WO2011089715A1 - 微細泡沫群生成装置及び泡入浴装置 - Google Patents

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WO2011089715A1
WO2011089715A1 PCT/JP2010/050837 JP2010050837W WO2011089715A1 WO 2011089715 A1 WO2011089715 A1 WO 2011089715A1 JP 2010050837 W JP2010050837 W JP 2010050837W WO 2011089715 A1 WO2011089715 A1 WO 2011089715A1
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impeller
foam
side peripheral
peripheral wall
micro
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PCT/JP2010/050837
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将寛 脇田
祐司 杉山
拓哉 安岐
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アイシン精機 株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/235—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids for making foam
    • B01F23/2351—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids for making foam using driven stirrers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/27—Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices
    • B01F27/271—Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices with means for moving the materials to be mixed radially between the surfaces of the rotor and the stator
    • B01F27/2711—Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices with means for moving the materials to be mixed radially between the surfaces of the rotor and the stator provided with intermeshing elements
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/80—Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/82—Combinations of dissimilar mixers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/80—Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/82—Combinations of dissimilar mixers
    • B01F33/821—Combinations of dissimilar mixers with consecutive receptacles

Definitions

  • the present invention relates to a microfoam group generating apparatus and a foam bathing apparatus.
  • This foam bathing device generates warm bubbles by supplying bubbles to a mixture of hot water and detergent manually introduced into the tank, and the warm bubbles are formed in the holes formed at the top of the tank. After entering, it will move gradually into the bath along the front wall of the tank.
  • the gas-liquid mixing impeller in this fine foam group generation device is provided radially with a surface in the rotation direction of the rotation shaft, and is rotated along with the rotation of the rotation shaft, and the rotation center of the stirring fin It has an air supply pipe having one open end and the other end open to a gas container for containing an intake gas, and a regulator provided between the gas container and the stirring fins and capable of adjusting the suction amount by the air supply pipe. Generate bubbles that contain a lot of bubbles.
  • Patent Document 3 has a tubular shape, a lower end is opened, a vent hole is formed in an upper end side surface, and an upper end is connected to a drive portion, and a ventilated cylinder rotated about a cylinder center is rotated.
  • a gas-liquid mixing impeller for crushing external air sucked by a stayer.
  • the bubble bathing device of Patent Document 1 it is impossible to generate a bubble composed of fine bubbles. This is because, for example, in bubble supply (bubbling) from a hole having an inner diameter of 0.5 mm or more, a large amount of foam having a diameter of 10 mm or more is contained. Alternatively, when bubbling from a hole having an inner diameter of less than 0.5 mm, clogging of the hole is likely to occur due to the structure, which makes it difficult to ensure maintenance.
  • the foam is one in which the liquid contains a gas such as air, and is formed by the surface tension of the liquid that wraps the gas.
  • the generation device of Patent Document 2 generates air bubbles containing a large number of micro air bubbles, and therefore the generation efficiency (energy efficiency and space efficiency) of fine foam groups is deteriorated. This is due to the following reasons. (1) While it is necessary to provide a flow velocity difference large enough for splitting at the gas-liquid interface for the generation of fine bubbles, a wide range of fluid is rotated in the stirring fin and it takes It is not possible to provide a sufficient flow rate difference, or excessive energy is required to obtain a sufficient flow rate difference. (2) When the fluid is rotated by the stirring fin, the generated fine foam is united by the centrifugal separation action of separating gas and liquid.
  • the impeller of Patent Document 3 has a configuration in which the stirring fins have double concentric cylinders, so the shear rate acting on the gas-liquid interface increases in approximately two steps. This action reduces the diameter of the foam in approximately two steps, but since the shear rate is constant in each step, the once-refined foam is not further refined. Therefore, the rate at which the output energy of the motor is consumed for moving or swirling the foam is large, not for the miniaturization of the foam.
  • An object of the present invention is to provide a fine foam group generation device and a foam bathing device capable of performing mixing of gas and liquid involved in bubble formation in a more space-saving manner.
  • a cylindrical tube portion, an annular inner flange provided on the tube portion, and the inner flange concentrically with respect to the tube portion Adjacent to a casing having a projecting at least one cylindrical stationary side peripheral wall, a disc portion rotatably disposed in the casing around a center line of the tubular portion, the tubular portion and the tubular portion
  • An impeller having at least one cylindrical movable side peripheral wall disposed between the stationary side peripheral walls to be fitted and between the adjacent stationary side peripheral walls and concentrically projecting from the disc portion concentrically with the cylindrical portion;
  • a plurality of flow straightening plates which extend along the center line and which are projected circumferentially at intervals in the circumferential direction respectively facing the movable side peripheral wall and the cylindrical portion and the fixed side peripheral wall, the casing and the impeller Formed between And a mixing chamber folded back in a second direction opposite to the first direction and the first direction along the center line, and mixing the gas
  • the gas and the liquid introduced into the mixing chamber are sheared by the flow in the circumferential direction accompanying the rotation of the impeller by the plurality of flow straightening plates protruding at intervals in the circumferential direction.
  • mixing of gas and liquid involved in bubble generation (hereinafter also referred to as "gas-liquid mixing") is performed by the casing (the cylindrical portion, the inner flange, the plurality of fixed side peripheral walls) and the impeller (the disc portion, the plurality of movable It takes place intensively in the folded mixing chamber formed between the side walls). Therefore, gas-liquid mixing can be performed with less space.
  • the end face of the inner flange facing the impeller in the direction of the centerline may be flat.
  • the end face of the inner flange is flat and the straightening plate is not disposed, whereby the deviation of gas-liquid distribution with respect to the flow direction caused by the influence of the straightening plate at the time of gas-liquid mixing is alleviated.
  • the micro-foam group generating device is disposed upstream of the mixing chamber, and is disposed at an intermediate portion of the swirling channel for swirling the flow of the liquid introduced into the mixing chamber, and the middle portion of the swirling channel And an air supply port for supplying a gas introduced into the mixing chamber.
  • the liquid and the gas supplied from the air supply port are initially mixed in the swirling flow of the liquid in the swirling channel.
  • the gas-liquid mixing can be made more efficient.
  • the rotational direction of the impeller may be opposite to the swirling flow direction of the liquid in the swirling channel.
  • a larger difference in flow velocity which is increased by the swirling flow velocity of the liquid, is applied as a shear force to the gas-liquid interface, so that the gas-liquid mixing can be further promoted and, consequently, the gas-liquid mixing It can be done with space saving.
  • the cylindrical portion has an open end, and the micro-foam group generating device is disposed upstream of the mixing chamber, and the open end of the cylindrical portion is closed.
  • a cylindrical lid side peripheral wall projecting from the lid concentrically with respect to the cylindrical portion, and rotatably disposed in the casing around the center line on the upstream side of the mixing chamber.
  • An upstream impeller having an upstream disk portion, and a cylindrical upstream peripheral wall disposed between the cylindrical portion and the lid side peripheral wall and concentrically protruding from the upstream disk portion with respect to the cylindrical portion And a plurality of liquid transfer portions disposed circumferentially at intervals on the upstream side peripheral wall facing the cylindrical portion and extending along the center line, and between the casing and the upstream impeller And a first direction and a first direction along the centerline Second folded in a direction further and a introduction path for introducing the gas and liquid in the mixing chamber of, may diffuse the gas and liquid of the introduction path by the rotation of the upstream impeller.
  • the gas and the liquid in the introduction path are diffused in a mode in which the liquid is transported by the plurality of liquid transport units arranged at intervals in the circumferential direction as the upstream impeller rotates. Be done. That is, diffusion of gas and liquid (hereinafter, also referred to as “gas-liquid dispersion”) is performed in the folded back introduction path formed between the casing and the upstream impeller. Therefore, it is possible to alleviate the bias of the gas-liquid distribution with respect to the flow direction of the gas and the liquid, and to transfer the energy at that time only to the gas and the liquid present in the area requiring rotation. The efficiency of the gas-liquid mixing in the mixing chamber can be further enhanced.
  • the micro-foam group generating device further includes a plate member disposed downstream of the mixing chamber, and a discharge port disposed downstream of the plate member, wherein the plate member is the impeller. Air bubbles derived from the mixing chamber on the outer peripheral side can be discharged to the discharge port by blocking the flow in the circumferential direction.
  • the air bubbles drawn from the mixing chamber on the outer peripheral side of the impeller are blocked in the flow in the circumferential direction by the plate member, thereby suppressing the swirling flow at the time of discharge to the discharge port. can do. Therefore, gas-liquid separation of air bubbles resulting from the swirling flow can be suppressed, and the foam quality can be suitably maintained. Moreover, the pipe loss resistance resulting from the swirling flow can be reduced, and the load on the compressor for introducing a gas or the like into the mixing chamber can be reduced accordingly. Furthermore, since the swirling flow can be suppressed in a small space in which the plate member can be disposed, the load on the drive source that rotationally drives the impeller can be reduced accordingly. apparatus.
  • the straightening vanes are provided at equal intervals in the circumferential direction and have a trapezoidal shape. According to the same configuration, uniform bubbles can be generated, and the trapezoidal shape can be easily cut and formed by NC machining.
  • it further comprises a second impeller coaxial with the impeller and having at least one movable side peripheral wall.
  • the movable side peripheral wall of the impeller and the movable side peripheral wall of the second impeller have substantially the same diameter. According to the same configuration, it is possible to make the fine foam group generation device compact and easy to manufacture.
  • the micro-foam group generating device includes an inner flange formed between a movable side peripheral wall of the invera and a movable side peripheral wall of the second impeller, and the stationary side peripheral wall extending on both sides of the inner flange.
  • the fixed side peripheral wall extends in the axial direction of one flange, it is possible to make the fine foam group generating device compact.
  • the radial distance between the movable peripheral wall and the fixed peripheral wall adjacent to each other is substantially constant.
  • the micro-foam group generating device includes a plurality of fixed side peripheral walls and a plurality of movable side peripheral walls, and a line connecting at least one of the plurality of fixed side peripheral walls and the plurality of movable side peripheral walls is the center It is arranged to be inclined to the line.
  • the circumferential speed can be increased, and the efficiency of bubble generation is improved.
  • the plurality of movable side peripheral walls are elongated radially outward.
  • the plurality of fixed side peripheral walls are elongated radially outward.
  • a foam bathing device provided with the above-mentioned microfoam group generating apparatus, which mixes air as a gas and a surfactant-containing liquid as a liquid to generate a foam consisting of a microfoam group.
  • the longitudinal cross-sectional view which shows the 2nd Embodiment of this invention. 7-7 sectional drawing of FIG.
  • FIG. 1 is a block diagram which shows the water circuit diagram of the bubble bathing apparatus to which this embodiment is applied.
  • this foam bathing apparatus is provided with a bath 10 for storing foam W therein.
