JP7449029B1

JP7449029B1 - Micro bubble generator

Info

Publication number: JP7449029B1
Application number: JP2023514434A
Authority: JP
Inventors: 岡本　譲; 雄大岡本
Original assignee: 有限会社岡本製作所
Priority date: 2023-01-12
Filing date: 2023-01-12
Publication date: 2024-03-13
Anticipated expiration: 2043-01-12

Abstract

【課題】「ファインバブル」は、共通の性質である界面活性作用をはじめとして、「マイクロバブル」、「ウルトラファインバブル」の各々が、多くの有用な性質を有している。本発明は、簡単な構造で多量の「マイクロバブル」を含有する「ファインバブル」を得ることができる微細気泡発生装置を提供することを目的とする。【解決手段】上記課題を解決するため、本発明の微細気泡発生装置は、液体送入路と、微細気泡発生部と、液体送出路と、気体流入路と、気体分配部と、を備え、微細気泡発生部が、複数の気体導入口を備えたこと、を特徴とする。【選択図】図２[Problem] "Fine bubbles" each have many useful properties, including surfactant action, which is a common property, and "microbubbles" and "ultra fine bubbles" each have many useful properties. An object of the present invention is to provide a microbubble generating device that can generate "fine bubbles" containing a large amount of "microbubbles" with a simple structure. In order to solve the above-mentioned problems, a micro-bubble generation device of the present invention includes a liquid feed path, a micro-bubble generation section, a liquid delivery path, a gas inflow path, and a gas distribution section, The micro-bubble generating section is characterized by having a plurality of gas introduction ports. [Selection diagram] Figure 2

Description

本発明は、主に洗浄に使用される微細気泡発生装置に関する。 The present invention relates to a microbubble generator mainly used for cleaning.

「ファインバブル」は、気泡の大きさにより「マイクロバブル」と「ウルトラファインバブル」に大別される。ＩＳＯ２０４８０－１では、直径が１００μｍ未満の気泡を総称して「ファインバブル」と定義され、さらに詳細に１００μｍ未満１μｍ以上の気泡を「マイクロバブル」、直径１μｍ未満の気泡を「ウルトラファインバブル」と呼ぶように定義されている。 "Fine bubbles" are roughly divided into "microbubbles" and "ultra-fine bubbles" depending on the size of the bubbles. In ISO 20480-1, bubbles with a diameter of less than 100 μm are collectively defined as "fine bubbles," and more specifically, bubbles with a diameter of less than 100 μm and 1 μm or more are defined as "microbubbles," and bubbles with a diameter of less than 1 μm are defined as "ultra fine bubbles." It is defined to be called.

気泡を形成する気体は、空気、酸素、窒素、又はオゾンなど用途によって様々な気体が選択して使用される。気泡が含まれる液体は、主として水が使用される。使用する気体又は液体によってバブルの発生装置の材質及び流路の断面積を変更する必要がある。以下では、気体を空気、液体を水の組み合わせを例示して説明を行う。 As the gas for forming the bubbles, various gases such as air, oxygen, nitrogen, or ozone are selected and used depending on the purpose. Water is mainly used as the liquid containing air bubbles. It is necessary to change the material of the bubble generator and the cross-sectional area of the flow path depending on the gas or liquid used. In the following, explanation will be given by exemplifying the combination of air as gas and water as liquid.

「マイクロバブル」は、肉眼でも確認することができ、「マイクロバブル」が多く含まれる水は、白濁して見える。「マイクロバブル」は、時間経過とともにゆっくりと水中を浮上して行き、水は時間を掛けて透明になっていく。 "Microbubbles" can be seen with the naked eye, and water that contains many "microbubbles" appears cloudy. Microbubbles slowly rise to the surface of the water over time, and the water becomes transparent over time.

一方、「ウルトラファインバブル」は、さらに気泡が小さいため、肉眼では確認することができず、「ウルトラファインバブル」が多く含まれる水は、透明である。また、「ウルトラファインバブル」は、微粒子の特徴的な性質であるブラウン運動を行うため、水中から浮上することが少なく長期間留まることができる。 On the other hand, "ultra fine bubbles" are so small that they cannot be seen with the naked eye, and water containing a large amount of "ultra fine bubbles" is transparent. In addition, "Ultra Fine Bubbles" perform Brownian motion, which is a characteristic property of fine particles, so they are less likely to rise up from the water and can remain for a long time.

「マイクロバブル」の生成方法は、気泡を液体の強い流れによってせん断する方法、気体を含む液体に急激な圧力変化を与えて気泡を粉砕する方法、気体を含む液体に急激な温度変化を加えて気泡を析出させる方法がある。しかし、これらに限らず多くの「マイクロバブル」の生成方法が存在する。「マイクロバブル」を生成させた際には、「ウルトラファインバブル」も混在する場合が多い。 There are several ways to generate "microbubbles": by shearing bubbles with a strong flow of liquid, by applying a sudden pressure change to a liquid containing gas to crush the bubbles, and by applying a sudden change in temperature to a liquid containing gas. There is a method of precipitating air bubbles. However, there are many methods of generating "microbubbles" other than these. When "microbubbles" are generated, "ultra fine bubbles" are often mixed in as well.

「ウルトラファインバブル」を多量に得るための方法は、気泡を粉砕して「マイクロバブル」と「ウルトラファインバブル」とを発生させた後、「マイクロバブル」のみを浮上させて「ウルトラファインバブル」を残留させる方法、界面活性剤によって、気液の界面張力を低下させた後に微細孔を通過させる方法がある。しかし、これらに限らず他の「ウルトラファインバブル」の生成方法が存在する。 The method for obtaining a large amount of "Ultra Fine Bubbles" is to crush the bubbles to generate "Micro Bubbles" and "Ultra Fine Bubbles", and then float only the "Micro Bubbles" to form "Ultra Fine Bubbles". There is a method in which the gas remains, and a method in which the interfacial tension of the gas and liquid is lowered using a surfactant and then passed through micropores. However, there are other methods of generating "ultra fine bubbles" other than these.

上記のように、「マイクロバブル」と「ウルトラファインバブル」とは、生成方法が異なる。 As mentioned above, "microbubbles" and "ultra fine bubbles" are generated in different ways.

「ファインバブル」は、共通の性質である界面活性作用をはじめとして、「マイクロバブル」、「ウルトラファインバブル」の各々が、多くの有用な性質を有している。 "Fine bubbles" have a common property of surfactant action, and each of "microbubbles" and "ultrafine bubbles" has many useful properties.

「マイクロバブル」は、ガス溶解促進作用、衝撃作用、及び反応促進作用を有し、多くは洗浄に活用される。 "Microbubbles" have a gas dissolution promoting effect, an impact effect, and a reaction promoting effect, and are often used for cleaning.

「ウルトラファインバブル」は、ガス封入作用、生理活性作用、及び高洗浄性などを有し、精密部品の洗浄に加え、農水産業における成長促進などにも活用される。 "Ultra Fine Bubbles" have gas-filling properties, bioactive properties, and high cleaning properties, and are used not only to clean precision parts but also to promote growth in the agricultural and fisheries industries.

