WO2010055702A1 - 微細気泡発生機構付シャワー装置 - Google Patents

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WO2010055702A1
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泰孝 坂本
芳樹 柴田
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株式会社シバタ
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Definitions

  • the present invention relates to a shower device with a fine bubble generating mechanism.
  • Bubbles formed in the water are classified into millibubbles or microbubbles (further, micro / nano bubbles, nano bubbles, etc.) depending on their sizes. Millibubbles are huge bubbles to some extent, which rise rapidly in water and eventually rupture and disappear at the surface of the water. On the other hand, bubbles with a diameter of 50 ⁇ m or less are fine, so they have a long residence time in water and are excellent in gas dissolving ability, so they further shrink in water, and finally disappear in water ( It has a special property of completely dissolving), and it is becoming common to call this microbubble (Non-patent Document 1).
  • fine bubbles refers to a concept that collectively refers to micro-nano bubbles (diameter: 10 nm or more and less than 1 ⁇ m) and nano bubbles (diameter: less than 10 nm) having a smaller diameter in addition to the micro bubbles.
  • Patent Documents 1 to 5 various shower devices incorporating a fine bubble generation mechanism have been proposed for use in bathrooms.
  • the fine bubble generation mechanism incorporated in the shower device disclosed in these patent documents is a swirl flow generating blade incorporated in the head portion that jets the shower water flow, and formed in the vortex shaft formed in the vortex formed by the blade Into the shower body (the handle part extending from the head part), a method of entraining the outside air sucked in from the pores made by the negative pressure and mixing the gas and liquid (referred to as Patent Document 1: Two-phase flow swirl method)
  • a throttle mechanism such as a Venturi tube and deposits air dissolved in water as fine bubbles due to the decompression effect caused by Bernoulli's principle when water passes through the throttle mechanism at a high flow rate
  • JP 2008-229516 A JP 2008-73432 A JP 2007-209509 A JP 2007-50341 A JP 2006-116518 A Internet homepage (http://unit.aist.go.jp/emtech-ri/26env-fluid/takahashi.pdf#search 'Research on microbubbles and nanobubbles')
  • the shower apparatus of Patent Documents 2 to 4 adopting the cavitation method employs a closed restricting hole such as a venturi tube or an orifice, and has a structure in which no other channel portion exists at the restricting hole position. Therefore, the flow resistance does not increase as expected due to an increase in fluid resistance when passing through the throttle hole, and the radial pressure from the inner wall of the hole is also easily received in the throttle hole, so the cavitation (decompression) effect is achieved. There is a drawback that the amount of bubble deposition tends to be insufficient.
  • An object of the present invention is to generate a sufficient amount of bubbles without using a complicated gas-liquid mixing mechanism, and the effect of refining the bubbles is dramatically improved. As a result, the bubbles in the microbubble region or the micro / nanobubble region It is an object of the present invention to provide a shower device with a fine bubble generating mechanism that can increase the amount of generation to a level that could not be achieved conventionally.
  • the shower device with a fine bubble generating mechanism of the present invention is A hollow shower body having a water inlet and a shower jet part in which a plurality of shower holes are dispersedly formed, and a flow path from the water inlet to the shower jet part is formed inside;
  • a collision member that protrudes from the inner surface of the flow path wall of the shower body, and a gap forming portion that faces the front end of the collision member in the flow direction within the flow path, the outer peripheral surface of the collision member and the flow path wall
  • a water bypass channel is formed between the inner surface, and the water flow is throttled between the collision member and the throttle gap forming unit while restricting the water flow so as to have a lower flow rate and higher flow velocity than the water bypass channel.
  • a squeezing turbulence that forms a constricted gap and causes the water flowing through the gap in which bubbles are deposited due to the negative pressure (negative pressure) generated in the constricted gap to collide with the colliding member and wrap around the downstream side of the colliding member through the water bypass channel Equipped with a fine bubble generation mechanism that pulverizes the precipitated bubbles into fine bubbles by being entrained in the flow,
  • a water flow containing fine bubbles generated by the fine bubble generating mechanism is guided to a shower jetting portion through a flow path and jetted from a shower hole.
  • the collision member is provided so as to protrude from the inner surface of the flow passage wall portion of the shower body, and the gap forming portion is provided in the flow passage so as to face the front end portion of the collision member in the protrusion direction.
  • the gap forming portion is provided in the flow passage so as to face the front end portion of the collision member in the protrusion direction.
  • a flow volume between a collision member and a throttle gap formation part is lower than a water bypass flow path part.
  • a constriction gap is formed that allows the water flow to pass while constricting so as to obtain a high flow velocity.
  • Bubbles in water are different from solid particles, and are likely to coalesce even if they collide with each other.
  • a macro vortex formed by a swirling flow generating blade as in Patent Document 1 the probability of mutual collision of bubbles increases.
  • the pulverization into microbubbles tends to be difficult to proceed.
  • the flow velocity of the passing water flow is insufficient only by passing through a known throttle mechanism such as a venturi pipe, the pressure reduction level downstream of the throttle hole is small and the degree of vortex generation is small. Therefore, the amount of bubble deposition due to cavitation is small, and the collision to the extent that the bubbles are crushed cannot be caused sufficiently, so that the fine bubbles cannot be sufficiently formed.
  • the present invention is not a structure in which a flow path portion other than a throttle hole such as a conventional venturi tube or an orifice does not exist, but it hits the collision member between the collision member forming the throttle gap and the flow path wall. Since the water bypass flow path portion for bypassing the water flow is formed, the fluid resistance does not increase excessively when passing through the gap, and as a result, a water flow much faster than in the past passes through the throttle gap. As a result, the squeezing gap and the cavitation (decompression) effect downstream thereof are greatly enhanced, and a larger amount of bubbles can be precipitated even in a water flow having the same dissolved air concentration (water is 1 atm, 25
  • the saturated dissolved oxygen amount under the condition of ° C. is 8.11 mg / L (about 8 ppm), and the dissolved air amount derived from the atmosphere is about 30 ppm considering the dissolved nitrogen.
  • the passage flow velocity of the throttle gap is increased, a large number of minute vortices are formed throughout the three-dimensional negative pressure region that is formed in a three-dimensional wide-angle area on the downstream side.
  • the water flow that hits the collision member and passed through the water bypass flow path portion flows downstream of the collision member, and a violent turbulent flow with a larger flow rate is superimposed on the negative pressure region.
  • the passing flux of the constriction gap containing the precipitated bubbles is vigorously and randomly stirred three-dimensionally by these two systems of turbulence, and a large number of micro vortices surrounding the precipitated bubbles attempt to draw the bubbles into themselves.
  • the fine pulverization of the bubbles proceeds efficiently, and fine bubbles having a high concentration and a small particle diameter can be easily obtained.
  • Bubbles are surrounded by a gas-liquid interface, and the surface tension of water acts on the interface. Since the surface tension acts to make the surface small, the surface tension functions as a force for compressing the gas inside the bubble having a spherical interface. Since the gas dissolves in water according to Henry's law, the gas in the self-pressurized bubble is more efficiently dissolved in the surrounding water. Among microbubbles, especially microbubbles or micro / nanobubbles are shrinking in water, so that a very large pressure can be generated at the moment of disappearance.
  • the bubbles have a property of collecting ions dissolved in water at the gas-liquid interface, and the collected ions are concentrated as the bubbles are reduced. As a result, the fine bubbles in the water are in a state where the interface charge density is greatly increased.
  • the water cluster structure (hydrogen bond network) is composed of water molecules (H 2 O) and a small amount of H + and OH ⁇ generated by ionization, but the interface structure of bubbles is H + or OH. -
  • H + and OH ⁇ generated by ionization
  • the water bypass flow path portion can be formed only on one side in the flow path when viewed from the water flow direction, but the protrusion direction of the collision member as viewed from the water flow direction. If the water bypass channel is formed on both sides, the turbulent flow will flow from both sides of the collision member toward the downstream negative pressure region where bubbles are deposited, so that the bubble crushing effect will be further enhanced and fine bubbles will be more It can be generated efficiently and is advantageous in obtaining finer bubbles having a smaller diameter.
  • a preparation throttle mechanism can be provided between the water inlet and the fine bubble generating mechanism to accelerate the water flow from the water inlet and guide it to the fine bubble generating mechanism.
  • a decompression cavity can be formed in at least one of the opposing surfaces that form the aperture gap between the collision member and the gap forming portion. That is, the decompression cavity formed on the surface of the collision member or the gap forming part facing the throttle gap functions as a stagnation space with a small flow velocity, so that the flow velocity difference with the inside of the throttle gap is enlarged, and the cavitation (decompression) effect by Bernoulli's principle Can be significantly increased. As a result, the amount of bubble deposition derived from dissolved air in the water stream increases, and the concentration of microbubbles in the water stream can be increased. From the viewpoint of sufficiently securing the negative pressure region, the opening diameter of the decompression cavity is desirably 1 mm or more, and the depth is desirably larger than the opening diameter.
  • the opening diameter should be less than 10 mm (preferably less than 4 mm) and the depth should be opened from the viewpoint of setting the resonance wave band to an ultrasonic band (100 kHz or more). It is preferable to set it approximately equal to or larger than the aperture (preferably approximately an integral multiple of the aperture).
  • At least one of the opposing surfaces forming the narrowing gap of the collision member and the gap forming portion is used as a throttle inclined surface that gradually reduces the distance of the narrowing gap from the upstream side to the downstream side on the water inflow side. Can be formed.
  • the opposing gap of the throttle gap is continuously reduced as it goes from the throttle gap inlet to the depth of the gap, so that the water flow can be smoothly squeezed toward the depth of the gap, and the flow rate loss is reduced by reducing the flow rate loss when passing through the gap. Can be increased.
  • at least one of the opposing surfaces forming the narrowing gap of the collision member and the gap forming portion is formed as an enlarged inclined surface that gradually increases the distance of the narrowing gap from the upstream side to the downstream side on the water outflow side. You can also
  • Water flow separation irregularities can be formed on the outer peripheral surface of the projecting portion in the flow path of the collision member (or an opposing collision member described later). By forming the water flow separation irregularities as described above on the outer peripheral surface of the collision member, when the water flow flowing in the direction of the central axis of the flow path gets over the water flow separation irregularities, the water flow is likely to be separated. Turbulence can be further promoted.
  • the water flow separation uneven portion can be a thread formed on the outer peripheral surface of the protruding portion in the flow path of the collision member. The screw thread has a certain inclination angle with respect to a virtual plane that is normal to the axis of the collision member.
  • the supply pressure of household water supply to which a shower is connected falls within the range of about 0.1 MPa to 0.6 MPa (gauge pressure: the same applies hereinafter), and on average, the supply pressure is often around 0.2 MPa. Therefore, the squeezing gap and the water bypass flow path section are adjusted in size so that the shower spray flow rate from the shower spray section is 6 liters / min or more when water is supplied to the water inlet at a supply pressure of 0.2 MPa. It is desirable to keep it.
  • water is supplied at a supply pressure of 0.2 MPa, if the shower injection flow rate is less than 6 liters / minute, it is not possible to take a shower with a sufficient amount of water, and the flow rate at the throttle gap is insufficient.
  • the shower spray flow rate may not be possible to generate at a sufficient level. Also, although there is no particular upper limit on the shower spray flow rate, if the shower spray pressure is too high, the skin irritation may be too strong and feel uncomfortable, so even if the supply pressure fluctuates to the high pressure side It is more desirable that the upper limit value of the shower jet flow rate from the shower jet section when water is supplied at a supply pressure of 0.2 MPa is 15 liters / minute or less so that the shower jet pressure does not become excessive.
  • the maximum gap of the water flow that passes when the water is supplied to the water flow inlet at a supply pressure of 0.2 MPa is 8 m / sec or more (the upper limit is not limited). However, it is desirable that the upper limit possible at the supply pressure of 0.2 MPa is adjusted to be 50 m / second, for example.
  • the maximum negative pressure generated in the aperture gap is preferably 0.02 MPa or more (theoretical upper limit is 0.1 MPa).
  • the above-described decompression cavity is formed, when water is supplied to the water inlet at a supply pressure of 0.2 MPa, the entire area of the decompression cavity is easily maintained in a negative pressure state of 0.02 MPa or more. Can do.
  • the negative pressure region formed adjacent to the downstream side of the collision member by the wrapping turbulent flow is maintained in the negative pressure state of 0.02 MPa or more by making the entire area in the decompression cavity into the negative pressure state of the level. Is possible. Both contribute to the remarkable cavitation effect for bubble precipitation.
  • the negative pressure level of the negative pressure region formed in the throttle gap, the decompression cavity, or the downstream side thereof is more preferably 0.05 MPa or more. Since this level of negative pressure is generated, not only the deposition of dissolved air but also the generation of water vapor by local boiling of water contributes to bubble formation, and the concentration of microbubbles that can be generated can be increased.
  • the number average particle diameter of the fine bubbles can be 10 ⁇ m or less.
  • a collision member having a circular axial section is employed and used as a hot water shower
  • water at 10 ° C. is supplied to the water inlet at a supply pressure of 0.2 MPa
  • the outer surface of the collision member having the circular axial section is removed.
  • the diameter and the flow cross-sectional area of the water bypass flow path section may be adjusted so that the Reynolds number relating to the collision member disposed in the water bypass flow path section is 10,000 or more.
  • the Reynolds number Re is given by assuming that the outer diameter of the collision member is D, the flow velocity is U, and the kinematic viscosity coefficient of water is ⁇ .
  • Re UD / ⁇ (Dimensionless number) (1) It is known that the flow around the collision member having a cylindrical cross section is turbulent when the Reynolds number Re is 1500 or more, and particularly when the Re is 10,000 or more, the bubbles are finely pulverized by the wraparound turbulence. Since the effect is dramatically improved, the bubble particle size at the number average value level can be easily reduced to a value of 10 ⁇ m or less, which has been difficult in the past.
  • the outer diameter of the collision member having a circular axial cross section is adjusted to 1 to 5 mm by reynolds.
  • the value of several Re can be easily secured to a value of 10,000 or more, and fine bubbles having an average particle diameter of 10 ⁇ m or less can be efficiently generated as a number average value.
  • the flow cross-sectional area of the water bypass channel is adjusted so that the average flow velocity when supplying water at 10 ° C. at a supply pressure of 0.55 MPa to the water inlet is 18 m / sec or more, If the outer diameter of the collision member having the above is adjusted to 1 to 5 mm, the Reynolds number Re related to the collision member disposed in the water bypass flow path portion exceeds 20000. Then, if the maximum flow velocity of the passing water flow in the narrowing gap formed by the impingement member is 25 m / second or more, the electrolyte is actively used to reduce the number average particle diameter of the fine bubbles contained in the water flow ejected from the shower ejection portion.
  • the negative pressure level in the throttle gap, the decompression cavity, or the downstream negative pressure region can be increased to 0.05 MPa or more, so that microbubbles that can be generated can be generated. Concentration is also greatly increased.
  • the gap between the throttle gaps is reduced in the fine bubble generating mechanism, the gap passage flow rate is reduced, while the amount of water flowing into the water bypass flow path portion is increased. Therefore, if the gap between the throttle gaps is reduced within a range in which the flow velocity of the throttle gap does not excessively decrease, the effect of miniaturization due to the turbulent flow of the microbubbles generated in the throttle gap is enhanced, and bubbles with a smaller diameter can be generated. .
  • the gap between the narrowing gaps is increased, the flow resistance in the narrowing gap is reduced, so that the shower bypass flow rate obtained in the entire cross section of the flow path can also be increased (in this case, the gap gap)
  • the flow velocity in the throttle gap may be slightly insufficient, but it is advantageous when priority is given to securing the shower injection flow rate). Therefore, if the fine bubble generating mechanism is provided with a throttle gap interval adjusting mechanism that adjusts the gap of the throttle gap so that it can be changed, the gap of the throttle gap is appropriately set according to the required level of the bubble narrowing and the shower injection flow rate.
  • the shower injection flow rate can be optimized by adjusting the interval of the throttle gap. Furthermore, even if the flow rate of shower water containing fine bubbles is small, the effect of removing dirt and the washing-off effect of soap and shampoo can be secured sufficiently high, and priority should be given to water conservation by deliberately reducing the gap of the squeezing gap. Is also possible.
  • the collision member is formed so as to penetrate the collision member in the protruding direction together with the flow path wall portion, and one end side opens a gas outlet in the throttle gap at the front end side of the collision member, and the other end side
  • a nozzle passage that passes through the flow path wall and opens the gas inlet can be formed on the outer surface of the wall.
  • the above-described decompression cavity can be formed on at least one of the opposing surfaces that form the aperture gap between the collision member and the gap forming portion, and the nozzle passage formed in the collision member is opened in the decompression cavity. Can be made. Since a particularly large negative pressure is generated in the decompression cavity, the amount of outside air suction can be increased by opening a nozzle passage here, and the generation concentration of fine bubbles can be further increased.
  • the sub suction nozzle portion can be provided in a form penetrating the flow path wall portion on the downstream side of the collision member.
  • the sub-suction nozzle portion has a nozzle passage that opens a gas ejection port in the flow path on one end side and opens a gas intake port on the outer surface of the wall portion on the other end side.
  • the auxiliary suction nozzle portion opens the nozzle passage on the downstream side of the throttle gap, the outside air is mixed into the water flow through the passage in a state where the flow velocity is reduced from that of the throttle gap.
  • downstream of the formation region of the wrapping turbulent flow by the collision member that is, a region immediately below the collision member where the bubble pulverization effect by the wrapping turbulent flow is significant (for example, within a distance within three times the outer diameter of the cross section from the collision member)
  • the size of the bubbles introduced from the sub suction nozzle part can be adjusted to, for example, a number average particle diameter of 100 ⁇ m or more (the upper limit is, for example, 1 mm or less).
  • the sub suction nozzle portion can be formed as a nozzle protrusion protruding from the inner surface of the flow path wall, and a gas outlet can be opened at the tip of the nozzle protrusion in the protruding direction. Bubbles that are introduced into the water flow from the gas outlet by generating a vortex or turbulence on the downstream side of the nozzle protrusion due to the water flow hitting the nozzle protrusion of the sub suction nozzle that protrudes from the inner surface of the channel wall Can be crushed.
  • the shower body has a tubular body housing in which a shower ejection part is integrated at one end and the other end side is open, and is inserted into the body housing so as to be detachable in the axial direction from the opening, and the inside is a flow path. And the collision member and the gap forming portion can be formed on the flow path forming member.
  • the shower main body has a so-called double cylinder structure, and the collision member and the gap formation portion are formed on the flow path forming member that is the inner cylinder thereof, and in particular, the collision member that protrudes from the inner surface of the flow path is essential. The convenience of assembling to the shower body can be greatly improved.
  • an axis line is provided between the outer peripheral surface of the flow path forming member and the inner peripheral surface of the main body housing.
  • a seal member that seals both of them in a liquid-tight manner at both end positions in the direction can be provided.
  • An air introduction gap that communicates with the air intake port that is formed through the wall of the main body housing can be formed between the outer peripheral surface and the inner peripheral surface located between the seal members in the axial direction. .
  • an outside air flow groove is formed along the axial direction on at least one of the outer peripheral surface of the flow path forming member and the inner peripheral surface of the main body housing, and the air intake port and the nozzle of the main body housing are formed in the outer air flow groove.
  • the gas inlets of the passages can be opened to communicate with each other.
  • the flow path forming member When the flow path forming member is configured as a resin molded body, reinforcing ribs that are arranged on the outer peripheral surface thereof in the circumferential direction of the outer peripheral surface at predetermined intervals and extend along the axial direction of the outer peripheral surface. Can be formed.
  • the groove-like space between the reinforcing ribs forms an outside air circulation groove.
  • the flow path forming member accommodated in the main body casing is smaller in diameter than the main body casing, and the mechanical strength can be increased by forming the reinforcing ribs. By utilizing it as an outside air circulation groove, the effect of smoothly guiding the outside air toward the gas inlet of the nozzle passage can be achieved at the same time.
  • the collision member protrudes into the flow path with respect to the resin flow path wall portion of the flow path forming member, and the rear end side is the inner surface of the main body housing. It can arrange
  • a male screw part can be formed on the outer peripheral surface of the collision member and screwed into a female screw hole penetrating the channel wall part.
  • interval of an aperture gap can be adjusted according to the screwing amount of this collision member in this internal thread hole.
  • said male screw part can be utilized also as the above-mentioned water flow peeling uneven
  • the gap forming portion can be formed as an opposing collision member that protrudes from the inner surface of the wall portion toward the collision member on the side opposite to the collision member with respect to the cross-sectional center of the flow path. It can form between a front-end
  • the narrowing gap may be formed by making the front end surface of the collision member face the inner peripheral surface of the flow channel wall.
  • the portion of the flow channel wall facing the collision member constitutes the gap forming portion. Become.
  • in this configuration since the throttle gap is located in the outer peripheral region of the cross section of the flow path shaft where the flow loss due to wall friction is large, the flow velocity through the throttle gap tends to be small.
  • the formation position of the throttle gap can be brought closer to the center of the cross section where the flow velocity is large, the passage velocity of the throttle gap is increased, the cavitation effect is enhanced, and fine bubbles are generated more efficiently. Can be made.
  • a reduced diameter portion having a tapered peripheral side surface that decreases in diameter toward the distal end can be formed at a distal end portion facing at least one throttle gap between the collision member and the opposing collision member.
  • the effect of generating turbulence near the throttle gap is further enhanced, and the generation efficiency of fine bubbles is further improved.
  • the effect of generating vortex or turbulent flow due to detouring of the water flow is not only in the plane orthogonal to the opposing direction but also in parallel to the opposing direction (that is, the diameter is reduced). This also occurs in the direction of crossing the portion toward the narrowing gap side), and the three-dimensional bubble pulverization effect is further enhanced.
  • the above-described decompression cavity that is retracted in the gap forming direction can be formed on one or both of the collision member and the opposing collision member on the front end face facing the throttle gap.
  • the water flow in the throttle gap is The speed can be greatly increased by the reduced diameter portion. The increased water flow comes into contact with the stagnation portion in the decompression cavity, resulting in a very large flow velocity difference.
  • the narrowing gap has a wedge-shaped cross section when a peripheral region forming an opening peripheral portion of the decompression cavity and a tapered peripheral side surface of the reduced diameter portion are opposed to each other at the front end surface of the collision member, and An annular constriction gap portion formed at an opposing position between the inner peripheral edge of the reduced pressure cavity and the peripheral side surface of the reduced diameter portion is formed in an annular gap peripheral space whose outer peripheral side opens to the water bypass flow path portion. It can comprise so that the structure which mutually connected may be made.
  • squeeze gap regarding a water flow direction of a diameter-reduced part outer peripheral surface also functions as an auxiliary gap. Therefore, the water flow that does not pass through the narrowing gap also causes cavitation when passing through the auxiliary gap, thereby contributing to improvement in the generation efficiency of fine bubbles.
  • both a collision member and a counter collision member wrap around and contribute to generation
  • the distance from the inner surface of the flow path wall portion to the gap center in the radial direction of the cross section of the flow path is the distance from the cross section center.
  • the shower main body is configured to include the above-described main body housing and the flow path forming member
  • the front end side of each of the collision member and the opposing collision member flows with respect to the resin flow path wall portion of the flow path forming member. It can be arranged in a form that penetrates the flow path wall so that it protrudes into the path and the rear end side is exposed to the outer peripheral surface of the flow path forming member inside the inner surface of the main body casing.