  • a foam inflow portion 11 for supplying foam W into the bath 10 and a foam outflow portion 12 for discharging the foam W in the bath 10 are installed.
  • the foam inflow portion 11 opens at the upper end of the bath 10, and the foam outflow portion 12 opens at the bottom of the bath 10.
  • the bathtub 10 is provided with a plurality of nozzles 13 distributed in the upper half thereof.
  • the foam bathing apparatus includes a first flow control valve 22 connected to the water supply C via a water supply pipe 21a, and a second flow control valve 23 connected to the water heater H via a hot water supply pipe 21b. Furthermore, the first and second flow control valves 22 and 23 are provided with a mixing valve 24 connected via a water supply pipe 21c and a hot water supply pipe 21d. The mixing 24 mixes water and hot water whose flow rates are adjusted by the first and second flow rate adjustment valves 22 and 23 to generate warm water of a required water temperature (for example, 42 ° C.).
  • the water supply piping 21a and the hot water supply piping 21b are provided with on-off valves 25 and 26, respectively, which are opened during use (for example, when bathing).
  • the mixing 24 is connected to the third flow control valve 27 through a pipe 21e, and the third flow control valve 27 is connected to the stirring device 31 through a pipe 21f.
  • the stirring device 31 is connected to the foaming agent tank 33 via the electric pump 32, and the surfactant-containing liquid (for example, the cleaning agent) stored in the foaming agent tank 33 is supplied by driving the electric pump 32. Be done.
  • the stirring device 31 stirs the surfactant-containing liquid with the warm water whose flow rate is adjusted by the third flow rate adjustment valve 27 to generate so-called soap water.
  • the stirring device 31 is connected to the suction port 34 a of the MBF (fine foam group) generating device 34 via a pipe 21 g.
  • the suction port 34b of the MBF generator 34 is connected to the fourth flow control valve 36 via an air pipe 35a, and the fourth flow control valve 36 is connected to the compressor 37 via an air pipe 35b.
  • the MBF generation device 34 mixes fine soap water having its flow rate adjusted by the third flow rate adjustment valve 27 and supplied with soap water supplied via the stirring device 31 and compressed air whose flow rate has been adjusted by the fourth flow rate adjustment valve 36.
  • the foam W is formed (for example, a foam having a diameter of 150 ⁇ m or less and a water content of 20 to 30%), and the foam W is discharged from the discharge port 34c.
  • the foam W is a warm foam warmed by the warm water generated in the mixing 24.
  • bulb 39 for air which will be in an open state at the time of use are each provided in 21 g of piping and the air piping 35a.
  • the MBF generating device 34 is also provided with an inlet 34 d for suctioning the circulating foam W.
  • the discharge port 34c of the MBF generating device 34 is connected to the switching valve 42 for switching the foam passage via the foam piping 41a, and the switching valve 42 is connected to the foam inflow portion 11 via the foam piping 41b. Or is connected to the drain D through the bubble pipe 41c. Therefore, when the foam passage is switched so that the foam pipes 41a and 41b communicate with each other by the switching valve 42, the foam W discharged from the MBF generating device 34 (discharge port 34c) is a foam through the foam pipes 41a and 41b. It is supplied into the bathtub 10 from the inflow part 11.
  • the foam outlet 12 is connected to a duct 45 installed in the bath 10, and the duct 45 is connected to the suction port of the circulation pump 47 via a foam pipe 46a.
  • the circulation pump 47 may be, for example, a positive displacement pump such as a vane pump, and the discharge port thereof is connected to the switching valve 48 for switching the foam passage via the foam piping 46 b.
  • the switching valve 48 is connected to the suction port 34d of the MBF generator 34 through the bubble pipe 46c, and is connected to the drain D through the bubble pipe 46d.
  • the foam W in the bath 10 sucked by the circulation pump 47 is suctioned through the foam pipes 46b and 46c. Supplied to Then, the MBF generating device 34 sucks the foam W circulated by the circulation pump 47 from the suction port 34 d to generate or regenerate the foam W composed of a fine foam group.
  • the foam passage is switched so that the foam pipes 46b and 46d communicate with each other by the switching valve 48, the foam W in the bath 10 sucked by the circulation pump 47 is drained from the drain D through the foam pipes 46b and 46d. Drained.
  • the MBF generator 34 basically does not add soap water from the stirring device 31.
  • the opening degree of the third flow control valve 27 is changed to warm the foam W, and the hot water generated by the mixing 24 is added.
  • the water supply pipe 21 a is connected to the pipe 51 a between the water supply C and the on-off valve 25, and the hot water supply pipe 21 b is connected to the pipe 51 a between the water heater H and the on-off valve 26.
  • the pipe 51 a is connected to each of the plurality of nozzles 13.
  • the pipe 51 a is provided with an on-off valve 52 which is open at the time of use.
  • These nozzles 13 are supplied with warm water obtained by mixing the water of the water supply C and the hot water of the hot water heater H when the on-off valve 52 is in the open state, so that misty water or warm water is supplied to the foam W in the bathtub 10 Add This is for the purpose of facilitating circulation of the foam W which has been drained and has become a skaska state. That is, the foam W tends to be difficult to transfer when the water content is less than 15%.
  • the nozzle 13 adds atomized water so that the water content of the foam W in the foam outlet 12 is 15% or more.
  • the water supply pipe 21a is provided with a temperature sensor 61 for detecting the water temperature Tc of the water supply C, and the water supply pipe 21b is provided with a temperature sensor 62 for detecting a hot water temperature Th of the water heater H. Further, the pipe 21 e is provided with a temperature sensor 63 for detecting the warm water temperature Tw generated by the mixing 24.
  • the foam piping 41a is provided with a temperature sensor 64 for detecting the foam temperature Tf, which is the temperature of the foam W discharged from the MBF generator 34 near the switching valve 42, and the foam piping 46c has a switching valve.
  • a temperature sensor 65 is provided for detecting the temperature To of the bubble W sucked into the MBF generating device 34 in the vicinity of 48.
  • the temperature sensors 61 to 65 are electrically connected to the control device 66.
  • the controller 66 controls the drive of the first to fourth flow control valves 22, 23, 27, 36, the MBF generator 34, the switching valves 42, 48, and the circulation pump 47 based on the detection results of the temperature sensors 61-65. Do.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the MBF generator 34 of the present invention.
  • 3A, 4 and 5A are cross-sectional views taken along lines 3A-3A, 4-4 and 5A-5A of FIG. The vertical direction in these figures corresponds to the vertical direction.
  • the MBF generation device 34 includes an electric motor 71 whose rotation is controlled by the control device 66, and which extends in the horizontal direction an axis (hereinafter also referred to as "center line O").
  • a spacer 73 is provided with a relay shaft 72 connected to rotate integrally with the rotary shaft 71a of 71, and further formed in a ring shape so as not to interfere with the rotation of the rotary shaft 71a and fixed to the case 71b of the electric motor 71.
  • the MBF generating device 34 further includes a first casing 74 having a disc-like lid 74 a disposed on the side of the relay shaft 72 in the axial direction opposite to the electric motor 71.
  • the first casing 74 has a main portion 74b which protrudes from a substantially cylindrical shape from the lid 74a in such a manner as to surround the outer peripheral surface of the relay shaft 72 to the inner peripheral side, and the electric motor 71 side of the main portion 74b
  • the end face in the axial direction is fixed to the spacer 73 in such a manner as to abut on the spacer 73.
  • the main body portion 74b is formed with a circular water supply port 74c which is pierced downward along the radial direction of the center line O from the top, and is communicated with the lower end of the water supply port 74c.
  • An arc-shaped swirling channel 74d is formed extending in the counterclockwise direction in the circumferential direction of the center line O, and is further formed obliquely upward from the lower left portion along the radial direction of the center line O
  • a circular air supply port 74e communicating with the middle portion of the swirling channel 74d is formed.
  • the water supply port 74c communicates with the suction port 34a on the upper end side and can supply soap water, and the air supply port 74e disposed in the middle of the swirling channel 74d has the suction port 34b on the lower end side. Can communicate with the supply of compressed air. Therefore, the soap water supplied to the water supply port 74c is swirled in the swirling channel 74d. Then, in the swirling flow of the soap water in the swirling channel 74d, the soap water and the compressed air supplied to the air supply port 74e are initially mixed.
  • the first casing 74 has a first cylindrical portion 74f projecting from a cylindrical shape in the axial direction from the lid 74a, and concentrically with respect to the first cylindrical portion 74f.
  • a lid-side peripheral wall 74g axially protrudes from the cylindrical shape from the lid 74a.
  • the first cylindrical portion 74f, the lid 74a, and the main portion 74b have substantially the same outer diameter and form a continuous circumferential surface.
  • the lid side peripheral wall 74g forms an internal space S1 communicating with the swirling flow path 74d.
  • the open end of the first cylindrical portion 74f is expanded to form an annular mounting wall 74h.
  • the second casing 75 disposed on one side in the axial direction of the first casing 74 is a cylindrical first casing having an inner diameter substantially the same as the inner diameter of the first cylindrical portion 74f. It has two cylindrical parts 75a.
  • the tip end of the second cylindrical portion 75a in the axial direction is attached to the inner peripheral surface of the mounting wall 74h in a fluid-tight manner, and the outer flange 75b abuts on the distal end surface of the mounting wall 74h. It is concluded at 74h.
  • the second casing 75 has an annular inner flange 75c provided at the central portion in the axial direction of the second cylindrical portion 75a, and protrudes concentrically with respect to the second cylindrical portion 75a in the axial direction from the inner flange 75c.
  • the first and second fixed side peripheral walls 75e and 75g have substantially the same outer diameter and inner diameter so as to form a continuous cylindrical shape with the arrangement inner flange 75c interposed therebetween.
  • the first and second fixed side peripheral walls 75f and 75h have an inner diameter substantially the same as the inner diameter of the inner flange 75c, and form a continuous cylindrical inner peripheral surface.
  • a plurality of (for example, three) spoke portions 75i extending in the radial direction toward the center line O are formed at positions in the axial direction of the inner flange 75c.
  • the spokes 75i are arranged at equal angles (120 degrees) (see FIG.
  • the first fixed side peripheral wall 75f forms an internal space S2 communicating with the internal space S1
  • the second fixed side peripheral wall 75h communicates with the internal space S2 through an opening between the adjacent spokes 75i.
  • An open end on one side in the axial direction of the second cylindrical portion 75 a is expanded to form an annular attachment wall 75 k having an outer flange.
  • the second casing 75 includes an inner peripheral surface of the second cylindrical portion 75a, outer peripheral surfaces and inner peripheral surfaces of the first and second fixed peripheral walls 75e and 75g, and an outer peripheral surface of the first and second fixed peripheral walls 75f and 75h. And a plurality of flow straightening plates 76 projecting radially.
