａと第２の案内流路部７７Ｂとは１対１対応となるように形成されている。

なお、第１の案内流路部７７Ａと第２の案内流路部７７Ｂは、それぞれ長手方向に沿って直線形状となっており、第１の旋回流形成部７８Ａを挟んで間接的に接続されているところ、第１の案内流路部７７Ａの流路方向に沿う軸線と、第２の案内流路部７７Ｂの流路方向に沿う軸線とは、互いに同一直線上に配されないように形成されており、第１の旋回流形成部７８Ａを基点として所定の角度で位置するように形成されている。

そして、第２の案内流路部７７Ｂの下流端には、ノズルとしての第２の旋回流形成部７８Ｂが設けられている。

第２の旋回流形成部７８Ｂの下流端は、下側部材７０の下面（底面）に位置しており、かかる下面（底面）には、外部に開放された第２の噴出開口部８２Ｂが形成されている。なお、第２の旋回流形成部７８Ｂと第２の噴出開口部８２Ｂとは１対１対応となるように形成されている。

ここで、第１の噴出開口部８２Ａと第２の噴出開口部８２Ｂとが、メイン中心軸線Ｌ１を基準として同一の放射直線上に配列されないように、所要の位置に第２の旋回流形成部７８Ｂが配置されている。

なお、第１の噴出開口部８２Ａから噴出する液状流体の単位時間あたりの流量と、第２の噴出開口部８２Ｂから噴出する液状流体の単位時間あたりの流量とがほぼ等しくなるように各部位の寸法が設定されている。これは、例えば第１の案内流路部７７Ａと第２の案内流路部７７Ｂの断面積の違いや、第１の案内流路部７７Ａにおける前記軸線と第２の案内流路部７７Ｂにおける前記軸線とがなす角度や、流通する液状流体の粘度等によって適宜定められる。また、第１の案内流路部７７Ａに比べて第２の案内流路部７７Ｂの幅を狭くしたり、深さを浅くしたりして、第１の噴出開口部８２Ａから噴出する液状流体の単位時間あたりの流量と、第２の噴出開口部８２Ｂから噴出する液状流体の単位時間あたりの流量とをほぼ等しくするようにしてもよい。

ところで、第１の案内流路部７７Ａにおける前記軸線と第２の案内流路部７７Ｂにおける前記軸線とがなす角度は、９０度以上の鈍角であることが望ましい。

これによって、第１の旋回流形成部７８Ａにおいて液状流体が第１の噴出開口部８２Ａに向かって流動しながら旋回流となって当該第１の噴出開口部８２Ａから微細気泡を含む状態で噴出される。

また、第２の旋回流形成部７８Ｂにおいて液状流体が第２の噴出開口部８２Ｂに向かって流動しながら旋回流となって当該第２の噴出開口部８２Ｂから微細気泡を含む状態で噴出される。

かかる構成にあって、第１の噴出開口部８２Ａから空気中へ噴出された旋回流及び第２の噴出開口部８２Ｂから空気中へ噴出された旋回流において、少なくとも隣り合う旋回流同士が、当該第１の噴出開口部８２Ａ及び当該第２の噴出開口部８２Ｂより下流の位置の空気中において干渉する。

すなわち、隣り合う第１の噴出開口部８２Ａ，８２Ａから噴出した各液状流体同士は互いに干渉し、同様に、隣り合う第２の噴出開口部８２Ｂ，８２Ｂから噴出した各液状流体同士も互いに干渉する。加えて、隣り合う第１の噴出開口部８２Ａ及び第２の噴出開口部８２Ｂから噴出した各液状流体同士も互いに干渉することとなる。なお、各噴出開口部８２Ａ，８２Ｂに対するテーパー形状部分の相対位置は、いずれの噴出開口部８２Ａ，８２Ｂにおいても同じ位置としており、極狭の流路（すなわち噴出開口部８２Ａ，８２Ｂの近傍部分）を旋回流が通過する際の抵抗を考慮して、テーパー形状部分が各噴出開口部８２Ａ，８２Ｂに可及的に近い位置となるような構造としている。

