JP7281307B2 - Fine bubble generation nozzle - Google Patents
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Description
本明細書で開示する技術は、微細気泡発生ノズルに関する。 The technology disclosed in this specification relates to a microbubble generating nozzle.
特許文献1には、空気が水に溶解している空気溶解加圧水が流入する流入口と、流入口から流入する空気溶解加圧水の圧力を減圧する減圧部と、減圧部を通過した空気溶解加圧水を流出箇所に流出する流出口と、を備える微細気泡発生ノズルが開示されている。
特許文献1の微細気泡発生ノズルにおいて、空気溶解加圧水は、減圧部を通過することによって、大気圧まで徐々に減圧される。空気溶解加圧水が大気圧まで減圧される過程において、水に溶解されている空気が析出し、微細気泡が発生する。しかしながら、上述の微細気泡発生ノズルでは、流出箇所における微細気泡の量が不十分であるという状況が発生する。
In the fine bubble generating nozzle of
本明細書では、微細気泡を大量に発生させることができる技術を提供する。 The present specification provides a technique capable of generating a large amount of microbubbles.
本明細書によって開示される浴槽に供給される水に微細気泡を発生させる微細気泡発生ノズルは、空気が水に溶解している空気溶解加圧水が流入する流入口と、円柱部と、前記円柱部に設けられており、前記流入口から流入する空気溶解加圧水の圧力を大気圧よりも低い圧力に減圧し、減圧された空気溶解加圧水を噴出する噴出孔を有する減圧部と、を有するノズル本体と、前記ノズル本体よりも下流側に設けられている第1衝突室であって、円板形状を有しており、前記減圧部の噴出孔に対向する位置に設けられており、前記減圧部の噴出孔から流入する空気溶解加圧水が衝突することによって空気溶解加圧水の流路の向きを変更させる第1衝突壁を備え、空気溶解加圧水の圧力は、前記第1衝突室に流入することによって、前記減圧部を通過した直後の圧力よりも高く、大気圧よりも低い第1圧力に増圧される、前記第1衝突室と、前記第1衝突壁から前記ノズル本体側に延びる内側円筒部であって、前記内側円筒部の内径が前記円柱部の外径よりも大きい、前記内側円筒部と、前記内側円筒部と前記円柱部との間に形成される第1水路と、前記第1水路によって、前記第1衝突室と接続される第2衝突室であって、前記円柱部の外周面に接続されており、円環形状を有しており、前記第1衝突室を通過した空気溶解加圧水が衝突することによって空気溶解加圧水の流路の向きを変更させる第2衝突壁を備え、前記第2衝突室の容積は、前記第1衝突室の容積より大きく、空気溶解加圧水の圧力は、前記第2衝突室に流入することによって、前記第1圧力よりも高く、大気圧よりも低い第2圧力に増圧される、前記第2衝突室と、前記第2衝突壁から前記第1衝突室側に延びる外側円筒部であって、前記外側円筒部の内径が前記内側円筒部の外径よりも大きい、前記外側円筒部と、前記外側円筒部と前記内側円筒部との間に形成される第2水路と、前記第2水路を介して前記第2衝突室と接続され、前記第2衝突室を通過した水を前記浴槽に流出させる流出口と、を備える。 A microbubble generating nozzle for generating microbubbles in water supplied to a bathtub disclosed by the present specification includes an inlet into which air-dissolved pressurized water in which air is dissolved in water flows, a cylindrical portion, and the cylindrical portion. a nozzle body having a decompression part having a jet hole for decompressing the pressure of the air-dissolved pressurized water flowing in from the inlet to a pressure lower than the atmospheric pressure and jetting the decompressed air-dissolved pressurized water; , a first collision chamber provided downstream of the nozzle main body, having a disk shape, provided at a position facing the ejection hole of the decompression unit, and A first collision wall is provided for changing the direction of the flow path of the air-dissolved pressurized water by colliding with the air-dissolved pressurized water flowing in from the ejection hole, and the pressure of the air-dissolved pressurized water flows into the first collision chamber, thereby The first collision chamber is pressurized to a first pressure higher than the pressure immediately after passing through the decompression section and lower than the atmospheric pressure; and an inner cylindrical portion extending from the first collision wall toward the nozzle body. the inner cylindrical portion having an inner diameter larger than the outer diameter of the cylindrical portion; a first channel formed between the inner cylindrical portion and the cylindrical portion; , a second collision chamber connected to the first collision chamber, which is connected to the outer peripheral surface of the cylindrical portion and has an annular shape, and the air-dissolved pressurized water that has passed through the first collision chamber; a second collision wall that changes the direction of the flow path of the air- dissolved pressurized water by colliding with the the second impingement chamber and the first impingement wall from the second impingement wall that is pressurized to a second pressure that is higher than the first pressure and lower than atmospheric pressure by flowing into the second impingement chamber; an outer cylindrical portion extending toward the room side, wherein the outer cylindrical portion has an inner diameter larger than the outer diameter of the inner cylindrical portion; and the outer cylindrical portion is formed between the outer cylindrical portion and the inner cylindrical portion. and an outflow port connected to the second collision chamber via the second water passage and allowing the water that has passed through the second collision chamber to flow out to the bathtub .