  • the collision member and the counter collision member are assembled so as to penetrate the flow path wall in the thickness direction, the collision member and the counter collision member are exposed or protruded on the outer peripheral surface of the flow path wall. Since the outside is concealed by the main body casing, the appearance of the shower device can be enhanced.
  • the opposing collision member can be configured such that a male screw portion is formed on the outer peripheral surface and screwed into a female screw hole formed through the flow passage wall portion. Thereby, the space
  • the collision member by configuring the collision member as a similar screw member, it is also possible to adjust the position of the narrowing gap in the cross section of the flow path (in particular, the offset amount from the center of the cross section in the radial direction).
  • the male thread portion of the opposing collision member can also be used as the water flow separation uneven portion.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the main part of FIG. 2.
  • FIG. 5 is an axial cross-sectional view of the fine bubble generating mechanism of FIG. 4 at the aperture gap position.
  • the cross-sectional view which expands and shows the dimensional relationship of each part of the fine bubble generation
  • production mechanism of FIG. The image which shows the simulation result which concerns on the internal flow velocity distribution at the time of setting an aperture gap space
  • the graph shown by volume ratio.
  • the graph which converts and shows the measurement result of the bubble particle size distribution of FIG. 16 to a relative number ratio.
  • the graph which shows the scattered light detection intensity distribution of the detector which takes care of each particle size area of the laser diffraction type particle size meter corresponding to the measurement result of FIG.
  • required the bubble particle size distribution in the scattered light detection intensity distribution of FIG. 18 except the output of the detector which handles the scattered light from the bubble of 20 micrometers or more by a relative volume ratio.
  • production mechanism of FIG. The axial sectional view showing the 1st modification of a fine bubble generating mechanism.
  • FIG. 40 is a trihedral view showing the detailed structures of the collision member and the counter collision member used in the fine bubble generation mechanism of FIG. 39.
  • FIG. 40 is a diagram for explaining a concept of forming the aperture gap so that the interval can be changed using the collision member and the counter collision member of FIG. 39.
  • Fig. 1 shows the appearance of a shower device with a fine bubble generating mechanism (hereinafter also simply referred to as a shower device) 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the shower device with mechanism 1 includes a hollow shower main body 50 and a fine bubble generating mechanism 21 incorporated in the shower main body 50.
  • the shower main body 50 has a water inlet 31 and a plurality of shower holes 401 dispersed therein.
  • the flow path FP which has the shower ejection part 40 formed and goes to the shower ejection part 40 from the water inflow port 31 is formed in the inside.
  • FIG. 2 shows the internal structure of the shower device 1 of FIG. 1 in detail.
  • the fine bubble generating mechanism 21 includes a collision member 22 that protrudes from the inner surface of the flow path wall 25 of the shower body 50, and a gap forming section 23 that faces the front end of the collision member 22 in the flow path FP. .
  • a water bypass flow path portion 251 is formed between the outer peripheral surface of the collision member 22 and the inner surface of the flow path wall portion 25 in the fine bubble generating mechanism 21.
  • a throttle gap 21G that allows the water flow to pass while being throttled so as to have a lower flow rate and a higher flow velocity than the water bypass flow path portion 251 is formed.
  • the precipitation bubbles BM formed in the gap passing water flow WF are entangled in the wraparound turbulent flow CF and pulverized into fine bubbles BF.
  • the water flow containing the fine bubbles generated by the fine bubble generating mechanism 21 is guided to the shower ejection unit 40 through the flow path FP and is ejected from the shower hole 401.
  • the shower main body 50 includes a cylindrical main body housing 10 in which the shower ejection portion 40 is integrated at one end and the other end side is open, and the opening in the main body housing 10 in the axial direction from the opening. It has a flow path forming member 20 made of a separate cylindrical resin molded body that is detachably inserted and the inside of which is a flow path FP.
  • the gap forming portion 23 is an opposing collision member (hereinafter, referred to as “projecting”) that projects from the inner surface of the wall portion toward the collision member 22 on the side opposite to the collision member 22 with respect to the cross-sectional center O of the flow path FP.
  • the constriction gap 21G is formed between the front end portion of the collision member 22 in the protruding direction and the front end portion of the opposing collision member 23 in the protruding direction.
  • the main body housing 10 is configured as a resin molded body, and includes a cylindrical gripping hand part 11 and a head part 16 integrated in a form that bends sideward from the end of the gripping hand part 11.
  • the head portion 16 has a circular opening, and a receiving ring 44 is fitted to an inner peripheral edge of the opening via an O-ring 43, and a disc-shaped shower ejection portion (sprinkling plate) 40 is an inner peripheral edge of the receiving ring 44. And is fastened and fixed to the boss 14 in the head portion 16 by a screw 41 passing through the center of the shower ejection portion 40.
  • the water spray plate 40 is formed with a plurality of shower holes 401 radially.
  • the grip portion 11 is formed such that the inner peripheral surface of the accommodation space of the flow path forming member 20 is formed in a cylindrical shape, while the wall portion becomes thicker as it approaches the head portion 16, so that the head portion from the water inlet 31 side. It has a divergent shape in which the width continuously increases toward the 16 connection side. Then, both side edges of the grip portion 11 are connected to the outer peripheral edge of the circular head portion 16 in a tangential form to form a slim and soft appearance design.
  • the outside of the gripping part 11 (the side on which the inner surface of the palm hits when gripped) is a smooth cylindrical surface, while the inner side (the side on which the fingers are wrapped when gripped) has a plurality of specific finger holding functions.
  • the five grip convex portions 11b are formed in a shape that continues in a wave shape. Then, four finger holding recesses 11c are formed between the adjacent grip projections 11b, 11b so that four fingers other than the wrapped thumb are individually held.
  • the flow path forming member 20 is also a cylindrical resin molded member, and the inner peripheral surface of each is accommodated in the following parts formed in a cylindrical shape, that is, the grip part 11 (shower body 50). It is smaller than the flow path main body 26 on the front end side (head part 16 side), the fitting base end 27 fitted to the inner peripheral surface of the opening on the water inflow side of the grip 11, and the flow path main body 26. It has a connecting portion (hereinafter referred to as a connecting portion 25) having the inner diameter and forming the above-described flow channel wall portion 25 that connects the flow channel main body portion 26 and the fitting base end portion 27 to each other. As shown in FIG.
  • connection member 25 includes a collision member 22 and an opposing collision member 23, each having a leading end protruding into the flow path FP and a rear end side inside the main body housing 10. It arrange
  • seal members 262 and 275 are provided for liquid-tight sealing at both ends in the axial direction.
  • annular seal flange 261 is formed at the distal end portion of the outer peripheral surface of the flow path body 26, and a rubber first seal member (O) is formed in a seal groove formed along the outer peripheral surface of the seal flange 261. Ring) 262 is fitted.
  • annular seal flange 276 is also formed at the distal end portion of the outer peripheral surface of the fitting base end portion 27, and a rubber-made second seal member (O-ring) is formed in a seal groove formed along the outer peripheral surface of the seal flange 276. ) 275 is fitted.
  • the inner peripheral surface of the grip portion 11 has a main body surface 10B and a reduced-diameter surface 10S connected to the front end side of the main body surface 10B through a step.
  • the first seal member 262 mounted on the flow path main body portion 26 is mounted on the fitting base end portion 27 at the rear end portion of the reduced diameter surface 10S.
  • the second seal member 275 is in close contact with the rear end of the main body surface 10B so as to form a sealed state.
  • a stopper flange 272 is formed on the outer peripheral surface of the fitting base end portion 27 at an intermediate position in the axial direction, and the stopper flange 272 is formed on the opening peripheral surface on the water inlet side of the grip portion 11.
  • the attachment position of the axial direction with respect to the grip part 11 of the flow path forming member 20 is regulated by stopping the contact.
  • the front end side portion (the portion located on the distal end side in the axial direction of the stopper flange 272) where the seal flange 276 of the fitting base end portion 27 is located is press-fitted and attached to the inside of the opening end of the grip portion 11, and A As shown in the cross-sectional view of FIG.
  • a circumferential slit 15 is formed in the rear end portion of the grip portion 11, and a resin clip piece 350 is inserted into the slit 15 in the outer peripheral surface of the fitting base end portion 27.
  • the flow path forming member 20 is prevented from coming off from the grip portion 11 by being elastically fitted to the grip portion 11.
  • a hose connection screw 274 is formed on the outer peripheral surface on the rear end side of the stopper flange 272 of the fitting base end portion 27, and the hose socket 301 is screwed into the hose connection screw 274 as shown in FIG. A supply hose 302 is connected.
  • reference numeral 273 denotes an O-ring that seals between the hose socket 301 and the stopper flange 272.
  • a preparation throttle mechanism 30 is provided between the water inlet 31 and the fine bubble generating mechanism 21 to accelerate the water flow from the water inlet 31 and guide it to the fine bubble generating mechanism 21.
  • the preparation throttle mechanism 30 includes a cylindrical introduction portion 31A that forms a water inlet 31 and a cylindrical diameter that is integrated and communicated with the downstream side of the introduction portion 31A so as to reduce the diameter stepwise.
  • the preparation restricting mechanism 30 is a cylindrical shape that is fitted into an accommodation recess 271 that is concentrically formed in the fitting base end portion 27 of the flow path forming member 20 so as to open to the rear end. It is configured as a separate resin molded part.
  • the space between the inner peripheral surface of the accommodating recess 271 of the fitting base end portion 27 and the outer peripheral surface of the preparation throttle mechanism 30 is sealed with a rubber O-ring 311.
  • the influence of the turbulent flow due to the expansion of the flow path when the water flow restricted by the reduced diameter portion 32 flows into the connecting portion 25 side (and consequently the flow velocity reduction) is affected by the restriction gap 21G of the fine bubble generating mechanism 21.
  • the distance ⁇ from the position where the throttle gap 21G is formed (the position of the central axis P of the collision member 22) to the rear end position of the reduced diameter portion 32 in the flow direction is the inner diameter d of the connection portion 25 so that it does not extend greatly. It is set to be smaller than 0 (preferably ⁇ / d 0 is 0.8 or less). As shown in FIG. 4, a notch groove 276f having an arc-shaped cross section is formed in the radial direction on the rear end surface of the fitting base end portion 27 of the flow path forming member 20, and the collision member 22 and the opposing collision member are formed here.
  • the device is designed to reduce the distance ⁇ by fitting 23 respectively.
  • Both the collision member 22 and the opposing collision member 23 are configured as metal (for example, stainless steel) screw members.
  • a male screw portion 22 t is formed on the outer peripheral surface of the collision member 22, and is screwed into a female screw hole 22 u formed through the connection portion (flow channel wall portion) 25.
  • the interval of the aperture gap 21G can be adjusted according to the amount of screwing of the collision member 22 in the female screw hole 22u.
  • a male screw portion 23t is also formed on the outer peripheral surface of the opposing collision member 23, and is screwed into a female screw hole 23u formed through the connection portion (flow channel wall portion) 25.
  • the interval of the throttle gap 21G can be adjusted according to the amount of screwing of the opposing collision member 23 in the female screw hole 23u. As described above, it is clear that the aperture gap interval adjusting mechanism that adjusts the interval of the aperture gap 21G so as to be changeable is realized.
  • the collision member 22 and the counter collision member 23 both have a leading end protruding into the flow path FP with respect to the wall portion of the connection portion 25, and a rear end side forming a flow path inside the main body housing 10. It arrange
  • both the collision member 22 and the opposing collision member 23 are screwed in the same direction, the position of the throttle gap 21G formed by the connecting portion 25 in the radial direction of the flow path cross section can be changed.
  • a tool such as a hex wrench is used on each head end surface of the collision member 22 and the opposing collision member 23 protruding outside the connection portion 25.
  • Tool engaging holes 222 and 232 to be engaged are respectively formed. If adjustment is not particularly performed with the interval or position of the aperture gap 21G being fixed, the collision member 22 and the opposing collision member 23 cannot be screwed into the connection portion (flow channel wall portion) 25 by insert molding or the like.
  • a fixed and integrated configuration is also possible. Furthermore, only one of the collision member 22 and the opposing collision member 23 can be screwed, and the other can be fixedly integrated with the connecting portion (flow channel wall portion) 25 so as not to be screwed.
  • the collision member 22 is formed with a decompression cavity 221 that is retracted in the gap forming direction at the tip surface facing the throttle gap 21 ⁇ / b> G.
  • the opposing collision member 23 is formed with a reduced diameter portion 23k in such a positional relationship that the tip faces the opening of the decompression cavity 221 (however, the opposing collision member 23 is formed with a reduced pressure cavity and the collision member 22 has a reduced diameter. Part may be formed).
  • the reduced diameter portion 23k formed in the opposing collision member 23 has a tapered peripheral side surface 231 (specifically, a conical surface) that decreases in diameter toward the tip.
  • a portion of the tapered peripheral side surface 231 located on the water inflow side (upstream side of the flow) forms a throttle inclined surface that gradually reduces the interval of the throttle gap 21G from the upstream side toward the downstream side.
  • the part located in the water outflow side (flow downstream) comprises the expansion inclination surface which expands gradually the space
  • the collision member 22 and the opposing collision member 23 are disposed concentrically.
  • the decompression cavity 221 has a cylindrical inner peripheral surface that is concentric with the outer peripheral surface of the collision member 22. As shown in FIG. 6, in the cross section including the central axis of the collision member 22, the distance from the opening inner peripheral edge position of the decompression cavity 221 to the outer peripheral surface of the reduced diameter portion 23 k of the opposing collision member 23 is defined as a gap flow interval ⁇ .
  • the inner diameter d 3 of the vacuum cavity 221 is set to be larger than the gap distribution interval beta.
  • the inside diameter d 3 of the vacuum cavity 221 is 2 mm, is larger than the upper limit 1.5mm adjustable gap distribution intervals beta.
  • the position of the reduced diameter portion 23 k is adjusted in the axial direction so that a part of the distal end side enters the inside of the decompression cavity 221.
  • the narrowing gap 21G is formed by the peripheral region 224 forming the opening peripheral portion of the decompression cavity 221 and the tapered peripheral side surface 231 of the reduced diameter portion 23k facing each other at the front end surface of the collision member 22.
  • An annular gap peripheral space 251n having a wedge-shaped cross section is formed. The space outer peripheral side of the gap peripheral space 251n is opened to the water bypass flow passage 251 and an annular constriction gap portion formed at an opposed position between the inner peripheral edge of the decompression cavity 221 and the peripheral side surface of the reduced diameter portion 23k.
  • a structure communicating with the decompression cavity 221 through 21n is formed.
  • the water bypass flow path portion 251 is formed so as to straddle the outer peripheral surface of the collision member 22 and the outer peripheral surface of the opposing collision member 23 on both sides in the flow direction of the collision member 22 when viewed from the water flow direction in the flow path FP. It is formed with.
  • the formation position of the aperture gap 21G is set such that the gap center Q is offset from the cross-sectional center O in the radial direction. It has been adjusted.
  • a sub suction nozzle portion 24 is provided in the connection portion 25 on the downstream side of the collision member 22.
  • the sub suction nozzle portion 24 penetrates the wall portion of the connection portion 25, opens a gas outlet 241 d in the flow path FP on one end side, and opens a gas inlet 241 e on the outer surface of the wall portion on the other end side.
  • a nozzle passage 241 is provided. As shown in FIG. 3, when a negative water flow pressure is generated in the flow path FP, the outside air AA outside the flow path wall is sucked from the gas intake port 241 e through the nozzle passage 241 and is generated by the fine bubble generating mechanism 21.
  • the sub suction nozzle portion 24 has a nozzle protrusion 24b that protrudes from the inner surface of the wall portion of the connection portion 25, and a gas outlet 241d is opened at the protrusion direction tip of the nozzle protrusion 24b.
  • a male screw portion 24t is formed on the outer peripheral surface of the sub suction nozzle portion 24, and is screwed into a female screw hole 24u formed through the wall portion of the connection portion 25, and the nozzle protruding portion 24b depending on the amount of screwing.
  • the protrusion height in the flow path can be adjusted.
  • seal members 262 and 275 that seal both liquid-tightly at both end positions in the axial direction. Is provided. And between the said outer peripheral surface and inner peripheral surface located between these sealing members 262 and 275 in an axial direction, the air introduction which is connected with the air intake 12 penetrated and formed in the wall part of the main body housing
  • An external air flow groove 266 is formed along the axial direction on the outer peripheral surface of the flow path forming member 20 (which may be the inner peripheral surface of the main body housing 10), and the auxiliary suction nozzle portion 24 is formed in the external air flow groove 266.
  • the gas intake port 241e is opened.
  • the air intake 12 is formed so as to penetrate the wall portion of the main body housing 10 at a position corresponding to the outside air circulation groove 266.
  • reinforcing ribs 263 extending along the axial direction at predetermined intervals are formed on the outer peripheral surface of the flow path forming member 20 configured as a resin molded body, and grooves between the reinforcing ribs 263 are formed.
  • the open space forms an outside air circulation groove 266.
  • a guide groove 265 is formed by a pair of reinforcing ribs 264 on the opposite side of the outside air flow groove 266 with respect to the central axis O of the flow path forming member 20, and the guide rib is formed to protrude from the inner peripheral surface of the flow path forming member 20.
  • 101 is fitted into the guide groove 265 so that the flow path forming member 20 is positioned in the circumferential direction with respect to the main body housing 20.
  • the narrowing gap 21G and the water bypass flow path portion 251 have a shower injection flow rate of 6 to 12 liters / minute from the shower discharge portion 40 when water is supplied to the water inlet 31 at a supply pressure of 0.2 MPa, for example.
  • the dimensions are adjusted so that For example, specific dimensions of each part of the main part including the flow path forming member 20 of the shower device 1 disclosed in FIGS. 1 to 6 can be determined as follows, for example.
  • Collision member 22 Screw outer diameter: M4.8, projecting height in flow path: 3.1 mm
  • -Opposing collision member 23 Screw outer diameter: M3.8, projecting height in flow path: 2.2 mm
  • Reduced tip portion conical shape with a base angle ⁇ of 45 °
  • Depth of penetration into the decompression cavity 221 k about 0.2 mm ⁇ Offset distance ⁇ of the gap center Q of the aperture gap 21G: about 0.6 mm ⁇ Gap distribution interval ⁇ : 0.57 mm -Sub suction nozzle part 24: Screw outer diameter: M3.6, Nozzle hole inner diameter: 1 mm
  • the distance between the axis of the collision member 22 and the sub suction nozzle part 24 3 mm -Shower ejection part (watering plate) 40: Thick
  • the shower injection flow rate from the shower injection portion 40 is about 9 liters / minute.
  • simulations on the flow velocity and pressure distribution in the fine bubble generating mechanism 21 were performed using commercially available thermal fluid analysis software (EFD.Lab, manufactured by Structural Planning Laboratory Co., Ltd.) under the above dimensional conditions and supply pressure conditions. .
  • the narrowing gap 21G in addition to the above dimensional conditions, the protrusion height of the collision member 22 into the flow path is fixed to the above-mentioned dimension, and the protrusion height of the opposing collision member 23 is changed to change the gap flow.
  • FIG. 7 shows, in order from the left, the relative positional relationship between the collision member 22 and the counter collision member 23 when the gap flow interval ⁇ is 0.07 mm, 0.57 mm, and 1.07 mm.
  • the lower part of FIG. 8 shows the simulation result of the flow velocity distribution inside and around the throttle gap 21G when the gap circulation interval ⁇ is 0.57 mm. It can be seen that the flow velocity reaches 32 m / sec in the vicinity of the tip of the reduced diameter portion of the opposing collision member 23, and that many trajectory lines pass through the throttle gap 21G. Further, a flow that flows around the outer peripheral edge of the reduced diameter portion is also noticeably generated, and the flow velocity is 24 to 30 m / second. Further, a high flow velocity region of 15 to 21 m / sec (around turbulence: corresponding to a negative pressure region to be described later) is also generated downstream of the collision member 22 and the opposing collision member 23.
  • the spread to the downstream side of the high flow velocity region remains substantially in the middle of the distance between the axes of the collision member 22 and the sub suction nozzle portion 24. It can be seen that in the vicinity of the road center axis, the tongue extends to the point just before the auxiliary suction nozzle portion 24.
  • the upper part of FIG. 8 shows the same simulation result when the gap distribution interval ⁇ is 0.07 mm. Since the gap circulation interval ⁇ is small, the number of trajectory lines passing through the throttle gap 21G is reduced, and the maximum flow velocity of the water flow passing through the throttle gap 21G is about 12 m / sec. On the other hand, the flow around the outer peripheral edge of the reduced diameter portion becomes more prominent. The flow velocity exceeds 30 m / second at a position near the constriction gap 21n, and the flow velocity near the outer peripheral edge of the reduced diameter portion is 24 to 27 m / second. About seconds.
  • FIG. 9 three-dimensionally shows the simulation result when the gap distribution interval ⁇ is 0.07 mm.
  • the collision member 22, the opposing collision member 23, and the auxiliary suction nozzle portion 24 are displayed only on one side with respect to the flow path axis by a longitudinal section.
  • a large eddy current appears on the downstream side of the collision member 22 and the opposing collision member 23, it is certain that the turbulence is actually generated from the analysis result described later based on the Reynolds number.
  • the flow velocity in the vicinity of the tip of the reduced diameter portion is 9 to 12 m / sec in the aperture gap.
  • FIG. 10 three-dimensionally shows the simulation results when the gap circulation interval ⁇ is 0.57 mm.
  • the flow velocity in the throttle gap and the region immediately downstream thereof is greatly increased, and the first vortex SW1 in the decompression cavity 221 becomes more prominent.
  • the flow velocity in the vicinity of the tip of the reduced diameter portion is 23 to 30 m / sec in the aperture gap.
  • FIG. 11 shows the simulation result three-dimensionally when the gap distribution interval ⁇ is 1.07 mm.
  • a high flow velocity region immediately downstream of the throttle gap further widens in the facing direction of the collision member 22 and the counter collision member 23.
  • the flow velocity in the vicinity of the tip of the reduced diameter portion is 23 to 28 m / sec in the aperture gap.
  • the vortex flow formed on the downstream side of the collision member 22 and the opposing collision member 23 looks like a so-called twin vortex.
  • the flow velocity immediately before reaching the collision member 22 reaches at least about 15 m / second.
  • Reynolds number for the collision member 22 where D is 4.8 ⁇ 10 ⁇ 3 m, the flow velocity U is 15 m / sec, and the kinematic viscosity coefficient ⁇ of water is assumed to be 1.31 ⁇ 10 ⁇ 6 m 2 / sec.
  • the outer diameter of the collision member 22 (and the opposing collision member 23) can be adjusted in the range of about 1 to 5 mm, and the Reynolds number Re is about 11450 when the lower limit is adopted.
  • the supply pressure to the water inlet 31 has a range of about 0.1 MPa to 0.8 MPa in consideration of a normal shower use environment, and the flow velocity U immediately before reaching the collision member 22 is also the above value (15 m / 2), the Reynolds number Re around the collision member 22 can be various values between 5,000 and 200,000. In any case, the condition Re> 1500 for the turbulent flow of the water around the collision member 22 is satisfied.
  • FIG. 12 shows a simulation result of the pressure distribution inside and around the throttle gap 21G when the gap flow interval ⁇ is 0.57 mm. What is found from this result is as follows.
  • the negative pressure level in the vacuum cavity is over 0.05 MPa over almost the entire area.