一般生活分野においては、比較的容易に生成できる「マイクロバブル」がシャワーなどの美容や洗濯、食器などの洗浄に活用されている。 In the field of general life, microbubbles, which are relatively easy to generate, are used for beauty treatments such as showers, laundry, and cleaning dishes.

簡易にバブルを発生させる装置としては、以下の先行技術が開示されている。 The following prior art has been disclosed as a device for easily generating bubbles.

特許第５５５６２２０号公報Patent No. 5556220 特許第５７９０１３９号公報Patent No. 5790139

特許文献１では、シャワー装置において、給水部と、通過する水を下流側に噴射するための絞り部と、絞り部を通って噴射される水に空気を混入させて気泡混入水と成す空気混入部と、気泡混入水を吐出するための複数の散水孔が形成されている散水部とを備え、空気混入部には開口が形成されているので、噴射水仮想直線に沿って噴射された水が気液界面から溜まった水に対して突入し、空気混入部に存在する空気を巻き込んで気泡混入水として散水孔から吐出するシャワー装置が開示されている。大きく開いた開口から空気が取り込まれるため、生成される気泡の量は多くなるが、気泡の生成は、開口から負圧で取り入れた空気を、複数の水流同士が及ぼす影響によって水流に混入させ、溜まった水に突入させて気泡に引きちぎるのみであるため、微細な気泡を生成することが難しい課題があった。 In Patent Document 1, a shower device includes a water supply section, a constriction section for injecting passing water downstream, and an aeration system in which air is mixed into the water injected through the constriction section to form bubbly water. and a water sprinkling part in which a plurality of water sprinkling holes are formed for discharging aerated water, and since an opening is formed in the aeration part, the water sprayed along the imaginary straight line of the jetted water is A shower device is disclosed in which water rushes into accumulated water from an air-liquid interface, entrains air present in an aeration part, and discharges the water from a water sprinkling hole as bubbly water. As air is taken in through the large opening, the amount of bubbles generated increases, but the bubbles are created by mixing the air taken in through the opening with negative pressure into the water stream due to the effects of multiple water streams on each other. The problem was that it was difficult to generate microscopic bubbles because the process simply plunged into accumulated water and tore it into bubbles.

特許文献２では、噴出ノズルの下流端に設けられた噴出水流が噴出されるオリフィスを、上流側の第１オリフィス部と、この第１オリフィス部よりも断面積が大きい下流側の第２オリフィス部とにより構成し、第２オリフィス部を、第１オリフィス部の下流端に少なくとも周方向一部に断面積を拡大する段差部を有して連設し、吸気孔が段差部を跨ぐように開口形成されてこの段差部の背面に生じる負圧を利用して吸気孔から空気を取り入れオリフィスを通過する比較的低速の水流に気泡を吸引するように構成する気泡発生装置が開示されている。いったん断面積が縮小した第１オリフィスから断面積が大きい第２オリフィスに水流が移動した際に吸気孔から空気を取り入れ水流に混入させて気泡を生成するので気泡の発生量は多いが、比較的低速の水流を用いているので、さほど圧力が上がらないため気泡の内破が行われず、微細な気泡を得ることが難しい課題があった。 In Patent Document 2, an orifice provided at the downstream end of a jet nozzle from which a water jet is jetted is divided into a first orifice part on the upstream side and a second orifice part on the downstream side having a larger cross-sectional area than the first orifice part. The second orifice part is connected to the downstream end of the first orifice part with a stepped part that enlarges the cross-sectional area in at least a part of the circumferential direction, and the intake hole is opened so as to straddle the stepped part. A bubble generating device has been disclosed which is configured to take in air from an air intake hole and draw bubbles into a relatively low-velocity water flow passing through an orifice by utilizing the negative pressure generated on the back side of the stepped portion. Once the water flow moves from the first orifice with a reduced cross-sectional area to the second orifice with a larger cross-sectional area, air is taken in from the intake hole and mixed into the water flow to generate air bubbles, so the amount of air bubbles generated is relatively large. Since a low-speed water stream is used, the pressure does not rise that much, so the bubbles do not implode, making it difficult to obtain fine bubbles.

また、上記の先行技術では、大きな気泡は多量に発生するが、マイクロバブルの発生量が多くないため、高い洗浄力が期待できない問題があった。また、大きな気泡は瞬時に浮上し消滅してしまい、マイクロバブルも水中における残存時間は短く、マイクロバブルの発生量が少ないと、短時間でマイクロバブルの大半の量が消滅するため、容器にマイクロバブルを含有する水を溜めて行う洗浄には適していない問題もあった。 Further, in the above-mentioned prior art, a large amount of large bubbles are generated, but the amount of microbubbles generated is not large, so there is a problem that high cleaning power cannot be expected. In addition, large bubbles float to the surface and disappear instantly, and microbubbles also remain in water for a short time. There was also the problem that it was not suitable for cleaning performed by storing water containing bubbles.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構造で多量のマイクロバブルを含有するファインバブルを得ることができる微細気泡発生装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a microbubble generator capable of producing fine bubbles containing a large amount of microbubbles with a simple structure.

上記課題を解決するため、本発明の微細気泡発生装置は、液体送入路と、微細気泡発生部と、液体送出路と、気体流入路と、気体分配部と、を備え、前記微細気泡発生部が、液体流路縮小部と、気液混合部と、を備え、該気液混合部が、階段状に流路径が拡大する階段流路に形成され、各々の前記階段流路において壁面に気体導入口が備えられ、前記液体送入路から前記液体流路縮小部に流入した水流が、縮径された流路により流速が増大し、水中に溶存した空気が気泡化し、前記水流で生じる負圧によって前記気体導入口から吸引された空気の気泡化が促進され、前記階段流路の段差後ろ側で生じる乱水流によって、前記気泡が分裂し細分化され、前記気液混合部の拡径が前記水流を低速にし水圧を高め、前記気泡の内破を発生させ該気泡の微細化が促進されること、を特徴とする。
In order to solve the above problems, the microbubble generator of the present invention includes a liquid feed path, a microbubble generation section, a liquid delivery path, a gas inflow path, and a gas distribution section. The part includes a liquid flow path reduction part and a gas-liquid mixing part, and the gas-liquid mixing part is formed in a stepped flow path whose flow path diameter increases in a stepwise manner, and in each of the stepped flow paths, a wall surface is formed. A gas inlet is provided, and the water flow that flows into the liquid flow path reduction part from the liquid feed path increases the flow velocity due to the reduced diameter flow path, and air dissolved in the water becomes bubbles, which are generated in the water flow. The negative pressure promotes the formation of bubbles in the air sucked from the gas inlet, and the turbulent water flow generated behind the steps in the staircase channel splits and fragments the bubbles, thereby expanding the diameter of the gas-liquid mixing section. is characterized in that the water flow is made low in speed and the water pressure is increased to cause the bubbles to implode and to promote the miniaturization of the bubbles .