  • the current plate 76 has a substantially trapezoidal shape.
  • Each straightening vane 76 extends parallel to the center line O over the entire length of the second cylindrical portion 75a, the first fixed side peripheral walls 75e and 75f, and the second fixed side peripheral walls 75g and 75h. As shown in FIGS.
  • the straightening vanes 76 are disposed at equal angular intervals in each of the second cylindrical portion 75a, the first fixed side peripheral walls 75e and 75f, and the second fixed side peripheral walls 75g and 75h.
  • the inner flange 75c is between the second cylindrical portion 75a and the first fixed side peripheral wall 75e, between both the first fixed side peripheral walls 75e and 75f, between the second cylindrical portion 75a and the second fixed side peripheral wall 75g, and both second fixed sides
  • a substantially annular radial flat surface 77 is formed between the peripheral walls 75g and 75h.
  • the third casing 78 disposed on one side in the axial direction of the second casing 75 is a cylindrical third cylindrical portion having an inner diameter substantially the same as the inner diameter of the second cylindrical portion 75 a. It has 78a.
  • the tip end of the third cylindrical portion 78a in the axial direction is attached to the inner peripheral surface of the mounting wall 75k in a fluid-tight manner, and is attached by, for example, a bolt at the outer flange 78b which abuts on the distal end surface of the mounting wall 75k. It is fastened to the wall 75k.
  • the third casing 78 constitutes a casing together with the first and second casings 74 and 75
  • the third cylindrical part 78a constitutes a cylindrical part together with the first and second cylindrical parts 74f and 75a.
  • the third casing 78 has an annular inner flange 78c provided on one side in the axial direction of the third cylindrical portion 78a, and concentrically with the third cylindrical portion 78a on the other side in the axial direction from the inner flange 78c.
  • the plurality of (for example, two) cylindrical third fixed side peripheral walls 78e and 78f are provided.
  • the inner peripheral portion of the inner flange 78c extends to the inner peripheral side further than the third fixed side peripheral wall 78f, and the tip end portion thereof is bent so as to protrude in a boss shape in one axial direction, and the discharge port Form 34c.
  • the third fixed side peripheral walls 78e and 78f have substantially the same outer diameter and inner diameter as the second fixed side peripheral walls 75g and 75h (and the first fixed side peripheral walls 75e and 75f), respectively. Then, the third fixed side peripheral wall 78f forms an internal space S4 in communication with the internal space S3 and the discharge port 34c.
  • the third casing 78 includes a plurality of flow straightening plates 79 radially projecting on the inner peripheral surface of the third cylindrical portion 78a and the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the third fixed side peripheral walls 78e and 78f.
  • Each straightening vane 79 extends parallel to the center line O over the entire length of the third cylindrical portion 78a and the third fixed side peripheral walls 78e and 78f.
  • the straightening vanes 79 are disposed at equal angular intervals in each of the third cylindrical portion 78a and the third fixed side peripheral walls 78e and 78f.
  • the inner flange 78c forms a substantially annular radial flat surface 80 between the third cylindrical portion 78a and the third fixed side peripheral wall 78e, and between both the third fixed side peripheral walls 78e and 78f.
  • a stepped cylindrical rotation shaft 81 extending along the center line O is disposed.
  • the rotating shaft 81 is rotatably supported by the support wall 75j at a longitudinal intermediate portion passing through the support wall 75j around the center line O, and at the other end in the axial direction passing through the lid 74a.
  • the lid 74 a is rotatably supported about the center line O.
  • the tip of the rotary shaft 81 protruding from the lid 74 a is connected to the relay shaft 72 so as to rotate integrally.
  • the first impeller 82 is connected to the rotation shaft 81 so as to rotate integrally with the first impeller 82 at an axial position forming a boundary between the first and second casings 74 and 75.
  • the first impeller 82 has a first disc portion 82a connected so as to rotate integrally with the rotary shaft 81, and concentrically with the first cylindrical portion 74f in the axial direction from the first disc portion 82a. It has the cylindrical upstream side surrounding wall 82b which protrudes.
  • the upstream side peripheral wall 82b is disposed between the first cylindrical portion 74f and the lid side peripheral wall 74g. That is, the first casing 74 and the first impeller 82 are arranged in a so-called labyrinth shape.
  • the upstream side peripheral wall 82b is provided with a groove portion 83 which functions as a plurality of liquid transfer portions and which is recessed on an outer peripheral surface facing the first cylindrical portion 74f.
  • Each groove 83 extends parallel to the center line O over substantially the entire length of the upstream side peripheral wall 82b. As shown in FIG. 5B, the grooves 83 are arranged at equal angular intervals in the upstream side peripheral wall 82b.
  • the upstream side peripheral wall 82 b has a plurality of relatively projecting wing shapes by forming unevenness by the grooves 83.
  • the first disc portion 82a is tapered toward the outer periphery for promoting the movement of the compressed air and the soap water (hereinafter, also referred to as "gas-liquid") introduced into the inner space S1 to the outer peripheral side.
  • a taper 82c is formed.
  • the first impeller 82 has cylindrical first movable side peripheral walls 82d and 82e which concentrically protrude with respect to the second cylindrical portion 75a on one side in the axial direction from the first disc portion 82a.
  • the first movable side peripheral wall 82d is disposed between the second cylindrical portion 75a and the first fixed side peripheral wall 75e
  • the first movable side peripheral wall 82e is disposed between the first fixed side peripheral walls 75e and 75f. That is, the second casing 75 and the first impeller 82 are arranged in a so-called labyrinth shape.
  • labyrinth shape In FIG.
  • the distance in the radial direction between the adjacent first movable side peripheral wall 82d and the first fixed side peripheral wall 75e is constant (equal) along the length direction of the peripheral walls 82d and 75e
  • the radial distance between the first movable side peripheral wall 82e and the first fixed side peripheral wall 75f is constant along the longitudinal direction of the peripheral walls 82d and 75e.
  • the distance in the radial direction between the movable side peripheral wall 82d and the first fixed side peripheral wall 75e and the distance in the radial direction between the first movable side peripheral wall 82e and the first fixed side peripheral wall 75f may be the same or different.
  • a circumferential groove G1 recessed from the inner peripheral surface to the radially outer side facing the first disc portion 82a is formed.
  • the central line O is folded back in one side direction and the other side direction.
  • An introduction path L displaced outward in the radial direction of the center line O and communicated with the circumferential groove G1 is formed, and the second casing 75 (for example, the second cylindrical portion 75a, the inner flange 75c, the first fixed side peripheral wall 75e, 75f) and the first impeller 82 (for example, the first disc portion 82a and the first movable side peripheral walls 82d and 82e) communicate with the circumferential groove G1 and alternate in one side direction and the other side direction of the center line O
  • a first mixing chamber C1 is formed which is displaced inward in the radial direction of the center line O and is communicated with the internal space S2 while being folded back.
  • the first impeller 82 has a configuration in which the impeller relating to gas-liquid mixing and the upstream impeller relating to gas-liquid dispersion are integrally formed, and the first disc portion 82a is the disc portion and the upstream side of the impeller.
  • the upstream disc portion of the impeller is stacked.
  • the soap liquid tending to stay radially outward in the introduction passage L of the gas and liquid introduced into the internal space S1 is conveyed upward by the groove 83.
  • the upstream side peripheral wall 82b does not have a structure such as a straightening plate which inhibits the swirling flow of soap water or the like.
  • the gas and liquid introduced into the first mixing chamber C1 are mixed in such a manner that the flow in the circumferential direction accompanying the rotation of the first impeller 82 is sheared by the plurality of flow straightening plates 76.
  • the rotation direction of the first impeller 82 is set in the reverse direction of the swirling flow direction of the soap water or the like in the swirling flow path 74d, and only the swirling flow velocity of the soap water or the like is set.
  • the increased flow velocity difference is applied to the air-liquid interface as a shearing force. Therefore, in the introduction path L, the promotion of gas-liquid mixing is also achieved.
  • the second impeller 84 is connected to one axial end of the rotary shaft 81 so as to rotate integrally.
  • the second impeller 84 has a second disc portion 84a connected so as to rotate integrally with the rotating shaft 81, and concentrically with the second cylindrical portion 75a in the axial direction from the second disc portion 84a. It has the cylindrical 2nd movable side surrounding wall 84b, 84c which protrudes.
  • the second movable side peripheral wall 84b is disposed between the second cylindrical portion 75a and the second fixed side peripheral wall 75g, and the second movable side peripheral wall 84c is disposed between the second fixed side peripheral wall 75g and 75h. That is, the second casing 75 and the second impeller 84 are arranged in a so-called labyrinth shape.
  • the second impeller 84 has cylindrical third movable side peripheral walls 84d and 84e concentrically protruding with respect to the third cylindrical portion 78a on one side in the axial direction from the second disc portion 84a.
  • the third movable side peripheral wall 84d is disposed between the third cylindrical portion 78a and the third fixed side peripheral wall 78e
  • the third movable side peripheral wall 84e is disposed between the third fixed side peripheral walls 78e and 78f. That is, the third casing 78 and the second impeller 84 are disposed in a so-called labyrinth shape.
  • the second and third movable side peripheral walls 84b and 84d have substantially the same outer diameter and inner diameter so as to form a continuous cylindrical shape sandwiching the second disc portion 84a.
  • the second and third movable side peripheral walls 84c and 84e also have substantially the same outer diameter and inner diameter so as to form a continuous cylindrical shape sandwiching the second disc portion 84a.
  • a circumferential groove G2 recessed outward in the radial direction facing the second disc portion 84a from the inner peripheral surface thereof is formed.
  • the second casing 75 for example, the second cylindrical portion 75a, the inner flange 75c, and the second fixed side peripheral walls 75g and 75h
  • the second impeller 84 for example, the second disc portion 84a and the second movable side peripheral walls 84b and 84c
  • a second mixing chamber C2 communicating with the circumferential groove G2 while being communicated with the internal space S3 and being folded outward in the radial direction of the center line O while being folded back in one direction and the other direction of the center line O
  • the third casing 78 for example, the third cylindrical portion 78a, the inner flange 78c, and the third fixed side peripheral walls 78e and 78f
  • the second impeller 84 for example, the second disc portion 84a and the third mov
  • the gas / liquid introduced into the second mixing chamber C2 via the internal spaces S2 and S3 flows in the circumferential direction as the second impeller 84 rotates.
  • the plurality of flow straightening plates 76 are mixed in a sheared manner.
  • the gas and liquid introduced into the third mixing chamber C3 via the circumferential groove G2 are further mixed in a mode in which the flow in the circumferential direction accompanying the rotation of the second impeller 84 is sheared by the plurality of flow straightening plates 79 Be done.
  • the gas-liquid mixed in this manner is discharged from the discharge port 34 c as the foam W composed of the fine foam group.