本実施例の構成によれば、第１の噴出開口部８２Ａの外側に第２の噴出開口部８２Ｂを第１の噴出開口部８２Ａと同じ数だけ配することができ、噴出開口部の数を倍増することができる。これによって高濃度のマイクロバブルを含む流水を多数噴出させることが可能となる。

ここで、第１の噴出開口部８２Ａと第２の噴出開口部８２Ｂとが、メイン中心軸線Ｌ１を基準として同一の放射直線上に並ばないように周方向にずれて配置されることで、液状流体をムラなくほぼ均一に噴出することができる。

さらに、第２の案内流路部７７Ｂが第１の旋回流形成部７８Ｂに接続される構造とすることで、下側部材７０に配される各部の構造が過密とならず、形状が複雑化してしまうことが抑制される。したがって、例えば下側部材７０において噴出開口部８２Ａ，８２Ｂの数を効率良く増加させた製品が提供可能となる。

また本発明にかかる噴射対象洗浄用微細気泡発生機構にあっては、部品点数が少なく、安価に効果の高い微細気泡を発生させることができる。

なお、第１の旋回流形成部７８Ａの構成、及び第２の旋回流形成部７８Ｂの構成は上述の参考例１における旋回流形成部２８と同様であるため説明を省略する。また、上述した本実施例の中央流路部７５と、第１の案内流路部７７Ａと、第２の案内流路部７７Ｂと、第１の旋回流形成部７８Ａと、第２の旋回流形成部７８Ｂとで、本発明にかかる本体部の流路が構成されている。

ここで例えば、第２の旋回流形成部７８Ｂから第３の案内流路部が更に接続されて第３の旋回流形成部を有する構成であってもよく、同様な構造によってさらに多数の旋回流形成部が形成されていても構わない。

また、本発明にかかる噴射対象洗浄用微細気泡発生機構は、必ずしも気体混合器４０を備えないものであってもよい。これは、噴出開口部３２，４３，６２Ａ，６２Ｂ，８２Ａ，８２Ｂにおいて空気が逆流して液状流体内に吸い込まれる現象が想定されうるためである。

また、本発明にかかる噴射対象洗浄用微細気泡発生機構は、食器洗浄器や浄水器に採用されてもよいし、他の用途に採用されても勿論良い。

１，２，３ シャワー装置（噴射対象洗浄用微細気泡発生機構）
１０ 手持ち部
２０Ａ，２０Ｂ，５０Ａ，７０Ａ 本体部
２１ 上側部材
２２，４２，５０，７０ 下側部材
２３ 導入部
２４ 上側部材側流路部
２５，５５，７５ 中央流路部
２６，５６，７６ 側周壁部
２７，５７Ａ，５７Ｂ 案内流路部
２８，５８Ａ，５８Ｂ 旋回流形成部
３０ 締結部材
３１ 底面
３２，４３ 噴出開口部
４０ 気体混合器
６２Ａ，６２Ｂ 噴出開口部
７７Ａ 第１の案内流路部
７７Ｂ 第２の案内流路部
７８Ａ 第１の旋回流形成部
７８Ｂ 第２の旋回流形成部
８２Ａ 第１の噴出開口部
８２Ｂ 第２の噴出開口部
Ｌ１ メイン中心軸線
Ｌ２ サブ中心軸線
α 傾斜角度

Claims (1)