また、本発明の微細気泡発生装置は、前記気体分配部が、前記液体流路縮小部と前記階段流路との間において、前記気液混合部の外側に配置された気体一時貯蔵部と、該気体一時貯蔵部から各々の前記気体導入口に対応して最短距離に設けられた気体導入路と、を備えたこと、を特徴とする。
Further, in the micro bubble generation device of the present invention, the gas distribution section includes a gas temporary storage section disposed outside the gas-liquid mixing section between the liquid flow path reduction section and the stepped flow path ; It is characterized by comprising a gas introduction path provided at the shortest distance from the gas temporary storage section corresponding to each of the gas introduction ports.

また、本発明の微細気泡発生装置は、前記気体一時貯蔵部が、前記気液混合部の外周を囲んで配置され、前記気体混合部が、前記階段流路壁面周方向の等間隔に前記気体導入口を複数配置したこと、前記気体導入路が、前記気体一時貯蔵部から各々の前記気体導入口に対応して最短距離に設けられたこと、を特徴とする。 Further, in the micro bubble generating device of the present invention, the gas temporary storage section is arranged to surround the outer periphery of the gas-liquid mixing section, and the gas mixing section stores the gas at equal intervals in the circumferential direction of the wall surface of the staircase channel. The present invention is characterized in that a plurality of inlets are arranged, and that the gas inlet path is provided at the shortest distance from the temporary gas storage section corresponding to each of the gas inlets.

また、本発明の微細気泡発生装置は、前記気体流入路が、逆止弁を備えていること、を特徴とする。 Moreover, the micro bubble generator of the present invention is characterized in that the gas inflow path includes a check valve.

本発明のシャワーヘッドは、請求項１又は請求項２に記載する微細気泡発生装置を備えたこと、を特徴とする。 A shower head of the present invention is characterized in that it is equipped with the microbubble generating device according to claim 1 or 2.

本発明の洗濯機は、請求項１又は請求項２に記載する微細気泡発生装置を備えたこと、を特徴とする。 A washing machine of the present invention is characterized by being equipped with the microbubble generating device according to claim 1 or 2.

本発明の水栓は、請求項１又は請求項２に記載する微細気泡発生装置を備えたこと、を特徴とする。 The water faucet of the present invention is characterized by being equipped with the microbubble generating device according to claim 1 or 2.

本発明による微細気泡発生装置によれば、水流に含まれた空気に加えて、外部の空気を気液混合部の階段状に形成された部分の各々に負圧で吸引させることで、第１階段流路では、キャビテーションが生じ気泡が生成される。第２階段流路では、新たに取り込まれた空気がキャビテーションにより気泡となり、階段段差後ろ側の乱水流が生じている箇所においては、気泡がぶつかり合って小さな気泡に分裂する。第３階段流路では、さらに取り込まれた空気により生じた気泡がぶつかり合って細分化するとともに、水流の速度が遅くなることにより、圧力が高まり気泡の内破が発生し、気泡が微細化されて、多量のマイクロバブルを含むファインバブルが発生する効果を奏する。また、機械装置に必要なメンテナンス作業も必要としない。 According to the microbubble generator according to the present invention, in addition to the air contained in the water flow, external air is sucked into each step-shaped portion of the gas-liquid mixing section under negative pressure. In the staircase channel, cavitation occurs and bubbles are generated. In the second staircase flow path, the newly taken in air becomes bubbles due to cavitation, and at a location behind the staircase step where turbulent water flow is occurring, the bubbles collide and break into small bubbles. In the third step channel, the bubbles generated by the further taken in air collide with each other and become fragmented, and as the speed of the water flow slows down, the pressure increases and implosion of the bubbles occurs, causing the bubbles to become finer. This produces the effect of generating fine bubbles containing a large amount of microbubbles. Also, maintenance work required for mechanical equipment is not required.

本発明による微細気泡発生装置によれば、気体分配部に気体一時貯蔵部を備えるため、水流に空気を間断なく供給することができる。 According to the microbubble generator according to the present invention, since the gas distribution section includes the gas temporary storage section, air can be continuously supplied to the water stream.

本発明による微細気泡発生装置によれば、気液混合部に各々の階段流路側壁周方向の複数の気体導入口から空気を流入させることにより、気泡の発生量を増加させることができるとともに、水中に気泡が散乱し密度が均一になる効果を得られる。 According to the micro bubble generator according to the present invention, by allowing air to flow into the gas-liquid mixing section from the plurality of gas inlets in the circumferential direction of the side wall of each staircase channel, it is possible to increase the amount of bubbles generated, and The effect is that air bubbles are scattered in the water, making the density uniform.

本発明による微細気泡発生装置によれば、空気は、水流によって生じる負圧で流路に吸引させるが、気体流入路に逆止弁を設けることによって、水圧の変化に伴って、気体流入路に水流が逆流することを防止する効果を奏する。 According to the micro-bubble generator of the present invention, air is drawn into the flow path by the negative pressure generated by the water flow, but by providing a check valve in the gas inflow path, the air is drawn into the flow path as the water pressure changes. It has the effect of preventing water flow from flowing backwards.

また、本発明による微細気泡発生装置を備えたシャワーヘッドによれば、多量のファインバブルが皮膚の汚れを吸着して取り除くことができるので、洗浄力が向上する。さらに、ファインバブルを含む水を皮膚に当てることによる保温効果を得ることができる。 Further, according to the shower head equipped with the micro bubble generating device according to the present invention, a large amount of fine bubbles can adsorb and remove dirt from the skin, thereby improving cleaning power. Furthermore, a heat retention effect can be obtained by applying water containing fine bubbles to the skin.

また、本発明による微細気泡発生装置を備えた洗濯機によれば、ファインバブルを多量に含む水を洗濯槽に溜めて洗濯を行うことにより、洗濯物の汚れをファインバブルが吸着して取り除くことができるので、洗濯能力が向上する。それに伴い、洗剤の使用量を減少させることができるので環境保全に資することになる。 Furthermore, according to the washing machine equipped with the microbubble generating device according to the present invention, by storing water containing a large amount of fine bubbles in the washing tub and washing the laundry, the fine bubbles can adsorb and remove dirt from the laundry. This improves washing performance. Accordingly, the amount of detergent used can be reduced, contributing to environmental conservation.

また、本発明による微細気泡発生装置を備えた水栓によれば、ファインバブルを多量に含む水を使用して食器を洗浄することにより、食器の汚れをファインバブルが吸着して取り除くことができるので、洗浄力が向上する。それに伴い、洗剤の使用量を減少させることができ、環境保全に資することになる。 Furthermore, according to the faucet equipped with the micro bubble generator according to the present invention, by washing dishes using water containing a large amount of fine bubbles, the fine bubbles can adsorb and remove dirt on the dishes. Therefore, cleaning power is improved. Accordingly, the amount of detergent used can be reduced, contributing to environmental conservation.