上記の構成によると、ノズル本体の減圧部を通過して減圧された空気溶解加圧水の圧力は、第1衝突室に流入することによって、第1圧力に増圧された後、第2衝突室に流入する。第2衝突室の容積は、第1衝突室の容積より大きいために、第2衝突室に流入する空気溶解加圧水の流速が遅くなり、この結果、空気溶解加圧水の圧力が第1圧力よりも高い第2圧力に増圧される。なお、第1圧力及び第2圧力は大気圧よりも低い。その後、空気溶解加圧水が浴槽に流出されると、空気溶解加圧水は、大気圧まで増圧される。即ち、減圧部で減圧された空気溶解加圧水は、大気圧まで徐々に増圧される。まず、空気溶解加圧水が大気圧よりも低い圧力に減圧されることによって、空気溶解加圧水内に、比較的に大きな気泡(以下では、単に「気泡」と呼ぶ)が生成される。そして、空気溶解加圧水の圧力が第1圧力に増圧されることによって、空気溶解加圧水内の気泡の一部が、分裂して微細気泡になる。そして、空気溶解加圧水の圧力が第2圧力まで増圧されると、第1衝突室を通過した空気溶解加圧水内に残存している気泡の一部が、分裂して微細気泡になる。そして、空気溶解加圧水の圧力が大気圧まで増圧されると、第2衝突室を通過した空気溶解加圧水内に残存している気泡の一部が、分裂して微細気泡になる。従って、微細気泡発生ノズル内において、微細気泡に分裂する気泡の量を多くすることができ、浴槽で発生する微細気泡の量を多くすることができる。 According to the above configuration, the pressure of the air-dissolved pressurized water decompressed through the decompression part of the nozzle body flows into the first collision chamber, is increased to the first pressure, and then flows into the second collision chamber. influx. Since the volume of the second collision chamber is larger than the volume of the first collision chamber, the flow velocity of the air-dissolved pressurized water flowing into the second collision chamber is slow, and as a result, the pressure of the air-dissolved pressurized water is higher than the first pressure. The pressure is increased to a second pressure. Note that the first pressure and the second pressure are lower than the atmospheric pressure. Thereafter, when the air-dissolved pressurized water is discharged into the bathtub , the pressure of the air-dissolved pressurized water is increased to atmospheric pressure. That is, the pressure of the air-dissolved pressurized water decompressed by the decompression unit is gradually increased to the atmospheric pressure. First, by depressurizing the air-dissolved pressurized water to a pressure lower than the atmospheric pressure, relatively large air bubbles (hereinafter simply referred to as "bubbles") are generated in the air-dissolved pressurized water. Then, by increasing the pressure of the air-dissolved pressurized water to the first pressure, some of the bubbles in the air-dissolved pressurized water split to become fine bubbles. Then, when the pressure of the air-dissolved pressurized water is increased to the second pressure, some of the air bubbles remaining in the air-dissolved pressurized water that have passed through the first collision chamber split into fine air bubbles. Then, when the pressure of the air-dissolved pressurized water is increased to the atmospheric pressure, some of the bubbles remaining in the air-dissolved pressurized water that have passed through the second collision chamber split into fine bubbles. Therefore, it is possible to increase the amount of bubbles split into fine bubbles in the fine bubble generating nozzle, and to increase the amount of fine bubbles generated in the bathtub .
また、ノズル本体の減圧部を通過することによって形成される気泡は、第1衝突室の第1衝突壁、及び、第2衝突室の第2衝突壁に衝突することによって、より小さな気泡に分裂し得る。従って、浴槽で発生する微細気泡の量をより多くすることができる。 Also, the bubbles formed by passing through the decompression portion of the nozzle body are split into smaller bubbles by colliding with the first collision wall of the first collision chamber and the second collision wall of the second collision chamber. can. Therefore, the amount of microbubbles generated in the bathtub can be increased.
上記の微細気泡発生ノズルにおいて、第1衝突壁の空気溶解加圧水が衝突する面に凹凸が設けられていてもよい。 In the fine bubble generating nozzle described above, unevenness may be provided on the surface of the first collision wall on which the air-dissolved pressurized water collides.
ノズル本体の減圧部を通過して、第1衝突室に流入する空気溶解加圧水の流速は、比較的に速い。このため、空気溶解加圧水が第1衝突壁に衝突することによって、音が発生し得る。上記の構成によると、第1衝突壁に設けられている凹凸によって、空気溶解加圧水が第1衝突壁に衝突するときの衝撃が緩和される。従って、微細気泡発生ノズルを使用中に発生する音を抑制することができる。なお、第1衝突壁の空気溶解加圧水が衝突する面の凹凸は、複数個の凹部、複数個の凸部、複数の貫通孔などであってもよい。 The flow velocity of the air-dissolved pressurized water passing through the decompression portion of the nozzle body and flowing into the first impingement chamber is relatively high. Therefore, the air-dissolved pressurized water may collide with the first collision wall to generate sound. According to the above configuration, the unevenness provided on the first collision wall mitigates the impact when the air-dissolved pressurized water collides with the first collision wall. Therefore, it is possible to suppress the noise generated during the use of the microbubble generating nozzle. The unevenness of the surface of the first collision wall with which the air-dissolved pressurized water collides may be a plurality of concave portions, a plurality of convex portions, a plurality of through holes, or the like.
上記の微細気泡発生ノズルにおいて、減圧部の中心軸が、第1衝突壁に対して傾斜していてもよい。 In the fine bubble generating nozzle described above, the central axis of the decompression portion may be inclined with respect to the first collision wall.