  • the negative pressure level in the throttle gap is 0.07 MPa or more, and more than 0.09 MPa from the vicinity of the tip of the reduced diameter portion of the opposing collision member to the downstream side (as a result, the theoretical upper limit of 0.1 MPa (1 The region of atmospheric pressure)) is formed remarkably.
  • a negative pressure region over the entire cross section of the connecting portion 25 is formed over a section about 2 to 3 times the outer diameter of the collision member 25.
  • FIG. 13 is a graph showing the pressure change along the flow path center axis, showing the minimum negative pressure level near 0.1 MPa at the throttle gap position, and then the negative pressure up to the sub suction nozzle portion 24 vicinity. It can be seen that the state continues.
  • Patent Document 1 further adopts a technique for generating a macro swirl flow by guiding the flow with a wing body. This also increases the flow velocity by rotating the flow and further rotates the flow. After all, there is no change in the point that the technology is aimed at increasing the bubble collision probability.
  • the collision member 22 and the opposing collision member 23 that form the throttle gap 21 ⁇ / b> G form a water bypass flow path portion 251 that bypasses the water flow WF that collides with the flow path wall portion. ing.
  • the fluid resistance when passing through the gap does not increase excessively.
  • the water flow WF can pass through the gap 21G at a high speed exceeding 25 m / sec. Thereby, a strong negative pressure region exceeding 0.05 MPa is generated in the narrow gap 21G and a wide region downstream thereof, so that dissolved air in the water flow is precipitated and a large amount of bubbles BM are generated.
  • the water flow WF that has collided with the collision member 22 and passed through the water bypass flow path portion 251 circulates on the downstream side of the collision member 22, and is assumed to have a large flow rate from the level of the Reynolds number Re described above.
  • a minute vortex SWE turbulent flow
  • the negative pressure region is formed not only inside the throttle gap 21G but also on the downstream side thereof so as to widen in a three-dimensional wide angle. Therefore, as shown in FIG.
  • the passing flow of the constricted gap 21G including the precipitated bubbles BM is agitated by a large number of vortex flows while continuing the bubble precipitation in the negative pressure region on the downstream side of the gap.
  • the peripheral area of the throttle gap 21G has a wedge-shaped cross section, and the annular peripheral edge of the annular gap that opens to the water bypass channel 251 on the outer periphery side of the space The space 251n is formed, and in particular, portions of the outer peripheral surface of the reduced diameter portion 23k located on both sides of the throttle gap 21G with respect to the direction of the water flow WF also function as auxiliary gaps. Therefore, cavitation is also generated in the water flow passing through the auxiliary gap, and the generated bubble BM is caught in the vortex SWE on the outlet side and pulverized, so that the generation efficiency of the fine bubbles is further improved.
  • the individual eddy currents SWE generated by the turbulent flow have a lower pressure at the center than the outer periphery of the vortex, so that the flow around the vortex SWE acts to draw the flow around the vortex center.
  • a large number of fine eddy currents SWE are three-dimensionally densely formed.
  • the bubble BM precipitated and grown by the cavitation effect when passing through the narrowing gap is A three-dimensional coordination by a plurality of eddy currents SWE is always received. Since each vortex SWE applies a suction force to the bubble BM toward the center of the bubble BM, as shown in the lower part of FIG.
  • the bubble BM is sucked in all directions by the surrounding vortex SWE. In this state, crushing into microbubbles BF is promoted and the bubble diameters are averaged. In other words, rather than colliding the precipitated bubbles BM with each other and pulverizing them, the image is surrounded by a large number of small eddy currents SWE each having a suction force and teared in a plurality of different directions.
  • the negative pressure region is greatly extended to the downstream side of the gap, it is also possible to expect an effect that the bubble particles grown to a certain level or more are expanded by this negative pressure and burst and refined.
  • the outer peripheral surface of the collision member 22 is a male screw portion 22t (23t) in this embodiment, but the outer peripheral surface of each member is a cylindrical surface that is smooth.
  • the fact that it is a threaded surface contributes to increasing the efficiency of turbulent flow generation. That is, since the collision member 22 or the opposing collision member 23 is erected in a positional relationship in which the central axis is substantially perpendicular to the water flow direction, the screw thread (water flow unevenness portion) 22m formed on the outer peripheral surface It has a certain inclination angle ⁇ (for example, 2 ° or more and 15 ° or less) with respect to the virtual plane VP having the normal of the member axis.
  • the water flow WF crosses the plurality of screw threads 22m inclined with respect to the water flow direction and flows downstream of the collision member.
  • the water flow WF gets over the ridge line portion 22b of the thread 22m from one valley side to the opposite valley side, water flow separation that contributes to turbulent flow is likely to occur.
  • the water flow separation uneven part as a serration part 22S along the axial direction of the collision member 22 (or the opposing collision member 23).
  • a pressure reducing cavity 221 is formed at the tip of the collision member 22 so as to face the throttle gap 21G.
  • the following actions and effects can be expected from the decompression cavity 221.
  • the entire area of the decompression cavity 221 is a high negative pressure region exceeding 0.05 MPa, and the bubble precipitation due to cavitation is promoted, and the burst due to the expansion of the precipitated bubbles is also caused. Since it is likely to occur, it contributes to the miniaturization of bubbles.
  • An ultrasonic band resonance wave is generated by the resonance of the decompression cavity 221 in the water flow, and cavitation for bubble deposition and bubble crushing by resonance vibration are promoted.
  • the following mechanisms can be considered as factors.
  • the tip of the opposing collision member 23 facing the decompression cavity 221 is reduced in diameter, the water flow riding along the tip is clear from the simulation results described above. As a result, it enters the decompression cavity 221 at a high speed exceeding 30 m / second, and repeats multiple reflections between the inner wall surfaces of the decompression cavity 221. Due to the multiple reflection of the water flow, an ultrasonic band resonance wave is excited at a natural frequency determined from the shape of the decompression cavity 221.
  • the range of the Reynolds number Re is about 5000 to 200000 as described above, and the Strouhal number St for estimating the frequency f of the Karman vortex vibration is It is considered to be constant at about 0.2.
  • the flow rate is 15 m / second and the outer diameter D is 4.8 mm.
  • f St ⁇ U / D (2)
  • the frequency f is calculated from 625 Hz, which is far from the ultrasonic band vibration.
  • the structure formed by the collision member 22 is interrupted by the formation of the throttle gap 21G at the opening position of the decompression cavity 221, and the outer diameter of the front end portion of the opposing collision member 23 is infinitely small as it approaches the decompression cavity 221. It can be seen that it is shrinking towards the value. Further, according to the above-described simulation result, the flow velocity in the aperture gap 21G is around 30 m / sec. However, there is a high possibility that the actual flow velocity is further increased in the vicinity of the tip of the opposing collision member 23.
  • the shower device 1 of the present embodiment it is possible to generate a large amount of much finer bubbles than when the conventional technique is adopted. Therefore, the result of measuring the bubble size will be described.
  • the shower apparatus disclosed in FIGS. 1 to 6 (however, the gap circulation interval ⁇ is 1.57 mm) is connected to a gas water heater by a hose, and hot water at 37 ° C. is supplied at a supply pressure of 0.35 MPa. The jetted water was discharged into a water tank with a volume of about 90 liters. At this time, the average flow rate of the hot water supplied to the shower apparatus 1 was 9.5 liters / minute.
  • a laser diffraction particle size distribution measuring device (Shimadzu Corporation) is produced by letting warm water accumulated in the tank flow out from a measurement water discharge pipe (height at the bottom of the tank: about 40 cm) provided on the side wall of the water tank. It was led to a measurement cell of SALD2200) and the bubble diameter distribution was measured. In addition, since the shower apparatus 1 discharged water into the water tank under the condition that the entire shower body 50 was submerged, the bubble diameter was measured in a state where outside air was not sucked through the sub suction nozzle portion 24.
  • the laser diffraction particle size distribution measuring device makes the laser light beam incident on the measurement cell at a certain angle, and uses the fact that the scattering angle varies depending on the particle size of the particle to be measured (here, bubble).
  • the scattered light intensity is detected by an individual photodetector, and information related to the particle size distribution is obtained from the detected intensity of each sensor.
  • the detection intensity of scattered light at the corresponding detector tends to increase as the volume of the bubble increases, so that multiple light detections with different particle size intervals are handled.
  • What is directly calculated using the output intensity ratio of the vessel is distribution information using the relative total volume (hereinafter also referred to as volume relative frequency) for each particle size interval as an index.
  • the number average diameter obtained by dividing the total value of the particle diameter by the number of particles is generally high in recognition as the average diameter.
  • the volume average diameter weighted by the volume can be measured directly.
  • FIG. 16 shows the measurement results in a mode based on the volume relative frequency, and peaks are observed in the vicinity of a particle size of 100 ⁇ m and 400 ⁇ m.
  • the distribution display by volume relative frequency even if there are many microbubbles, if a small number of coarse bubbles are mixed, the distribution information of the microbubbles, which should be superior in terms of numbers, is changed to the distribution information of the coarse bubbles. Since it is worn out, it is unlikely that the distribution of microbubbles is properly evaluated. For example, in the case of a system consisting of one 400 ⁇ m bubble and 1 million 1 ⁇ m bubbles, it is only 1 million 1 ⁇ m bubbles that can stay in water for a long time and exhibit various effects.
  • volume average diameter an average diameter weighted by volume directly obtained from the measurement
  • FIG. 19 shows the result of calculating the distribution based on the volume relative frequency using only the output information of the detector group having the particle size interval of less than 20 ⁇ m, excluding the output information of the detector having the particle size interval of 20 ⁇ m or more. is there.
  • the total scattered light intensity due to bubbles of 10 ⁇ m or less (hereinafter referred to as first bubble group) is 50% of the total scattered light intensity due to bubbles of 20 ⁇ m or more (hereinafter referred to as second bubble group). Seems to be over.
  • the distribution information of the first bubble group is erased by the distribution information of the second bubble group, so this is converted to the number average diameter.
  • the result of FIG. 17 can also be regarded as substantially reflecting only the number average diameter of the second bubble group.
  • the number average diameter of the first bubble group is estimated to be 0.55 ⁇ m (550 nm) as described above.
  • the first bubble group is the lowest in the total volume.
  • 10% of the second bubble group is considered to be present.
  • the volume average diameter level obtained directly from the outputs of all detectors is around 120 ⁇ m according to FIG. That is, a considerable number of coarse bubbles, which are about 120 ⁇ m in volume average, are detected even though the measurement is conducted by introducing a part (about 100 cc) of hot water accumulated in a 45 liter water tank to the measurement cell. Yes. Specifically, the minimum unit of existence of bubbles that cause scattering is “1”, and the diameter class in which a non-zero volume frequency value is detected in FIG. 16 means that at least one bubble is included. To do. In the calculation result of FIG.
  • the volume frequency of the diameter class of 100 ⁇ m is, for example, even if it is considered that there is “one” bubble of the diameter class.
  • the total number of bubbles in all classes in which a significant frequency appears in FIG. 16 is estimated to be 5000 to 10,000. That is, it is considered that at least 5000 second bubble groups, which are about 120 ⁇ m in volume average, are included per liter.
  • the amount of the first bubble group of 0.55 ⁇ m (550 nm) is estimated to be the smallest as described above, and about 10% of the total volume of the second bubble group is surely present.
  • the shower device disclosed in FIGS. 1 to 6 (gap flow interval ⁇ is 1.57 mm) is connected to a water supply by a hose, and cold water at 10 ° C. is supplied at a supply pressure of 0.55 MPa and sprayed from the head unit 16. Water was discharged into a water tank having a volume of about 90 liters. At this time, the average flow rate of the cold water supplied to the shower apparatus 1 was 12.2 liters / minute. Almost no water vapor bubbles adhered to the inner surface of the aquarium.
  • FIG. 20 shows the particle size distribution by volume relative frequency obtained directly from the measurement. The difference from FIG. 16 in the case of hot water is as follows.
  • FIG. 21 shows the result of converting FIG. 20 into a number relative frequency distribution.
  • the bubble diameter indicated by the center value of the two peaks in FIG. 20 differs by about 3 digits (1000 times), and the number ratio when considering the same total volume is a difference of about 1 billion times.
  • the peak disappears completely, and only one peak centered around 0.2 ⁇ m is observed on the microbubble side.
  • the total number per 100 cc of the second bubble group which is about 200 ⁇ m by volume averaging, is estimated to be at least 1000 or more by the same consideration as described above. .
  • FIG. 22 shows the detection intensity distribution of the scattered light for each detector in this case, but the scattered light detection intensity in the bubble diameter region of 10 ⁇ m or less is almost equal to the scattered light detection intensity in the bubble diameter region of 20 ⁇ m or more. It can be seen that
  • Non-Patent Document 1 from the experimental fact that the zeta potential level at the bubble interface increases in inverse proportion to the bubble diameter, in the case of water not containing an electrolyte, the average diameter of microbubbles that can exist stably is only 1 ⁇ m. It was thought that the lower limit of about 900 nm, which is a lower level, is the limit. However, according to the shower device of the present embodiment, it is clear that microbubbles having an average particle diameter far below the limit value can be generated very easily and at a high concentration.
  • the shower device 1 can be used in exactly the same manner as a known shower device. Since the shower water flow contains a large amount of micro bubbles at the micro / nano bubble level as described above, various effects described later can be expected.
  • the sub suction nozzle portion 24 (FIG. 3 and the like), two levels of bubbles, that is, a fine bubble BF generated in the throttle gap 21G and a bubble having a larger particle diameter introduced from the sub suction nozzle portion 24, can be obtained. The mixed water stream can be easily obtained.
  • the bubbles introduced from the sub suction nozzle portion 24 are suppressed from being crushed, and by adjusting the number average particle size to 100 ⁇ m or more (preferably 200 ⁇ m or more and 1 mm or less), the area around the skin of the shower water flow becomes softer. Moreover, even if the flow rate is reduced, the sensation of taking a shower with an abundant amount of water can be maintained due to the presence of large-sized bubbles.
  • FIG. 25 if the water flow discharged from the shower device 1 is stored in the bathtub 500 as a bathtub W and bathed, a large amount of microbubbles BS introduced from the shower device will act on the body slowly. In addition, the hot water cooling prevention and the physiological activity effect by the capsaicin effect can be enhanced. In this case, since the shower body is submerged, outside air is not introduced from the sub suction nozzle portion 24. In addition, as shown in FIG. 25, a method of using the shower device 1 simply by immersing it in the bathtub W may be adopted, or as shown in FIG. 26, the mounting tool 601 is attached to the wall portion of the bathtub 500, and this mounting tool.
  • a clip-shaped (or hook-shaped) attachment portion is formed at the upper end, and a socket 602 for inserting and fixing the shower device 1 is formed at the lower end side.
  • a suction cup may be integrated with the shower main body 500 of the shower apparatus 1, and the shower apparatus 1 may be adsorbed and fixed to the inner surface of the wall portion of the bathtub 500 with the suction cup.
  • a water flow containing a large amount of the fine bubbles as described above can be easily generated, and the following unique effects can be expected by incorporating it into the shower apparatus 1. it can.
  • Microbubbles penetrate deep into the pores, and the waste energy is scraped out by the large energy when it disappears, and the stratum corneum on the skin surface is gently and carefully removed. The smooth and smooth feeling is greatly improved.
  • the washing out effect of soap and shampoo adhering to the skin and hair is enhanced.
  • the fine bubble generation mechanism employed in the present invention a larger number of finer bubbles can be generated than before, and the fine bubbles themselves contained in the shower water flow are effective in removing dirt and dirt and the oil content attached to the hair.
  • the amount of soap and shampoo used can be greatly reduced, or a sufficient cleaning effect can be obtained without using soap and shampoo.
  • soap or shampoo foam drops well and the amount of hot water used can be reduced.
  • the oil in the skin is colloidal (fine particles) and remains on the skin appropriately, so it has excellent moisture retention. As a result, the skin can be kept moist and smooth for a long time, and a rejuvenating effect can be expected.
  • the blood circulation is improved and the body core can be warmed. Even after taking a bath, it is hard to cool down and you can enjoy the hot spring feeling (capsaicin effect).
  • the skin is finely stimulated so that the massage effect can be enhanced, and as a result, the blood circulation is improved and the skin can be activated.
  • Microbubbles have the property of collecting ions dissolved in water at the gas-liquid interface, and the collected ions are concentrated as the microbubbles shrink. As a result, the microbubbles in water are in a state where the interface charge density is greatly increased.
  • the water cluster structure (hydrogen bonding network) is composed of water molecules (H 2 O) and a small amount of H + and OH ⁇ generated by ionization, but the interface structure of microbubbles is H + and It is considered that OH ⁇ tends to be settled, and these ion densities are higher than that of the bulk of water, and as a result, the microbubble interface is charged (Non-patent Document 1).
  • the microbubble interface tends to be negatively charged under normal pH conditions. Since the microbubbles are charged, expression of physiological activity effects on a living body (human body or animal) by contact with water containing the microbubbles is expected. According to the present invention, it is possible to introduce fine bubbles having a particle size smaller than that in the shower water flow at a relatively high concentration, so that the physiological activity effect can be expected to be particularly remarkable.
  • physiological activity effect examples include adjustment of autonomic nerve, enhancement of lung function, improvement of allergic constitution, blood purification, cell activation (repair of damaged cells, metabolism), interferon effect (virus block) Inhibition of cell proliferation (anticancer effect), normalization of blood pressure, immunity enhancement, mental stability, air purification (deodorization / sterilization), and the like can be listed.
  • FIG. 26 shows a configuration in which the sub suction nozzle portion 24 is omitted from the fine bubble generating mechanism 21 of FIG.
  • FIG. 27 shows an example in which the bottom of the cavity is formed in a curved surface in order to make the water flow in the decompression cavity 221 formed in the collision member 22 smoother.
  • FIG. 28 shows an example in which the opening inner peripheral surface of the decompression cavity 221 is a counterbore tapered surface 224 corresponding to the tapered peripheral side surface 231 of the tip of the opposing collision member 23. By forming the tapered surface 224, the effect of guiding the water flow to the front end side of the opposing collision member 23 is enhanced.
  • FIG. 29 shows an example in which the decompression cavity 221 is omitted from the collision member 22 and the tip surface is formed flat.
  • a tapered peripheral side surface 231 is formed at the distal end portion of the opposing collision member 23, but the distal end surface facing the collision member 22 is formed flat.
  • FIG. 30 shows an example in which a shallow decompression cavity 232 is formed on the front end surface of the opposing collision member 23.
  • the collision member 22 is not formed with a decompression cavity, and the outer peripheral edge of the tip is a tapered peripheral side surface 225.
  • FIG. 31 shows an example in which the collision member 22 and the opposing collision member 23 are integrally coupled in the axial direction by the constriction coupling portion 21C, and the constriction gap 21G 'is formed through the constriction coupling portion.
  • FIG. 32 is a perspective view and a cross-sectional view showing an example in which the nozzle passage 226 is formed in the collision member 22.
  • FIG. FIG. 33 shows a longitudinal sectional view of the main part.
  • the nozzle passage 226 penetrates the collision member 22 together with the wall portion (flow channel wall portion) of the connection portion 25 in the protruding direction into the flow channel, and one end side of the nozzle passage 226 is throttled at the front end side of the collision member 22.
  • a gas outlet 226d is opened in the gap 21G, and the other end is formed so as to penetrate the flow path wall 25 and open a gas inlet 226e on the outer surface of the wall (the above-described tool engagement hole 226e and
  • the decompression cavity 221 constitutes a part of the nozzle passage). Due to the negative water flow pressure generated in the throttle gap 21G, the outside air is sucked and taken in from the gas intake port 226e through the nozzle passage 226 and supplied to the throttle gap 21G.
  • the outside air flow groove 265 (B in FIG. 3) is formed on the outer peripheral surface of the flow path forming member 20 along the axial direction. -Refer to the cross section -B), and a gas inlet 226e of the nozzle passage 226 is opened in the outside air flow groove 265.
  • Reinforcing ribs 262 protrude from the outer peripheral surface of the flow path forming member 20, and a groove-like space between the reinforcing ribs 262 forms an outside air circulation groove 265.
  • an air intake 13 is formed so as to penetrate the wall portion of the main body housing 10 at a position corresponding to the outside air flow groove 265 (see also FIG. 32).
  • FIG. 34 shows a modified example related to the form of forming the decompression cavity 221 when the nozzle passage 226 is formed.
  • the inner peripheral surface of the decompression cavity 221 is the tapered peripheral side surface of the tip of the opposing collision member 23.
  • An example of a counterbore tapered surface 224 corresponding to H.231 is shown.
  • FIG. 35 shows a configuration in which the decompression cavity is omitted.
  • neither the collision member 22 nor the opposing collision member 23 is formed with a reduced pressure cavity, a narrowing gap 21G is formed between the flat opposed surfaces, and the axis of both members is the cross section of the flow path forming member 20.
  • An example is shown in which the water bypass flow path portion 251 is formed only on one side of the collision member 22 (and the opposing collision member 23) by being arranged close to one side with respect to the center.
  • FIG. 37 shows an example in which the opposing collision member is eliminated and the diaphragm gap 21G is formed in such a manner that the collision member 22 faces the inner surface of the flow path forming member 20 as the throttle gap forming part 23c.
  • the front end surface of the collision member 22 is transferred to the convex curved surface corresponding to the inner surface of the wall portion of the flow path forming member 20.
  • FIG. 38 shows an example in which the opposing collision member 123 is formed to be wider than the collision member 22 so that the water bypass flow path portion 251 does not occur on the side of the opposite collision member 123. .
  • FIG. 39 shows another configuration example of the fine bubble generating mechanism 21 in which the collision member 22 and the counter collision member 23 in the form of FIG. 34 are incorporated.
  • the main body portion of the flow path FP in the cylindrical flow path forming member 20 has an orifice ring 127 that forms a preliminary throttle mechanism from the upstream side, and a collision member 22 and a throttle gap 21G that are fitted in the throttle hole 127h.
  • Opposing collision member 23 is arranged.
  • the downstream end side of the flow path forming member 20 is a venturi-shaped enlarged diameter portion 256.
  • FIG. 40 is a component diagram of the collision member 22 and the opposing collision member 23.
  • FIG. 41 is a diagram that changes and adjusts the interval of the aperture gap 21G by changing the axially opposing intervals of the collision member 22 and the opposing collision member 23. It shows how to do.