1. 微細気泡を含む液状流体が所定の噴出方向に沿って空気中へ噴出し、当該液状流体が、空気中にある噴射対象に射当てられる噴射対象洗浄用微細気泡発生機構であって、
   内部に流路が形成されている単一の本体部を備え、
   前記流路は、
   前記噴出方向に沿うように定められる軸線をメイン中心軸線とし、前記メイン中心軸線を中心とする円を含む面を横断面とする空室部で構成され、かつ、液状流体が当該本体部の外部から前記メイン中心軸線に沿って流入する凹状の中央流路部と、
   前記中央流路部における前記メイン中心軸線の周りに形成された側周壁部に接続されて前記中央流路部と連続しており、前記メイン中心軸線を中心にして放射状に互いに独立して等間隔で配されている複数の第１の案内流路部と、
   前記第１の案内流路部の下流側の端部と各々連続しており、前記噴出方向を流動方向として下流に向かうに従って内径が縮径するテーパー形状部分を含む通路部で構成された複数の第１の旋回流形成部と、
   を具備し、
   前記複数の第１の旋回流形成部が、前記単一の本体部内で、前記メイン中心軸線を中心として前記中央流路部の周りに周状に配列されており、当該第１の旋回流形成部の下流端には、前記本体部の外へ開放された第１の噴出開口部が、当該第１の旋回流形成部と一対一対応となるように形成されて前記第１の噴出開口部が前記単一の本体部に複数配列されており、
   さらに、
   複数の前記第１の旋回流形成部の側周壁部に上流側の端部が接続されて前記第１の旋回流形成部と連続しており、前記メイン中心軸線を中心にして前記第１の旋回流形成部よりも外側に配されている第２の案内流路部と、
   前記第２の案内流路部の下流側の端部と各々連続しており、前記噴出方向を流動方向として下流に向かうに従って内径が縮径するテーパー形状部分を含む通路部で構成された第２の旋回流形成部と、
   を具備し、
   前記第２の旋回流形成部の下流端には、前記本体部の外へ開放された第２の噴出開口部が、当該第２の旋回流形成部と一対一対応となるように形成されて前記第２の噴出開口部が前記単一の本体部に複数配列されており、
   前記第１の噴出開口部から噴出する前記液状流体の単位時間あたりの流量と、前記第２の噴出開口部から噴出する前記液状流体の単位時間あたりの流量とがほぼ等しく、
   前記中央流路部に導入された前記液状流体が前記第１の案内流路部を経由して前記第１の旋回流形成部に流入し、前記第１の旋回流形成部に流入した前記液状流体の一部が前記第２の案内流路部に流入して当該第２の案内流路部を経由して前記第２の旋回流形成部に流入し、
   前記第１の旋回流形成部において当該液状流体が前記第１の噴出開口部に向かって流動しながら旋回流となって当該第１の噴出開口部から微細気泡を含む状態で噴出されると共に、
   前記第２の旋回流形成部において当該液状流体が前記第２の噴出開口部に向かって流動しながら旋回流となって当該第２の噴出開口部から微細気泡を含む状態で噴出され、
   前記第１の噴出開口部から空気中へ噴出された旋回流及び前記第２の噴出開口部から空気中へ噴出された旋回流において、少なくとも隣り合う旋回流同士が、当該第１の噴出開口部及び当該第２の噴出開口部より下流の位置の空気中において干渉してなり、
   前記第１の旋回流形成部及び前記第２の旋回流形成部を流動する液状流体における旋回流の旋回方向が同方向とされて噴射対象に射当てられることにより、空気中にある当該噴射対象が洗浄されるものであり、
   さらに、前記単一の本体部を下部材とし、前記下部材における上流側の面となる上面に重ね合わされて前記下部材と締結される上部材をさらに備え、
   前記上部材における上流側の面となる上面の中央には、液状流体が導入される導入部が設けられており、かつ前記上部材の中央には、前記導入部と連通する丸孔状の上部材側流路部が貫通状に設けられており、
   これに対して前記下部材には、前記中央流路部と前記第１の案内流路部と前記第１の旋回流形成部と前記第２の案内流路部と前記第２の旋回流形成部とが、当該下部材の上面に露出するように設けられており、かつ前記上部材と前記下部材とが重ね合わされた状態で前記上部材側流路部と前記中央流路部とが連通するとともに、前記第１の案内流路部と前記第１の旋回流形成部と前記第２の案内流路部と前記第２の旋回流形成部とが当該上部材の下流側の面となる下面で被覆され、かつ前記上部材側流路部の内径と前記中央流路部の内径とが同じであり、当該下部材における下流側の面となる下面に、前記第１の噴出開口部及び前記第２の噴出開口部が配列されてなるものである
   ことを特徴とする噴射対象洗浄用微細気泡発生機構。

Images