上記の構成によると、減圧部の中心軸が第1衝突壁に対して傾斜していることによって、減圧部を通過する空気溶解加圧水は、第1衝突壁に対して傾斜している状態で衝突する。この場合、第1衝突壁に衝突した後の空気溶解加圧水が、旋回流になり得る。これにより、第1衝突室の通過後において、空気溶解加圧水が撹拌され、空気溶解加圧水内の気泡が微細気泡に分裂することが促進される。従って、浴槽で発生する微細気泡の量をより多くすることができる。 According to the above configuration, the air-dissolved pressurized water passing through the decompression section collides in a state of being slanted with respect to the first collision wall because the central axis of the decompression section is inclined with respect to the first collision wall. do. In this case, the air-dissolved pressurized water after colliding with the first collision wall can become a swirling flow. As a result, the air-dissolved pressurized water is agitated after passing through the first collision chamber, and the air-dissolved pressurized water is accelerated to split into fine air bubbles. Therefore, the amount of microbubbles generated in the bathtub can be increased.
本明細書によって開示される浴槽に供給される水に微細気泡を発生させる微細気泡発生ノズルは、気体が水に溶解している気体溶解加圧水が流入する流入口と、円柱部と、前記円柱部に設けられており、前記流入口から流入する気体溶解加圧水の圧力を大気圧よりも低い圧力に減圧し、減圧された気体溶解加圧水を噴出する噴出孔を有する減圧部と、を有するノズル本体と、前記ノズル本体よりも下流側に設けられている第1衝突室であって、円板形状を有しており、前記減圧部の噴出孔に対向する位置に設けられており、前記減圧部の噴出孔から流入する気体溶解加圧水が衝突することによって気体溶解加圧水の流路の向きを変更させる第1衝突壁を備え、気体溶解加圧水の圧力は、前記第1衝突室に流入することによって、前記減圧部を通過した直後の圧力よりも高く、大気圧よりも低い第1圧力に増圧される、前記第1衝突室と、前記第1衝突壁から前記ノズル本体側に延びる内側円筒部であって、前記内側円筒部の内径が前記円柱部の外径よりも大きい、前記内側円筒部と、前記内側円筒部と前記円柱部との間に形成される第1水路と、前記第1水路によって、前記第1衝突室と接続される第2衝突室であって、前記円柱部の外周面に接続されており、円環形状を有しており、前記第1衝突室を通過した気体溶解加圧水が衝突することによって気体溶解加圧水の流路の向きを変更させる第2衝突壁を備え、前記第2衝突室の容積は、前記第1衝突室の容積より大きく、気体溶解加圧水の圧力は、前記第2衝突室に流入することによって、前記第1圧力よりも高く、大気圧よりも低い第2圧力に増圧される、前記第2衝突室と、前記第2衝突壁から前記第1衝突室側に延びる外側円筒部であって、前記外側円筒部の内径が前記内側円筒部の外径よりも大きい、前記外側円筒部と、前記外側円筒部と前記内側円筒部との間に形成される第2水路と、前記第2水路を介して前記第2衝突室と接続され、前記第2衝突室を通過した水を前記浴槽に流出させる流出口と、を備える。 A microbubble generating nozzle for generating microbubbles in water supplied to a bathtub disclosed by the present specification includes an inlet into which gas-dissolved pressurized water in which gas is dissolved in water flows, a cylindrical portion, and the cylindrical portion. and a nozzle body having a decompression part having a jet hole for decompressing the pressure of the gas-dissolved pressurized water flowing in from the inlet to a pressure lower than atmospheric pressure and jetting the decompressed gas-dissolved pressurized water , a first collision chamber provided downstream of the nozzle main body, having a disk shape, provided at a position facing the ejection hole of the decompression unit, and a first collision wall that changes the direction of the flow path of the gas-dissolved pressurized water by colliding with the gas-dissolved pressurized water flowing in from the ejection hole , and the pressure of the gas-dissolved pressurized water flows into the first collision chamber to The first collision chamber is pressurized to a first pressure higher than the pressure immediately after passing through the decompression section and lower than the atmospheric pressure; and an inner cylindrical portion extending from the first collision wall toward the nozzle body. the inner cylindrical portion having an inner diameter larger than the outer diameter of the cylindrical portion; a first channel formed between the inner cylindrical portion and the cylindrical portion; , a second collision chamber connected to the first collision chamber, which is connected to the outer peripheral surface of the cylindrical portion and has an annular shape, and gas-dissolved pressurized water passing through the first collision chamber; a second collision wall that changes the direction of the flow path of the gas-dissolved pressurized water by colliding with the second collision chamber, the volume of the second collision chamber is larger than the volume of the first collision chamber, and the pressure of the gas-dissolved pressurized water is the second impingement chamber and the first impingement wall from the second impingement wall that is pressurized to a second pressure that is higher than the first pressure and lower than atmospheric pressure by flowing into the second impingement chamber; an outer cylindrical portion extending toward the room side, wherein the outer cylindrical portion has an inner diameter larger than the outer diameter of the inner cylindrical portion; and the outer cylindrical portion is formed between the outer cylindrical portion and the inner cylindrical portion. and an outflow port connected to the second collision chamber via the second water passage and allowing the water that has passed through the second collision chamber to flow out to the bathtub .