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Abstract

シャワー本体５０の流路壁部２５の内面から突出する形で衝突部材２２を設け、また、該流路ＦＰ内にて衝突部材２２の突出方向先端部と対向するギャップ形成部２３を設ける。そして、衝突部材２２の外周面と流路壁部２５の内面との間に水迂回流路部２５１を形成するとともに、衝突部材２２と絞りギャップ形成部２３との間には、水迂回流路部２５１よりも低流量かつ高流速となるように水流を絞りつつ通過させる絞りギャップ２１Ｇを形成する。これにより、複雑な気液混合機構を用いずとも十分な量の気泡を発生でき、かつ、気泡の微細化効果が劇的に向上し、ひいてはマイクロバブル領域あるいはマイクロ・ナノバブル領域の気泡の発生量を、従来達成し得なかったレベルにまで高めることができる微細気泡発生機構付シャワー装置を提供する。

Description

微細気泡発生機構付シャワー装置
　本発明は、微細気泡発生機構付シャワー装置に関するものである。
　水中に形成される気泡は、そのサイズによりミリバブルあるいはマイクロバブル（さらには、マイクロ・ナノバブルおよびナノバブル等）に分類されている。ミリバブルはある程度の巨大な気泡であり、水中を急速に上昇して最終的には水面で破裂して消滅する。これに対して、直径が５０μｍ以下の気泡は、微細であるが故に水中での滞在時間が長く、気体の溶解能力にも優れているため水中においてさらに縮小していき、ついには水中で消滅（完全溶解）する特殊な性質を有し、これをマイクロバブルと称することが一般化しつつある（非特許文献１）。本明細書において「微細気泡」とは、上記マイクロバブルのほか、さらに径の小さいマイクロ・ナノバブル（直径１０ｎｍ以上１μｍ未満）およびナノバブル（直径１０ｎｍ未満）を総称する概念を指すものとする。
　近年、こうした微細気泡が多くの用途に応用され、特に、浴室等で使用するシャワー装置に関しては微細気泡発生機構を組み込んだものが種々提案されている（特許文献１～５）。これら特許文献に開示されたシャワー装置に組み込まれている微細気泡発生機構は、シャワー水流を噴出するヘッド部分に旋回流発生翼体を組み込み、該翼体が形成する渦流に翼体軸部に形成された細孔から負圧吸引される外気を巻き込んで気液混合する方式（特許文献１：二相流旋回方式と称される）、シャワー本体（ヘッド部分から延出する把手の部分）内にベンチュリ管などの絞り機構を組み込み、水が該絞り機構を高流速化して通過する際にベルヌーイの原理に由来して生ずる減圧効果により、水に溶解していた空気を微細気泡として析出させるキャビテーション方式（特許文献２～５）に大別される。
先行技術文献
特開２００８－２２９５１６号公報 特開２００８－　７３４３２号公報 特開２００７－２０９５０９号公報 特開２００７－　５０３４１号公報 特開２００６－１１６５１８号公報 インターネットホームページ（http://unit.aist.go.jp/emtech-ri/26env-fluid/takahashi.pdf#search='マイクロバブルおよびナノバブルに関する研究'）
　しかし、上記従来のシャワー装置では、いずれのタイプのものも気泡の微細化度がまだまだ不十分であり、水中での滞留時間が長いマイクロバブルの発生量、特に粒径１μｍ未満のマイクロ・ナノバブル領域の気泡発生量が十分でない問題があった。また、特許文献１に代表される二相流旋回方式のものはシャワーヘッド内に旋回流発生翼を組み込まねばならず機構が複雑となる問題がある。さらに、入浴用等の一般用途に使用される水道水圧力では、吸引する外気を十分細径化するのに十分な回転速度が得られず、マイクロバブル領域以下の微細気泡の発生効率が悪い欠点がある。
　他方、キャビテーション方式を採用する特許文献２～４のシャワー装置はベンチュリ管やオリフィスなどの周囲の閉じた絞り孔を採用しており、絞り孔位置では他に流路部分が存在しない構造になっているので、絞り孔通過時の流体抵抗が上昇して期待されるほど流速が増加せず、また絞り孔内では孔内壁面からのラジアル方向の背圧も受けやすいので、キャビテーション（減圧）効果が不十分となり、気泡析出量が不足しやすい難点がある。また、絞り機構通過後の水流中に析出した気泡をさらに微粉砕するための流れ要素として、絞り孔を通過した水流自体の開放・乱流化に伴なう渦発生のみしか期待できず、気泡の微細化レベルも十分でない問題がある。
　本発明の課題は、複雑な気液混合機構を用いずとも十分な量の気泡を発生でき、かつ、気泡の微細化効果が劇的に向上し、ひいてはマイクロバブル領域あるいはマイクロ・ナノバブル領域の気泡の発生量を、従来達成し得なかったレベルにまで高めることができる微細気泡発生機構付シャワー装置を提供することにある。
課題を解決する手段及び発明の効果
　上記の課題を解決するために、本発明の微細気泡発生機構付シャワー装置は、
　水流入口と、複数のシャワー孔が分散形成されたシャワー噴出部とを有し、水流入口からシャワー噴出部に向かう流路が内部に形成された中空のシャワー本体と、
　シャワー本体の流路壁部の内面から突出する衝突部材と、流路内にて衝突部材の突出方向先端部と対向するギャップ形成部とを有し、衝突部材の外周面と流路壁部の内面との間に水迂回流路部が形成されるとともに、衝突部材と絞りギャップ形成部との間には、水迂回流路部よりも低流量かつ高流速となるように水流を絞りつつ通過させる絞りギャップが形成され、絞りギャップにて生ずる負圧（陰圧）により気泡が析出したギャップ通過水流を、衝突部材に衝突し水迂回流路部を経て該衝突部材の下流側に回り込む回り込み乱流に巻き込むことにより析出気泡を微細気泡に粉砕する微細気泡発生機構とを備え、
　該微細気泡発生機構にて生成する微細気泡を含んだ水流を、流路を経てシャワー噴出部に導き、シャワー孔から噴射するようにしたことを特徴とする。
　上記本発明の構成によると、シャワー本体の流路壁部の内面から突出する形で衝突部材を設け、また、該流路内にて衝突部材の突出方向先端部と対向するギャップ形成部を設ける。そして、衝突部材の外周面と流路壁部の内面との間に水迂回流路部を形成するとともに、衝突部材と絞りギャップ形成部との間には、水迂回流路部よりも低流量かつ高流速となるように水流を絞りつつ通過させる絞りギャップを形成する。このような構造の微細気泡発生機構に水流を供給すると、水流は絞りギャップにて絞られ流速が増加する。ギャップを通過する高速水流はギャップ出口から解放され、ベルヌーイの原理に従いギャップ及びその下流側に負圧域を形成するので、そのキャビテーション（減圧）効果により水流中の溶存空気が析出して気泡が発生する。
　水中の気泡は固体粒子と異なり、相互衝突しても気泡の合体が生じやすく、例えば特許文献１のような旋回流発生翼が形成するマクロな渦流では、気泡の相互衝突確率は増大しても微小気泡への粉砕自体は進みにくい傾向にある。また、ベンチュリ管などの周知の絞り機構を通過させるだけでは通過水流の流速が不十分なため、絞り孔下流側の減圧レベルも小さく渦流の発生程度も小さい。従って、キャビテーションによる気泡析出量も少ないし、気泡の粉砕が起きる程度の衝突も十分に起こすことができないので、微細気泡を十分に形成することができなかった。
　しかし、本発明では、従来のベンチュリ管やオリフィスなどの絞り孔以外の流路部分が存在しない構造ではなく、絞りギャップを形成する衝突部材と流路壁部との間に、衝突部材にぶつけた水流を迂回させる水迂回流路部を形成したので、ギャップ通過時に流体抵抗が過度に増加せず、結果として該絞りギャップは従来よりもはるかに高速の水流が通過する。これにより、絞りギャップ及びその下流でのキャビテーション（減圧）効果が大幅に高められ、溶存空気濃度が同じ水流であってもより多量の気泡を析出させることができる（なお、水は１気圧、２５℃の条件下での飽和溶存酸素量が８．１１ｍｇ／Ｌ（約８ｐｐｍ）であり、窒素の溶存も考慮すれば、大気由来の溶存空気量は約３０ｐｐｍ程度となる）。
　また、絞りギャップの通過流速が高速化することで、その下流側に立体広角的に拡がりながら形成される三次元的な負圧域の全体にわたって微小な渦流が多数形成される。また、これとは別に、衝突部材にぶつかって水迂回流路部を通過した水流が衝突部材の下流側に回りこみ、より大流量で激しい乱流が上記の負圧域に重畳して流れ込む。析出気泡を含む絞りギャップの通過流束は、これら２系統の乱流により三次元的に激しくランダムに撹拌されるとともに、析出した気泡を取り囲む多数の微小渦流がそれぞれ気泡を自身に引き込もうとする結果、気泡の微粉砕が効率的に進行し、高濃度で粒径の小さい微細気泡を容易に得ることができる。
　気泡は気液界面により取り囲まれた存在であり、その界面には水の表面張力が作用する。表面張力はその表面を小さくするように作用するため、球形の界面を持つ気泡にとって表面張力はその内部の気体を圧縮する力として機能する。気体はヘンリーの法則に従って水に溶解するため、自己加圧された気泡内の気体はより効率的に周囲の水に溶解する。微小気泡のうちでも特にマイクロバブルあるいはマイクロ・ナノバブルは水中で縮小していく存在であるため、消滅の瞬間に非常に大きな圧力を発生させることができる。
　また、気泡は水中に溶けているイオンを気液界面に集める性質を有し、集まったイオンは気泡が縮小するにつれて濃縮される。その結果、水中の微細気泡は、界面電荷密度が非常に高められた状態となる。水のクラスター構造（水素結合ネットワーク）は水分子（Ｈ２Ｏ）と、これが電離して生じたわずかな量のＨ＋とＯＨ－から構成されているが、気泡の界面構造はＨ＋やＯＨ－が収まりやすい傾向があり、水のバルクと比べてこれらのイオン密度が高くなるため、結果的に気泡界面を帯電させると考えられている。また、この傾向はＯＨ－の方が強いため、通常のｐＨ条件下では気泡界面はマイナスに帯電する傾向にある。気泡が帯電していることにより、微細気泡を高濃度の発生させた場合も、静電気的な反発力が気泡相互に作用するため、気泡同士の合体による粗大化や気泡濃度の低下が起こりにくい。また、汚染物質や金属イオンなどを静電気的な引力により表面に引きつける効果や、微細気泡を含んだ水との接触による生体（例えば人体）への生理的活性効果の発現が期待される。さらに、微細気泡からはフリーラジカルが発生しやすく、特に、水酸基ラジカルなどのフリーラジカルは非常に反応性の高い物質なので、汚れ物質の分解などにも効果的に作用する。
　以下、本発明の微細気泡発生機構付シャワー装置の構成に付加することができる種々の要件について説明する。
　まず、水迂回流路部は、流路内にて水流通方向から見て衝突部材の突出方向に関しその片側だけに形成することもできるが、水流通方向から見て衝突部材の突出方向に関しその両側に水迂回流路部を形成しておけば、気泡析出する下流側の負圧域に向け、衝突部材の両側から回り込み乱流が合流するので気泡粉砕効果が一層高められ、微細気泡をより効率的に発生することができ、また、より細径の微細気泡を得る上でも有利となる。
　シャワー本体内にて水流入口と微細気泡発生機構との間には、水流入口からの水流を増速して微細気泡発生機構に導く準備絞り機構を設けることができる。このような準備絞り機構を設けることで、絞りギャップ及びその周囲における流速をさらに高めることができ、気泡の更なる微細化及び高濃度化を測ることができる。
　次に、衝突部材及びギャップ形成部との絞りギャップを形成する各対向面の少なくともいずれかには減圧空洞を形成することができる。すなわち、衝突部材ないしギャップ形成部の絞りギャップに臨む面に形成された減圧空洞は流速の小さい淀み空間として機能するので絞りギャップ内部との流速差が拡大し、ベルヌーイの原理によるキャビテーション（減圧）効果を著しく高めることができる。その結果、水流中の溶存空気に由来した気泡析出量が増加し、水流中の微小気泡の濃度を高めることができる。負圧域を十分に確保する観点から、減圧空洞の開口径は１ｍｍ以上であることが望ましく、深さは開口径よりも大きいことが望ましい。
　また、減圧空洞を水流中で共振させれば、該共振により超音波帯共鳴波が発生し、気泡析出のためのキャビテーションと、共鳴振動による気泡粉砕をさらに促進できる。円筒形の減圧空洞を形成する場合、共鳴波の帯域を超音波帯（１００ｋＨｚ以上）とする観点においては、その開口径を１０ｍｍ未満（望ましくは４ｍｍ未満）とするのがよく、深さは開口径とほぼ等しいか、それよりも大きく設定する（望ましくは開口径のほぼ整数倍とする）のがよい。
　次に、衝突部材及びギャップ形成部の絞りギャップを形成する各対向面の少なくともいずれかを、水流入側にて該絞りギャップの間隔を上流側から下流側に向けて漸次縮小させる絞り傾斜面として形成することができる。これにより、絞りギャップの対向間隔が絞りギャップ入口からギャップ奥に向かうほど連続的に縮小するので、ギャップ奥に向けて水流をスムーズに絞ることができ、ギャップ通過時の流量損失を低減して流速を高めることができる。また、衝突部材及びギャップ形成部の絞りギャップを形成する各対向面の少なくともいずれかは、水流出側にて該絞りギャップの間隔を上流側から下流側に向けて漸次拡大させる拡大傾斜面として形成することもできる。
　衝突部材（あるいは後述の対向衝突部材）の流路内突出部分の外周面には、水流剥離凹凸部を形成することができる。上記のような水流剥離凹凸部を衝突部材の外周面に形成しておくことで、流路の中心軸線方向に流れ込む水流が水流剥離凹凸部を乗り越える際に水流の剥離が生じやすくなり、水流の乱流化をさらに促進することができる。水流剥離凹凸部は、衝突部材の流路内突出部分の外周面に形成されたねじ山とすることができる。ねじ山は衝突部材の軸線を法線とする仮想面に対して一定の傾斜角を有しており、この仮想面と平行な向きにて衝突部材に向け水流が流れ込むと、該水流方向に対して傾斜した複数のねじ山を横切って衝突部材の下流側に回り込む。このとき、水流が一方の谷側から反対の谷側へねじ山の稜線部を乗り越える際に、上記乱流化に貢献する水流剥離が特に生じやすい。
　シャワーが接続される家庭用の水道の供給圧力は０．１ＭＰａ～０．６ＭＰａ（ゲージ圧：以下、同じ）程度の範囲に収まり、平均的には供給圧力０．２ＭＰａ前後の場合が多い。そこで、絞りギャップと水迂回流路部とは、水流入口に供給圧力０．２ＭＰａにて水を供給したとき、シャワー噴出部からのシャワー噴射流量が６リットル／分以上となるように各々寸法調整しておくことが望ましい。供給圧力０．２ＭＰａにて水を供給したときのシャワー噴射流量が６リットル／分未満では十分な水量でシャワーを浴びることができず、また、絞りギャップでの流速が不足する結果、微細気泡を十分なレベルで発生することができなくなる場合がある。また、シャワー噴射流量の上限には特に制限はないものの、シャワー噴射圧力が過度に高すぎると肌への刺激が強すぎて不快に感じることもあるので、供給圧力が高圧側に変動した場合でもシャワー噴射圧力が過剰とならないよう、供給圧力０．２ＭＰａにて水を供給したときのシャワー噴出部からのシャワー噴射流量の上限値は１５リットル／分以下に収まっていることがより望ましい。
　微細気泡を十分なレベルで発生させるには、絞りギャップは、水流入口に供給圧力０．２ＭＰａにて水を供給したとき通過する水流の最大流速が８ｍ／秒以上（上限値には制限はないが、供給圧力０．２ＭＰａにて可能な上限値として、例えば５０ｍ／秒を例示できる）となるように調整されていることが望ましい。また、絞りギャップに発生する最大負圧は０．０２ＭＰａ以上（理論上の上限値は０．１ＭＰａ）となっていることが望ましい。特に、前述の減圧空洞が形成されている場合は、水流入口に供給圧力０．２ＭＰａにて水を供給したとき、該減圧空洞の全域を０．０２ＭＰａ以上の負圧状態に容易に維持することができる。また、減圧空洞内の全域が該レベルの負圧状態となることで、回り込み乱流により衝突部材の下流側に隣接形成される負圧域も、０．０２ＭＰａ以上の負圧状態に維持することが可能となる。いずれも、気泡析出のためのキャビテーション効果の顕著化に寄与する。
　絞りギャップや減圧空洞あるいはその下流側に形成される負圧域の負圧レベルは、より望ましくは０．０５ＭＰａ以上となっているのがよい。このレベルの負圧が発生していることで、溶存空気の析出だけでなく、局所的な水の沸騰による水蒸気発生も気泡形成に寄与し、発生可能な微小気泡の濃度を高めることができる。
　上記のような負圧発生条件で水流入口に供給圧力０．２ＭＰａにて水を供給すれば、本発明特有の微細気泡発生機構を採用することで、シャワー噴出部から噴射される水流に含まれる微細気泡の数平均粒径を１０μｍ以下とすることができる。例えば円状軸断面を有する衝突部材を採用して温水シャワーとして使用する場合、水流入口に供給圧力０．２ＭＰａにて１０℃の水を供給したとき、該円状軸断面を有する衝突部材の外径と水迂回流路部の流通断面積とは、水迂回流路部内に配置された衝突部材に関するレイノルズ数が１００００以上となるように調整されているとよい。
　円柱状断面の衝突部材を水流中に配置したとき、衝突部材の外径をＤ、流速をＵ及び水の動粘性係数をνとしてレイノルズ数Ｒｅは、
　Ｒｅ＝ＵＤ／ν（無次元数）　‥ (1)
にて表され、該円柱状断面の衝突部材周囲の流れはレイノルズ数Ｒｅが１５００以上で乱流化することが知られており、特にＲｅが１００００以上のとき、回り込み乱流による気泡の微粉砕効果は飛躍的に高められるので、個数平均値レベルでの気泡粒径を従来困難であった１０μｍ以下の値にまで容易に縮小することができる。例えば、平均流速が８ｍ／秒以上となるように水迂回流路部の流通断面積が調整されていれば、円状軸断面を有する衝突部材の外径を１～５ｍｍに調整することによりレイノルズ数Ｒｅの値を１００００以上の値に容易に確保でき、個数平均値にて１０μｍ以下の平均粒径の微細気泡を効率的に発生できる。
　特に、水迂回流路部の流通断面積が、水流入口に供給圧力０．５５ＭＰａにて１０℃の水を供給したときの平均流速が１８ｍ／秒以上となるように調整され、円状軸断面を有する衝突部材の外径が１～５ｍｍに調整されていれば、水迂回流路部内に配置された衝突部材に関するレイノルズ数Ｒｅは２００００を超える値となる。そして、衝突部材が形成する絞りギャップでの通過水流の最大流速が２５ｍ／秒以上となっていれば、シャワー噴出部から噴射される水流に含まれる微細気泡の数平均粒径を、電解質を積極添加しない水道水（あるいは井戸水）等では従来実現不能と考えられていた１μｍ以下の値（例えば、１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の値）に縮小することが可能となる。つまり、数平均値レベルにてマイクロ・ナノバブル領域となる微小気泡を、複雑で高価なバブル発生装置を用いずとも容易に発生できる。特に、気泡粒径が１桁縮小することで気泡界面の面積は２桁縮小するから、気泡界面の電荷密度は、数μｍレベルの粒径の気泡と比較して少なく見積もっても５～１０倍以上は上昇すると考えられ、後述の生体（人体あるいは動物）への生理的活性効果をより顕在化できる可能性がある。また、上記の流速条件が充足されている状況下では、絞りギャップや減圧空洞あるいは下流側負圧域の負圧レベルは、０．０５ＭＰａ以上にまで高めることができるので、発生可能な微小気泡の濃度も大幅に高められる。
　次に、微細気泡発生機構において絞りギャップの間隔を縮小すればギャップ通過流量は減少する一方、水迂回流路部へ流れ込む水量が増大する。従って、絞りギャップの通過流速が過度に減少しない範囲内で絞りギャップ間隔を縮小すれば、絞りギャップで発生した微小気泡の回り込み乱流による微細化効果が高められ、より細径の気泡を発生できる。他方、絞りギャップの間隔を拡大すれば、絞りギャップ内の流通抵抗が減少するので、水迂回流路部も合わせ流路断面全体で得られるシャワー噴射流量を増やすことができる（この場合、ギャップ間隔の設定値によっては、絞りギャップ内の流速がやや不足傾向となる場合もあるが、シャワー噴射流量を確保が優先される場合には有利となる）。そこで、微細気泡発生機構に、絞りギャップの間隔を変更可能に調整する絞りギャップ間隔調整機構を設けておけば、気泡細径化とシャワー噴射流量との要求レベルに応じて絞りギャップの間隔を適宜調整でき、また、シャワーを取り付ける水道の水圧レベルが一様でない場合も、絞りギャップの間隔の調整によりシャワー噴射流量の適正化を図ることができる。さらに、微細気泡を含むシャワー水流は、流量が多少小さくとも、汚れ除去効果や石鹸やシャンプーの洗い流し効果は十分高く確保でき、絞りギャップの間隔をあえて縮小することで節水の優先を図るようなことも可能である。
　次に、衝突部材には、流路壁部とともに該衝突部材を突出方向に貫通する形にて、一端側が該衝突部材の先端側にて絞りギャップ内に気体噴出口を開口し、他端側が流路壁部を貫通して壁部外面に気体取入口を開口するノズル通路を形成することができる。これにより、絞りギャップ内に発生する水流負圧にて流路壁部外側の外気を気体取入口からノズル通路を介して絞りギャップ内に吸引・供給することができる。該構造によれば、キャビテーションにより析出する気泡に加え、ノズル通路から吸引された外気も気泡となって水流に混入するので、より高濃度の微小気泡を得ることができる。また、水迂回流路部による回り込み乱流の気泡微粉効果が大きいので、外気吸引により取り込まれた気泡が多少粗大であっても微細気泡への粉砕を十分に進行させることができる。この場合、衝突部材及びギャップ形成部との絞りギャップを形成する各対向面の少なくともいずれかに前述の減圧空洞を形成することができ、衝突部材に形成されるノズル通路を該減圧空洞内に開口させることができる。減圧空洞内は特に大きな負圧が発生するので、ここにノズル通路を開口させることで外気吸引量を増やすことができ、微細気泡の発生濃度をより高めることができる。
　また、本発明にて採用する微小気泡発生機構においては、衝突部材よりも下流側にて流路壁部を貫通する形で副吸引ノズル部を設けることができる。該副吸引ノズル部は、一端側にて流路内に気体噴出口を開口し他端側にて壁部外面に気体取入口を開口するノズル通路を有し、流路内に発生する水流負圧にて流路壁部外側の外気を気体取入口からノズル通路を介して吸引することにより、微細気泡発生機構が発生する微細気泡よりも粒径の大きい付加気泡を気体噴出口から流路内の水流に導入する。該副吸引ノズル部は、絞りギャップよりも下流側でノズル通路を開口するので、該通路を介して外気が絞りギャップよりも流速の減じられた状態で水流に混入する。その結果、絞りギャップに外気を吸引・導入する場合よりも粒径の大きい気泡を発生させることができる。すなわち、絞りギャップで発生する微細気泡と、副吸引ノズル部から導入されるより比較的大径の気泡との２水準の気泡が混入した水流を容易に得ることができる。特に、衝突部材による回り込み乱流の形成領域よりも下流側、つまり、回り込み乱流による気泡粉砕効果が顕著な衝突部材の直下領域（例えば、衝突部材からその断面外径の３倍以内の距離にある領域）を敢えて回避し、その下流側に副吸引ノズル部を設けることで、副吸引ノズル部から導入される気泡は過度の粉砕が抑制され、該副吸引ノズル部から導入される気泡の寸法を、例えば数平均粒径にて１００μｍ以上（上限値は例えば１ｍｍ以下）に調整することができる。このような大粒径の気泡をシャワー水流に混入させることで、シャワー水流の肌あたりがより柔らかくなり、また、大粒径の気泡が混在していることで、流量を低減しても豊富な水量のシャワーを浴びている体感を維持することができる。