本発明に係る微細気泡発生装置１の外観を示す斜視図である。1 is a perspective view showing the appearance of a microbubble generator 1 according to the present invention. 本発明に係る微細気泡発生装置１の構造を示す図である。1 is a diagram showing the structure of a microbubble generator 1 according to the present invention. 本発明に係る微細気泡発生装置１の流路断面図である。FIG. 2 is a sectional view of the flow path of the microbubble generator 1 according to the present invention. 本発明に係る微細気泡発生装置１のファインバブル発生イメージを示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an image of fine bubble generation in the fine bubble generation device 1 according to the present invention. 気体を気液混合部２４に導入する気体分配部５０の拡大図である。3 is an enlarged view of a gas distribution section 50 that introduces gas into a gas-liquid mixing section 24. FIG. 本発明に係る微細気泡発生装置１において、気液混合部２４外周を囲んで気体一時貯蔵部５２を配置した構造を示す図３におけるＡ－Ａ断面図である。4 is a sectional view taken along line AA in FIG. 3 showing a structure in which a gas temporary storage section 52 is arranged surrounding the outer periphery of a gas-liquid mixing section 24 in the micro-bubble generating device 1 according to the present invention. 本発明に係る微細気泡発生装置１を用いて発生させたファインバブルの状態写真である。It is a photograph of fine bubbles generated using the micro bubble generator 1 according to the present invention. 本発明に係る微細気泡発生装置１と同じ気液混合流路を構成して、気体導入口２４８を第１階段流路２４２の１箇所に限定して発生させたファインバブルの状態写真である。It is a photograph of the state of fine bubbles generated by configuring the same gas-liquid mixing channel as the fine bubble generating device 1 according to the present invention and limiting the gas introduction port 248 to one location in the first step channel 242. 本発明に係る微細気泡発生装置１において、気体導入口２４８を周方向に複数配置した実施例を示す側面断面図である。FIG. 3 is a side cross-sectional view showing an embodiment in which a plurality of gas introduction ports 248 are arranged in the circumferential direction in the micro-bubble generating device 1 according to the present invention. 本発明に係る微細気泡発生装置１において、気体導入口２４８を周方向に複数配置した実施例を示す図７ＡにおけるＢ－Ｂ断面図である。7A is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 7A, showing an embodiment in which a plurality of gas introduction ports 248 are arranged in the circumferential direction in the micro bubble generator 1 according to the present invention. 本発明に係る微細気泡発生装置１の気体流入路４０に逆止弁４４を備えた実施例を示す側面断面図である。FIG. 2 is a side cross-sectional view showing an embodiment in which a gas inflow path 40 of the microbubble generator 1 according to the present invention is provided with a check valve 44.

本発明に係る微細気泡発生装置１を実施するための形態について、図を参照しつつ説明する。図１は、本発明に係る微細気泡発生装置１の外観を示す斜視図である。図２は、本発明に係る微細気泡発生装置１の構造を示す図である。図３は、本発明に係る微細気泡発生装置１の流路断面図である。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A mode for implementing a microbubble generating device 1 according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a microbubble generator 1 according to the present invention. FIG. 2 is a diagram showing the structure of the microbubble generator 1 according to the present invention. FIG. 3 is a sectional view of the flow path of the microbubble generator 1 according to the present invention.

本発明に係る微細気泡発生装置１の外観は、シャワーや洗濯機、水道などの水路の途中に容易に挿入することができるように流路管の円柱に近い形状に設計される。微細気泡発生装置１には、液体送入口１２、液体送出口３２及び気体流入口４２を備える。液体（以下、水を例示する）は、液体送入口１２から液体送出口３２に向かって流れ、水路途中で、気体流入口４２から取り込まれた気体（以下、空気を例示する）を混合してファイバブル化された状態で送出される。 The appearance of the microbubble generator 1 according to the present invention is designed to have a shape similar to a cylinder of a flow pipe so that it can be easily inserted into a waterway such as a shower, a washing machine, or a water supply. The microbubble generator 1 includes a liquid inlet 12 , a liquid outlet 32 , and a gas inlet 42 . The liquid (hereinafter, water is exemplified) flows from the liquid inlet 12 toward the liquid outlet 32, and in the middle of the waterway, it is mixed with gas (hereinafter, air is exemplified) taken in from the gas inlet 42. It is sent out in a fiberized state.

本発明に係る微細気泡発生装置１の構造は、液体送入路１０、微細気泡発生部２０、液体送出路３０、気体流入路４０、及び気体分配部５０を備え、微細気泡発生部２０において複数の気体導入口２４８を備える。 The structure of the microbubble generator 1 according to the present invention includes a liquid feed path 10, a microbubble generator 20, a liquid delivery path 30, a gas inflow path 40, and a gas distribution part 50. A gas inlet 248 is provided.

液体送入路１０は、液体送入口１２から導入された水を微細気泡発生部２０に送り込む。 The liquid feed path 10 feeds water introduced from the liquid feed port 12 into the microbubble generating section 20 .

微細気泡発生部２０は、液体流路縮小部２２、気液混合部２４、及び気体導入口２４８から構成され、水中に空気のファインバブルを生成する。液体送入路１０に接続された液体流路縮小部２２は、テーパ状に縮径される。液体流路縮小部２２の後段である気液混合部２４では、液体送出路３０に向かって徐々に拡径される。ここでは、液体流路縮小部２２におけるテーパの長さより長い距離の間で徐々に拡径させた形状のペンチュリ管を構成する。 The fine bubble generating section 20 is composed of a liquid flow path reduction section 22, a gas-liquid mixing section 24, and a gas introduction port 248, and generates fine bubbles of air in water. The liquid flow path reduction portion 22 connected to the liquid feed path 10 has a diameter reduced in a tapered shape. In the gas-liquid mixing section 24 which is a stage subsequent to the liquid flow path reduction section 22, the diameter is gradually expanded toward the liquid delivery path 30. Here, a penturi tube is configured such that its diameter gradually increases over a distance longer than the length of the taper in the liquid flow path reduction portion 22.

気液混合部２４においては、複数の階段を形成して徐々に拡径させる。図２及び図３では、２箇所の段差を設け、第１階段流路２４２から、第２階段流路２４４、第３階段流路２４６に向かって３種類の直径を有する流路が形成される。例えば、シャワーヘッドに使用される微細気泡発生装置１では、第１階段流路２４２を３．８ｍｍ、第２階段流路２４４を４．５ｍｍ、第３階段流路２４６を５．５ｍｍに構成した。 In the gas-liquid mixing section 24, a plurality of steps are formed to gradually expand the diameter. In FIGS. 2 and 3, steps are provided at two locations, and flow paths having three different diameters are formed from the first step flow path 242 to the second step flow path 244 and the third step flow path 246. . For example, in the microbubble generator 1 used in a shower head, the first step channel 242 is configured to be 3.8 mm, the second step channel 244 is configured to be 4.5 mm, and the third step channel 246 is configured to be 5.5 mm. .

気液混合部２４の後段は、液体送出路３０に接続され、ファインバブルを含んだ水が液体送出口３２から送出される。 A downstream part of the gas-liquid mixing section 24 is connected to a liquid delivery path 30, and water containing fine bubbles is delivered from a liquid delivery port 32.