上記の構成によると、ノズル本体の減圧部を通過して減圧された気体溶解加圧水の圧力は、第1衝突室に流入することによって、第1圧力に増圧された後、第2衝突室に流入する。第2衝突室の容積は、第1衝突室の容積より大きいために、第2衝突室に流入する気体溶解加圧水の流速が遅くなり、この結果、気体溶解加圧水の圧力が第1圧力よりも高い第2圧力に増圧される。なお、第1圧力及び第2圧力は大気圧よりも低い。その後、気体溶解加圧水が浴槽に流出されると、気体溶解加圧水は、大気圧まで増圧される。即ち、減圧部で減圧された気体溶解加圧水は、大気圧まで徐々に増圧される。まず、気体溶解加圧水が大気圧よりも低い圧力に減圧されることによって、気体溶解加圧水内に、比較的に大きな気泡(以下では、単に「気泡」と呼ぶ)が生成される。そして、気体溶解加圧水の圧力が第1圧力に増圧されることによって、気体溶解加圧水内の気泡の一部が、分裂して微細気泡になる。そして、気体溶解加圧水の圧力が第2圧力まで増圧されると、第1衝突室を通過した気体溶解加圧水内に残存している気泡の一部が、分裂して微細気泡になる。そして、気体溶解加圧水の圧力が大気圧まで増圧されると、第2衝突室を通過した気体溶解加圧水内に残存している気泡の一部が、分裂して微細気泡になる。従って、微細気泡発生ノズル内において、微細気泡に分裂する気泡の量を多くすることができ、浴槽で発生する微細気泡の量を多くすることができる。 According to the above configuration, the pressure of the gas-dissolved pressurized water that has been decompressed through the decompression part of the nozzle body flows into the first collision chamber, is increased to the first pressure, and then flows into the second collision chamber. influx. Since the volume of the second collision chamber is larger than the volume of the first collision chamber, the flow velocity of the gas-dissolved pressurized water flowing into the second collision chamber is slow, and as a result, the pressure of the gas-dissolved pressurized water is higher than the first pressure. The pressure is increased to a second pressure. Note that the first pressure and the second pressure are lower than the atmospheric pressure. Thereafter, when the gas-dissolved pressurized water is discharged into the bathtub , the pressure of the gas-dissolved pressurized water is increased to atmospheric pressure. That is, the pressure of the gas-dissolved pressurized water decompressed by the decompression unit is gradually increased to the atmospheric pressure. First, by depressurizing the gas-dissolved pressurized water to a pressure lower than the atmospheric pressure, relatively large bubbles (hereinafter simply referred to as "bubbles") are generated in the gas-dissolved pressurized water. Then, by increasing the pressure of the gas-dissolved pressurized water to the first pressure, some of the bubbles in the gas-dissolved pressurized water split to become fine bubbles. Then, when the pressure of the gas-dissolved pressurized water is increased to the second pressure, some of the bubbles remaining in the gas-dissolved pressurized water that has passed through the first collision chamber are split into fine bubbles. Then, when the pressure of the gas-dissolved pressurized water is increased to the atmospheric pressure, some of the bubbles remaining in the gas-dissolved pressurized water that has passed through the second collision chamber split into fine bubbles. Therefore, it is possible to increase the amount of bubbles split into fine bubbles in the fine bubble generating nozzle, and to increase the amount of fine bubbles generated in the bathtub .
また、ノズル本体の減圧部を通過することによって形成される気泡は、第1衝突室の第1衝突壁、及び、第2衝突室の第2衝突壁に衝突することによって、より小さな気泡に分裂し得る。従って、浴槽で発生する微細気泡の量をより多くすることができる。 Also, the bubbles formed by passing through the decompression portion of the nozzle body are split into smaller bubbles by colliding with the first collision wall of the first collision chamber and the second collision wall of the second collision chamber. can. Therefore, the amount of microbubbles generated in the bathtub can be increased.