　上記の副吸引ノズル部は、流路壁部の内面から突出するノズル突出部を有するものとして形成でき、該ノズル突出部の突出方向先端に気体噴出口を開口させることができる。流路壁部の内面から突出する副吸引ノズル部のノズル突出部に水流がぶつかることで、ノズル突出部の下流側に渦流ないし乱流が発生し、気体噴出口から水流中に導入される気泡を粉砕することができる。
　シャワー本体は、一端にシャワー噴出部が一体化されるとともに他端側が開口する筒状の本体筐体と、該本体筐体内に開口から軸線方向に着脱可能に挿入され、内部が流路とされる別体筒状の流路形成部材とを有するものとして構成でき、衝突部材とギャップ形成部とを該流路形成部材に形成することができる。シャワー本体をいわば二重筒構造とし、その内筒となる流路形成部材に衝突部材とギャップ形成部とを形成することで、特に流路内面から突出することが形態上必須となる衝突部材のシャワー本体への組み付けの利便性を大幅に高めることができる。
　また、衝突部材に前述のノズル通路を設けるか、あるいはノズル通路を有した副吸引ノズル部を設ける場合において、流路形成部材の外周面と本体筐体の内周面との間には、軸線方向の両端位置にて各々両者を液密にシールするシール部材を設けることができる。そして、軸線方向にてそれらシール部材間に位置する外周面と内周面との間に、本体筐体の壁部に貫通形成された空気取り入れ口と連通する空気導入隙間を形成することができる。これにより、シャワー装置の外観を構成する本体筐体の内側に流路形成部材が別体配置されているにもかかわらず、シール部材の介在により両者の隙間を空気導入隙間として利用することで、外気を流路形成部材内側の流路内にスムーズに導くことができる。
　この場合、流路形成部材の外周面と本体筐体の内周面との少なくとも一方に軸線方向に沿って外気流通溝を形成し、該外気流通溝内に本体筐体の空気取り入れ口とノズル通路の気体取入口とをそれぞれ連通開口させることができる。該外気流通溝の形成により、流路形成部材の外周面の軸線方向に沿って外気をノズル通路の気体取入口に向けてスムーズに導くことができ、ひいては水流に対する外気取り込みの効率を高めることができる。流路形成部材が樹脂成形体として構成される場合、その外周面に、予め定められた間隔にて該外周面の周方向に対向配置され、各々該外周面の軸線方向に沿って延びる補強リブを突出形成できる。この場合、それら補強リブ間の溝状空間が外気流通溝を形成することとなる。本体筐体内に収容される流路形成部材は本体筐体よりも細径であり、補強リブの形成により機械的強度を高めることができるが、該補強リブを対にして設け、それらの間を外気流通溝として活用することで、外気をノズル通路の気体取入口に向けてスムーズに導く効果も同時に達成できる。
　また、流路形成部材を樹脂成形体として構成する場合、衝突部材は、該流路形成部材の樹脂製の流路壁部に対し先端側が流路内に突出し、後端側が本体筐体の内面よりも内側にて流路形成部材の外周面に露出するように、該流路壁部を貫通する形態にて配置することができる。前述のごとく、このようにすると流路形成部材に対する衝突部材の組み付けが容易になる。流路壁部を厚さ方向に貫通する形で衝突部材を組み付けるので、衝突部材は流路壁部の外周面に露出ないし突出する形態となる。しかし、その外側は本体筐体で隠蔽されるのでシャワー装置の外観を高めることができる。
　より具体的には、衝突部材の外周面に雄ねじ部を形成するとともに流路壁部に貫通形成された雌ねじ孔にねじ込む構成とすることができる。これにより、該雌ねじ孔内における該衝突部材の螺進量に応じて絞りギャップの間隔を調整することができる。なお、上記の雄ねじ部は当然、前述の水流剥離凹凸部としても活用できる。
　次に、ギャップ形成部は、流路の断面中心に関して衝突部材と反対側にて壁部内面から衝突部材に向けて突出する対向衝突部材として形成することができ、絞りギャップを衝突部材の突出方向先端部と対向衝突部材の突出方向先端部との間に形成することができる。例えば、衝突部材の先端面を流路壁部内周面と対向させて絞りギャップを形成してもよく、この場合は流路壁部の衝突部材との対向部分がギャップ形成部を構成することとなる。しかし、この構成では、壁面摩擦による流量損失の大きい流路軸断面の外周縁領域に絞りギャップが位置するので、絞りギャップの通過流速も小さくなりがちである。しかし、対向衝突部材を設けることで絞りギャップの形成位置を流速の大きい断面中心側に近づけることができ、絞りギャップの通過流速が増大してキャビテーション効果が高められ、微細気泡をより効率的に発生させることができる。
　また、衝突部材と対向衝突部材との少なくとも一方の絞りギャップに臨む先端部分には、先端に向かうほど径小となるテーパ状の周側面を有した縮径部を形成することができる。このような縮径部を設けることにより、次のような効果が達成される。
・衝突部材ないし対向衝突部材の縮径部の外周面先端付近においては、水流の衝突迂回長が外周面基端付近よりも短くなり流速が増大する。また、縮径部外周面の水流方向上流側に位置する部分は前述の絞り傾斜面を形成する。これにより、絞りギャップ付近の乱流発生効果がさらに高められ、微細気泡の発生効率がさらに向上する。
・衝突部材と対向衝突部材とに対し、水流の衝突迂回による渦流ないし乱流の発生効果が、それらの対向方向と直交する面内だけでなく、対向方向と平行は面内（つまり、縮径部を絞りギャップ側に乗り越える方向）にも生じ、三次元的な気泡の微粉砕効果が一層高められる。
　対向衝突部材を設ける場合には、衝突部材及び対向衝突部材の一方又は双方に、絞りギャップに臨む先端面にギャップ形成方向に引っ込む前述の減圧空洞を形成できる。特に衝突部材及び対向衝突部材の一方に減圧空洞を形成し、他方には、その先端が減圧空洞の開口に臨む位置関係にて縮径部を形成する構成を採用すると、絞りギャップ内の水流は該縮径部により大幅に速度を高めることができる。そして、その増速された水流が減圧空洞内の淀み部分と接することで極めて大きな流速差が生じる。また、縮径部を乗り越える際に減圧空洞側に水流が屈曲形態で迂回することで、該流速差の生ずる区間長も増大する（この効果は、縮径部の先端側の一部が減圧空洞の内部に入り込むように位置調整されている場合により顕著となる）。さらに、後述のごとく、この縮径部の形成により減圧空洞の共鳴効果をより顕著にできる可能性がある。いずれも、微細気泡の発生効率向上と、気泡径の更なる微細化に有効に貢献する。
　具体的には、絞りギャップは、衝突部材の先端面にて減圧空洞の開口周縁部をなす周縁領域と縮径部のテーパ状の周側面とが対向することにより楔状断面を有し、かつ空間外周側が水迂回流路部に開放する円環状のギャップ周縁空間と減圧空洞とが、減圧空洞の開口内周縁と縮径部の周側面との対向位置に形成される円環状のくびれギャップ部を介して互いに連通した構造をなすように構成できる。これにより、縮径部外周面の、水流方向に関し絞りギャップの両側に位置する部分も補助的なギャップとして機能する。従って、絞りギャップを通過しない水流も、該補助的なギャップを通過する際にキャビテーションを生じ、微細気泡の発生効率向上に寄与する。
　なお、対向衝突部材を設ける場合、水迂回流路部を衝突部材の外周面と対向衝突部材の外周面とにまたがる形で形成するとよい。これにより、衝突部材と対向衝突部材との双方が回り込み乱流の発生に寄与し、析出気泡の微粉砕効果が一層向上する。
　また、絞りギャップの水流入側開口位置におけるギャップ間隔の中心をギャップ中心として定義したとき、流路の断面半径方向にて流路壁部の内面からギャップ中心までの距離が、断面中心からの距離よりも小さくならない範囲にて、該ギャップ中心が断面中心から半径方向に所定長オフセットするように絞りギャップの形成位置を調整しておくと、絞りギャップでの微細気泡の発生効率をさらに高めることができる。
　シャワー本体を前述の本体筐体と流路形成部材とを有するものとして構成する場合、衝突部材と対向衝突部材とを各々、該流路形成部材の樹脂製の流路壁部に対し先端側が流路内に突出し、後端側が本体筐体の内面よりも内側にて流路形成部材の外周面に露出するように、該流路壁部を貫通する形態にて配置することができる。流路壁部を厚さ方向に貫通する形で衝突部材と対向衝突部材を組み付けた際、衝突部材と対向衝突部材とは流路壁部の外周面に露出ないし突出する形態となるが、その外側は本体筐体で隠蔽されるのでシャワー装置の外観を高めることができる。
　対向衝突部材は、外周面に雄ねじ部が形成されるとともに流路壁部に貫通形成された雌ねじ孔にねじ込まれる構成とすることができる。これにより、該雌ねじ孔内における該対向衝突部材の螺進量に応じて絞りギャップの間隔を調整することができる。また、衝突部材も同様のねじ部材として構成することで、流路断面内の絞りギャップの位置（特に、半径方向における断面中心からのオフセット量）を調整することも可能となる。この対向衝突部材の雄ねじ部も前述の水流剥離凹凸部として活用することができる。
本発明の一実施形態に係る微細気泡発生機構付シャワー装置の外観をその内部構造断面とともに示す斜視図。 図１の微細気泡発生機構付シャワー装置の内部構造を詳細に示す断面図。 図２の要部を示す横断面図。 微細気泡発生機構を拡大して示す横断面図。 図４の微細気泡発生機構の絞りギャップ位置における軸断面図。 図４の微細気泡発生機構の各部の寸法関係を拡大して示す横断面図。 対向衝突部材の位置により絞りギャップを調整する概念を説明する図。 図４の微細気泡発生機構にて絞りギャップ間隔を０．０７ｍｍに設定した場合と０．５７ｍｍに設定した場合における絞りギャップ内の流速分布を平面視にて示すシミュレーション画像。 図４の微細気泡発生機構にて絞りギャップ間隔を０．０７ｍｍに設定した場合の内部流速分布に係るシミュレーション結果を示す画像。 同じく絞りギャップ間隔を０．５７ｍｍに設定した場合の内部流速分布に係るシミュレーション画像。 同じく絞りギャップ間隔を１．０７ｍｍに設定した場合の内部流速分布に係るシミュレーション画像。 同じく絞りギャップ間隔を０．５７ｍｍに設定した場合の内部圧力分に係るシミュレーション画像。 図１２の圧力分布を、絞りギャップを通る流路軸線を含む横断面にて示す図。 図４の微細気泡発生機構の衝突部材及び対向衝突部材の作用説明図。 図７に続く作用説明図。 複数の渦流により気泡が引き裂かれて微小化する概念を説明する図。 衝突により気泡が合体する概念を説明する図。 ギャップ周縁空間の作用説明図。 水流に及ぼすねじ山の作用説明図。 水流剥離凹凸部をセレーション状に形成した衝突部材の一例を示す斜視図。 図１の微細気泡発生機構付シャワー装置に０．２ＭＰａの水圧にて３７℃の温水を供給した場合に発生するシャワー水流中の気泡粒径分布をレーザー回折式粒度計にて測定した結果を相対体積比率にて示すグラフ。 図１６の気泡粒径分布の測定結果を相対個数比率に変換して示すグラフ。 図１６の測定結果に対応するレーザー回折式粒度計の個々の粒度区間を受け持つ検出器の散乱光検出強度分布を示すグラフ。 図１８の散乱光検出強度分布にて、２０μｍ以上の気泡からの散乱光を受け持つ検出器の出力を除外して気泡粒径分布を求めた結果を相対体積比率にて示すグラフ。 図１の微細気泡発生機構付シャワー装置に０．２ＭＰａの水圧にて９．５℃の水を供給した場合に発生するシャワー水流中の気泡粒径分布をレーザー回折式粒度計にて測定した結果を相対体積比率にて示すグラフ。 図２０の気泡粒径分布の測定結果を相対個数比率に変換して示すグラフ。 図２０の測定結果に対応するレーザー回折式粒度計の個々の粒度区間を受け持つ検出器の散乱光検出強度分布を示すグラフ。 図１の微細気泡発生機構付シャワー装置に係る第一の使用例を説明する図。 同じく第二の使用例を説明する図。 同じく第三の使用例を説明する図。 図４の微細気泡発生機構から副吸引ノズル部を省略した実施形態を示す横断面図。 微細気泡発生機構の第一の変形例を示す軸断面図。 同じく第二の変形例を示す軸断面図。 同じく第三の変形例を示す軸断面図。 同じく第四の変形例を示す軸断面図。 同じく第五の変形例を軸断面及び横断面にて説明する図。 図１の微細気泡発生機構付シャワー装置において衝突部材にノズル通路を形成した場合の外観を、その内部構造断面とともに示す斜視図。 図３２の微細気泡発生機構を拡大して示す横断面図。 微細気泡発生機構の第六の変形例（ノズル通路付）を示す軸断面図。 同じく第七の変形例を示す軸断面図。 同じく第八の変形例を軸断面及び平面視にて説明する図。 同じく第九の変形例を軸断面及び横断面にて説明する図。 同じく第十の変形例を軸断面及び横断面にて説明する図。 微細気泡発生機構の第十一の変形例を軸断面及び横断面にて説明する図。 図３９の微細気泡発生機構に使用する衝突部材及び対向衝突部材の各詳細構造を示す三面図。 図３９の衝突部材及び対向衝突部材を用いて絞りギャップを間隔変更可能に形成する概念を説明する図。
発明を実施するための形態
　以下、本発明を実施するための形態を添付の図面を用いて説明する。
　図１は、本発明の一実施形態に係る微細気泡発生機構付シャワー装置（以下、単にシャワー装置ともいう）１の外観をその内部構造断面（ただし、後述のとともに示すものである。微細気泡発生機構付シャワー装置１は、中空のシャワー本体５０と、該シャワー本体５０の内部に組み込まれた微細気泡発生機構２１とを有する。シャワー本体５０は、水流入口３１と、複数のシャワー孔４０１が分散形成されたシャワー噴出部４０とを有し、水流入口３１からシャワー噴出部４０に向かう流路ＦＰが内部に形成されている。
　図２は、図１のシャワー装置１の内部構造を詳細に示すものである。微細気泡発生機構２１は、シャワー本体５０の流路壁部２５の内面から突出する衝突部材２２と、流路ＦＰ内にて衝突部材２２の突出方向先端部と対向するギャップ形成部２３とを有する。図５に示すように、微細気泡発生機構２１において衝突部材２２の外周面と流路壁部２５の内面との間には水迂回流路部２５１が形成される。また、衝突部材２２と絞りギャップ形成部２３との間には、水迂回流路部２５１よりも低流量かつ高流速となるように水流を絞りつつ通過させる絞りギャップ２１Ｇが形成されている。
　水流入口３１から流路ＦＰにシャワー水流を供給すると、図１４（Ｂ，Ｃ）に示すように、絞りギャップ２１Ｇには水流負圧が発生し、そのキャビテーション効果によりギャップ通過水流ＷＦには析出気泡ＢＭが生じる。一方、図５において、シャワー水流はその全てが絞りギャップ２１Ｇに供給されるわけではなく、相当部分が衝突部材２２に衝突し水迂回流路部２５１側へ迂回する。図１５Ａに示すように、この迂回する水流は、多数の小渦流ＳＷＥを三次元的に発生させつつ該衝突部材２２の下流側に回り込む回り込み乱流ＣＦを形成する。ギャップ通過水流ＷＦに形成された析出気泡ＢＭは、該回り込み乱流ＣＦに巻き込まれて微細気泡ＢＦに粉砕される。図２において、微細気泡発生機構２１にてこのように生成した微細気泡を含んだ水流は、流路ＦＰを経てシャワー噴出部４０に導かれ、シャワー孔４０１から噴射される。
　以下、さらに詳細に説明する。
　図２に示すように、シャワー本体５０は、一端にシャワー噴出部４０が一体化されるとともに他端側が開口する筒状の本体筐体１０と、該本体筐体１０内に開口から軸線方向に着脱可能に挿入され、内部が流路ＦＰとされる別体筒状の樹脂成形体からなる流路形成部材２０とを有する。図４及び図５に示すように、ギャップ形成部２３は、流路ＦＰの断面中心Ｏに関して衝突部材２２と反対側にて壁部内面から衝突部材２２に向けて突出する対向衝突部材（以下、対向衝突部材２３ともいう）として形成され、絞りギャップ２１Ｇは衝突部材２２の突出方向先端部と対向衝突部材２３の突出方向先端部との間に形成されている。
　図２に示すように、本体筐体１０は樹脂成形体として構成され、筒状の握り手部１１と、該握り手部１１の末端から側方に曲がる形態で一体化されたヘッド部１６とを有する。ヘッド部１６は円形の開口を有するとともに、その開口内周縁にはＯリング４３を介して受けリング４４が嵌合し、円盤状のシャワー噴出部（散水板）４０は該受けリング４４の内周縁に嵌合するとともに、該シャワー噴出部４０の中央を貫通するねじ４１により、ヘッド部１６内のボス１４に締結固定されている。また、散水板４０には複数のシャワー孔４０１が放射状に形成されている。
　握り手部１１は、流路形成部材２０の収容空間の内周面が円筒状に形成される一方、ヘッド部１６に近づくほど壁部が肉厚となることで、水流入口３１側からヘッド部１６の接続側に向けて連続的に幅が増大する末広がり形状を有する。そして、該握り手部１１の両側縁が円状のヘッド部１６の外周縁に接線形態で連なり、スリムで柔和な外観意匠が形成されている。また、握り手部１１の外側（握ったとき掌内面が当たる側）は平滑な筒状面となる一方、内側（握ったとき手指が巻き付く側）には指保持用の複数の、具体的には５個のグリップ凸部１１ｂが波型に連なる形で形成されている。そして、隣接するグリップ凸部１１ｂ，１１ｂ間には都合４つの指保持凹部１１ｃが形成され、巻きつけた親指以外の４本の指が個別に保持されるようになっている。
　次に、流路形成部材２０も筒状の樹脂成型部材であり、いずれも内周面は円筒状に形成される以下の各部、すなわち、握り手部１１（シャワー本体５０）内に収容したとき先端側（ヘッド部１６側）となる流路本体部２６と、握り手部１１の水流入側の開口内周面に嵌合する嵌合基端部２７と、流路本体部２６よりも小さい内径を有し、それら流路本体部２６と嵌合基端部２７とを相互に接続する、前述の流路壁部２５をなす接続部（以下、接続部２５という）とを有する。図３に示すように、接続部２５には、衝突部材２２と対向衝突部材２３とが各々、先端側が流路ＦＰ内に突出し、後端側が本体筐体１０の内側にて流路形成部材２０の外周面に露出するように、該流路壁部２５を貫通する形態にて配置されている。
　流路形成部材２０の外周面と本体筐体１０の内周面との間には、軸線方向の両端位置にて各々両者を液密にシールするシール部材２６２，２７５が設けられている。具体的には、流路本体部２６の外周面先端部に環状のシールフランジ２６１が形成され、該シールフランジ２６１の外周面に沿って形成されたシール溝にゴム製の第一シール部材（Ｏリング）２６２が嵌着されている。他方、嵌合基端部２７の外周面先端部にも環状のシールフランジ２７６が形成され、該シールフランジ２７６の外周面に沿って形成されたシール溝にゴム製の第二シール部材（Ｏリング）２７５が嵌着されている。
　図３に示すように、握り手部１１の内周面は本体面１０Ｂと、その本体面１０Ｂの先端側に段差を介して連なる縮径面１０Ｓとを有する。流路形成部材２０を握り手部１１内に押し込むことにより、流路本体部２６に装着された第一シール部材２６２は縮径面１０Ｓの後端部に、嵌合基端部２７に装着された第二シール部材２７５は本体面１０Ｂの後端部にそれぞれ圧入される形で密着し、シール状態を形成する。
　なお、図２に示すように、嵌合基端部２７の外周面にはその軸線方向途中位置にストッパフランジ２７２が形成され、握り手部１１の水流入口側となる開口周縁面にストッパフランジ２７２を当て止めすることで、流路形成部材２０の握り手部１１に対する軸線方向の装着位置が規制される。また、嵌合基端部２７のシールフランジ２７６が位置する前端側部分（ストッパフランジ２７２よりも軸線方向先端側に位置する部分）は握り手部１１の開口端内側に圧入装着されるとともに、Ａ－Ａ断面図に示すように、握り手部１１の後端部には周方向のスリット１５が形成され、該スリット１５内にて樹脂製のクリップ片３５０を嵌合基端部２７の外周面に弾性的に嵌着させることで、流路形成部材２０が握り手部１１に対し抜け止めされている。
　また、嵌合基端部２７のストッパフランジ２７２よりも後端側外周面にはホース接続ねじ２７４が形成され、図１に示すように、該ホース接続ねじ２７４にホースソケット３０１をねじ込むことで水供給ホース３０２が接続される。なお、図２において符号２７３は、ホースソケット３０１とストッパフランジ２７２との間をシールするＯリングである。
　次に、図２に示すように、水流入口３１と微細気泡発生機構２１との間には、水流入口３１からの水流を増速して微細気泡発生機構２１に導く準備絞り機構３０が設けられている。該準備絞り機構３０は、具体的には水流入口３１を形成する円筒状の導入部３１Ａと、その導入部３１Ａの下流側に階段状に縮径する形で連通一体化された円筒状の径小部３２とを有する。本実施形態では、該準備絞り機構３０は、流路形成部材２０の嵌合基端部２７に後端に開口する形で同心的に形成された収容凹部２７１内に嵌着される筒状の別体樹脂成型部品として構成されている。なお、嵌合基端部２７の収容凹部２７１の内周面と準備絞り機構３０の外周面との間はゴム製のＯリング３１１によりシールされている。
　図３に示すように、径小部３２の内径は、流路形成部材２０の、微細気泡発生機構２１が実装される接続部２５の内径よりも小さく設定されている（例えば、接続部２５の内径をｄ０とし、径小部３２の内径をｄ１として、｛（ｄ０－ｄ１）／ｄ０｝×１００（％）の値にて＝５～５０％程度）。また、縮径部３２にて絞られた水流の、接続部２５側に流れ込む際の流路拡大による乱流化（ひいては、それによる流速減少）の影響が微細気泡発生機構２１の絞りギャップ２１Ｇに大きく及ばないように、流れ方向にて絞りギャップ２１Ｇの形成位置（衝突部材２２の中心軸線Ｐの位置とする）から縮径部３２の後端位置までの距離αは、接続部２５の内径ｄ０よりも小さく（望ましくは、α／ｄ０が０．８以下）設定されている。なお、図４に示すように、流路形成部材２０の嵌合基端部２７の後端面には、半径方向に円弧状断面の切欠溝２７６ｆが形成され、ここに衝突部材２２及び対向衝突部材２３をそれぞれはめ込むことで、上記距離αを縮小する工夫がなされている。
　以下、微細気泡発生機構２１の詳細構造について、図４及び図５を用いて説明する。衝突部材２２及び対向衝突部材２３はいずれも金属製（例えばステンレス鋼製）のねじ部材として構成されている。具体的には、衝突部材２２の外周面には雄ねじ部２２ｔが形成され、接続部（流路壁部）２５に貫通形成された雌ねじ孔２２ｕにねじ込まれている。該雌ねじ孔２２ｕ内における該衝突部材２２の螺進量に応じて絞りギャップ２１Ｇの間隔が調整可能である。また、対向衝突部材２３の外周面にも雄ねじ部２３ｔが形成され、接続部（流路壁部）２５に貫通形成された雌ねじ孔２３ｕにねじ込まれている。該雌ねじ孔２３ｕ内における該対向衝突部材２３の螺進量に応じて絞りギャップ２１Ｇの間隔が調整可能である。以上、絞りギャップ２１Ｇの間隔を変更可能に調整する絞りギャップ間隔調整機構が実現されていることが明らかである。