本発明に係る微細気泡発生装置１では、空気をペンチュリ管の流路途中で混合して多量のファインバブルを発生させて水に含有するために、気体流入路４０及び気体分配部５０を備える。これにより、空気を含んだ水流に外部から取り込んだ空気を混合して多量に生成させた気泡を微細化してファインバブルを生成する微細気泡発生装置１を得ることができる。 The fine bubble generator 1 according to the present invention includes a gas inflow path 40 and a gas distribution section 50 in order to generate a large amount of fine bubbles by mixing air in the flow path of the penturi tube and to contain the fine bubbles in water. Thereby, it is possible to obtain the fine bubble generating device 1 that generates fine bubbles by finely dividing a large amount of bubbles generated by mixing air taken in from the outside into a water stream containing air.

気体流入路４０は、気体流入口４２から気体分配部５０へと接続するための流路である。気体流入路４０と気体分配部５０との流路の接続は、バルブクッション４３を介して行われる。バルブクッション４３は、中心空間部４３２と外周空間部４３４と連通する貫通穴４３６が直径方向に二箇所設けられた流路接続のためのジョイントである。図３では、貫通穴４３６は、気体流入路４０から気体分配部５０への気流をスムーズにするために気体分配部５０の方向に向けて配置した。 The gas inflow path 40 is a flow path for connecting the gas inflow port 42 to the gas distribution section 50. The gas inflow path 40 and the gas distribution section 50 are connected to each other via a valve cushion 43 . The valve cushion 43 is a joint for flow path connection in which two through holes 436 are provided in the diametrical direction and communicate with the central space 432 and the outer circumferential space 434 . In FIG. 3, the through holes 436 are arranged toward the gas distribution section 50 in order to smooth the airflow from the gas inflow path 40 to the gas distribution section 50.

気体分配部５０は、気体一時貯蔵部５２及び気体導入路５４から構成される。気体導入路５４は、気体一時貯蔵部５２から気液混合部２４の第１階段流路２４２、第２階段流路２４４及び第３階段流路２４６の側壁面に備えられた複数の気体導入口２４８を介して空気の供給を行う機能を備える。気体一時貯蔵部５２は、複数の気体導入路５４において空気が欠乏することなく配分できるように設けた空間である。気体導入路５４は、気体一時貯蔵部５２から気体導入口２４８に向かい最短距離で連通される。気体導入口２４８は、気液混合部２４に生じる負圧を効率よく利用するために小径に設けられる。例えば、シャワーに使用される微細気泡発生装置１では１ｍｍに構成した。気体導入路５４は、気体導入口２４８に十分な空気を供給できるように気体導入口２４８より大きな径に設定されることが好ましい。本発明を実施するための形態では、気体導入路５４は、スムーズな気流が生じるように流路途中から気体導入口２４８に向かって縮径するテーパ形状とした。 The gas distribution section 50 includes a gas temporary storage section 52 and a gas introduction path 54. The gas introduction path 54 includes a plurality of gas introduction ports provided on the side wall surfaces of the first step channel 242, the second step channel 244, and the third step channel 246 from the gas temporary storage section 52 to the gas-liquid mixing section 24. It has a function of supplying air via H.248. The gas temporary storage section 52 is a space provided so that air can be distributed to the plurality of gas introduction paths 54 without running out. The gas introduction path 54 communicates with the gas temporary storage section 52 toward the gas introduction port 248 over the shortest distance. The gas inlet 248 is provided with a small diameter in order to efficiently utilize the negative pressure generated in the gas-liquid mixing section 24. For example, the fine bubble generating device 1 used in a shower is configured to have a thickness of 1 mm. It is preferable that the gas introduction path 54 is set to have a larger diameter than the gas introduction port 248 so that sufficient air can be supplied to the gas introduction port 248. In the embodiment of the present invention, the gas introduction path 54 has a tapered shape whose diameter decreases from the middle of the flow path toward the gas introduction port 248 so as to generate a smooth airflow.

気液混合部２４を流れる水流によって生じる負圧で、気体流入口４２から空気が吸引され気体流入路４０及び気体分配部５０を介して気液混合部２４に導入される。 Air is sucked from the gas inlet 42 by the negative pressure generated by the water flow flowing through the gas-liquid mixing section 24 and introduced into the gas-liquid mixing section 24 via the gas inflow path 40 and the gas distribution section 50 .

図４は、本発明に係る微細気泡発生装置１のファインバブル発生イメージを示した図である。液体流入路から流入する水には元々多少の空気が含まれ、水中に溶存しているか、気泡の状態で存在しているが、気泡は、通常はマイクロバブルより大きいので、容器に溜めた際には、直ちに浮上して消滅する。液体送入路１０から液体流路縮小部２２に流入した水流は、流路が縮径されることにより、流速が増大していく。その際に、水中に溶存した空気はキャビテーションにより気泡化して顕在化し始める（図４中ａゾーン前半）。 FIG. 4 is a diagram showing an image of fine bubble generation in the fine bubble generation device 1 according to the present invention. The water that flows in from the liquid inflow channel originally contains some air, which is either dissolved in the water or exists in the form of bubbles, but air bubbles are usually larger than microbubbles, so when stored in a container, , it immediately rises to the surface and disappears. The flow velocity of the water flow that has flowed into the liquid flow path reduction section 22 from the liquid feed path 10 increases as the diameter of the flow path is reduced. At this time, the air dissolved in the water becomes bubbles due to cavitation and begins to appear (first half of zone a in FIG. 4).

第１階段流路２４２に到達した気泡を含む水流は、高速化した流速により負圧が生じる。その際、側壁面に配置された気体導入口２４８から空気を吸引する。吸引された空気は負圧であることから、キャビテーションによる気泡化が促進され多量の気泡が発生する（図４中ａゾーン後半）。 The water flow containing bubbles that has reached the first step channel 242 generates negative pressure due to the increased flow rate. At that time, air is sucked through the gas inlet 248 arranged on the side wall surface. Since the sucked air has a negative pressure, bubble formation due to cavitation is promoted and a large amount of bubbles are generated (second half of zone a in FIG. 4).

第２階段流路２４４では、新たに取り込まれた空気が、第１階段流路２４２と同様にキャビテーションにより多量の気泡となって水中に混合される。さらに、階段の段差後ろ側では、矢印で示したように乱水流が生じ気泡がぶつかり合って、気泡が分裂して細分化する（図４中ｂゾーン）。 In the second step flow path 244, the newly taken in air becomes a large amount of bubbles due to cavitation and is mixed into the water as in the first step flow path 242. Further, behind the step of the stairs, turbulent water flow occurs as shown by the arrow, and the bubbles collide with each other, causing the bubbles to split and become finely divided (zone b in FIG. 4).

第３階段流路２４６では、さらに取り込まれた空気と水流に含まれる気泡とがぶつかり合って気泡化が促進されるとともに、階段の段差後ろ側の乱水流箇所でも気泡がぶつかり合って、気泡が分裂して細分化する。また、第３階段流路２４６においては、気液混合部２４が拡径することによって、水流が低速に移行していき水圧が高まるので、気泡の内破が発生し、気泡の微細化を促進し、多量のファインバブルを水中に存在させることができる（図４中ｃゾーン）。 In the third staircase flow path 246, the air taken in further collides with the bubbles contained in the water flow, promoting the formation of bubbles, and also at the turbulent water flow area behind the steps of the stairs, the bubbles collide with each other, causing bubbles to form. Divide and subdivide. In addition, in the third step flow path 246, as the gas-liquid mixing section 24 expands in diameter, the water flow shifts to a low speed and the water pressure increases, which causes the implosion of the bubbles and promotes the miniaturization of the bubbles. However, a large amount of fine bubbles can be present in the water (zone c in FIG. 4).