(微細気泡発生ノズル10の構成)
図1~図4を参照して、微細気泡発生ノズル10について説明する。微細気泡発生ノズル10は、浴槽(図示省略)等の流出箇所に微細気泡を発生させるためのノズルである。図1に示すように、微細気泡発生ノズル10は、ノズル本体20と、ホルダ部40と、を備える。図1、図2において、ノズル本体20は、ホルダ部40に支持されている。
(Structure of fine bubble generating nozzle 10)
The
(ノズル本体20の構成)
図1~図3を参照して、ノズル本体20の構成について説明する。なお、以下では、図2の微細気泡発生ノズル10の中心軸C1に平行なX軸方向を前後方向といい、X軸方向に直交するZ軸方向を上下方向といい、X軸及びZ軸に直交するY方向を左右方向という。図3に示すように、ノズル本体20は、円筒部22と、円板部24と、円柱部26と、を備える。円筒部22には、流入口22aが設けられている。円筒部22には、空気が水に溶解している空気溶解加圧水を微細気泡発生ノズル10に供給するための給水管(図示省略)が接続される。円板部24は、円筒部22と円柱部26との間に設けられている。図2に示すように、円板部24の外径は、円柱部26の外径よりも大きい。円柱部26の外径は、円筒部22の外径よりも小さい。ノズル本体20は、さらに、2個の減圧部28を備えている。減圧部28は、円筒部22、円板部24、及び、円柱部26を貫通している。減圧部28は、噴出口28aを有する。減圧部28における水路の断面積は、流入口22aの水路の断面積よりも小さい。本実施例では、減圧部28を通過した後の空気溶解加圧水の圧力が、大気圧よりも低い圧力になるように、減圧部28の水路の断面積が設定されている。なお、減圧部28の中心軸C2は、中心軸C1に対して平行であり、後述するホルダ部40の円板部46に対して直交する。
(Structure of Nozzle Body 20)
The configuration of the
(ホルダ部40の構成)
続いて、図1、図2、図4を参照して、ホルダ部40の構成について説明する。なお、図4(a)は、ホルダ部40の斜視図であり、図4(b)はホルダ部40を後方から見た後面図である。図4(a)に示すように、ホルダ部40は、外側円筒部42と、2個の連結部52と、を備える。図2に示すように、外側円筒部42は、第1円筒部42aと、第2円筒部42bと、で構成される。第1円筒部42aの外径と第2円筒部42bの外径は一致する。第2円筒部42bの内径は、ノズル本体20の円板部24の外径と略一致する(図2参照)。第2円筒部42bの内径は、第1円筒部42aの内径よりも大きく、第1円筒部42aと第2円筒部42bとの間には、段差が設けられている。
(Configuration of holder portion 40)
Next, the configuration of the
図4(a)に示すように、連結部52は、外側円筒部42の外周面から外側に突出している。連結部52には、ネジ穴Bが設けられている。連結部52のネジ穴Bは、ホルダ部40を浴槽接続具(図示省略)に取付けるためのネジ穴である。なお、浴槽接続具は、微細気泡発生ノズル10を浴槽に取付けるための器具である。ホルダ部40内に、ノズル本体20を挿入した後に、浴槽接続具の取付穴(図示省略)と連結部52のネジ穴Bを位置合わせし、ネジ部材(図示省略)をネジ穴Bに螺合させることで、微細気泡発生ノズル10と浴槽接続具が連結される。
As shown in FIG. 4A , the connecting
また、図2、図4(b)に示すように、外側円筒部42の内側には、内側円筒部44と、円板部46と、が設けられている。円板部46は、4個の接続部48を介して、外側円筒部42に接続されている。図2に示すように、内側円筒部44は、円板部46の後端46aから後方に延びている。内側円筒部44の外径は、円板部46の外径と一致する。内側円筒部44の外径は、外側円筒部42の内径よりも小さい。即ち、内側円筒部44と外側円筒部42との間には、隙間が設けられている。内側円筒部44と外側円筒部42との間の隙間によって4個の流出口50が形成される。内側円筒部44の内径は、ノズル本体20の円柱部26の外径よりも大きい。即ち、内側円筒部44と円柱部26との間には、隙間が設けられている。内側円筒部44の後端44aは、ノズル本体20の円板部24の前端24aと、円柱部26の前端26aとの間に位置する。
As shown in FIGS. 2 and 4B, an inner
また、図2に示すように、ノズル本体20がホルダ部40に支持されている状態において、ホルダ部40内には、第1衝突室60と、第1水路62と、第2衝突室64と、第2水路66と、が形成される。第1衝突室60は、円板部46の後端46aとノズル本体20の円柱部26の前端26aとの間の領域であり、円板部46及び内側円筒部44によって画定される。第1衝突室60は、外径d1(内側円筒部44の内径)、及び、幅W1を有する領域である。第1衝突室60の容積V1は、以下の式(1)によって算出される。
Further, as shown in FIG. 2, in a state in which the
第1水路62は、第1衝突室60と第2衝突室64とを接続する水路である。第1水路62は、内側円筒部44と円柱部26との間の隙間によって形成される。
The
第2衝突室64は、内側円筒部44の後端44aと円板部24の前端24aとの間の領域であり、外側円筒部42、円板部24、及び、円柱部26によって画定される。第2衝突室64は、内径d2(円柱部26の外径)、外径d3(第1円筒部42aの内径)、及び、幅W2を有する領域である。第2衝突室64の容積V2は、以下の式(2)によって算出される。なお、第2衝突室64の容積V2は、第1衝突室60の容積V1よりも大きい。
A
第2水路66は、第2衝突室64と流出口50とを接続する水路である。第2水路66は、外側円筒部42と内側円筒部44との間の隙間によって形成される。
The
続いて、図2、図5を参照して、微細気泡発生ノズル10内を空気溶解加圧水が流れる水路、及び、空気溶解加圧水が微細気泡発生ノズル10内を流れているときの空気溶解加圧水の圧力について説明する。なお、図2において、実線矢印は水の流路を示す。