　図２に示すように、衝突部材２２及び対向衝突部材２３は、いずれも接続部２５の壁部に対し先端側が流路ＦＰ内に突出し、後端側が本体筐体１０の内側にて流路形成部材２０の外周面に露出するように、接続部２５の壁部（流路壁部）２５を貫通する形態にて配置され、前述の本体筐体１０により隠蔽される。図２において嵌合基端部２７の外周面に嵌着しているクリップ片３５０を取り外し、さらに、握り手部１１の本体面１０Ｂに対する第一シール部材２６２及び第二シール部材２７５の圧着摩擦に抗して流路形成部材２０を握り手部１１の後端開口部から軸線方向に引き抜いて取り出せば、絞りギャップ２１Ｇの間隔及び位置の調整を行なための衝突部材２２ないし対向衝突部材２３の螺進操作が可能となる。
　また、衝突部材２２と対向衝突部材２３との双方を同一方向に螺進させれば、接続部２５が形成する流路断面半径方向の絞りギャップ２１Ｇの位置を変更することも可能である。図４に示すように、これらの部材の螺進調整を容易にするために、接続部２５外に突出する衝突部材２２と対向衝突部材２３との各頭部端面には六角レンチなどの工具を係合させる工具係合孔２２２，２３２がそれぞれ形成されている。なお、絞りギャップ２１Ｇの間隔ないし位置を固定として調整を特に行なわない場合には、衝突部材２２及び対向衝突部材２３を接続部（流路壁部）２５に対し、インサート成型等により螺進不能に固定・一体化する構成も可能である。さらに、衝突部材２２及び対向衝突部材２３の一方のみを螺進操作可能として、他方を接続部（流路壁部）２５に螺進不能に固定一体化することもできる。
　次に、図５に示すように、衝突部材２２には、絞りギャップ２１Ｇに臨む先端面にギャップ形成方向に引っ込む減圧空洞２２１が形成されている。また、対向衝突部材２３には先端が減圧空洞２２１の開口に臨む位置関係にて縮径部２３ｋが形成されている（ただし、対向衝突部材２３に減圧空洞を形成し、衝突部材２２に縮径部を形成してもよい）。対向衝突部材２３に形成され縮径部２３ｋは、先端に向かうほど径小となるテーパ状の周側面２３１（具体的には円錐面）を有している。該テーパ状の周側面２３１の水流入側（流れ上流側）に位置する部分は、該絞りギャップ２１Ｇの間隔を上流側から下流側に向けて漸次縮小させる絞り傾斜面を構成する。また、水流出側（流れ下流側）に位置する部分は、絞りギャップ２１Ｇの間隔を上流側から下流側に向けて漸次拡大させる拡大傾斜面を構成する。
　衝突部材２２と対向衝突部材２３とは同心的に配置されている。また、減圧空洞２２１は衝突部材２２の外周面と同心的な位置関係にある円筒面状の内周面を有する。そして、図６に示すように、衝突部材２２の中心軸線を含む断面において、減圧空洞２２１の開口内周縁位置から対向衝突部材２３の縮径部２３ｋの外周面までの距離をギャップ流通間隔βとして、減圧空洞２２１の内径ｄ３は該ギャップ流通間隔βよりも大きくなるように設定されている。本実施形態では、減圧空洞２２１の内径ｄ３は２ｍｍであり、調整可能なギャップ流通間隔βの上限値１．５ｍｍよりも大きくなっている。また、減圧空洞２２１の深さＨは、内径ｄ３の０．５～５倍、望ましくは１～４倍程度の値となるように設定される。なお、図６において、縮径部２３ｋは先端側の一部が減圧空洞２２１の内部に入り込むように軸線方向の位置が調整されている。
　図５に示すように、絞りギャップ２１Ｇは、衝突部材２２の先端面にて減圧空洞２２１の開口周縁部をなす周縁領域２２４と縮径部２３ｋのテーパ状の周側面２３１とが対向することにより楔状断面を有する円環状のギャップ周縁空間２５１ｎが形成されている。該ギャップ周縁空間２５１ｎの空間外周側は水迂回流路部２５１に開放するとともに、減圧空洞２２１の開口内周縁と縮径部２３ｋの周側面との対向位置に形成される円環状のくびれギャップ部２１ｎを介して減圧空洞２２１と互いに連通した構造をなす。水迂回流路部２５１は、流路ＦＰ内にて水流通方向から見て衝突部材２２の突出方向に関しその両側に、それぞれ衝突部材２２の外周面と対向衝突部材２３の外周面とにまたがる形で形成されている。
　また、図６に示すように、絞りギャップ２１Ｇの水流入側開口位置におけるギャップ間隔の中心位置をギャップ中心Ｑとして定義したとき、流路ＦＰの断面半径方向にて流路壁部の内面からギャップ中心Ｑまでの距離ηが、断面中心Ｏからギャップ中心Ｑまでの距離λよりも小さくならない範囲にて、該ギャップ中心Ｑが断面中心Ｏから半径方向にオフセットするように絞りギャップ２１Ｇの形成位置が調整されている。
　図４に戻り、衝突部材２２よりも下流側にて接続部２５には副吸引ノズル部２４が設けられている。副吸引ノズル部２４は接続部２５の壁部を貫通するとともに、一端側にて流路ＦＰ内に気体噴出口２４１ｄを開口し、他端側にて壁部外面に気体取入口２４１ｅを開口するノズル通路２４１を有する。図３に示すように、流路ＦＰ内に水流負圧が発生すると、流路壁部外側の外気ＡＡが気体取入口２４１ｅからノズル通路２４１を介して吸引され、微細気泡発生機構２１で発生する微細気泡よりも粒径の大きい付加気泡として、気体噴出口２４１ｄから流路ＦＰ内の水流に導入される。副吸引ノズル部２４は、接続部２５の壁部内面から突出するノズル突出部２４ｂを有し、該ノズル突出部２４ｂの突出方向先端に気体噴出口２４１ｄが開口している。なお、副吸引ノズル部２４の外周面には雄ねじ部２４ｔが形成されるとともに、接続部２５の壁部に貫通形成された雌ねじ孔２４ｕにねじ込まれており、その螺進量によってノズル突出部２４ｂの流路内の突出高さが調整可能となっている。
　図３に示すように、流路形成部材２０の外周面と本体筐体１０の内周面との間には、軸線方向の両端位置にて各々両者を液密にシールするシール部材２６２，２７５が設けられている。そして、軸線方向にてそれらシール部材２６２，２７５間に位置する上記外周面と内周面との間には、本体筐体１０の壁部に貫通形成された空気取り入れ口１２と連通する空気導入隙間ＡＳが形成されている。流路形成部材２０の外周面（本体筐体１０の内周面であってもよい）には軸線方向に沿って外気流通溝２６６が形成され、該外気流通溝２６６内に副吸引ノズル部２４の気体取入口２４１ｅが開口している。また、外気流通溝２６６の対応位置にて本体筐体１０の壁部を貫通する形で空気取り入れ口１２が開口形成されている。
　具体的には樹脂成形体として構成された流路形成部材２０の外周面に、予め定められた間隔に軸線方向に沿って延びる補強リブ２６３が突出形成されており、それら補強リブ２６３間の溝状空間が外気流通溝２６６を形成している。なお、流路形成部材２０の中心軸線Ｏに関して外気流通溝２６６の反対側には１対の補強リブ２６４によりガイド溝２６５が形成され、流路形成部材２０の内周面から突出形成されたガイドリブ１０１が該ガイド溝２６５内に嵌まり込むことで、流路形成部材２０の本体筐体２０に対する周方向の位置決めがなされている。
　なお、絞りギャップ２１Ｇと水迂回流路部２５１とは、水流入口３１に供給圧力を例えば０．２ＭＰａにて水を供給したとき、シャワー噴出部４０からのシャワー噴射流量が６～１２リットル／分となるように各々寸法調整されている。例えば、図１～図６により開示した上記シャワー装置１の、流路形成部材２０を含む主要部各部の具体的寸法を、例えば次のように定めることができる。
（図３）
・流路本体部２６：　内径＝８．６ｍｍ、流路長＝７０．５ｍｍ
・接続部２５：　内径ｄ０＝５．４ｍｍ、流路長＝２４ｍｍ
・準備絞り機構３０の縮径部：　内径ｄ１＝３ｍｍ、流路長＝１６ｍｍ
・準備絞り機構３０の導入部３１Ａ：　内径ｄ１＝３ｍｍ、流路長＝１０ｍｍ
（図６）
・衝突部材２２：　ねじ外径：Ｍ４．８、流路内突出高さ：３．１ｍｍ
・減圧空洞２２１：　内径ｄ３：２ｍｍ、深さＨ：４．５ｍｍ（Ｈ／ｄ３＝２．５）
・対向衝突部材２３：　ねじ外径：Ｍ３．８、流路内突出高さ：２．２ｍｍ
　　　　　　　　　　　先端縮径部：底角θが４５゜の円錐形
　　　　　　　　　　　減圧空洞２２１に対する侵入深さｋ：約０．２ｍｍ
・絞りギャップ２１Ｇのギャップ中心Ｑのオフセット距離λ：約０．６ｍｍ
・ギャップ流通間隔β：０．５７ｍｍ
・副吸引ノズル部２４：　ねじ外径：Ｍ３．６、ノズル孔内径：１ｍｍ
　　　　　　　　　　　　ノズル突出部２４ｂの流路内突出高さ：２．５ｍｍ
・衝突部材２２と副吸引ノズル部２４との軸線間距離：３ｍｍ
・シャワー噴出部（散水板）４０：　厚さ２．８ｍｍ
・シャワー孔４０１：　内径０．８ｍｍ、形成個数４２個
　上記の寸法関係において、水流入口３１に供給圧力を例えば０．２ＭＰａにて３７℃の温水を供給したとき、シャワー噴出部４０からのシャワー噴射流量は約９リットル／分である。以下、上記の寸法条件及び供給圧力条件にて、市販の熱流体解析ソフトウェア（ＥＦＤ．Ｌａｂ、株式会社構造計画研究所製）により、微細気泡発生機構２１内の流速及び圧力分布に関するシミュレーションを行なった。なお、絞りギャップ２１Ｇについては、上記の寸法条件の他、衝突部材２２の流路内への突出高さを上記寸法に固定し、対向衝突部材２３の突出高さを変更することで、ギャップ流通間隔βを０．０７ｍｍ及び１．０７ｍｍとした場合の流速分布シミュレーションも同様に行なっている。図７は、左から順に、ギャップ流通間隔βを０．０７ｍｍ、０．５７ｍｍ及び１．０７ｍｍとした場合の衝突部材２２と対向衝突部材２３との相対位置関係を示している。
　図８の下は、ギャップ流通間隔βを０．５７ｍｍとした場合の絞りギャップ２１Ｇ内部及びその周辺の流速分布のシミュレーション結果を示すものである。対向衝突部材２３の縮径部先端付近にて流速は３２ｍ／秒に達しており、絞りギャップ２１Ｇ内部も多数の流跡線が通過していることがわかる。さらに、縮径部の外周縁付近を回りこむ流れも顕著に生じており、流速は２４～３０ｍ／秒の値となっている。さらに、衝突部材２２及び対向衝突部材２３の下流側にも１５～２１ｍ／秒の高流速域（回り込み乱流：後述の負圧域に対応）が顕著に生じている。該高流速域の下流側への広がりは、流路壁部内面に近い位置では、衝突部材２２と副吸引ノズル部２４との軸線間距離のほぼ中間にとどまっているが、壁面抵抗の小さい流路中心軸線付近では副吸引ノズル部２４の直前にまで舌状に延びていることがわかる。
　他方、図８の上は、ギャップ流通間隔βを０．０７ｍｍとした場合の同様のシミュレーション結果を示すものである。ギャップ流通間隔βが小さいため、絞りギャップ２１Ｇ内部への流跡線通過数は減少しており、また、絞りギャップ２１Ｇを通過する水流の最大流速も１２ｍ／秒程度である。他方、縮径部の外周縁付近を回りこむ流れはより顕著となり、くびれギャップ部２１ｎに近い位置で流速は３０ｍ／秒を超えるほか、縮径部の外周縁付近での流速は２４～２７ｍ／秒程度である。
　図９は、ギャップ流通間隔βを０．０７ｍｍとした場合のシミュレーション結果を三次元的に示すものである。衝突部材２２、対向衝突部材２３及び副吸引ノズル部２４は縦断面により流路軸線に関して片側だけが表示されている。衝突部材２２及び対向衝突部材２３の下流側に大きな渦流が表れているが、レイノルズ数による後述の解析結果から、実際には乱流化していることが確実である。また、副吸引ノズル部２４に外気を流路内に吸い込む流れが生じていることも明らかである。絞りギャップ内にて縮径部先端付近の流速は９～１２ｍ／秒である。
　図１０は、ギャップ流通間隔βを０．５７ｍｍとした場合のシミュレーション結果を三次元的に示すものである。絞りギャップ内及びその直下流領域の流速が大幅に増大し、減圧空洞２２１内の第一の渦流ＳＷ１がより顕著化している。絞りギャップ内にて縮径部先端付近の流速は２３～３０ｍ／秒である。
　図１１は、ギャップ流通間隔βを１．０７ｍｍとした場合のシミュレーション結果を三次元的に示すものである。絞りギャップ直下流側の高流速領域が衝突部材２２及び対向衝突部材２３の対向方向にさらに広がっている。絞りギャップ内にて縮径部先端付近の流速は２３～２８ｍ／秒である。
　図９～図１１において、衝突部材２２及び対向衝突部材２３の下流側に形成される渦流は、いわゆる双子渦のようにも見える。しかし、図９～図１１のいずれのケースにおいても、衝突部材２２に到達する直前の流速は、上記シミュレーション結果から少なくとも１５ｍ／秒前後に達していることがわかっており、衝突部材２２の外径Ｄを４．８×１０－３ｍ、流速Ｕを１５ｍ／秒、水温１０℃を想定した水の動粘性係数νを１．３１×１０－６ｍ２／秒として、衝突部材２２に関するレイノルズ数Ｒｅ（＝Ｄ・Ｕ／ν）を算出すると、
　　Ｒｅ＝（４．８×１０－３）×１５／（１．３１×１０－６）＝５４９６１
となる。これは、衝突部材２２の周囲の水流が乱流化するためのレイノルズ数Ｒｅの目安（約１５００）をはるかに超えた値であり、衝突部材２２ひいては対向衝突部材２３の直下流域では、上記レイノルズ数に対応した極めて激しい回り込み乱流が三次元的に生じていることを意味する。
　衝突部材２２（及び対向衝突部材２３）の外径は１～５ｍｍ程度の範囲で調整が可能であり、その下限値を採用した場合のレイノルズ数Ｒｅは１１４５０程度である。また、水流入口３１への供給圧力は、通常のシャワー使用環境を考慮した場合０．１ＭＰａ～０．８ＭＰａ程度の広がりを有し、衝突部材２２に到達する直前の流速Ｕも上記値（１５ｍ／秒）の０．５倍～４倍程度（７．５～６０ｍ／秒）の範囲で変動しうるので、衝突部材２２の周囲におけるレイノルズ数Ｒｅも５０００～２０００００の間の種々の値となりうる。いずれにしろ、衝突部材２２の周囲の水流が乱流化するための条件Ｒｅ＞１５００を充足していることには変わりがない。
　また、図１２は、ギャップ流通間隔βを０．５７ｍｍとした場合の、絞りギャップ２１Ｇ内部及びその周辺の圧力分布のシミュレーション結果を示すものである。この結果から判明することは以下の通りである。
・減圧空洞内の負圧レベルはほぼ全域に渡って０．０５ＭＰａ超である。
・絞りギャップ内の負圧レベルは０．０７ＭＰａ以上であり、特に対向衝突部材の縮径部の先端付近から下流側に向けて０．０９ＭＰａ超（ひいては、理論上限値である０．１ＭＰａ（１気圧））の領域が顕著に形成されている。
・絞りギャップ及び衝突部材の下流側には、接続部２５の全断面に渡る負圧域が、衝突部材２５の外径の２～３倍程度の区間に渡って形成されており、特に、絞りギャップ及び衝突部材２５の直下流域には０．０５ＭＰａ超の顕著な負圧域が衝突部材２５の外径の１～１．５倍程度の区間に渡って形成されている。つまり、流路ＦＰ内にて回り込み乱流ＣＦの発生空間の大部分が負圧状態になっていると考えられる。
　図１３は、流路中心軸線に沿った圧力変化をグラフ化して示すものであり、絞りギャップ位置にて０．１ＭＰａ付近の最低負圧レベルを示し、その後、副吸引ノズル部２４付近まで負圧状態が継続していることがわかる。
　特許文献２～５に開示された先行技術では、従来通りの絞り機構の採用により、キャビテーションに必要な流速を得ることに主眼が置かれている。そして、流速が一定以上に大きければ、析出発生した気泡同士の衝突確率も高まり、微小気泡への粉砕も自然に進むであろうとの考え方が根底にあるように思われる。一方、特許文献１ではさらに、翼体により流れをガイドしてマクロな旋回流を発生させる技術が採用されているが、これも、旋回流化することで流速を増加させ、さらに流れを回転させることで、つまるところ気泡衝突確率を増加させることを狙った技術である点に何ら変わりはない。しかし、中空で実態のない気泡の場合は、固体粒子同士を衝突させて微粉砕するのと異なり、衝突を起こしたからといってより微小な気泡への粉砕が促進されるとは限らず、むしろ、図１５Ｃに示すように、衝突した気泡ＢＭ同士が合体して粗い気泡ＢＣに成長してしまう可能性の方が高くなる。ここに、技術上の１つの落とし穴が存在する。
　本発明では、衝突部材２２を用いて絞りギャップ２１Ｇを形成することにより、絞りギャップ２１Ｇにて負圧を発生させるにとどまらず、衝突部材２２に高速で衝突させ下流側に回り込ませることで激しい乱流を三次元的に発生させ、それによって絞りギャップ２１Ｇの直下流域に多数の小渦流を密集して形成することによりこの問題を解決した。具体的には、上記のシミュレーション結果から、微細気泡発生機構２１内にてどのような現象が起こっているかを、凡そ次のように推定できる。すなわち、準備絞り機構３０（図２）の通過により、図１４のＡに示すように、水流ＷＦは、１０～２０ｍ／秒前後に増速された形で絞りギャップ２１Ｇに向けて流れ込む。他方、図５に示すように、絞りギャップ２１Ｇを形成する衝突部材２２及び対向衝突部材２３は、流路壁部との間に、ぶつかった水流ＷＦを迂回させる水迂回流路部２５１を形成している。つまり、絞りギャップ２１Ｇの外周縁が迂回流路部２５１に開放していることで、ギャップ通過時の流体抵抗が過度に増加せず、結果として図１４のＢ，Ｃに示すように、該絞りギャップ２１Ｇを水流ＷＦは２５ｍ／秒を超える高速で通過することができる。これにより、絞りギャップ２１Ｇ内及びその下流の広い領域にわたって０．０５ＭＰａを超える強い負圧域が発生し、水流中の溶存空気が析出して気泡ＢＭが多量に発生する。
　一方、図１５Ａに示すように、衝突部材２２にぶつかって水迂回流路部２５１を通過した水流ＷＦは衝突部材２２の下流側に回りこみ、前述のレイノルズ数Ｒｅのレベルから想定される大流量で激しい乱流ＣＦを形成する。これにより、衝突部材２２の下流側では、その全域にわたって微小な渦流ＳＷＥ（乱流）が極めて高密度に形成される。また、渦流ＳＷＥの発生密度が高くなることで、負圧域は、絞りギャップ２１Ｇ内部のみでなくその下流側にも立体広角的に大きく拡がって形成される。従って、図１４のＣに示すように、析出気泡ＢＭを含む絞りギャップ２１Ｇの通過流は、ギャップ下流側の負圧域にてさらに気泡析出を継続しながら多数の渦流により撹拌を受けることとなる。また、図１５Ｄ（図１５ＡのＪ－Ｊ断面）に示すように、絞りギャップ２１Ｇの周縁領域は、楔状断面を有し、かつ空間外周側が水迂回流路部２５１に開放する円環状のギャップ周縁空間２５１ｎを形成し、特に、縮径部２３ｋの外周面の、水流ＷＦの方向に関し絞りギャップ２１Ｇの両側に位置する部分も補助的なギャップとして機能する。従って、この補助的なギャップを通過する水流にもキャビテーションを生じ、発生した気泡ＢＭが出口側で渦流ＳＷＥに巻き込まれ粉砕されるので、微細気泡の発生効率がさらに向上する。
　乱流化により発生する個々の渦流ＳＷＥは、渦外周よりも中心のほうが圧力が低いので、渦流ＳＷＥの周囲の流れを渦中心に引き込むように作用する。乱流下では上記のごとく、細かい多数の渦流ＳＷＥが三次元的に密集して形成されるので、図１５Ｂの上に示すように、絞りギャップ通過時のキャビテーション効果により析出・成長した気泡ＢＭは、複数の渦流ＳＷＥによる立体的な配位を常に受けた状態となる。各渦流ＳＷＥは気泡ＢＭに対し、それぞれ自身の中心に向けて吸引力を作用させるので、図１５Ｂの下に示すように、気泡ＢＭはそれら周囲の渦流ＳＷＥにより四方八方に吸い込まれていわば「八つ裂き」状態となり、微小気泡ＢＦへの粉砕が促進されるとともに気泡径の平均化が進行する。つまり、析出した気泡ＢＭ同士を衝突させて粉砕するというよりは、各々吸引力を有した多数の小渦流ＳＷＥにより取り囲み、互いに異なる複数方向に引きちぎるイメージである。また、負圧域がギャップ下流側にも大きく広がっていることで、一定レベル以上に成長した気泡粒子がこの負圧によって膨張し、破裂して微細化する効果も期待できる。
　また、図１５Ｅに示すごとく、衝突部材２２（あるいは対向衝突部材２３）の外周面は、本実施形態では雄ねじ部２２ｔ（２３ｔ）となっているが、個々の部材の外周面が平滑な円筒面ではなくねじ面となっていることも、乱流の発生効率を高める上で貢献している。すなわち、衝突部材２２ないし対向衝突部材２３は中心軸線が水流方向にほぼ直角となる位置関係で立設されているので、その外周面に形成されたねじ山（水流剥離凹凸部）２２ｍは、衝突部材の軸線を法線とする仮想面ＶＰに対して一定の傾斜角φ（例えば２゜以上１５゜以下）を有している。この仮想面ＶＰと平行な向きにて衝突部材に向け水流ＷＦが流れ込むと、該水流方向に対して傾斜した複数のねじ山２２ｍを横切って衝突部材の下流側に回り込む。このとき、水流ＷＦが一方の谷側から反対の谷側へねじ山２２ｍの稜線部２２ｂを乗り越える際に、乱流化に貢献する水流剥離が生じやすい。なお、図１５Ｆに示すように、水流剥離凹凸部を衝突部材２２（ないし対向衝突部材２３）の軸線方向に沿うセレーション部２２Ｓとして形成することも可能である。
　また、この実施形態において重要な点は、衝突部材２２の先端に絞りギャップ２１Ｇに面する形で減圧空洞２２１が形成されている点である。該減圧空洞２２１により次のような作用・効果が期待できる。
・上述のシミュレーション結果からも明らかな通り、減圧空洞２２１内は全域が０．０５ＭＰａを超える高負圧域となっており、キャビテーションによる気泡析出が促進されるとともに、析出した気泡の膨張による破裂も起こりやすいので、気泡の微細化に寄与する。
・減圧空洞２２１が水流中で共振することにより超音波帯共鳴波が発生し、気泡析出のためのキャビテーションと、共鳴振動による気泡粉砕が促進される。要因としては、次のような機構が考えられる。図１４のＢ，Ｃに示すように、減圧空洞２２１に臨む対向衝突部材２３の先端部が縮径していることで、該先端部に沿って乗り上げる水流は、前述のシミュレーション結果からも明らかな通り、３０ｍ／秒を超える高速で減圧空洞２２１内に進入し、減圧空洞２２１の内壁面間で多重反射を繰り返す。この水流の多重反射により、減圧空洞２２１の形状から定まる固有周波数にて超音波帯共鳴波が励起される。例えば、減圧空洞２２１の内径ｄｘを２ｍｍ、水中での音速ｃを１５００ｍ／秒と仮定すれば、空洞半径方向の振動の固有周波数は、多少粗い近似ではあるがｃ／２ｄｘのほぼ整数倍とみなすことができる（音響工学原論（伊藤毅著、昭和３０年）ｐ．２７０～２７１、コロナ社）。これにより、その最低次振動の周波数は約３７５ｋＨｚと計算でき、超音波帯振動となることがわかる。
　また、使用する衝突部材２２の外径Ｄと流速Ｖのレベルから、レイノルズ数Ｒｅの範囲は前述のごとく５０００～２０００００程度であり、カルマン渦振動の周波数ｆを推定するためのストローハル数Ｓｔはほぼ０．２程度で一定していると考えられる。この場合、流速を１５ｍ／秒、外径Ｄを４．８ｍｍとして、
　ｆ＝Ｓｔ・Ｕ／Ｄ　‥ (2)
から周波数ｆを算出すると６２５Ｈｚとなり、超音波帯振動からは程遠いとなる。しかし、衝突部材２２が形成する構造体は、減圧空洞２２１の開口位置で絞りギャップ２１Ｇの形成により途切れており、対向衝突部材２３の先端部の外径は減圧空洞２２１に近づくにつれ無限小の極限値に向けて縮小していると見ることができる。また、絞りギャップ２１Ｇでの流速は、前述のシミュレーション結果によると３０ｍ／秒前後であるが、対向衝突部材２３の先端部近傍では実際の流速はさらに大きくなっている可能性が高い。