  • the soap water supplied to the water supply port 74c through the suction port 34a is swirled in the swirling channel 74d.
  • the soap water and the compressed air supplied to the air supply port 74e are initially mixed, and are introduced into the introduction path L via the internal space S1.
  • the gas-liquid (i.e., soap water and compressed air) introduced into the introduction path L is transported in a manner such that soap water which tends to stay on the lower side is conveyed upward by the groove 83 by rotation of the first impeller 82. It diffuses and is introduced into the first mixing chamber C1 via the circumferential groove G1.
  • a larger flow velocity difference is given to the gas-liquid interface as a shear force, It is promoted.
  • the gas-liquid introduced into the first mixing chamber C1 is mixed in such a manner that the circumferential flow accompanying the rotation of the first impeller 82 is sheared by the plurality of flow straightening plates 76, and is introduced into the internal space S2.
  • corrugations such as an inner side flange 75c, the bias of the gas-liquid distribution with respect to the flow direction which arose under the influence of the current plate 76 at the time of gas-liquid mixing is relieved.
  • the gas and liquid introduced into the internal space S3 from the internal space S2 are introduced into the second mixing chamber C2 and mixed similarly by the rotation of the second impeller 84. Then, the mixed gas and liquid are introduced into the third mixing chamber C3 via the circumferential groove G2 and are further mixed.
  • the inner flange 78c relieve
  • the gas-liquid mixed in the above manner is discharged from the discharge port 34 c as the foam W composed of a fine foam group.
  • the foam W is supplied into the bath 10 through the foam pipes 41a, 41b and the like.
  • the following effects can be obtained.
  • the gas-liquid mixture relating to the bubble generation is the first mixing chamber C1 formed between the second casing 75 and the first impeller 82, and the second mixing chamber C2 formed between the second casing 75 and the second impeller 84.
  • the flat surfaces 77 and 80 of the inner flanges 75c and 78c are formed flat, and no flow control plate and the like are disposed, whereby the flow caused by the effects of the flow control plates 76 and 79 at the time of gas-liquid mixing
  • the bias of the gas-liquid distribution with respect to the direction is alleviated, and the gas-liquid mixing on the downstream side of the flow straighteners 76, 79 can be made more efficient.
  • the rotation direction of the first impeller 82 is set in the opposite direction of the swirling flow direction of the soap water in the swirling flow path 74d. Therefore, in the first mixing chamber C1, a larger flow velocity difference, which is raised by the swirling flow velocity of the soap water, is applied as a shear force to the gas-liquid interface, so that the gas-liquid mixing can be further promoted. Gas-liquid mixing can be performed in a further space-saving manner.
  • the soap water is conveyed by the plurality of grooves 83 arranged at intervals in the circumferential direction as the first impeller 82 rotates. Diffused. That is, in the gas-liquid dispersion, the introduction path L formed between the first casing 74 and the first impeller 82 (the first disc portion 82a and the upstream side circumferential wall 82b) provided with the lid 74a (the lid side circumferential wall 74g) To be done.
  • the bias of the gas-liquid distribution with respect to the flow direction of the gas-liquid can be alleviated, and the energy at that time can be transmitted only to the gas-liquid present in the area requiring rotation, so it is on the downstream side
  • the gas-liquid mixing in the first mixing chamber C1 and the like can be made more efficient.
  • the foam W having the fine foam group generated by the MBF generation device 34 can perform foam bath with excellent texture.
  • the first impeller 82 combines the function of gas-liquid mixing and the function of gas-liquid dispersion, for example, as compared to the case where these functions are individually provided to two impellers, for example. The number of parts can be reduced.
  • the bubbles W can be generated more finely by repeating the gas-liquid mixing and the gas-liquid dispersion on the flat surfaces 77 and 80 by the mixing chambers C1 to C3 in multiple stages.
  • the functions such as gas-liquid mixing and gas-liquid dispersion into the MBF generation device 34 in a centralized manner, it is possible to continuously generate one pass of fine foam group with high efficiency and space saving. .
  • the MBF generation device 34 connected to the discharge port of the circulation pump 47 generates or regenerates the foam W that has disappeared or deteriorated along with the circulation, so that the foam bath has excellent texture. It can continue. That is, by heating and generation or regeneration of the circulated foam W, it is possible to continue bathing with the warm foam W consisting of fine foams. Moreover, since the foam
  • the high quality foam W can be regenerated only by adding a small amount of water or warm water in the MBF generation device 34
  • the foam W can be generated or regenerated more efficiently than when the foam W is generated from scratch. That is, when generating the foam W from one, it is necessary to make the amount of water occupied in the whole foam W 0% to 25%, for example, whereas when the foam W is regenerated by circulation, the amount of water occupied in the whole foam W For example, it is only necessary to make 15% to 25%.
  • bubble W circulated has a certain amount of heat, compared with the case where the foam
  • the straightening vanes project at equal intervals in the circumferential direction of each peripheral wall, and have a trapezoidal shape.
  • the thin-walled foam group generating device further includes a second impeller having a plurality of cylindrical movable side peripheral walls coaxially with the first impeller. If two impellers are provided in the generator, it is conceivable that the two impellers are axially aligned or radially nested. If the axes of the two impellers are swayed as axially aligned, the angle of deflection of the impeller will be large, resulting in contact with the casing and affecting the rotation of the impeller, which may not produce the desired performance. There is sex.
  • the first movable side peripheral walls 82d and 82e of the first impeller 82 and the second movable side peripheral walls 84b and 84c of the second impeller 84 have the same diameter. For this reason, while being able to make a fine bubble group production
  • An inner flange 75c is formed between the first movable side peripheral wall 82d and 82e of the first inverter and the second movable side peripheral wall 84b and 84c of the second impeller 84, and the fixed side is formed on both sides of the inner flange
  • the peripheral walls 75e, 75f, 75g, and 75h extend. According to this configuration, since the fixed side peripheral wall extends in the axial direction of one flange, it is possible to make the fine foam group generating device compact.
  • the distance in the radial direction between the first movable side peripheral wall 82d and the first fixed side peripheral wall 75e adjacent to each other is constant along the longitudinal direction of the peripheral walls 82d and 75e, and the first movable side peripheral wall
  • the radial distance between 82e and the first fixed side peripheral wall 75f is also constant along the longitudinal direction of the peripheral walls 82d and 75e.
  • a plate member is disposed on the downstream side of the mixing chamber of the MBF generating apparatus, and bubbles (bubbles W) drawn out of the mixing chamber are blocked in the circumferential flow to the discharge port 34c. Since the configuration is different from that of the first embodiment in that the discharge is performed, the detailed description of the same portions will be omitted.
  • FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing the MBF generation device 90 of the present embodiment
  • FIG. 7 is a sectional view taken along line 7-7 of FIG.
  • the MBF generation device 90 includes an electric motor 91 controlled to rotate by the control device 66, and rotates integrally with the rotation shaft (not shown) of the electric motor 91 whose axis extends in the horizontal direction.
  • a first casing 93 as a casing fixed to the case 91 a of the electric motor 91.
  • the first casing 93 has an annular lid 93a as an inner flange that forms an inner space S11 on the inner peripheral side so as not to interfere with the rotation of the rotation shaft 92 etc., and from the lower part of the lid 93a to the center It has a circular water supply port 93b drilled upward along the radial direction of the line O to communicate with the internal space S11, and further drilled downward along the radial direction of the center line O from the top of the lid 93a. And a circular air supply port 93c communicating with the internal space S11.
  • the water supply port 93b communicates with the suction port 34a (see FIG. 1) at the lower end side and can supply soap water, and the air supply port 93c communicates with the suction port 34b (see FIG. 1) at the upper end side. Compressed air can be supplied. Therefore, the soap water supplied through the water supply port 93b and the compressed air supplied through the air supply port 93c are initially mixed in the internal space S11.
  • the first casing 93 has a first cylindrical portion 93d as a cylindrical portion projecting cylindrically on one side in the axial direction from the outer peripheral end of the lid 93a, and the first cylinder on one side in the axial direction from the lid 93a. It has a plurality of (for example, two) cylindrical fixed side peripheral walls 93e and 93f protruding concentrically with respect to the portion 93d.
  • the fixed side peripheral wall 93f forms an internal space S12 communicating with the internal space S11.
  • the open end of the first cylindrical portion 93d is expanded to form an annular mounting wall 93g.
  • the first casing 93 includes a plurality of flow straightening plates 94 radially projecting on the inner peripheral surface of the first cylindrical portion 93 d, the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the fixed side peripheral wall 93 e, and the outer peripheral surface of the fixed side peripheral wall 93 f.
  • the current plate 94 has a substantially trapezoidal shape.
  • Each straightening vane 94 extends parallel to the center line O over the entire length of the first cylindrical portion 93 d and the fixed side peripheral walls 93 e, 93 f.
  • the flow straightening plates 94 are disposed at equal angular intervals in each of the first cylindrical portion 93 d and the fixed side peripheral walls 93 e and 93 f.
  • the lid 93a forms a substantially annular radial flat surface 95 between the first cylindrical portion 93d and the fixed peripheral wall 93e, and between the fixed peripheral walls 93e and 93f.
  • the second casing 96 disposed on one side in the axial direction of the first casing 93 has a stepped cylindrical second cylindrical portion 96 a that is expanded in the direction.
  • a distal end portion of the second cylindrical portion 96a on the other side in the axial direction is liquid-tightly mounted on the inner peripheral surface of the mounting wall 93g, and is fixed to the mounting wall 93g.
  • the second casing 96 also has an annular lid wall 96b provided on one side in the axial direction of the second cylindrical portion 96a.
  • the tip end of the cover wall 96b on the inner peripheral side is bent so as to protrude in a boss shape on one side in the axial direction to form the discharge port 34c.
  • the second cylindrical portion 96a forms an internal space S13 in communication with the internal space S12 and the discharge port 34c.
  • An impeller 100 is connected to the tip of the rotary shaft 92 disposed in the first casing 93 so as to rotate integrally.
  • the impeller 100 has a bottomed cylindrical attachment portion 100a in which a tip end portion on one side in the axial direction of the rotation shaft 92 fits, and a ring-shaped flange portion 100b extending radially outward from the opening end of the attachment portion 100a.
  • a cylindrical support wall 100c connected to the outer peripheral end of the flange portion 100b and disposed concentrically with the attachment portion 100a.
  • One end in the axial direction of the support wall 100c extends to the vicinity of the mounting wall 93g in the direction, and is continuous with the ring-shaped disc portion 100d extending outward in the radial direction.
  • the disc portion 100d faces one axial end of the fixed side peripheral walls 93e and 93f.
  • the impeller 100 has a plurality of (for example, two) movable side peripheral walls 100e and 100f projecting concentrically with respect to the support wall 100c (the first cylindrical portion 93d) on the other side in the axial direction from the disk portion 100d.