Next, referring to FIGS. 2 and 5, a water channel through which the air-dissolved pressurized water flows in the
まず、ノズル本体20の流入口22aを介して、空気溶解加圧水が微細気泡発生ノズル10に流入する。この時点における空気溶解加圧水の圧力Vaは、大気圧よりも大きい(図5(a)参照)。そして、空気溶解加圧水は、減圧部28に流入する。空気溶解加圧水が減圧部28を通過することによって、空気溶解加圧水の流速が速くなり、この結果、空気溶解加圧水の圧力が大気圧よりも低い圧力Vbまで減圧される(図5(b)参照)。なお、この時点において、空気溶解加圧水内に気泡が生成される。
First, the air-dissolved pressurized water flows into the
次いで、空気溶解加圧水は、噴出口28aを介して、ホルダ部40の第1衝突室60内に噴出される。空気溶解加圧水が第1衝突室60に噴出されることによって、空気溶解加圧水の流速が遅くなり、この結果、空気溶解加圧水の圧力が圧力Vcまで増圧される(図5(c)参照)。空気溶解加圧水の圧力が圧力Vcまで増圧されることによって、空気溶解加圧水内の気泡が収縮する。そして、空気溶解加圧水内の気泡の一部は、分裂して微細気泡になる。また、空気溶解加圧水内の気泡の一部は、空気溶解加圧水が円板部46に衝突することによって、より小さな気泡に分裂する。
Next, the air-dissolved pressurized water is jetted into the
次いで、円板部46に衝突した空気溶解加圧水は、第1水路62を通って、第2衝突室64に流入する。上述のように、第2衝突室64の容積V2は、第1衝突室60の容積V1よりも大きい。このため、第2衝突室64に流入した空気溶解加圧水の流速が遅くなり、この結果、空気溶解加圧水の圧力が圧力Vcよりも大きい圧力Vdまで増圧される(図5(d)参照)。これにより、第1衝突室60を通過した空気溶解加圧水内に残存している気泡が収縮し、気泡の一部が分裂して微細気泡になる。また、空気溶解加圧水内の気泡の一部は、空気溶解加圧水がノズル本体20の円板部24に衝突することによって、より小さな気泡に分裂する。
The air-dissolved pressurized water that has collided with the
次いで、円板部24に衝突した空気溶解加圧水は、第2水路66及びホルダ部40の流出口50を通って、浴槽等の流出箇所に流出する。空気溶解加圧水の圧力は、流出箇所において、大気圧まで増圧される(図5(e)参照)。これにより、第2衝突室64を通過した空気溶解加圧水内に残存している気泡が収縮し、気泡の一部が分裂して微細気泡になる。なお、流出箇所に流出する空気溶解加圧水には、第1衝突室60及び第2衝突室64で生成された微細気泡も含まれる。これにより、流出箇所に大量の微細気泡が発生する。
Then, the air-dissolved pressurized water that has collided with the
上述のように、ノズル本体20の減圧部28を通過して減圧された空気溶解加圧水は、第1衝突室60に流入することによって、圧力Vcまで増圧される(図5(c)参照)。また、第2衝突室64の容積V2が、第1衝突室60の容積V1より大きいために、第2衝突室64に流入する空気溶解加圧水の流速が遅くなり、この結果、空気溶解加圧水の圧力が圧力Vcよりも圧力Vdに増圧される(図5(d)参照)。その後、空気溶解加圧水が流出箇所に流出されると、空気溶解加圧水は、大気圧まで増圧される(図5(e)参照)。即ち、減圧部28で減圧された空気溶解加圧水は、大気圧まで徐々に増圧される。まず、空気溶解加圧水が大気圧よりも低い圧力Vbに減圧されることによって、空気溶解加圧水内に、気泡が生成される。そして、空気溶解加圧水の圧力が圧力Vcに増圧されることによって、空気溶解加圧水内の気泡の一部が、分裂して微細気泡になる。そして、空気溶解加圧水の圧力が圧力Vdまで増圧されると、第1衝突室60を通過した空気溶解加圧水内に残存している気泡の一部が、分裂して微細気泡になる。そして、空気溶解加圧水の圧力が大気圧まで増圧されると、第2衝突室64を通過した空気溶解加圧水内に残存している気泡の一部が、分裂して微細気泡になる。従って、微細気泡発生ノズル10内において、微細気泡に分裂する気泡の量を多くすることができ、流出箇所で発生する微細気泡の量を多くすることができる。
As described above, the air-dissolved pressurized water decompressed through the
また、ノズル本体20の減圧部28を通過することによって形成される気泡は、第1衝突室60の円板部46、及び、第2衝突室64の円板部24に衝突することによって、より小さな気泡に分裂する。従って、流出箇所で発生する微細気泡の量をより多くすることができる。
Further, the bubbles formed by passing through the
(対応関係)
ホルダ部40の円板部46、ノズル本体20の円板部24が、それぞれ、「第1衝突壁」、「第2衝突壁」の一例である。
(correspondence relationship)
The
以上、各実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。 Although each embodiment has been described in detail above, these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.
以下の変形例において、実施例と共通する構成については、同様の符号を付して、その説明を省略する。 In the following modified examples, the same reference numerals are given to the configurations common to the embodiment, and the description thereof is omitted.