本発明を実施するための形態では、階段流路の段数を２段としたが、これに限定するものではなく、さらに多くの段数を備えてもよい。また、段数に応じて気体導入口２４８を増加させてもよい。 In the embodiment of the present invention, the number of stages of the stair channel is two, but the number of stages is not limited to this, and a larger number of stages may be provided. Further, the number of gas introduction ports 248 may be increased depending on the number of stages.

本発明に係る微細気泡発生装置１では、第３階段流路２４６の後段にメッシュ３４を備え、第３階段流路２４６の水圧を高めるとともに、残存した大きな気泡を粉砕してファインバブル化する構造としている。用途によって、有用な気泡の大きさが異なるため、メッシュ３４は、用途に応じて交換することが好ましい。本発明を実施するための形態では、特に微細なマイクロバブルを生成するために、メッシュ３４は、水流の上流から１００番（目開き０．１ｍｍ）を１枚、４００番（目開き０．０３ｍｍ）を２枚重ね、３００番（目開き０．０４ｍｍ）を２枚重ねにして、合計５枚を配設した。 The fine bubble generator 1 according to the present invention has a structure in which a mesh 34 is provided at the latter stage of the third step flow path 246, and the water pressure in the third step flow path 246 is increased, and the remaining large bubbles are crushed into fine bubbles. It is said that Since the useful size of bubbles differs depending on the application, it is preferable to replace the mesh 34 depending on the application. In the embodiment of the present invention, in order to generate particularly fine microbubbles, the meshes 34 include one mesh of No. 100 (with a mesh opening of 0.1 mm) and one mesh with a mesh of No. 400 (with a mesh opening of 0.03 mm) from the upstream side of the water flow. ) and two sheets of No. 300 (mesh opening 0.04 mm) were stacked, making a total of five sheets.

試験機関において、本発明に係る微細気泡発生装置１を用いて水中に発生させた空気の気泡の直径及び数量を計測したところ、１０μｍ～２０μｍの気泡が８０％、３０μｍ近傍の気泡が２０％の割合で含まれている結果となり、ＩＳＯ２０４８０－１で定義される「マイクロバブル」（１００μｍ未満１μｍ以上）の中でも、微細な気泡が得られていることが判明した。また、気泡発生状況を撮影した画像を処理することによって、１０ｃｃ当たり約１０，０００個の気泡が発生しているとの結果を得られた。水道の水栓に換算すると、約３００，０００個／毎秒の気泡を含む水が放出されていることになる。 When the diameter and number of air bubbles generated in water using the microbubble generator 1 according to the present invention was measured at a testing laboratory, 80% of the air bubbles were between 10 μm and 20 μm, and 20% were around 30 μm. It was found that even among the "microbubbles" (less than 100 μm to 1 μm or more) defined by ISO 20480-1, fine bubbles were obtained. Furthermore, by processing images of the bubble generation situation, it was found that approximately 10,000 bubbles were generated per 10 cc. If converted into a water faucet, this means that approximately 300,000 bubbles of water are released every second.

さらに、メッシュ３４の目開きが細かい６００番（目開き０．０１ｍｍ）に交換することにより直径５μｍの気泡を生成することが可能となる。１μｍ未満のウルトラファインバブルを生成させるためには、「背景技術」において説明したように、マイクロバブルを発生させる場合と比較して大掛かりな装置が必要となるが、本発明に係る微細気泡発生装置１では、非常に簡便な装置構成によって、ウルトラファインバブルに近い大きさの気泡を生成することができる。 Furthermore, by replacing the mesh 34 with a No. 600 mesh (opening 0.01 mm), it becomes possible to generate bubbles with a diameter of 5 μm. In order to generate ultra-fine bubbles of less than 1 μm, as explained in "Background Art", a larger-scale device is required compared to the case of generating microbubbles, but the microbubble generation device according to the present invention In No. 1, bubbles of a size close to ultra-fine bubbles can be generated using a very simple device configuration.

図５Ａは、気体を気液分配部に導入する気体分配部５０の拡大図である。気体分配部５０では、前述したように、気体一時貯蔵部５２を設けた。気液混合部２４に複数設けた気体導入口２４８に間断なく空気を供給するためには、気体導入路５４を分岐しただけでは一番手前に配置された気体導入路５４から大半の空気が吸引されてしまい、その後段の気体導入路５４は真空に近い状態となり、水流が流れ込むか、空気が存在しない状態となる。そのため、本発明に係る微細気泡発生装置１では、気液混合部２４の外周を囲むように気体一時貯蔵部５２を配置して、各々の気体導入路５４に供給できるだけの十分な空気を貯蔵できる構造とした（図５Ｂ参照）。 FIG. 5A is an enlarged view of the gas distribution section 50 that introduces gas into the gas-liquid distribution section. The gas distribution section 50 is provided with the gas temporary storage section 52 as described above. In order to continuously supply air to the plurality of gas introduction ports 248 provided in the gas-liquid mixing section 24, if the gas introduction paths 54 are simply branched, most of the air will be sucked from the gas introduction path 54 arranged at the front. As a result, the gas introduction path 54 at the subsequent stage is in a near-vacuum state, and a water stream flows into it or no air exists. Therefore, in the micro bubble generator 1 according to the present invention, the gas temporary storage section 52 is arranged so as to surround the outer periphery of the gas-liquid mixing section 24, so that sufficient air can be stored to be supplied to each gas introduction path 54. structure (see Figure 5B).