  • the movable side peripheral wall 100e is disposed between the first cylindrical portion 93d and the fixed side peripheral wall 93e, and the movable side peripheral wall 100f is disposed between the movable side peripheral walls 100e and 100f. That is, the first casing 93 and the impeller 100 are arranged in a so-called labyrinth shape.
  • the impeller 100 forms a space S14 having a substantially W-shaped cross section, which is divided by the mounting portion 100a, the flange portion 100b, and the support wall 100c around the center line O. Further, communication between the first casing 93 (the lid 93a, the first cylindrical portion 93d, the fixed side peripheral wall 93e, 93f) and the impeller 100 (the disk portion 100d, the movable side peripheral wall 100e, 100f) into the internal space S12 At the same time, the mixing chamber C11 is displaced outward in the radial direction of the center line O while being folded back to one side direction and the other side direction of the center line O, and the mixing chamber C11 communicated with the open end of the first cylindrical portion 93d on the outer peripheral side of the impeller 100 It is formed.
  • a plate member 101 shaped like a claw gear is disposed at the opening end of the first casing 93 so as to be held between the step of the mounting wall 93g and the other end face in the axial direction of the second cylindrical portion 96a.
  • the plate member 101 has a lid portion 101a having a substantially W-shaped cross section, which is uneven in conformity with the space S14, around the center line O, and has a diameter continuously to one axial end of the lid portion 101a on the outer peripheral side. It has a ring-shaped flange portion 101b extending outward in the direction.
  • the flange portion 101b has an outer diameter smaller than the outer diameter of the disc portion 100d, and is disposed apart from the disc portion 100d in the axial direction. Further, as shown in FIG.
  • the plate member 101 has a plurality of (six) arc-shaped attachment pieces 101 c extending at equal angular intervals radially outward from the flange portion 101 b, and the attachment pieces 101 c A plurality of (six) protrusions 101 d are provided to project in the axial direction at the circumferential center near the outer periphery.
  • the outer diameter of the mounting piece 101c is set to be substantially the same as the inner diameter of the mounting wall 93g.
  • the plate member 101 is firmly held by the projections 101d being crushed when being pinched by the step of the mounting wall 93g and the other axial end face of the second cylindrical portion 96a at the outer peripheral edge of each mounting piece 101c. Be done.
  • the plate member 101 attached to the attachment wall 93g forms a plurality of (in this case, six) arc-shaped discharge flow paths 102 between the adjacent attachment pieces 101c. As shown in FIG. 6, each discharge passage 102 communicates with the mixing chamber C11 on the outer peripheral side of the impeller 100, and also communicates with the internal space S13 and the discharge port 34c.
  • the impeller 100 rotates, the gas and liquid initially mixed in the internal space S11 are introduced into the mixing chamber C11 through the internal space S12.
  • the gas and liquid introduced into the mixing chamber C11 are mixed in such a manner that the flow in the circumferential direction accompanying the rotation of the impeller 100 is sheared by the plurality of flow straightening plates 94.
  • the lid 93a forms a flat surface 95 without irregularities such as a straightening plate, thereby alleviating the deviation of the gas-liquid distribution in the flow direction caused by the influence of the straightening plate 94 at the time of gas-liquid mixing.
  • the gas-liquid mixed in the mixing chamber C11 is discharged to the internal space S13 and the discharge port 34c through the discharge flow paths 102 as the foam W composed of a fine foam group.
  • the bubbles W discharged from the discharge flow paths 102 are blocked in the flow in the circumferential direction by the adjacent mounting pieces 101 c.
  • the swirling flow of the bubbles W discharged from the discharge flow paths 102 is suppressed, and the gas-liquid separation of the bubbles W is suppressed.
  • the volume of the space S14 is reduced by the amount of the lid portion 101a of the plate member 101 protruding into the space S14, whereby the amount of bubbles attached to the impeller 100 in the space S14 is reduced. Thereby, the energy consumption required for rotation of the impeller 100 is reduced.
  • the bubbles W drawn from the mixing chamber C11 on the outer peripheral side of the impeller 100 are blocked in the flow in the circumferential direction by the plate member 101 (attachment piece 101c) to the discharge port 34c. It is possible to suppress the swirling flow at the time of discharge of Therefore, the gas-liquid separation of the foam
  • the load of the compressor 37 for introducing the compressed air into the mixing chamber C11 can be reduced, and hence the specification and cost of the compressor 37 can be reduced. Furthermore, since the swirling flow can be suppressed in a small space where the plate member 101 can be disposed, the load on the electric motor 91 for rotationally driving the impeller 100 can be reduced accordingly, and thus the specifications of the electric motor 91 can be reduced. Cost reduction is possible.
  • the volume of the space S14 is reduced by the plate member 101 (lid part 101a) to reduce the amount of bubbles adhering to the impeller 100, thereby reducing the energy consumption required for the rotation of the impeller 100. be able to. As a result, it is possible to reduce the specifications and the cost of the electric motor 91 that rotationally drives the impeller 100.
  • gas-liquid mixing (and gas-liquid dispersion on the flat surface 95) is performed only in the one-stage mixing chamber C11.
  • gas-liquid mixing is performed only in the one-stage mixing chamber C11.
  • the inflow fluid is dispersed to the entire circumference inside the cylinder 93f, after passing through the area with small surface movement speed that is the center side of the impeller 100, it passes through the area with high surface movement speed that is the outer circumference side of the impeller 100.
  • the inflowing fluid passes the area where the surface movement speed of the impeller 100 is high and passes the area where the surface movement speed is low, that is, the inflowing fluid passes the area where the flow speed difference is large and In this case, in the region where the flow velocity difference is small, the bubble refining effect can not be sufficiently obtained as compared with the region where the flow velocity difference is large. For this reason, in a region where the flow velocity difference is small, the impeller 100 is rotated while being mainly subjected to the viscosity resistance of the bubbles, and energy is excessively consumed.
  • the energy efficiency required for gas-liquid mixing can be increased by adopting the same configuration, so that it is possible to generate a fine foam group (foam W) with a more compact configuration.
  • the load on the electric motor 91 that rotationally drives the impeller 100 can be reduced, and as a result, the specification and cost of the electric motor 91 can be reduced.
  • the plate member 101 can improve its assembling property by having a non-directional symmetrical structure around the center line O.
  • the above embodiment may be modified as follows.
  • the groove 83 may be formed in a groove shape such as a semicircle or a triangle.
  • a blade may be employed, for example, in place of the groove 83 as the liquid transfer unit.
  • the groove 83 does not necessarily have to be parallel to the center line O, and may be inclined linearly or spirally with respect to the center line O.
  • the cross-sectional shapes of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the movable side peripheral walls 82d and 82e, the second movable side peripheral walls 84b and 84c, and the third movable side peripheral walls 84d and 84e do not have to be so-called perfect circles. You may flatten in the range which does not inhibit rotation of impeller 82,84.
  • the cross-sectional shapes of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the first cylindrical portion 74f, the lid side peripheral wall 74g, and the upstream side peripheral wall 82b do not have to be so-called perfect circles. You may be flat in the range which does not inhibit rotation.
  • the cross-sectional shapes of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the first cylindrical portion 93d, the fixed side peripheral walls 93e and 93f, and the movable side peripheral walls 100e and 100f do not have to be so-called perfect circles; You may flatten in the range which does not inhibit 100 rotation.
  • the plate member has an outer diameter substantially the same as the inner diameter of the mounting wall 93g, and has a plurality of holes (discharge flow channels) formed at equal angular intervals in the peripheral portion. It may be disc-shaped.
  • the flow regulating plates 76, 79, and 94 do not necessarily have to be parallel to the center line O, and may be inclined linearly or spirally with respect to the center line O.
  • the movable side peripheral walls 82d and 82e of the first impeller 82, the movable side peripheral walls 84b and 84c of the second impeller 84, and the movable side peripheral walls 100e and 100f of the impeller 100 have the same length. It may be different. For example, as shown in FIG.
  • the lengths of the movable side peripheral walls 100e and 100f become longer as they move away from the central axis O, and the imaginary line M connecting the distal end portions of the movable side peripheral walls 100e and 100f is the center line O
  • the movable side peripheral walls 100e and 100f may be provided to be inclined with respect to the above.
  • the fixed side peripheral walls of the casing for example, the fixed side peripheral walls 93e and 93f of the first casing 93, become longer as the fixed side peripheral walls 93e and 93f become farther from the central axis O, and the fixed side peripheral walls 93e and 93f
  • the lengths may be different so that the imaginary line M ′ connecting the tip of the tip is inclined with respect to the center line O.
  • Such a configuration can reduce local resistance to tube loss. That is, the circumferential speed can be increased, and the efficiency of bubble generation is improved. Furthermore, when the casing or the impeller is formed by a mold, it can be easily removed from the mold by providing the peripheral wall with a slope.
  • the present invention may be used to generate fine foam groups for applications other than foam bathing, such as hand washing.
  • the present invention may be configured integrally with the circulation pump, the bubble inlet and the bubble outlet independently of the bath 10.