(第1変形例)ノズル本体20に設けられる減圧部28の数は、2個に限定されず、1個でもよいし、3個以上でもよい。例えば、図6(a)(b)に示すように、ノズル本体120に、6個の減圧部128が設けられていてもよい。図6(b)に示すように、本変形例では、6個の減圧部128は、同心円状に設けられている。
(First Modification) The number of
(第2変形例)図7に示すように、ホルダ部240の円板部246に、複数個の孔246aが設けられていてもよい。ノズル本体20の減圧部28を通過して、第1衝突室60に流入する空気溶解加圧水の流速は、比較的に速い。本変形例では、第1衝突室60の円板部246に設けられている複数の孔246aによって、空気溶解加圧水が円板部246に衝突するときの衝撃が緩和される。従って、微細気泡発生ノズル10を使用中に発生する音を抑制することができる。本変形例では、複数個の孔246aが「凹凸」の一例である。なお、別の変形例では。円板部246に、複数個の凹部、複数個の凸部などが設けられていてもよい。
(Second Modification) As shown in FIG. 7, the
(第3変形例)図8(a)、(b)に示すように、ノズル本体320の減圧部328の中心軸C32が円板部46に対して傾斜していてもよい。なお、図8(a)は、ノズル本体320を左方から見た左側面図であり、図8(b)は、ノズル本体320を後方から見た後面図である。本変形例では、減圧部328の中心軸C32が円板部46に対して傾斜している。このため、噴出口328aを介して、ホルダ部40の第1衝突室60内に噴出される空気溶解加圧水は、円板部46に対して傾斜している状態で円板部46に衝突する。この場合、円板部46に衝突した後の空気溶解加圧水が、旋回流になり得る。これにより、第1衝突室60を通過した後において、空気溶解加圧水が撹拌され、空気溶解加圧水内の気泡が微細気泡に分裂することが促進される。従って、流出箇所で発生する微細気泡の量をより多くすることができる。
(Third Modification) As shown in FIGS. 8A and 8B, the central axis C32 of the
(第4変形例)上記の実施例では、微細気泡発生ノズル10に、空気溶解加圧水が流入する。変形例では、空気溶解加圧水に代えて、気体が溶解している気体溶解加圧水が微細気泡発生ノズル10に流入してもよい。このような構成によると、気体溶解加圧水が微細気泡発生ノズル10を通過することによって、流出箇所で発生する微細気泡の量を多くすることができる。気体は、例えば、炭酸ガス、酸素、水素等である。
(Fourth Modification) In the above embodiment, the air-dissolved pressurized water flows into the fine
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 The technical elements described in this specification or in the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims as of the filing. In addition, the techniques exemplified in this specification or drawings can simultaneously achieve a plurality of purposes, and achieving one of them has technical utility in itself.
10 :微細気泡発生ノズル
20 :ノズル本体
22 :円筒部
22a :流入口
24 :円板部
26 :円柱部
28 :減圧部
28a :噴出口
40 :ホルダ部
42 :外側円筒部
42a :第1円筒部
42b :第2円筒部
44 :内側円筒部
46 :円板部
48 :接続部
50 :流出口
52 :連結部
60 :第1衝突室
62 :第1水路
64 :第2衝突室
66 :第2水路
B :ネジ穴
10: Fine bubble generating nozzle 20: Nozzle main body 22:
Claims (4)
空気が水に溶解している空気溶解加圧水が流入する流入口と、
円柱部と、前記円柱部に設けられており、前記流入口から流入する空気溶解加圧水の圧力を大気圧よりも低い圧力に減圧し、減圧された空気溶解加圧水を噴出する噴出孔を有する減圧部と、を有するノズル本体と、
前記ノズル本体よりも下流側に設けられている第1衝突室であって、円板形状を有しており、前記減圧部の噴出孔に対向する位置に設けられており、前記減圧部の噴出孔から流入する空気溶解加圧水が衝突することによって空気溶解加圧水の流路の向きを変更させる第1衝突壁を備え、空気溶解加圧水の圧力は、前記第1衝突室に流入することによって、前記減圧部を通過した直後の圧力よりも高く、大気圧よりも低い第1圧力に増圧される、前記第1衝突室と、
前記第1衝突壁から前記ノズル本体側に延びる内側円筒部であって、前記内側円筒部の内径が前記円柱部の外径よりも大きい、前記内側円筒部と、
前記内側円筒部と前記円柱部との間に形成される第1水路と、
前記第1水路によって、前記第1衝突室と接続される第2衝突室であって、前記円柱部の外周面に接続されており、円環形状を有しており、前記第1衝突室を通過した空気溶解加圧水が衝突することによって空気溶解加圧水の流路の向きを変更させる第2衝突壁を備え、前記第2衝突室の容積は、前記第1衝突室の容積より大きく、空気溶解加圧水の圧力は、前記第2衝突室に流入することによって、前記第1圧力よりも高く、大気圧よりも低い第2圧力に増圧される、前記第2衝突室と、
前記第2衝突壁から前記第1衝突室側に延びる外側円筒部であって、前記外側円筒部の内径が前記内側円筒部の外径よりも大きい、前記外側円筒部と、
前記外側円筒部と前記内側円筒部との間に形成される第2水路と、
前記第2水路を介して前記第2衝突室と接続され、前記第2衝突室を通過した水を前記浴槽に流出させる流出口と、を備える、微細気泡発生ノズル。 A microbubble generating nozzle for generating microbubbles in water supplied to a bathtub ,
an inlet into which air-dissolved pressurized water in which air is dissolved in water flows;
a cylindrical portion; and a decompression portion provided in the cylindrical portion and having a jet hole for reducing the pressure of the air-dissolved pressurized water flowing in from the inlet to a pressure lower than the atmospheric pressure and jetting the reduced pressure-dissolved air-dissolved pressurized water. and a nozzle body having
A first collision chamber provided on the downstream side of the nozzle body, having a disk shape, and provided at a position facing the ejection hole of the decompression unit, and A first collision wall is provided for changing the direction of the flow path of the air-dissolved pressurized water by collision of the air-dissolved pressurized water flowing in from the hole, and the pressure of the air-dissolved pressurized water is reduced by flowing into the first collision chamber. said first impingement chamber being pressurized to a first pressure higher than the pressure immediately after passing through the section and lower than atmospheric pressure ;
an inner cylindrical portion extending from the first collision wall toward the nozzle body, the inner cylindrical portion having an inner diameter larger than an outer diameter of the cylindrical portion;
a first water channel formed between the inner cylindrical portion and the cylindrical portion;
A second collision chamber connected to the first collision chamber by the first water channel, is connected to the outer peripheral surface of the cylindrical portion, has an annular shape, and is connected to the first collision chamber. A second collision wall is provided for changing the flow path direction of the air-dissolved pressurized water by collision of the passed air-dissolved pressurized water, wherein the volume of the second collision chamber is larger than the volume of the first collision chamber, and the volume of the air-dissolved pressurized water is greater than that of the first collision chamber. the second impingement chamber, wherein the pressure of pressurized water is increased to a second pressure higher than the first pressure and lower than atmospheric pressure by flowing into the second impingement chamber;
an outer cylindrical portion extending from the second collision wall toward the first collision chamber, wherein the inner diameter of the outer cylindrical portion is larger than the outer diameter of the inner cylindrical portion;
a second water channel formed between the outer cylindrical portion and the inner cylindrical portion;
an outflow port connected to the second collision chamber through the second water channel, and configured to flow water that has passed through the second collision chamber into the bathtub .