従来の特許文献１又は特許文献２の気泡発生装置では、空気の供給は１箇所から行われるため、本発明に係る微細気泡発生装置１のように多くの気泡を水中に含むことはできない課題があった。本発明に係る微細気泡発生装置１において、空気の供給箇所が３箇所の場合と、１箇所の場合において、気泡発生量の違いについて実験を行った。図６Ａは、本発明に係る微細気泡発生装置１を用いて発生させたファインバブルの状態写真である。図６Ｂは、本発明に係る微細気泡発生装置１と同じ気液混合部２４を構成して、気体導入口２４８を第１階段流路２４２の１箇所に限定して発生させたファインバブルの状態写真である。容器底の裏側から光を照射して両者を比較すると、本発明に係る微細気泡発生装置１を用いて発生させたファインバブルを含む水を溜めた容器（図６Ａ）の底部では白く光っている部分の範囲が拡がって明るいことが視認できる。一方で、本発明に係る微細気泡発生装置１と同じ気液混合部２４を構成して、気体導入口２４８を第１階段流路２４２の１箇所に限定して発生させた気泡を含む水を溜めた容器（図６Ｂ）の底部では、白く光っている部分の範囲は図６Ａと比較すると狭く、暗くなっている。これは、本発明に係る微細気泡発生装置１（図６Ａ）を通過させた水では、マイクロバブルを多く含むため、光の乱反射量が増大することによるものであり、気体導入口２４８を複数備えることによりマイクロバブルの発生量が増大する結果が示された。 In the conventional bubble generator of Patent Document 1 or Patent Document 2, since air is supplied from one place, there is a problem that it is not possible to contain as many bubbles in the water as in the micro bubble generator 1 according to the present invention. there were. In the micro-bubble generator 1 according to the present invention, an experiment was conducted to determine the difference in the amount of bubbles generated between three air supply locations and one air supply location. FIG. 6A is a photograph of fine bubbles generated using the fine bubble generator 1 according to the present invention. FIG. 6B shows the state of fine bubbles generated by configuring the same gas-liquid mixing unit 24 as the fine bubble generator 1 according to the present invention and limiting the gas inlet 248 to one location in the first step channel 242. It's a photo. When light is irradiated from the back side of the bottom of the container and the two are compared, it is found that the bottom of the container (FIG. 6A) containing water containing fine bubbles generated using the microbubble generator 1 according to the present invention shines white. It can be seen that the range of the part has expanded and is brighter. On the other hand, water containing bubbles generated by configuring the same gas-liquid mixing section 24 as the micro-bubble generating device 1 according to the present invention and limiting the gas inlet 248 to one location in the first step channel 242 is used. At the bottom of the reservoir (FIG. 6B), the range of the white glowing area is narrower and darker than in FIG. 6A. This is because the water that has passed through the microbubble generator 1 (FIG. 6A) according to the present invention contains many microbubbles, which increases the amount of diffused reflection of light. The results showed that this increased the amount of microbubbles generated.

図７Ａは、本発明に係る微細気泡発生装置１において、気体導入口２４８を周方向に複数配置した実施例を示す側面断面図である。図７Ｂは、本発明に係る微細気泡発生装置１において、気体導入口２４８を周方向に複数配置した実施例を示す図７ＡにおけるＢ－Ｂ断面図である。各階段流路に対して、側壁面の１箇所から空気を供給する場合には、発生する気泡は、気体導入口２４８側に偏ることになり、対面側の壁面近くは気泡が少なくなる。そのため、気体導入口２４８を周方向に複数備えることにより、階段流路内で気泡の密度を均一に近づけることができる。気体導入口２４８は、対面の２箇所備えることが好ましい。さらに、気体導入口２４８は、９０度ごとの４箇所備える方がなお好ましい。気体導入口２４８を複数備える場合には、気体導入口２４８を１箇所備える場合と比較して、口径を小さくすることが好ましい。単位体積当たりの水中に含むことができる空気量は限界があるため、多量に空気を供給することは必要がなく、口径を小さくして気泡を効率よく発生させることが優先されるためである。 FIG. 7A is a side cross-sectional view showing an embodiment in which a plurality of gas introduction ports 248 are arranged in the circumferential direction in the microbubble generator 1 according to the present invention. FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 7A, showing an example in which a plurality of gas introduction ports 248 are arranged in the circumferential direction in the micro-bubble generator 1 according to the present invention. When air is supplied to each staircase channel from one location on the side wall surface, the generated air bubbles will be biased towards the gas inlet 248 side, and there will be fewer air bubbles near the opposing wall surface. Therefore, by providing a plurality of gas introduction ports 248 in the circumferential direction, it is possible to make the density of air bubbles close to uniform within the stairway channel. It is preferable that the gas introduction ports 248 are provided at two opposing locations. Furthermore, it is more preferable that the gas inlet ports 248 be provided at four locations at 90 degree intervals. When a plurality of gas introduction ports 248 are provided, it is preferable to make the diameter smaller than when one gas introduction port 248 is provided. This is because there is a limit to the amount of air that can be contained in water per unit volume, so there is no need to supply a large amount of air, and priority is given to reducing the diameter to efficiently generate bubbles.

図８は、本発明に係る微細気泡発生装置１の気体流入路４０に逆止弁４４を備えた実施例を示した側面断面図である。水路の液体送出口３２側で水流を停止させる場合には、気液混合部２４の内圧が上昇し、水は、気体分配部５０から気体流入路４０を通り、気体流入口４２へと逆流することになる。その際、気体流入口４２から水が垂れ落ちることを防止するために、気体流入路４０に逆止弁４４を備えることが好ましい。逆止弁４４は、気体流入口４２から入った空気のみを通過させ、気液混合部２４から気体流入路４０へと逆流する水を停止する方向に設置される。 FIG. 8 is a side cross-sectional view showing an embodiment in which the gas inflow path 40 of the micro-bubble generator 1 according to the present invention is provided with a check valve 44. When the water flow is stopped on the liquid outlet 32 side of the waterway, the internal pressure of the gas-liquid mixing section 24 increases, and the water flows back from the gas distribution section 50 through the gas inflow path 40 to the gas inlet 42. It turns out. In this case, in order to prevent water from dripping from the gas inlet 42, it is preferable that the gas inflow path 40 is provided with a check valve 44. The check valve 44 is installed in a direction to allow only the air that enters from the gas inlet 42 to pass through and to stop water flowing back from the gas-liquid mixing section 24 to the gas inflow path 40 .

本発明に係る微細気泡発生装置１は、シャワーヘッドのホース側、すなわち、水の供給側に取り付けられて、マイクロバブルを含む水は、シャワーヘッドから送出される。シャワーヘッドに使用される微細気泡発生装置１では、第１階段流路２４２を３．８ｍｍ、第２階段流路２４４を４．５ｍｍ、第３階段流路２４６を５．５ｍｍに構成した。当該流路径に設定することにより、従来のシャワーヘッドを使用する場合と比較して５０％の節水効果があることを、同じ水圧で一定時間容器に水を溜める比較実験を行って確認した。また、シャワーでの使用に関して１００名による官能試験を行い、水圧についての試験項目では、全員から「シャワーとして十分な水圧であると感じる。」との評価を得た。 The microbubble generator 1 according to the present invention is attached to the hose side of a showerhead, that is, the water supply side, and water containing microbubbles is sent out from the showerhead. In the microbubble generator 1 used in a shower head, the first step channel 242 is 3.8 mm, the second step channel 244 is 4.5 mm, and the third step channel 246 is 5.5 mm. We conducted a comparative experiment in which water was stored in a container for a certain period of time at the same water pressure, and it was confirmed that by setting this flow path diameter, water was saved by 50% compared to using a conventional shower head. In addition, a sensory test was conducted by 100 people regarding use in the shower, and in the test item regarding water pressure, all of the participants said, "I feel that the water pressure is sufficient for a shower."