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Abstract

【解決手段】微細泡沫群生成装置は、ケーシング７５と、インペラー８２と、複数の整流板７６と、ケーシング７５及びインペラー８２間に形成された混合室Ｃ１とを備える。ケーシング７５は、筒部７５ａに対して同心円上に内側フランジ７５ｃから突出する複数の固定側周壁７５ｅ，７５ｆを有する。インペラー８２は、中心線Ｏを中心にケーシング７５内に回転自在に配置された円板部と、筒部７５ａ及び固定側周壁７５ｅ間並びに固定側周壁７５ｅ，７５ｆ間に配置され筒部７５ａに対して同心円上に円板部から突出する複数の可動側周壁８２ｄ，８２ｅとを有する。整流板７６は、各可動側周壁８２ｄ，８２ｅに対向して、筒部７５ａ及び固定側周壁７５ｅ，７５ｆにそれぞれ周方向に間隔をおいて中心線Ｏに沿って延在する。これにより、気泡生成に係る気体及び液体の混合をより省スペースで行うことができる。かかる微細泡沫群生成装置を備えた泡入浴装置も提供される。

Description

微細泡沫群生成装置及び泡入浴装置
　本発明は、微細泡沫群生成装置及び泡入浴装置に関する。
　従来、泡入浴装置としては、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。この泡入浴装置は、タンク内に手動投入された湯及び洗剤の混合液に気泡を供給することにより温泡を発生させるものであって、該温泡は、タンクの上部に形成された穴に入った後、タンクの前面壁に沿って徐々に浴槽内に移動するようになっている。
　泡入浴装置に適用し得る微細泡沫群生成装置としては、例えば特許文献２に記載されたものが知られている。この微細泡沫群生成装置における気液混合用インペラーは、回転軸の回転方向に面を有して放射状に設けられ該回転軸の回転に伴い回転される撹拌フィンと、該撹拌フィンの回転中心に開口する一方端と、吸気気体を収納する気体容器に開口する他方端とを有する給気管と、気体容器及び撹拌フィン間に設けられ給気管による吸引量を調整可能な調整器とを備え、微少気泡を多く含んだ気泡を発生させる。
　特許文献３は、筒状からなり、下端が開口され、上端側側面に通気孔を穿設されると共に上端が駆動部に接続されて、筒中心を回転中心に回転される通気筒と、通気筒の下端に固定されて液中に位置され、通気筒の回転と共に回転する攪拌フィンと、攪拌フィンの回転円周外側に同心円状に固定設置され、複数の通気粉砕孔が穿設された円筒状であり、攪拌フィンの回転に伴って吸気された気体を攪拌フィンと共に粉砕するステイターとを備え、液中において攪拌フィンが回転することで通気筒の通気孔から外気を吸引し、攪拌フィンとステイターとで吸引した外気を粉砕する気液混合用インペラーを開示している。
特開２００４－３２１４４９号公報 特開２００６－８８１５５号公報 特開２００４－１０５８１４号公報
　ところで、特許文献１の泡入浴装置では、微細な泡沫群からなる泡の生成が不可能である。これは、例えば内径０．５ｍｍ以上の穴からの気泡供給（バブリング）では、１０ｍｍ以上の径を持つ泡沫が大量に含まれるためである。あるいは、内径０．５ｍｍ未満の穴からのバブリングでは、構造上、穴の目詰まりが発生しやすくなってしまい、メンテナンス性の確保が困難になってしまうためである。ここで泡沫とは、液体がその中に空気などの気体を含んだものであり、気体を包む液体の表面張力により形成されたものである。
　特許文献２の生成装置は、微少気泡を多く含んだ気泡を発生させるものであるため、微細な泡沫群の生成効率（エネルギー効率・スペース効率）が悪くなってしまう。これは、以下の理由によるものである。
（１）微細な泡の生成のためには、気液界面に分裂に充分な大きさの流速差を与えることが必要であるのに対し、攪拌フィンでは広範囲の流体を回転させてしまってかかる十分な流速差を与えられず、あるいは充分な流速差を得るために過度なエネルギーを要する。
（２）攪拌フィンで流体を回転させると、気液を分離させる遠心分離作用で、生成した微細泡沫が合体してしまう。
（３）攪拌室及び攪拌フィンの隙間を通過する大気泡の割合が多く、この構造で微細な泡沫群を生成する場合、大気泡の微細化の確率を増すために攪拌フィンを多段化して使用する必要があり、エネルギー効率・スペース効率が著しく悪くなってしまう。
　特許文献３のインペラーは、攪拌フィンが同心上の２重の円筒を有する構成なので、気液界面に働くせん断速度がほぼ２段階で大きくなる。この作用により、泡沫径もほぼ２段階で小さくなるが、各段階においてせん断速度は一定なので一度微細化された泡沫がさらに微細化されることはない。よって、モータの出力エネルギーが、泡沫の微細化ではなく、泡沫の移動または旋回のために消費される割合が大きい。
　本発明の目的は、気泡生成に係る気体及び液体の混合をより省スペースで行うことができる微細泡沫群生成装置及び泡入浴装置を提供することにある。
　上記問題点を解決するために、本発明の一態様において、円筒状の筒部と、該筒部に設けられた円環状の内側フランジと、前記筒部に対して同心円上に前記内側フランジから突出する少なくとも１つの円筒状の固定側周壁とを有するケーシングと、前記筒部の中心線を中心に前記ケーシング内に回転自在に配置された円板部と、前記筒部及び該筒部に隣り合う前記固定側周壁間、並びに隣り合う前記固定側周壁間に配置され、前記筒部に対して同心円上に前記円板部から突出する少なくとも１つの円筒状の可動側周壁とを有するインペラーと、前記各可動側周壁に対向して前記筒部及び前記固定側周壁にそれぞれ周方向に間隔をおいて突設され、前記中心線に沿って延在する複数の整流板と、前記ケーシング及び前記インペラー間に形成され、前記中心線に沿った第１方向及び第１方向とは逆の第２方向に折り返す混合室とを備え、前記インペラーの回転により前記混合室内に導入される気体及び液体を混合して気泡を生成することを特徴とする微細泡沫群生成装置が提供される。
　同構成によれば、前記混合室内に導入される気体及び液体は、前記インペラーの回転に伴う周方向の流れが、周方向に間隔をおいて突設された複数の整流板にせん断される態様で混合される。つまり、気泡生成に係る気体及び液体の混合（以下、「気液混合」ともいう）は、前記ケーシング（筒部、内側フランジ、複数の固定側周壁）及び前記インペラー（円板部、複数の可動側周壁）間に形成された、前記折り返された混合室で集約的に行われる。従って、気液混合をより省スペースで行うことができる。
　１実施形態において、中心線の方向で前記インペラーに対向する前記内側フランジの端面が平坦であってよい。
　同構成によれば、前記内側フランジの端面が平坦で整流板を配置しないことで、気液混合時の前記整流板の影響により生じた流れ方向に対する気液分布の偏りが緩和され、当該整流板の下流側の気液混合をより高効率化することができる。
　別の実施形態において、微細泡沫群生成装置は、前記混合室の上流側に配置され、該混合室に導入される液体の流れを旋回させる旋回流路と、前記旋回流路の中間部に配置され、前記混合室に導入される気体を供給する給気口とをさらに備え得る。
　同構成によれば、前記混合室への気体及び液体の導入に先立って、前記旋回流路における液体の旋回する流れで、該液体と前記給気口から供給される気体とを初期混合することで、全体として気液混合をより高効率化することができる。
　別の実施形態において、インペラーの回転方向は、前記旋回流路における液体の旋回する流れ方向の逆方向であってよい。
　同構成によれば、液体の旋回する流れ速度分だけ嵩上げされた、より大きな流速差がせん断力として気液界面に与えられるため、気液混合を更に促進することができ、ひいては気液混合を省スペースで行うことができる。
　別の実施形態において、微細泡沫群生成装置は、前記筒部は開口端を有し、前記微細泡沫群生成装置は、前記混合室の上流側に配置され、前記筒部の前記開口端を閉塞する蓋体と、前記筒部に対して同心円上に前記蓋体から突出する円筒状の蓋体側周壁と、前記混合室の上流側で前記中心線を中心に前記ケーシング内に回転自在に配置された上流側円板部と、前記筒部及び前記蓋体側周壁間に配置され前記筒部に対して同心円上に前記上流側円板部から突出する円筒状の上流側周壁とを有する上流側インペラーと、前記筒部に対向して前記上流側周壁に周方向に間隔をおいて配設され、前記中心線に沿って延在する複数の液搬送部と、前記ケーシング及び前記上流側インペラー間に形成され、前記中心線に沿った第１方向及び第１方向とは逆の第２方向に折り返して前記混合室に気体及び液体を導入する導入路とをさらに備え、前記上流側インペラーの回転により前記導入路内の気体及び液体を拡散し得る。
　同構成によれば、前記導入路内の気体及び液体は、前記上流側インペラーの回転に伴い、周方向に間隔をおいて配設された複数の液搬送部で液体が搬送される態様で拡散される。つまり、気体及び液体の拡散（以下、「気液分散」ともいう）は、前記ケーシング及び前記上流側インペラー間に形成された前記折り返された導入路で行われる。従って、気体及び液体の流れ方向に対する気液分布の偏りを緩和することができ、且つ、その際のエネルギーを回転を要する領域に存在する気体及び液体のみに伝達することができるため、その下流側である前記混合室での気液混合をより高効率化することができる。
　別の実施形態において、微細泡沫群生成装置において、前記混合室の下流側に配置されたプレート部材と、前記プレート部材の下流に配置された吐出口とをさらに備え、前記プレート部材が前記インペラーの外周側で前記混合室から導出される気泡を、周方向の流れを遮断して前記吐出口へと排出し得る。
　同構成によれば、前記インペラーの外周側で前記混合室から導出された気泡は、前記プレート部材によりその周方向の流れが遮断されることで、前記吐出口への排出時の旋回流を抑制することができる。従って、旋回流に起因する気泡の気液分離を抑制することができ、その泡質を好適に維持することができる。また、旋回流に起因する管損失抵抗を低減することができ、その分、前記混合室内に気体等を導入するコンプレッサの負荷を軽減することができる。さらに、前記プレート部材を配置し得る小さいスペースで旋回流を抑制できるため、その分、前記インペラーを回転駆動する駆動源の負荷を軽減することができる。
装置。
　別の実施形態において、前記整流板は周方向において等間隔に突設され、台形状を呈する。