気体が水に溶解している気体溶解加圧水が流入する流入口と、
円柱部と、前記円柱部に設けられており、前記流入口から流入する気体溶解加圧水の圧力を大気圧よりも低い圧力に減圧し、減圧された気体溶解加圧水を噴出する噴出孔を有する減圧部と、を有するノズル本体と、
前記ノズル本体よりも下流側に設けられている第1衝突室であって、円板形状を有しており、前記減圧部の噴出孔に対向する位置に設けられており、前記減圧部の噴出孔から流入する気体溶解加圧水が衝突することによって気体溶解加圧水の流路の向きを変更させる第1衝突壁を備え、気体溶解加圧水の圧力は、前記第1衝突室に流入することによって、前記減圧部を通過した直後の圧力よりも高く、大気圧よりも低い第1圧力に増圧される、前記第1衝突室と、
前記第1衝突壁から前記ノズル本体側に延びる内側円筒部であって、前記内側円筒部の内径が前記円柱部の外径よりも大きい、前記内側円筒部と、
前記内側円筒部と前記円柱部との間に形成される第1水路と、
前記第1水路によって、前記第1衝突室と接続される第2衝突室であって、前記円柱部の外周面に接続されており、円環形状を有しており、前記第1衝突室を通過した気体溶解加圧水が衝突することによって気体溶解加圧水の流路の向きを変更させる第2衝突壁を備え、前記第2衝突室の容積は、前記第1衝突室の容積より大きく、気体溶解加圧水の圧力は、前記第2衝突室に流入することによって、前記第1圧力よりも高く、大気圧よりも低い第2圧力に増圧される、前記第2衝突室と、
前記第2衝突壁から前記第1衝突室側に延びる外側円筒部であって、前記外側円筒部の内径が前記内側円筒部の外径よりも大きい、前記外側円筒部と、
前記外側円筒部と前記内側円筒部との間に形成される第2水路と、
前記第2水路を介して前記第2衝突室と接続され、前記第2衝突室を通過した水を前記浴槽に流出させる流出口と、を備える、微細気泡発生ノズル。 A microbubble generating nozzle for generating microbubbles in water supplied to a bathtub ,
an inlet into which gas-dissolved pressurized water in which gas is dissolved in water flows;
and a decompression part provided in the cylindrical part and having a jet hole for reducing the pressure of the gas-dissolved pressurized water flowing in from the inlet to a pressure lower than the atmospheric pressure and jetting out the reduced gas-dissolved pressurized water. and a nozzle body having
A first collision chamber provided on the downstream side of the nozzle body, having a disk shape, and provided at a position facing the ejection hole of the decompression unit, and A first collision wall is provided for changing the direction of the flow path of the gas-dissolved pressurized water by colliding with the gas-dissolved pressurized water flowing in from the hole, and the pressure of the gas-dissolved pressurized water is reduced by flowing into the first collision chamber. said first impingement chamber being pressurized to a first pressure higher than the pressure immediately after passing through the section and lower than atmospheric pressure ;
an inner cylindrical portion extending from the first collision wall toward the nozzle body, the inner cylindrical portion having an inner diameter larger than an outer diameter of the cylindrical portion;
a first water channel formed between the inner cylindrical portion and the cylindrical portion;
A second collision chamber connected to the first collision chamber by the first water channel, is connected to the outer peripheral surface of the cylindrical portion, has an annular shape, and is connected to the first collision chamber. a second collision wall for changing the direction of the flow path of the gas-dissolved pressurized water by collision of the passed gas-dissolved pressurized water, wherein the volume of the second collision chamber is larger than the volume of the first collision chamber, and the second impingement chamber, wherein the pressure of pressurized water is increased to a second pressure higher than the first pressure and lower than atmospheric pressure by flowing into the second impingement chamber;
an outer cylindrical portion extending from the second collision wall toward the first collision chamber, wherein the inner diameter of the outer cylindrical portion is larger than the outer diameter of the inner cylindrical portion;
a second water channel formed between the outer cylindrical portion and the inner cylindrical portion;
an outflow port connected to the second collision chamber through the second water channel, for causing water that has passed through the second collision chamber to flow out to the bathtub .
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