　つまり、対向衝突部材２３の先端部近傍つまり減圧空洞２２１の開口付近ではＤが大きく縮小し、他方、Ｕは大幅に増大するので、式(2)にて計算されるカルマン渦振動の周波数ｆが超音波帯レベルにまで高められるものと考えられる。他方、絞りギャップ２１Ｇの位置では実体的な障害物そのものは存在しないので、絞りギャップ２１Ｇ近傍の流れの状態に応じて、超音波帯の種々の周波数にてカルマン渦振動が発生していると考えられ、このうち、減圧空洞２２１の固有振動数に近いものが選ばれて共鳴振動が発生すると考えられる。
　上記本実施形態のシャワー装置１によると、従来技術を採用した場合よりもはるかに微細な気泡を多量に発生することができる。そこで、その気泡寸法の測定を行った結果について説明する。図１～図６に開示したシャワー装置（ただし、ギャップ流通間隔βは１．５７ｍｍ）をガス湯沸かし器にホース接続し、供給圧力０．３５ＭＰａにて３７℃の温水を供給するとともに、ヘッド部１６から噴射される水を容積約９０リットルの水槽中に放出した。このときシャワー装置１に供給される温水の平均流量は９．５リットル／分であった。
　そして、水槽の側壁に設けた測定水排出管（槽底面からの排水口高さ：約４０ｃｍ）から槽内に溜まった温水を流出させてレーザー回折式粒度分布測定装置（（株）島津製作所：ＳＡＬＤ２２００）の測定セルに導き、気泡径分布を測定した。なお、シャワー装置１はシャワー本体５０の全体を水没させる条件で水槽内への放水を行なったので、副吸引ノズル部２４を介した外気吸引を行なわない状態で気泡径測定がなされている。
　レーザー回折式粒度分布測定装置は、測定セルにレーザー光ビームを一定角度で入射するとともに、測定対象粒子（ここでは気泡）の粒径に応じてその散乱角度が異なることを利用して、角度別の散乱光強度を個別の光検出器により検出し、各センサの検出強度から粒径の分布に係る情報を得るものである。この測定原理から明らかなごとく、レーザー回折式粒度分布測定装置においては体積の大きい気泡ほど対応する検出器における散乱光の検出強度は増大する傾向にあるため、受け持つ粒径区間が異なる複数の光検出器の出力強度比を用いて直接計算されるのは、粒径区間毎の相対合計体積（以下、体積相対頻度ともいう）を指標とした分布情報である。つまり、一般的に平均径としての認知度が高いのは粒子の直径の合計値を粒子の個数で除した数平均径であるが、レーザー回折式粒度分布測定装置の場合は、原理上、粒子体積により重み付けした体積平均径しか直接的には測定できないのである。
　図１６は、その測定結果を該体積相対頻度によるモードで表示したものであり、粒径１００μｍ付近及び４００μｍ付近にピークが認められる。しかし、体積相対頻度による分布表示では、微小気泡が多数存在していても、粗大気泡が少数混在していると、数的には優位なはずの微小気泡の分布情報が粗大気泡の分布情報にかき消されてしまうので、微小気泡の分布が適正に評価されているとは到底考えられない。例えば、４００μｍの気泡１個と１μｍの気泡１００万個とからなる系の場合、水中に長時間滞留して種々の効能を発揮しえるのは１００万個の１μｍの気泡であり、１個のみ存在する４００μｍの気泡は水面上にすぐ浮上して消滅する性質に鑑みても技術的な興味は薄い。しかし、測定から直接得られる体積で重み付けした平均径（以下、体積平均径という）を求めると約３４６μｍとなり、数平均粒径として期待される１μｍとの隔たりはあまりにも大きい。４００μｍの気泡がたった１個存在するために、１００万個もある１μｍの気泡の寄与がほとんど反映されなくなることがよく理解できる。
　他方、水中での気泡はほぼ球形とみなすことができるから、粒径区間別の相対合計体積が測定情報として得られていれば、区間別相対合計体積の立方根を用いてこれを数相対頻度による分布表示に変換することができる。図１７は、その変換結果を示すものであり、ほぼ５０μｍ付近に個数による気泡粒径の平均値が存在していることが読み取れる。しかし、この表示でも、１０μｍ以下の微小気泡は、あたかも全く存在していないように見える。
　そこで、各粒径区間を受け持つ検出器毎の散乱光の検出強度分布を調べてみたところ、図１８に示すように、１０μｍ以下の粒径区間を受け持つ検出器群においても、ピーク強度レベルにて、２０μｍ以上の粒径区間を受け持つ検出器群の７０～８０％程度の十分有意と認められる散乱光が検出できていることがわかる。そこで、２０μｍ以上の粒径区間を受け持つ検出器の出力情報を除外し、２０μｍ未満の粒径区間を受け持つ検出器群の出力情報のみを用いて体積相対頻度による分布を計算した結果が図１９である。これをみると、平均粒径０．５μｍ付近（第一ピーク）と２μｍ付近（第二ピーク）との２箇所に、高さのほぼ等しい分布ピークが明確に認められる。第一ピークは第二ピークの１／４の粒径であり、体積比でほぼ同じ存在量であるということは、０．５μｍ付近の気泡が２μｍ付近の気泡の３２倍程度は存在していることを意味するので、１０μｍ以下の気泡全体の数平均径に換算すると、マイクロ・ナノバブル領域に属する０．５５μｍ（５５０ｎｍ）が得られる。これは、全検出器の出力を用いて計算した数平均径（約５０μｍ）の１／１００に近い値である。そこで、１０μｍ以下の気泡が、個数比率にて気泡全体のどの程度を占めているかを、上記測定結果を用いて推定することを試みる。
　すなわち、図１８の結果によると、１０μｍ以下の気泡（以下、第一気泡群という）による合計散乱光強度は、２０μｍ以上の気泡（以下、第二気泡群という）による合計散乱光強度の５０％は超えているものと見られる。全ての検出器の出力を用いて算出した図１６の体積相対頻度分布では、第一気泡群の分布情報が第二気泡群の分布情報にかき消されているのだから、これを数平均径に変換した図１７の結果も、ほとんど第二気泡群の数平均径のみを実質的に反映しているものとみなすことができる。一方、第一気泡群の数平均径は上記のごとく０．５５μｍ（５５０ｎｍ）と見積もられる。そして、図１８の結果から、第一気泡群の合計散乱光強度が第二気泡群の合計散乱光強度の５０％は越えている点に鑑みれば、第一気泡群は、合計体積にて最低でも第二気泡群の１０％は存在しているものと考えられる。
　また、全検出器の出力から直接得られる体積平均径レベルは図１６によると１２０μｍ前後である。すなわち、４５リットルの水槽に溜まった温水の一部（１００ｃｃ程度）を測定セルに導いて行った測定であるにもかかわらず、体積平均化すれば１２０μｍ前後となる粗大気泡が相当数検出されている。具体的にいえば、散乱を起こす気泡の最低存在単位は「１個」であり、図１６にてゼロでない体積頻度値が検出されている径クラスは最低でも１個の気泡を含むことを意味する。図１６の算出結果では、５００μｍの径クラスに有意な頻度が確実に現れているから、該径クラスの気泡が仮に「１個」であると考えても、例えば１００μｍの径クラスの体積頻度は５００μｍの径クラスの体積頻度の約８倍であり、かつ、同体積で１００μｍの粒子は５００μｍの粒子の５３＝１２５倍の数を占めるから、１００μｍのクラスの気泡だけで１００ｃｃ当たり１２５×８＝１０００個は存在する。詳細には、図１６に有意な頻度が現れている全クラスの気泡数の合計は、５０００～１００００個と見積もられる。つまり、体積平均化すれば１２０μｍ前後となる第二気泡群は、１リットル当たり最低でも５０００個程度は含まれていると考えられる。
　そして、体積平均化すれば０．５５μｍ（５５０ｎｍ）の第一気泡群の存在量は、前述のごとく最も少なく見積もって第二気泡群の合計体積の１０％程度は確実に存在するから、該微小気泡の１リットル当たりの存在数は、
　１２０３×５０００×０．１÷０．５５３＝５．０４×１０９（個／リットル）
となり、約５０億個を超えることがわかる。
　一方、温水による気泡径測定中において、水槽内の壁面に粗大な水蒸気泡が多数付着するのが観察された。この水蒸気泡は、装置の測定セルの内面にも同様に付着しており、時間の経過とともにその付着数は増加すると考えられる。このことは、水槽に放出されてから水蒸気となってセル壁面に付着した粗大な気泡を、微細気泡発生機構側で生成した気泡に含めて径の分布を測定している可能性があることを意味し、測定値を大粒径側にシフトさせる誤差要因となることは明らかである。そこで、水蒸気泡の発生しにくい冷水を用いて同様の測定を行ったので、その結果について記載する。
　図１～図６に開示したシャワー装置（ギャップ流通間隔βは１．５７ｍｍ）を水道にホース接続し、供給圧力０．５５ＭＰａにて１０℃の冷水を供給するとともに、ヘッド部１６から噴射される水を容積約９０リットルの水槽中に放出した。このときシャワー装置１に供給される冷水の平均流量は１２．２リットル／分であった。水槽内面への水蒸気泡の付着はほとんど見られなかった。以下、温水の場合と全く同様にして気泡径の分布を測定した。図２０は、測定から直接得られる体積相対頻度による粒径分布を示す。温水の場合の図１６と比較して異なる点は次の通りである。
（１）粗大気泡領域での分布ピークが、温水の場合は１００μｍ前後と４００μｍ前後の２つ存在していたのが、冷水では２００μｍ付近の１個のみである。また、４００μｍを超える粗大気泡の存在比率が大幅に減少し、水蒸気泡の影響が抑制されていることが明らかである。
（２）体積相対頻度での表示であるにもかかわらず、温水の場合には現れなかった１μｍ未満のマイクロ・ナノバブル領域、具体的には０．２μｍ（２００ｎｍ）付近に、粗大気泡径領域でのピークの１／４程度の高さではあるが明確な分布ピークが現れている。
　そこで、図２０を数相対頻度分布に変換した結果を図２１に示す。図２０の２つのピークの中心値が示す気泡径は約３桁（１０００倍）異なり、同一合計体積で考えたときの個数比では約１０億倍の差となることから、粗大気泡径側のピークが完全に消滅し、微小気泡側に０．２μｍ付近を中心とするピークが１つのみ認められる。図２０において６００μｍの径クラスの気泡数を１個と考えて、前述と同様の考察により、体積平均化すれば２００μｍ前後となる第二気泡群の１００ｃｃ当たりの総数は少なくとも１０００個以上と見積もられる。他方、体積平均化すれば０．２μｍ前後とる第一気泡群の分布ピーク高さが第二気泡群の分布ピーク高さの１／４であることを考慮しても、第一気泡群の１リットル当たりの存在数は、２兆５０００億個程度に達するものと考えられる。図２２は、この場合の検出器毎の散乱光の検出強度分布を示すものであるが、１０μｍ以下の気泡径域の散乱光検出強度が２０μｍ以上の気泡径域の散乱光検出強度とほぼ同等に現れていることがわかる。
　非特許文献１によれば、気泡界面のゼータ電位レベルが気泡径に反比例して増加する実験事実から、電解質を含まない水の場合、安定に存在できる微小気泡の平均的な直径は１μｍをわずかに下回ったレベルである９００ｎｍ前後が限界ではないかと考えられていた。しかし、本実施形態のシャワー装置によると、その限界値をはるかに下回る平均粒径の微小気泡を極めて容易に、かつ高濃度に発生できることが明らかである。
　以下、上記のシャワー装置１の使用方法について説明する。図２３に示すように、浴室やシャワールームの備え付けられた水供給ホース３０２にシャワー装置１を接続すれば、該シャワー装置１は周知のシャワー装置と全く同様に使用できる。そのシャワー水流には上記のようなマイクロ・ナノバブルレベルの微小気泡が大量に含まれているので、後述の種々の効果を期待することができる。また、副吸引ノズル部２４（図３等）を設けることで、絞りギャップ２１Ｇで発生する微細気泡ＢＦと、副吸引ノズル部２４から導入されるより粒径の大きい気泡との２水準の気泡が混入した水流を容易に得ることができる。副吸引ノズル部２４から導入される気泡は粉砕が抑制され、数平均粒径にて１００μｍ以上（望ましくは２００μｍ以上１ｍｍ以下）に調整することで、シャワー水流の肌あたりがより柔らかくなる。また、大粒径の気泡が混在していることで、流量を低減しても豊富な水量のシャワーを浴びている体感を維持できる。
　一方、図２５に示すように、このシャワー装置１から放出される水流を、浴槽５００に湯船Ｗとして溜めて入浴すれば、シャワー装置から導入された大量の微小気泡ＢＳが体にじっくりと作用し、カプサイシン効果による湯冷め防止や生理的活性効果を高めることができる。この場合は、シャワー本体が水没するので副吸引ノズル部２４からの外気導入はなされない。なお、図２５のように、シャワー装置１を単に湯船Ｗに没入する使用方法を採用してもよいし、図２６に示すように、浴槽５００の壁部に装着具６０１を取り付け、この装着具６０１により湯船中にてシャワー装置１を保持させる構成を採用することもできる。図２６の装着具では、上端にクリップ状（あるいはフック状）の取付部が形成され、下端側にシャワー装置１を差込固定するソケット６０２が形成されている。なお、シャワー装置１のシャワー本体５００に吸盤を一体化し、その吸盤により浴槽５００の壁部内面にシャワー装置１を吸着固定するようにしてもよい。
　本発明にて採用する微細気泡発生機構２１によると、上記のような微小気泡を大量に含んだ水流を容易に発生でき、シャワー装置１に組み込むことで以下のような特有の効果の発現が期待できる。
（１）微小気泡が毛穴の奥まで入り込み、それが消滅する際の大きなエネルギーにより老廃物がかき出され、また、皮膚表面の角質層が優しく丁寧に除去されるので、シャワー適用後の肌のつるつる感やすべすべ感が大幅に向上する。
（２）肌や髪に付着した石鹸やシャンプーの洗い流し効果が高められる。また、本発明にて採用する微細気泡発生機構によると、従来よりも一層微細な気泡がより多数発生でき、シャワー水流に含まれるその微細気泡自体が垢や汚れの除去効果や髪に付着した油分の洗い落とし効果に優れるので、石鹸やシャンプーの使用量を大幅に減らすことができ、あるいは、石鹸やシャンプーを使わずとも十分な洗浄効果が得られる。また、石鹸やシャンプーを使った場合も泡落ちがよく、お湯の使用量を減らすことができる。
（３）微小気泡が消滅する際に皮膚の油分がコロイド（微粒子）化し、適度に肌に残留するので保湿性に優れる。その結果、長時間しっとり・すべすべで弾力感のある肌を保つことができ、若返り効果も期待できる。
（４）全身の毛穴に入り込んだ微小気泡が消滅する際に程よい刺激を与えるために、血行がよくなり体の芯から温まることができる。風呂上り後も湯冷めしにくく、温泉気分を味わえる（カプサイシン効果）。また、無数のマイクロバブルが体に当たる際にも、皮膚が微細に刺激されるのでマッサージ効果を高めることができ、ひいては血行が改善され皮膚を活性化する効果が期待できる。
（５）微小気泡は水中に溶けているイオンを気液界面に集める性質を有し、集まったイオンはマイクロバブルが縮小するにつれて濃縮される。その結果、水中のマイクロバブルは、界面電荷密度が非常に高められた状態となる。水のクラスター構造（水素結合ネットワーク）は水分子（Ｈ２Ｏ）と、これが電離して生じたわずかな量のＨ＋とＯＨ－から構成されているが、マイクロバブルの界面構造はＨ＋やＯＨ－が収まりやすい傾向があり、水のバルクと比べてこれらのイオン密度が高くなるため、結果的にマイクロバブル界面を帯電させると考えられている（非特許文献１）。また、この傾向はＯＨ－の方が強いため、通常のｐＨ条件下ではマイクロバブル界面はマイナスに帯電する傾向にある。マイクロバブルが帯電していることにより、マイクロバブルを含んだ水との接触による生体（人体あるいは動物）への生理的活性効果の発現が期待される。本発明によると、シャワー水流中に従来よりも粒径の小さい微細気泡を比較的高濃度に導入することができるので、上記生理的活性効果がとりわけ顕著になることが期待できる。該生理的活性効果の具体例としては、自律神経の調整、肺機能の強化、アレルギー体質の改善、血液の浄化、細胞の活性化（傷ついた細胞の修復、新陳代謝）、インターフェロン効果（ウイルスブロック）、細胞の増殖抑制（抗がん作用）、血圧の正常化、免疫強化、精神安定、空気の浄化（消臭・殺菌）などを列挙することができる。
（６）微細気泡を含んだシャワー水流を浴室で使用することで、帯電した微細気泡が水蒸気と相互作用して空気中に多量のマイナスイオンが発生し、家庭の浴室で森林浴気分を味わうことができる。
（７）微細気泡の界面は濃化した負電荷により活性化しているので殺菌効果に優れる。このような微細気泡を含んだシャワー水流を浴室あるいは浴槽内で使用したとき、その排水にも多量の微細気泡が残留しているので、浴槽循環配管や排水管の浄化やぬめり防止を図ることができ、また、清掃時に使用する洗剤使用量を低減できる。
　以下、本発明のシャワー装置（ひいては、微細気泡発生機構）の種々の変形例について説明する（すでに説明済みの部分と共通する要素には同一の符号を付与して詳細な説明は省略する）。図２６は、図３の微細気泡発生機構２１から副吸引ノズル部２４を省略した構成を示すものである。
　図２７は、衝突部材２２に形成する減圧空洞２２１内の水流をより滑らかにするために、空洞底部を湾曲面状に形成した例を示す。また、図２８は、減圧空洞２２１の開口内周縁面を、対向衝突部材２３の先端部のテーパ状周側面２３１に対応する座ぐり状のテーパ面２２４とした例を示す。このテーパ面２２４の形成により、対向衝突部材２３の先端側に水流を導く効果が高められる。
　図２９は、衝突部材２２から減圧空洞２２１を省略し、先端面を平坦に形成した例を示す。対向衝突部材２３の先端部にはテーパ状周側面２３１が形成されているが、衝突部材２２と対向する先端面は平坦に形成されている。図３０は、対向衝突部材２３の先端面に浅い減圧空洞２３２を形成した例を示す。衝突部材２２には減圧空洞が形成されず、その先端部外周縁がテーパ状周側面２２５とされている。図３１は、衝突部材２２と対向衝突部材２３とをくびれ連結部２１Ｃにより軸線方向に一体結合し、そのくびれ連結部に絞りギャップ２１Ｇ’を貫通形成した例を示す。
　図３２は、衝突部材２２にノズル通路２２６を形成した例を示す斜視図及びその断面図である。図３３にその要部の縦断面図を示す。ノズル通路２２６は、接続部２５の壁部（流路壁部）とともに該衝突部材２２を、その流路内への突出方向に貫通する形で、一端側が該衝突部材２２の先端側にて絞りギャップ２１Ｇ内に気体噴出口２２６ｄを開口し、他端側が流路壁部２５を貫通して壁部外面に気体取入口２２６ｅを開口する形で形成されている（前述の工具係合孔２２６ｅと減圧空洞２２１がノズル通路の一部を構成している）。絞りギャップ２１Ｇ内に発生する水流負圧により、気体取入口２２６ｅからノズル通路２２６を介して外気が吸引取り込みされ、絞りギャップ２１Ｇ内に供給される。
　副吸引ノズル部２４側と同様に、ノズル通路２２６が形成される衝突部材２２側にも同様に、流路形成部材２０の外周面には軸線方向に沿って外気流通溝２６５（図３のＢ－Ｂ断面参照）が形成され、該外気流通溝２６５内にノズル通路２２６の気体取入口２２６ｅが開口している。流路形成部材２０の外周面には補強リブ２６２が突出形成されており、それら補強リブ２６２間の溝状空間が外気流通溝２６５を形成している。また、外気流通溝２６５の対応位置にて本体筐体１０の壁部を貫通する形で空気取り入れ口１３が開口形成されている（図３２も参照）。
　この構成であると、絞りギャップ２１Ｇでキャビテーションにより析出する気泡に加え、ノズル通路２２６から吸引された外気も気泡となって水流に混入するので、より高濃度の微小気泡を得ることができる。また、ノズル通路２２６を該減圧空洞２２１内に開口させることで、減圧空洞２２１内の大きな負圧により外気吸引力が増強され、微細気泡ＢＦの発生濃度をより高めることができる。
　図３４は、ノズル通路２２６を形成する場合の減圧空洞２２１の形成形態に係る変形例を示すものであり、該減圧空洞２２１の内周面を、対向衝突部材２３の先端部のテーパ状周側面２３１に対応する座ぐり状のテーパ面２２４とした例を示す。一方、図３５は、減圧空洞を省略した構成を示すものである。
　図３６は、衝突部材２２及び対向衝突部材２３のいずれにも減圧空洞を形成せず、その平坦な対向面間に絞りギャップ２１Ｇを形成するとともに、両部材の軸線を流路形成部材２０の断面中心に対して片側に寄せて配置することで、水迂回流路部２５１を衝突部材２２（及び対向衝突部材２３）の片側にのみ形成した例を示すものである。
　さらに、図３７は、対向衝突部材を廃止し、衝突部材２２を流路形成部材２０の壁部内面を絞りギャップ形成部２３ｃとして、これに対向させる形で絞りギャップ２１Ｇを形成した例である。衝突部材２２の先端面は、流路形成部材２０の壁部内面に対応する凸湾曲面譲渡されている。また、図３８は、対向衝突部材１２３を衝突部材２２よりも広幅に形成することで、対向衝突部材１２３の側方に水迂回流路部２５１が生じないように構成した例を示すものである。
　図３９は、図３４の形態の衝突部材２２及び対向衝突部材２３を組み込んだ微細気泡発生機構２１の別構成例を示すものである。筒状の流路形成部材２０内の流路ＦＰの本体部分には、上流側から準備絞り機構をなすオリフィスリング１２７と、その絞り孔１２７ｈに絞りギャップ２１Ｇを合わせこんだ形で衝突部材２２及び対向衝突部材２３が配置されている。なお、流路形成部材２０の下流端側はベンチュリ状の拡径部２５６とされている。図４０は、衝突部材２２及び対向衝突部材２３の部品図であり、図４１は、それら衝突部材２２及び対向衝突部材２３の軸線方向対向間隔を変更することにより、絞りギャップ２１Ｇの間隔を変更調整する様子を示すものである。
　

Claims (27)

  1. 水流入口と、複数のシャワー孔が分散形成されたシャワー噴出部とを有し、前記水流入口から前記シャワー噴出部に向かう流路が内部に形成された中空のシャワー本体と、
    　前記シャワー本体の流路壁部の内面から突出する衝突部材と、前記流路内にて前記衝突部材の突出方向先端部と対向するギャップ形成部とを有し、前記衝突部材の外周面と前記流路壁部の内面との間に水迂回流路部が形成されるとともに、前記衝突部材と絞りギャップ形成部との間には、前記水迂回流路部よりも低流量かつ高流速となるように水流を絞りつつ通過させる絞りギャップが形成され、前記絞りギャップにて生ずる負圧により気泡が析出したギャップ通過水流を、前記衝突部材に衝突し前記水迂回流路部を経て該衝突部材の下流側に回り込む回り込み乱流に巻き込むことにより前記析出気泡を微細気泡に粉砕する微細気泡発生機構とを備え、
    　該微細気泡発生機構にて生成する前記微細気泡を含んだ水流を前記流路を経て前記シャワー噴出部に導き、前記シャワー孔から噴射するようにしたことを特徴とする微細気泡発生機構付シャワー装置。
  2. 前記水迂回流路部は、前記流路内にて水流通方向から見て前記衝突部材の突出方向に関しその両側に形成されている請求の範囲第１項記載の微細気泡発生機構付シャワー装置。
  3. 前記衝突部材及び前記ギャップ形成部との前記絞りギャップを形成する各対向面の少なくともいずれかに減圧空洞が形成されている請求の範囲第１項又は第２項に記載の微細気泡発生機構付シャワー装置。
  4. 前記水流入口と前記微細気泡発生機構との間に、前記水流入口からの水流を増速して前記微細気泡発生機構に導く準備絞り機構が設けられている請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１項に記載の微細気泡発生機構付シャワー装置。