　同構成によれば、均一な泡を生成可能であり、台形形状はＮＣ加工によって切削してつくることが可能であるため、作り易い。
　別の実施形態において、前記インペラーと同軸上に、少なくとも１つの可動側周壁を有する第２インペラーをさらに備える。
　同構成によれば、ケーシングと接触し、損傷する可能性や、内径では周速度が遅くなり泡生成に寄与しなくなるという不具合が除かれる。
　別の実施形態において、前記インペラーの可動側周壁と前記第２インペラーの可動側周壁が実質的に同径である。
　同構成によれば、微細泡沫群生成装置をコンパクトにすることが可能であると共に、製造が容易である。
　別の実施形態において、微細泡沫群生成装置は、前記インベラーの可動側周壁と前記第２インペラーの可動側周壁の間に形成された内側フランジと、前記内側フランジの両側に延びる前記固定側周壁とをさらに備える。
　同構成によれば、１つのフランジの軸方向に固定側周壁が延びているため、微細泡沫群生成装置をコンパクトにすることが可能である。
　別の実施形態において、互いに隣接する前記可動側周壁と前記固定側周壁との間の径方向での距離がほぼ一定である。
　同構成によれば、流路面積が一定となり、流体の流れ抵抗の均一化が可能であり、管損失抵抗が抑えられる。
　別の実施形態において、微細泡沫群生成装置が複数の固定側周壁と複数の可動側周壁を備え、複数の固定側周壁と複数の可動側周壁の少なくとも一方の先端部を結ぶ線が、前記中心線に対して傾斜するように配置されている。
　同構成によれば、周速を速くすることかでき、泡生成の効率が良くなる。
　別の実施形態において、前記複数の可動側周壁は、径方向外側に向かって長くなっている。
　同構成によれば、局所的な管損失抵抗が抑えられる。
　別の実施形態において、複数の前記固定側周壁は、径方向外側に向かって長くなっている。
　同構成によれば、局所的な管損失抵抗が抑えられる。
　別の実施形態において、気体としての空気及び液体としての界面活性剤含有液を混合して微細泡沫群からなる泡を生成する、上記微細泡沫群生成装置を備えた泡入浴装置が提供される。
　同構成によれば、微細泡沫群からなる泡により、質感の優れた泡入浴をすることができる。
本発明の泡入浴装置の水回路図を示す構成図。 本発明のＭＢＦ生成装置を示す縦断面図。 図２の３Ａ－３Ａ断面図。 図３Ａの丸３Ｂで囲んだ部分の要所拡大図。 図２の４－４断面図。 図２の５Ａ－５Ａ断面図。 図５Ａの丸５Ｂで囲んだ部分の要所拡大図。 本発明の第２の実施形態を示す縦断面図。 図６の７－７断面図。 図６のプレート部材を示す斜視図。 本発明の第３の実施形態を示す縦断面図。
　（第１の実施形態）
　以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図面に従って説明する。
　図１は、本実施形態が適用される泡入浴装置の水回路図を示す構成図である。同図に示されるように、この泡入浴装置は、その内部に泡Ｗを溜める浴槽１０を備えている。浴槽１０には、該浴槽１０内に泡Ｗを供給するための泡流入部１１と、浴槽１０内の泡Ｗを排水するための泡流出部１２とが設置されている。泡流入部１１は、浴槽１０の上端部に開口しており、泡流出部１２は、浴槽１０の底部に開口している。また、浴槽１０には、その上半分に分散配置された複数のノズル１３が配設されている。
　泡入浴装置は、上水道Ｃに給水用配管２１ａを介して接続された第１流量調整弁２２と、給湯器Ｈに給湯用配管２１ｂを介して接続された第２流量調整弁２３とを備え、更にこれら第１及び第２流量調整弁２２，２３に給水用配管２１ｃ及び給湯用配管２１ｄをそれぞれ介して接続された混合栓であるミキシング２４を備える。ミキシング２４は、第１及び第２流量調整弁２２，２３により流量の調整された水及び湯を混合して所要水温（例えば４２°Ｃ）の温水を生成する。なお、給水用配管２１ａ及び給湯用配管２１ｂには、使用時（例えば入浴時）に開状態となる開閉弁２５，２６がそれぞれ設けられている。
　ミキシング２４は、配管２１ｅを介して第３流量調整弁２７に接続されるとともに、該第３流量調整弁２７は、配管２１ｆを介して攪拌装置３１に接続されている。攪拌装置３１は、電動ポンプ３２を介して起泡剤タンク３３に接続されており、該起泡剤タンク３３に溜められた界面活性剤含有液（例えば洗浄剤）が電動ポンプ３２の駆動により供給される。攪拌装置３１は、界面活性剤含有液を、第３流量調整弁２７により流量の調整された温水と攪拌して、いわゆる石鹸水を生成する。
　攪拌装置３１は、配管２１ｇを介してＭＢＦ（微細泡沫群）生成装置３４の吸入口３４ａに接続されている。ＭＢＦ生成装置３４の吸入口３４ｂが空気配管３５ａを介して第４流量調整弁３６に接続されるとともに、該第４流量調整弁３６は、空気配管３５ｂを介してコンプレッサ３７に接続されている。ＭＢＦ生成装置３４は、第３流量調整弁２７により流量が調整され攪拌装置３１を介して供給された石けん水及び第４流量調整弁３６により流量が調整された圧縮空気を混合して微細泡沫群（例えば１５０μｍ径以下、水分量が２０～３０％の泡）からなる泡Ｗを生成するとともに、該泡Ｗをその吐出口３４ｃから吐出する。泡Ｗは、ミキシング２４において生成された温水によって温められた温泡となっている。なお、配管２１ｇ及び空気配管３５ａには、使用時に開状態となる開閉弁３８及び空気用バルブ３９がそれぞれ設けられている。また、ＭＢＦ生成装置３４は、循環する泡Ｗを吸入するための吸入口３４ｄを併せ備えている。
　ＭＢＦ生成装置３４の吐出口３４ｃは、泡配管４１ａを介して泡路を切り替えるための切替バルブ４２に接続されるとともに、該切替バルブ４２は、泡配管４１ｂを介して前記泡流入部１１に接続され、あるいは泡配管４１ｃを介してドレインＤに接続されている。従って、切替バルブ４２により泡配管４１ａ，４１ｂが連通するように泡路が切り替えられたとき、ＭＢＦ生成装置３４（吐出口３４ｃ）から吐出された泡Ｗは、泡配管４１ａ，４１ｂを介して泡流入部１１から浴槽１０内に供給される。一方、切替バルブ４２により泡配管４１ａ，４１ｃが連通するように泡路が切り替えられたとき、ＭＢＦ生成装置３４（吐出口３４ｃ）から吐出された泡Ｗは、泡配管４１ａ，４１ｃを介してドレインＤから排水される。
　一方、前記泡流出部１２は、浴槽１０に設置されたダクト４５に接続されるとともに、該ダクト４５は、泡配管４６ａを介して循環ポンプ４７の吸入口に接続されている。
　循環ポンプ４７は、例えばベーンポンプ等の容積形ポンプであってよく、その吐出口は泡配管４６ｂを介して泡路を切り替えるための切替バルブ４８に接続されている。切替バルブ４８は、泡配管４６ｃを介してＭＢＦ生成装置３４の前記吸入口３４ｄに接続されるとともに、泡配管４６ｄを介してドレインＤに接続されている。従って、切替バルブ４８により泡配管４６ｂ，４６ｃが連通するように泡路が切り替えられたとき、循環ポンプ４７により吸引された浴槽１０内の泡Ｗは、泡配管４６ｂ，４６ｃを介して吸入口３４ｄに供給される。そして、ＭＢＦ生成装置３４は、循環ポンプ４７により循環された泡Ｗをその吸入口３４ｄから吸入して微細泡沫群からなる泡Ｗを生成または再生する。一方、切替バルブ４８により泡配管４６ｂ，４６ｄが連通するように泡路が切り替えられたとき、循環ポンプ４７により吸引された浴槽１０内の泡Ｗは、泡配管４６ｂ，４６ｄを介してドレインＤから排水される。
　循環ポンプ４７により浴槽１０内の泡Ｗを循環させる際、ＭＢＦ生成装置３４は、基本的に攪拌装置３１からの石けん水を追加しない。ただし、循環する泡Ｗの温度が低いときには、該泡Ｗを温めるべく第３流量調整弁２７の開度を変更してミキシング２４が生成した温水を追加する。
　さらに、前記給水用配管２１ａは、上水道Ｃ及び開閉弁２５間で配管５１ａに接続されるとともに、前記給湯用配管２１ｂは、給湯器Ｈ及び開閉弁２６間で該配管５１ａに接続されている。配管５１ａは、前記複数のノズル１３のそれぞれに接続されている。また、配管５１ａには、使用時に開状態となる開閉弁５２が設けられている。これらノズル１３は、開閉弁５２が開状態にあるときに上水道Ｃの水及び給湯器Ｈの湯を混合等した温水が供給されることで、浴槽１０内の泡Ｗに霧状の水または温水を付加する。これは、水分が抜けてスカスカの状態になった泡Ｗを循環しやすくするためである。すなわち、泡Ｗは、水分量が１５％を下回ると移送が困難になる傾向を示す。ノズル１３は、泡流出部１２における泡Ｗの水分量が１５％以上になるように霧状の水を付加する。
　給水用配管２１ａには、上水道Ｃの水温Ｔｃを検知するための温度センサ６１が設けられるとともに、給湯用配管２１ｂには、給湯器Ｈの湯温Ｔｈを検知するための温度センサ６２が設けられ、更に配管２１ｅには、ミキシング２４で生成した温水温度Ｔｗを検知するための温度センサ６３が設けられている。泡配管４１ａには、切替バルブ４２の近傍でＭＢＦ生成装置３４から吐出された泡Ｗの温度である泡温Ｔｆを検知するための温度センサ６４が設けられるとともに、泡配管４６ｃには、切替バルブ４８の近傍でＭＢＦ生成装置３４に吸入される泡Ｗの温度Ｔｏを検知するための温度センサ６５が設けられている。これら温度センサ６１～６５は、制御装置６６に電気的に接続されている。制御装置６６は、温度センサ６１～６５の検知結果に基づいて、第１～第４流量調整弁２２、２３，２７，３６、ＭＢＦ生成装置３４、切替バルブ４２，４８、循環ポンプ４７を駆動制御する。
　次に、ＭＢＦ生成装置３４について更に説明する。図２は、本発明のＭＢＦ生成装置３４を示す縦断面図である。また、図３Ａ、図４及び図５Ａは、図２の３Ａ－３Ａ線、４－４線及び５Ａ－５Ａ線での断面図である。これらの図における上下方向は、垂直方向に一致する。
　図２に示されるように、ＭＢＦ生成装置３４は、前記制御装置６６により回転制御される電動モータ７１を備えるとともに、水平方向に軸線（以下、「中心線Ｏ」ともいう）の延びる該電動モータ７１の回転軸７１ａと一体回転するように連結された中継軸７２を備え、更に回転軸７１ａの回転と干渉しないようにリング状に成形されて電動モータ７１のケース７１ｂに固定されたスペーサ７３を備える。
　また、ＭＢＦ生成装置３４は、中継軸７２の電動モータ７１とは反対側の軸線方向の側に配置された円盤状の蓋体７４ａを有する第１ケーシング７４を備える。第１ケーシング７４は、前記中継軸７２の外周面を内周側に包囲する態様で蓋体７４ａから略円筒状から突出する本体部７４ｂを有しており、該本体部７４ｂの電動モータ７１側の軸線方向の端面がスペーサ７３に当接する態様で該スペーサ７３に固定されている。