多量のマイクロバブルは、界面活性作用を有するため、皮膚の汚れを吸着して取り除くことができるので、石鹸を使用しなくとも高い洗浄力を有する。洗浄力についての試験項目では、女性全員から「化粧落としに使用するための十分な洗浄力を有していると実感した。」との評価を得た。石鹸を使用することによっては、一層洗浄力が向上する。さらに、ファインバブルを含む水を皮膚に強く当てることによって保温効果を有する。 A large amount of microbubbles has a surfactant effect and can adsorb and remove dirt from the skin, so it has high cleaning power even without using soap. Regarding the test item regarding cleaning power, all the women said, ``I felt that the product had sufficient cleaning power to remove makeup.'' By using soap, the cleaning power is further improved. Furthermore, it has a heat retention effect by strongly applying water containing fine bubbles to the skin.

本発明に係る微細気泡発生装置１は、洗濯機に水を供給する流路に取り付けて、洗濯槽に多量のマイクロバブルを含む水を溜めることができる。マイクロバブルは、大きな気泡と比較すると長時間水中に留まることができるため、マイクロバブルを多量に含む水を洗濯槽に溜めて洗濯を行うことで、界面活性作用により洗濯物の汚れをマイクロバブルが吸着して取り除くことができるので、洗濯能力が向上する。洗浄力の向上に伴い、洗剤の使用量を減少させることができるので環境保全に資することになる。 The microbubble generating device 1 according to the present invention can be attached to a flow path that supplies water to a washing machine, and can store water containing a large amount of microbubbles in a washing tub. Microbubbles can stay in water for a long time compared to large air bubbles, so by storing water containing a large amount of microbubbles in the washing tub and washing, the microbubbles will remove stains from the laundry due to their surfactant action. Since it can be removed by adsorption, washing performance is improved. As cleaning power improves, the amount of detergent used can be reduced, contributing to environmental conservation.

本発明に係る微細気泡発生装置１は、流し台の水栓に取り付けて、洗い桶にマイクロバブルを含む水を溜めて食器を洗うことができる。界面活性作用により食器の汚れをファインバブルが吸着して取り除くことができるので、洗浄力が向上する。それに伴い、洗剤の使用量を減少させることができ、環境保全に資することになる。また、野菜や果物を洗うことによって、ファインバブルによって残留農薬を吸着して除去することができる。さらには、洗い桶やシンク内面、シンクの排水流路に付着した汚れも洗い流すことができ、流し台の衛生を保つことができる。 The micro-bubble generating device 1 according to the present invention can be attached to a faucet in a sink to collect water containing micro-bubbles in a washing tub to wash dishes. Fine bubbles can adsorb and remove stains from tableware due to surfactant action, improving cleaning power. Accordingly, the amount of detergent used can be reduced, contributing to environmental conservation. Furthermore, by washing vegetables and fruits, residual pesticides can be absorbed and removed by fine bubbles. Furthermore, dirt adhering to the washing tub, the inside surface of the sink, and the drainage channel of the sink can be washed away, and the hygiene of the sink can be maintained.

以上、液体は水を例示して、気体は空気を例示して説明を進めてきたが、これに限定されるものではない。特に、気体は、酸素、窒素、又はオゾンなど用途によって様々な気体が選択して使用される。使用する気体又は液体によってバブルの発生装置の材質及び流路の断面積の設計を変更することによって対応が可能である。 In the above, the explanation has been given using water as an example of liquid and air as an example of gas, but the present invention is not limited to this. In particular, various gases such as oxygen, nitrogen, or ozone are selected and used depending on the purpose. This can be handled by changing the material of the bubble generator and the design of the cross-sectional area of the flow path depending on the gas or liquid used.

本発明に係る微細気泡発生装置によって生成することができる「ファインバブル」は、界面活性作用をはじめとして、多くの有用な性質を有しているので、一般生活分野におけるシャワーなどの美容や洗濯、食器などの洗浄に活用することも加えて、ガス溶解促進作用、衝撃作用、又は反応促進作用を利用して、工業用の洗浄に活用することも可能である。 The "fine bubbles" that can be generated by the micro-bubble generator of the present invention have many useful properties, including surface-active properties, so they can be used in beauty treatments such as showers, laundry, etc. in general life fields. In addition to being used for cleaning tableware, etc., it can also be used for industrial cleaning by utilizing gas dissolution promoting action, impact action, or reaction promoting action.

１微細気泡発生装置
１０液体送入路
１２液体送入口
２０微細気泡発生部
２２液体流路縮小部
２４気液混合部
２４２第１階段流路
２４４第２階段流路
２４６第３階段流路
２４８気体導入口
３０液体送出路
３２液体送出口
３４メッシュ
４０気体流入路
４２気体流入口
４３バルブクッション
４３２中心空間部
４３４外周空間部
４３６貫通穴
４４逆止弁
５０気体分配部
５２気体一時貯蔵部
５４気体導入路

ＡＦ気流
ＷＦ水流
1 Microbubble generator 10 Liquid inlet channel 12 Liquid inlet port 20 Microbubble generator 22 Liquid channel reduction section 24 Gas-liquid mixing section 242 First step channel 244 Second step channel 246 Third step channel 248 Gas Introduction port 30 Liquid delivery path 32 Liquid delivery port 34 Mesh 40 Gas inflow path 42 Gas inflow port 43 Valve cushion 432 Center space 434 Peripheral space 436 Through hole 44 Check valve 50 Gas distribution section 52 Gas temporary storage section 54 Gas introduction road

AF Airflow WF Water flow

Claims

a liquid feed path;
A micro bubble generation part,
a liquid delivery path;
a gas inflow path;
a gas distribution section;
Equipped with
The fine bubble generating part is
a liquid flow path reduction part;
a gas-liquid mixing section;
Equipped with
The gas-liquid mixing section is
It is formed into a stair channel in which the channel diameter expands in a step-like manner.
A gas inlet is provided on the wall surface of each of the stairway channels,
The flow rate of the water flow that has flowed into the liquid flow path reduction part from the liquid feed path is increased by the diameter-reduced flow path, and the air dissolved in the water becomes bubbles,
The negative pressure generated by the water flow promotes bubbling of the air sucked from the gas inlet,
The bubbles are split and fragmented by the turbulent water flow generated behind the step of the step flow path,
Expanding the diameter of the gas-liquid mixing part slows down the water flow and increases water pressure, causing implosion of the bubbles and promoting miniaturization of the bubbles;
A microbubble generator featuring:

The gas distribution section is
a gas temporary storage section disposed outside the gas-liquid mixing section between the liquid flow path reduction section and the stepped flow path ;
a gas introduction path provided at the shortest distance from the gas temporary storage unit to each of the gas introduction ports;
Equipped with
The microbubble generator according to claim 1, characterized in that:

The gas temporary storage section is
arranged around the outer periphery of the gas-liquid mixing section,
The gas mixing section is
a plurality of the gas inlet ports are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the wall surface of the stairway channel;
The gas introduction path is
being provided at the shortest distance from the gas temporary storage unit corresponding to each of the gas introduction ports;
The microbubble generating device according to claim 2, characterized in that:

The gas inflow path is
be equipped with a check valve;
The microbubble generator according to claim 1, characterized in that:

Equipped with the microbubble generating device according to claim 1 or claim 2,
A shower head featuring

Equipped with the microbubble generating device according to claim 1 or claim 2,
A washing machine featuring

Equipped with the microbubble generating device according to claim 1 or claim 2,
A faucet featuring