  5. 前記衝突部材及び前記ギャップ形成部の前記絞りギャップを形成する各対向面の少なくともいずれかが、水流入側にて該絞りギャップの間隔を上流側から下流側に向けて漸次縮小させる絞り傾斜面として形成されている請求の範囲第１項ないし第４項のいずれか１項に記載の微細気泡発生機構付シャワー装置。
  6. 前記衝突部材及び前記ギャップ形成部の前記絞りギャップを形成する各対向面の少なくともいずれかが、水流出側にて該絞りギャップの間隔を上流側から下流側に向けて漸次拡大させる拡大傾斜面として形成されている請求の範囲第１項ないし第５項のいずれか１項に記載の微細気泡発生機構付シャワー装置。
  7. 前記衝突部材の前記流路内突出部分の外周面に、水流剥離凹凸部が形成されている請求の範囲第１項ないし第６項のいずれか１項に記載の微細気泡発生機構付シャワー装置。
  8. 前記水流剥離凹凸部は、前記衝突部材の前記流路内突出部分の外周面に形成されたねじ山である請求の範囲第７項記載の微細気泡発生機構付シャワー装置。
  9. 前記絞りギャップと前記水迂回流路部とが、前記水流入口に供給圧力０．２ＭＰａにて水を供給したとき、前記シャワー噴出部からのシャワー噴射流量が６～１２リットル／分となり、かつ、前記絞りギャップを通過する水流の最大流速が８ｍ／秒以上となるように各々寸法調整されている請求の範囲第１項ないし第８項のいずれか１項に記載の微細気泡発生機構付シャワー装置。
  10. 前記水流入口に供給圧力０．２ＭＰａにて水を供給したとき、前記絞りギャップに発生する最大負圧が０．０２ＭＰａ以上である請求の範囲第９項記載の微細気泡発生機構付シャワー装置。
  11. 請求の範囲第３項又は第４項に記載の前記減圧空洞が形成され、前記水流入口に供給圧力０．２ＭＰａにて水を供給したとき、該減圧空洞の全域が０．０２ＭＰａ以上の負圧状態となる請求の範囲第１０項記載の微細気泡発生機構付シャワー装置。
  12. 前記水流入口に供給圧力０．２ＭＰａにて水を供給したとき、前記シャワー噴出部から噴射される水流に含まれる微細気泡の数平均粒径が１０μｍ以下である請求の範囲第１０項又は第１１項に記載の微細気泡発生機構付シャワー装置。
  13. 前記水流入口に供給圧力０．２ＭＰａにて４０℃の水を供給したとき、前記水迂回流路部内に配置された前記衝突部材に関するレイノルズ数が１００００以上となるように、円状軸断面を有する前記衝突部材の外径と、前記水迂回流路部の流通断面積とが調整されてなる請求の範囲第１２項記載の微細気泡発生機構付シャワー装置。
  14. 前記水迂回流路部は平均流速が８ｍ／秒以上となるように流通断面積が調整され、円状軸断面を有する前記衝突部材の外径が１～５ｍｍに調整されてなる請求の範囲第１３項記載の微細気泡発生機構付シャワー装置。
  15. 前記水流入口に供給圧力０．５５ＭＰａにて１０℃の水を供給したとき、前記水迂回流路部は平均流速が１８ｍ／秒以上となるように流通断面積が調整され、円状軸断面を有する前記衝突部材の外径が１～５ｍｍに調整され、前記水迂回流路部内に配置された前記衝突部材に関するレイノルズ数が２００００以上であり、さらに、前記絞りギャップを通過する水流の最大流速が２５ｍ／秒以上であり、かつ、前記シャワー噴出部から噴射される水流に含まれる微細気泡の数平均粒径が１μｍ以下である請求の範囲第１４項記載の微細気泡発生機構付シャワー装置。
  16. 前記衝突部材には、前記流路壁部とともに該衝突部材を突出方向に貫通する形にて、一端側が該衝突部材の先端側にて前記絞りギャップ内に気体噴出口を開口し、他端側が前記流路壁部を貫通して壁部外面に気体取入口を開口するノズル通路が形成され、前記絞りギャップ内に発生する水流負圧にて前記流路壁部外側の外気を前記気体取入口から前記ノズル通路を介して前記絞りギャップ内に吸引・供給するようにした請求の範囲第１項ないし第１５項のいずれか１項に記載の微細気泡発生機構付シャワー装置。
  17. 前記衝突部材及び前記ギャップ形成部との前記絞りギャップを形成する各対向面の少なくともいずれかに減圧空洞が形成され、前記衝突部材に形成される前記ノズル通路が該減圧空洞内に開口してなる請求の範囲第１６項記載の微細気泡発生機構付シャワー装置。
  18. 前記衝突部材よりも下流側にて前記流路壁部を貫通するとともに、一端側にて前記流路内に気体噴出口を開口し他端側にて前記壁部外面に気体取入口を開口するノズル通路を有するとともに、前記流路内に発生する水流負圧にて前記流路壁部外側の外気を前記気体取入口から前記ノズル通路を介して吸引することにより、前記微細気泡発生機構が発生する前記微細気泡よりも粒径の大きい付加気泡を前記気体噴出口から前記流路内の水流に導入する副吸引ノズル部を備えた請求の範囲第１項ないし第１７項のいずれか１項に記載の微細気泡発生機構付シャワー装置。
  19. 前記シャワー本体は、一端に前記シャワー噴出部が一体化されるとともに他端側が開口する筒状の本体筐体と、該本体筐体内に前記開口から軸線方向に着脱可能に挿入され、内部が前記流路とされる別体筒状の流路形成部材とを有し、前記衝突部材と前記ギャップ形成部とが該流路形成部材に形成されている請求の範囲第１項ないし第１８項のいずれか１項に記載の微細気泡発生機構付シャワー装置。
  20. 請求の範囲第１６項又は第１７項に記載の要件を備え、前記流路形成部材の外周面と前記本体筐体の内周面との間には、軸線方向の両端位置にて各々両者を液密にシールするシール部材が設けられ、前記軸線方向にてそれらシール部材間に位置する前記外周面と前記内周面との間には、前記本体筐体の壁部に貫通形成された空気取り入れ口と連通する空気導入隙間が形成されている請求の範囲第１９項記載の微細気泡発生機構付シャワー装置。
  21. 前記ギャップ形成部は、前記流路の断面中心に関して前記衝突部材と反対側にて前記壁部内面から前記衝突部材に向けて突出する対向衝突部材として形成され、前記絞りギャップが前記衝突部材の突出方向先端部と前記対向衝突部材の突出方向先端部との間に形成されている請求の範囲第１項ないし第２０項のいずれか１項に記載の微細気泡発生機構付シャワー装置。
  22. 前記衝突部材と前記対向衝突部材との少なくとも一方の前記絞りギャップに臨む先端部分が、先端に向かうほど径小となるテーパ状の周側面を有した縮径部が形成されてなる請求の範囲第２１項記載の微細気泡発生機構付シャワー装置。
  23. 前記衝突部材及び前記対向衝突部材の一方には、前記絞りギャップに臨む先端面にギャップ形成方向に引っ込む減圧空洞が形成され、他方には先端が前記減圧空洞の開口に臨む位置関係にて前記縮径部が形成されている請求の範囲第２２項記載の微細気泡発生機構付シャワー装置。
  24. 前記絞りギャップは、前記衝突部材の先端面にて前記減圧空洞の開口周縁部をなす周縁領域と前記縮径部のテーパ状の周側面の外周縁領域とが対向することにより楔状断面を有し、かつ空間外周側が前記水迂回流路部に開放する円環状のギャップ周縁空間と前記減圧空洞とが、前記減圧空洞の開口内周縁と前記縮径部の前記周側面との対向位置に形成される円環状のくびれギャップ部を介して互いに連通した構造をなす請求の範囲第２３項に記載の微細気泡発生機構付シャワー装置。
  25. 前記水迂回流路部が、前記衝突部材の外周面と前記対向衝突部材の外周面とにまたがる形で形成されている請求の範囲第２１項ないし第２４のいずれか１項に記載の微細気泡発生機構付シャワー装置。
  26. 前記絞りギャップの水流入側開口位置におけるギャップ間隔の中心をギャップ中心として定義したとき、前記流路の断面半径方向にて前記流路壁部の内面から前記ギャップ中心までの距離が、断面中心からの距離よりも小さくならない範囲にて、該断面中心から半径方向に所定長オフセットするように前記絞りギャップの形成位置が調整されてなる請求の範囲第２１項ないし第２５項のいずれか１項に記載の微細気泡発生機構付シャワー装置。
  27. 前記シャワー本体は、一端に前記シャワー噴出部が一体化されるとともに他端側が開口する筒状の本体筐体と、該本体筐体内に前記開口から軸線方向に着脱可能に挿入され、内部が前記流路とされる別体筒状の樹脂成形体からなる流路形成部材とを有し、前記衝突部材と前記対向衝突部材とが各々、該流路形成部材の樹脂製の前記流路壁部に対し先端側が前記流路内に突出し、後端側が前記本体筐体の内面よりも内側にて前記流路形成部材の外周面に露出するように、該流路壁部を貫通する形態にて配置されている請求の範囲第２１項ないし第２６項のいずれか１項に記載の微細気泡発生機構付シャワー装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013011570A1 (ja) * 2011-07-20 2013-01-24 株式会社Ｊａｐａｎ Ｓｔａｒ 気泡発生機構及び気泡発生機構付シャワーヘッド
WO2013012069A1 (ja) * 2011-07-21 2013-01-24 株式会社シバタ 気泡発生機構及び気泡発生機構付シャワーヘッド
JP2013154342A (ja) * 2012-01-05 2013-08-15 Idec Corp 香り付与液生成装置、香り付与液生成方法、香り付与液、アルコール飲料および物質付与液生成装置
JP2014121689A (ja) * 2012-12-21 2014-07-03 Shibata:Kk 炭酸ガス微細気泡発生ユニット
CN108625102A (zh) * 2017-03-23 2018-10-09 东部大宇电子株式会社 洗衣机和用于洗衣机的微泡沫发生器

Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4960435B2 (ja) * 2009-12-24 2012-06-27 エウレカ・ラボ株式会社 バブル発生用バルブ装置
KR101053229B1 (ko) * 2010-09-01 2011-08-01 주식회사 로보터스 미세기포 발생 샤워헤드
CN102810495A (zh) * 2011-05-31 2012-12-05 芝浦机械电子株式会社 送液装置及送液方法
US8604062B2 (en) * 2011-10-20 2013-12-10 Hoffman-La Roche Inc. Process for the preparation of isoxazolyl-methoxy nicotinic acids
CN102716008B (zh) * 2012-05-14 2015-01-07 刘跃魁 超声波水疗仪装置
CN103567180A (zh) * 2012-07-27 2014-02-12 日东精工株式会社 微细气泡发生方法及微细气泡发生装置
JP6232212B2 (ja) * 2012-08-09 2017-11-15 芝浦メカトロニクス株式会社 洗浄液生成装置及び基板洗浄装置
KR102068151B1 (ko) * 2012-09-11 2020-01-20 엘지전자 주식회사 식기 세척기
US10034986B2 (en) 2013-11-11 2018-07-31 Crossbay Medical, Inc. Method and apparatus of tubal patency catheter and delivery systems
US9028401B1 (en) 2013-11-11 2015-05-12 Cross Bay Medical, Inc. Apparatus and methods for accessing and sealing bodily vessels and cavities
US10245074B2 (en) 2013-11-11 2019-04-02 Crossbay Medical, Inc. Apparatus and methods for accessing and sealing bodily vessels and cavities
KR101585653B1 (ko) 2014-05-13 2016-01-14 조선대학교 산학협력단 차량용 워셔액 분사장치
JP6388380B2 (ja) * 2014-06-24 2018-09-12 東芝ライフスタイル株式会社 洗濯機
CN105986400A (zh) * 2015-02-13 2016-10-05 青岛海尔洗衣机有限公司 一种具有超微细气泡发生装置的洗衣机
JP6182715B2 (ja) * 2015-05-07 2017-08-23 株式会社ウォーターデザイン 液体処理ノズル、それを用いた液体処理方法、ガス溶解方法及びガス溶解装置
JP6670564B2 (ja) * 2015-07-29 2020-03-25 東芝ライフスタイル株式会社 液体用電磁弁、液体用電磁弁の製造方法、及び洗濯機
DE102015118938B4 (de) * 2015-11-04 2018-05-24 Franz Kaldewei Gmbh & Co. Kg Fluidventil sowie Wasserführungssystem mit Fluidventil
KR102565509B1 (ko) * 2015-12-09 2023-08-11 삼성전자주식회사 급수장치 및 이를 갖는 세탁기
WO2017110406A1 (ja) * 2015-12-25 2017-06-29 東芝ライフスタイル株式会社 洗濯機
JP6129390B1 (ja) * 2016-07-28 2017-05-17 株式会社カクイチ製作所 ナノバブル生成ノズル及びナノバブル生成装置
JP6985790B2 (ja) * 2016-08-10 2021-12-22 東芝ライフスタイル株式会社 微細気泡発生器
CN107881699A (zh) * 2016-09-29 2018-04-06 青岛海尔洗衣机有限公司 一种微气泡发生装置及洗衣机
JP6290366B1 (ja) 2016-12-21 2018-03-07 東芝ライフスタイル株式会社 微細気泡発生器、微細気泡発生器を備えた家電機器
KR101838429B1 (ko) * 2017-01-09 2018-03-13 시오 컴퍼니 리미티드 유체 공급관
JP6814964B2 (ja) * 2017-02-07 2021-01-20 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 口腔洗浄装置およびそのノズル
KR102397440B1 (ko) * 2017-03-23 2022-05-12 주식회사 위니아전자 세탁기 및 세탁기의 미세 기포 생성기 및 세탁기의 미세 기포를 포함한 세탁수의 공급 방법
WO2018185866A1 (ja) 2017-04-05 2018-10-11 株式会社Ｔｏｓｈｉｎ マイクロバブル発生装置及びシャワーヘッド
JP6889594B2 (ja) * 2017-04-13 2021-06-18 東芝ライフスタイル株式会社 食器洗浄機
JP6918573B2 (ja) * 2017-05-22 2021-08-11 東芝ライフスタイル株式会社 洗濯機
CN109395618B (zh) * 2017-08-16 2021-12-24 青岛海尔滚筒洗衣机有限公司 气泡发生装置及衣物处理装置
CN109402947B (zh) * 2017-08-16 2022-04-22 青岛海尔滚筒洗衣机有限公司 清洁器及衣物处理装置
TWI629247B (zh) * 2017-08-22 2018-07-11 阮慶源 Microbubble generator
JP7020850B2 (ja) * 2017-10-06 2022-02-16 Ckd株式会社 液体希釈混合装置
US10898909B2 (en) * 2017-10-25 2021-01-26 Pioneer Industries, Inc. Water pressure boosting device
JP7248388B2 (ja) * 2018-08-06 2023-03-29 東芝ライフスタイル株式会社 微細気泡発生器、及び家電機器
JP7112197B2 (ja) * 2017-11-29 2022-08-03 東芝ライフスタイル株式会社 微細気泡発生装置および洗濯機
CN111417455B (zh) * 2017-11-29 2022-07-26 东芝生活电器株式会社 细微气泡产生器、洗衣机以及家用电器
JP6955432B2 (ja) * 2017-12-14 2021-10-27 東芝ライフスタイル株式会社 注水装置、及び洗濯機
JP6472908B2 (ja) * 2018-02-05 2019-02-20 東芝ライフスタイル株式会社 微細気泡発生器、注水ケース、及び微細気泡発生器を備えた家電機器
JP7025267B2 (ja) * 2018-04-02 2022-02-24 東芝ライフスタイル株式会社 洗濯機
KR101920919B1 (ko) * 2018-04-27 2018-11-21 김성구 양식장용 소형 마이크로 버블 생성장치
US11772057B2 (en) 2018-05-01 2023-10-03 Koyo Agriculture Inc. Fine bubble generating device
CN110859148B (zh) * 2018-08-07 2021-08-27 奥兰川维技术（武汉）有限公司 一种低温水间歇布水水产动物暂养装置
US11598041B2 (en) 2018-11-05 2023-03-07 Wuxi Little Swan Electric Co., Ltd. Microbubble generator and laundry treating device
WO2020093522A1 (zh) * 2018-11-05 2020-05-14 无锡小天鹅电器有限公司 微气泡发生器和衣物处理装置
KR102480355B1 (ko) 2019-10-09 2022-12-23 크로스베이 메디칼 아이엔씨 자궁강 내에 iud를 전달 및 배치하기 위한 방법 및 외번 카테터 장치
KR102091979B1 (ko) * 2019-10-11 2020-03-20 유영호 마찰력을 이용한 나노 버블 생성시스템
TWI750813B (zh) * 2020-09-18 2021-12-21 大陸商沛樂迪（廈門）衛浴有限公司 水龍頭

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60257825A (ja) * 1984-06-06 1985-12-19 Tokyo Gas Co Ltd 二流体混合装置
JPH06182262A (ja) * 1992-12-21 1994-07-05 Naoyuki Inoue 新規のシャワー装置
JPH08103641A (ja) * 1994-09-30 1996-04-23 Idec Izumi Corp 気液溶解混合方法と装置
JP2006116518A (ja) * 2004-10-25 2006-05-11 Fujio Negoro マイクロバブル発生シャワー

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001190439A (ja) * 2000-01-07 2001-07-17 Yurtec Corp 気泡発生装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60257825A (ja) * 1984-06-06 1985-12-19 Tokyo Gas Co Ltd 二流体混合装置
JPH06182262A (ja) * 1992-12-21 1994-07-05 Naoyuki Inoue 新規のシャワー装置
JPH08103641A (ja) * 1994-09-30 1996-04-23 Idec Izumi Corp 気液溶解混合方法と装置
JP2006116518A (ja) * 2004-10-25 2006-05-11 Fujio Negoro マイクロバブル発生シャワー

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013011570A1 (ja) * 2011-07-20 2013-01-24 株式会社Ｊａｐａｎ Ｓｔａｒ 気泡発生機構及び気泡発生機構付シャワーヘッド
JPWO2013011570A1 (ja) * 2011-07-20 2015-02-23 株式会社 Ｊａｐａｎ Ｓｔａｒ 気泡発生機構及び気泡発生機構付シャワーヘッド
CN103747858A (zh) * 2011-07-21 2014-04-23 柴田股份有限公司 气泡发生机构以及带气泡发生机构的喷头
JPWO2013012069A1 (ja) * 2011-07-21 2015-02-23 株式会社シバタ 気泡発生機構及び気泡発生機構付シャワーヘッド
WO2013012069A1 (ja) * 2011-07-21 2013-01-24 株式会社シバタ 気泡発生機構及び気泡発生機構付シャワーヘッド
JP2015062906A (ja) * 2011-07-21 2015-04-09 株式会社シバタ 気泡発生機構及び気泡発生機構付シャワーヘッド
EP2735363A4 (en) * 2011-07-21 2015-08-05 Shibata Corp BUBBLE GENERATION MECHANISM AND SHOWERHEAD HAVING A BUBBLE GENERATION MECHANISM
CN103747858B (zh) * 2011-07-21 2015-09-23 柴田股份有限公司 气泡发生机构以及带气泡发生机构的喷头
US9370784B2 (en) 2011-07-21 2016-06-21 Shibata Corporation Bubble generating mechanism and showerhead with bubble generating mechanism
JP2013154342A (ja) * 2012-01-05 2013-08-15 Idec Corp 香り付与液生成装置、香り付与液生成方法、香り付与液、アルコール飲料および物質付与液生成装置
JP2017029984A (ja) * 2012-01-05 2017-02-09 Idec株式会社 物質付与液生成装置および物質付与液生成方法
JP2014121689A (ja) * 2012-12-21 2014-07-03 Shibata:Kk 炭酸ガス微細気泡発生ユニット
CN108625102A (zh) * 2017-03-23 2018-10-09 东部大宇电子株式会社 洗衣机和用于洗衣机的微泡沫发生器

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