　図４に示されるように、本体部７４ｂには、上部から中心線Ｏの径方向に沿って下方に穿設された円形の給水口７４ｃが形成されるとともに、該給水口７４ｃの下端に連通して中心線Ｏの周方向に図示反時計回転方向に向かう側に延在する円弧状の旋回流路７４ｄが形成され、更に左下部から中心線Ｏの径方向に沿って斜め上方に穿設されて旋回流路７４ｄの中間部に連通する円形の給気口７４ｅが形成されている。なお、給水口７４ｃは、上端側で前記吸入口３４ａに連通して石鹸水が供給可能であり、旋回流路７４ｄの中間部に配置された給気口７４ｅは、下端側で前記吸入口３４ｂに連通して圧縮空気が供給可能である。従って、給水口７４ｃに供給された石鹸水は、旋回流路７４ｄにおいてその流れが旋回される。そして、旋回流路７４ｄにおける石鹸水の旋回する流れで、該石鹸水と給気口７４ｅに供給された圧縮空気とが初期混合される。
　図２及び図５Ａに示されるように、第１ケーシング７４は、蓋体７４ａから軸方向に円筒状から突出する第１筒部７４ｆを有するとともに、該第１筒部７４ｆに対して同心円上に蓋体７４ａから軸方向に円筒状から突出する蓋体側周壁７４ｇを有する。第１筒部７４ｆ、蓋体７４ａ及び本体部７４ｂは、互いに実質的に同じの外径を有し、連続する円周面を形成する。蓋体側周壁７４ｇは、前記旋回流路７４ｄに連通する内部空間Ｓ１を形成する。第１筒部７４ｆの開口端は、拡開されて円環状の取付壁７４ｈを形成する。
　図２及び図３Ａに示されるように、第１ケーシング７４の軸線方向一側に配置される第２ケーシング７５は、第１筒部７４ｆの内径と実質的に同一の内径を有する円筒状の第２筒部７５ａを有する。第２筒部７５ａの軸線方向の先端部は、取付壁７４ｈの内周面に液密的に装着されるとともに、該取付壁７４ｈの先端面に当接する外側フランジ７５ｂにおいて、例えばボルトにより取付壁７４ｈに締結されている。
　第２ケーシング７５は、第２筒部７５ａの軸線方向中央部に設けられた円環状の内側フランジ７５ｃを有するとともに、該内側フランジ７５ｃから軸線方向に第２筒部７５ａに対して同心円上に突出する複数（例えば、２つ）の円筒状の第１固定側周壁７５ｅ，７５ｆと、内側フランジ７５ｃから軸線方向の反対側に第２筒部７５ａに対して同心円上に突出する複数（例えば、２つ）の円筒状の第２固定側周壁７５ｇ，７５ｈを有する。
　第１及び第２固定側周壁７５ｅ，７５ｇは、その間に配置内側フランジ７５ｃを挟んで連続する円筒形状になるように互いに実質的に同一の外径及び内径を有している。第１及び第２固定側周壁７５ｆ，７５ｈは、内側フランジ７５ｃの内径と実質的に同一の内径を有し、連続する筒形の内周面を形成する。そして、この内周面には、内側フランジ７５ｃの軸線方向の位置で中心線Ｏに向かう径方向に延出する複数（例えば、３つ）のスポーク部７５ｉが形成されている。これらスポーク部７５ｉは等角度（１２０度）間隔に配置されており（図３Ａ参照）、各々の中心線Ｏ側の先端は該中心線Ｏに沿って開口する円環状の支持壁７５ｊに接続されている。第１固定側周壁７５ｆは、前記内部空間Ｓ１に連通する内部空間Ｓ２を形成するとともに、第２固定側周壁７５ｈは、隣り合うスポーク部７５ｉ間の開口を介して内部空間Ｓ２に連通する内部空間Ｓ３を形成する。第２筒部７５ａの軸線方向一側の開口端は、拡開されて外側フランジを有する円環状の取付壁７５ｋを形成する。
　第２ケーシング７５は、第２筒部７５ａの内周面、第１及び第２固定側周壁７５ｅ，７５ｇの外周面及び内周面、並びに第１及び第２固定側周壁７５ｆ，７５ｈの外周面に放射状に突出する複数の整流板７６を備える。整流板７６は略台形状を呈している。各整流板７６は、中心線Ｏと平行に第２筒部７５ａ、第１固定側周壁７５ｅ，７５ｆ、第２固定側周壁７５ｇ，７５ｈの全長に亘って延在する。図３Ａ，Ｂに示されるように、これら整流板７６は、第２筒部７５ａ、第１固定側周壁７５ｅ，７５ｆ、第２固定側周壁７５ｇ，７５ｈの各々に等角度間隔で配設されている。内側フランジ７５ｃは、第２筒部７５ａ及び第１固定側周壁７５ｅ間、両第１固定側周壁７５ｅ，７５ｆ間、第２筒部７５ａ及び第２固定側周壁７５ｇ間、並びに両第２固定側周壁７５ｇ，７５ｈ間に略環状の径方向平坦面７７をそれぞれ形成する。
　図２に示されるように、第２ケーシング７５の軸線方向一側に配置される第３ケーシング７８は、第２筒部７５ａの内径と実質的に同一の内径を有する円筒状の第３筒部７８ａを有する。この第３筒部７８ａの軸線方向の先端部は、取付壁７５ｋの内周面に液密的に装着されるとともに、該取付壁７５ｋの先端面に当接する外側フランジ７８ｂにおいて、例えばボルトにより取付壁７５ｋに締結されている。第３ケーシング７８は、第１及び第２ケーシング７４，７５とともにケーシングを構成するとともに、第３筒部７８ａは、第１及び第２筒部７４ｆ，７５ａとともに筒部を構成する。
　第３ケーシング７８は、第３筒部７８ａの軸線方向一側に設けられた円環状の内側フランジ７８ｃを有するとともに、該内側フランジ７８ｃから軸線方向他側に第３筒部７８ａに対して同心円上に突出する複数（例えば、２つ）の円筒状の第３固定側周壁７８ｅ，７８ｆを有する。内側フランジ７８ｃの内周部は、第３固定側周壁７８ｆよりも内周側に延出するとともに、その先端部が軸線方向一側にボス状に突出するように曲成されて、前記吐出口３４ｃを形成する。第３固定側周壁７８ｅ，７８ｆは、それぞれ第２固定側周壁７５ｇ，７５ｈ（及び第１固定側周壁７５ｅ，７５ｆ）と互いに実質的に同一の外径及び内径を有している。そして、第３固定側周壁７８ｆは、内部空間Ｓ３及び吐出口３４ｃに連通する内部空間Ｓ４を形成する。
　第３ケーシング７８は、第３筒部７８ａの内周面、並びに第３固定側周壁７８ｅ，７８ｆの外周面及び内周面に放射状に突出する複数の整流板７９を備える。各整流板７９は、中心線Ｏと平行に第３筒部７８ａ、第３固定側周壁７８ｅ，７８ｆの全長に亘って延在する。これら整流板７９は、第３筒部７８ａ、第３固定側周壁７８ｅ，７８ｆの各々に等角度間隔で配設されている。内側フランジ７８ｃは、第３筒部７８ａ及び第３固定側周壁７８ｅ間、両第３固定側周壁７８ｅ，７８ｆ間に、略環状の径方向平坦面８０をそれぞれ形成する。
　第１～第３ケーシング７４，７５，７８内には、中心線Ｏに沿って延在する段付き円柱状の回転軸８１が配置されている。回転軸８１は、前記支持壁７５ｊを貫通する長手方向中間部において中心線Ｏを中心に該支持壁７５ｊに回転自在に支持されるとともに、前記蓋体７４ａを貫通する軸線方向他側端部において中心線Ｏを中心に該蓋体７４ａに回転自在に支持されている。そして、回転軸８１の蓋体７４ａから突出する先端部は、前記中継軸７２に一体回転するように連結されている。
　回転軸８１には、第１及び第２ケーシング７４，７５の境界部をなす軸線方向の位置で第１インペラー８２が一体回転するように連結されている。第１インペラー８２は、回転軸８１に一体回転するように連結される第１円板部８２ａを有するとともに、該第１円板部８２ａから軸線方向に第１筒部７４ｆに対して同心円上に突出する円筒状の上流側周壁８２ｂを有する。上流側周壁８２ｂは、第１筒部７４ｆ及び蓋体側周壁７４ｇ間に配置されている。つまり、第１ケーシング７４及び第１インペラー８２は、いわゆるラビリンス状に配置されている。上流側周壁８２ｂは、該第１筒部７４ｆに対向する外周面に凹設された、複数の液搬送部として作用する溝部８３を備える。各溝部８３は、中心線Ｏと平行に上流側周壁８２ｂの略全長に亘って延在する。図５Ｂに示されるように、これら溝部８３は、上流側周壁８２ｂに等角度間隔で配設されている。上流側周壁８２ｂは、これら溝部８３により凹凸をなすことで、相対的に突出する複数の羽形状を有する。なお、第１円板部８２ａには、内部空間Ｓ１に導入された圧縮空気及び石鹸水（以下、「気液」ともいう）の外周側への移動を促進するための外周に向かって先細りするテーパ８２ｃが形成されている。
　一方、第１インペラー８２は、第１円板部８２ａから軸線方向一側に第２筒部７５ａに対して同心円上に突出する円筒状の第１可動側周壁８２ｄ，８２ｅを有する。第１可動側周壁８２ｄは、第２筒部７５ａ及び第１固定側周壁７５ｅ間に配置されており、第１可動側周壁８２ｅは、第１固定側周壁７５ｅ，７５ｆ間に配置されている。つまり、第２ケーシング７５及び第１インペラー８２は、いわゆるラビリンス状に配置されている。なお、図３Ａでは、隣接する第１可動側周壁８２ｄと第１固定側周壁７５ｅとの間の径方向における距離は、それら周壁８２ｄ，７５ｅの長さ方向に沿って一定であり（等しく）、第１可動側周壁８２ｅと第１固定側周壁７５ｆとの間の径方向における距離は、それら周壁８２ｄ，７５ｅの長さ方向に沿って一定である。これにより、流路面積が一定となり、流体の流れ抵抗の均一化が可能であり、管損失抵抗が抑えられる。なお、可動側周壁８２ｄと第１固定側周壁７５ｅとの間の径方向における距離と、第１可動側周壁８２ｅと第１固定側周壁７５ｆとの間の径方向における距離とは（すなわちある組の可動側周壁と固定側周壁との間の距離と、別の組の可動側周壁と固定側周壁との間の距離）、同じであっても異なっていてもよい。
　ここで、第１及び第２筒部７４ｆ，７５ａの境界部には、それらの内周面から第１円板部８２ａに対向する径方向外側に凹設された周溝Ｇ１が形成されている。そして、第１ケーシング７４（例えば第１筒部７４ｆ、蓋体側周壁７４ｇ）及び第１インペラー８２（例えば上流側周壁８２ｂ）の間には、中心線Ｏの一側方向および他側方向に折り返しつつ該中心線Ｏの径方向外側に変位して周溝Ｇ１に連通する導入路Ｌが形成されており、第２ケーシング７５（例えば第２筒部７５ａ、内側フランジ７５ｃ、第１固定側周壁７５ｅ，７５ｆ）及び第１インペラー８２（例えば第１円板部８２ａ、第１可動側周壁８２ｄ，８２ｅ）の間には、周溝Ｇ１に連通するとともに中心線Ｏの一側方向及び他側方向に交互に折り返しつつ該中心線Ｏの径方向内側に変位して内部空間Ｓ２に連通する第１混合室Ｃ１が形成されている。つまり、第１インペラー８２は、気液混合に係るインペラー及び気液分散に係る上流側インペラーが一体形成された構成となっており、第１円板部８２ａは、インペラーの円板部及び上流側インペラーの上流側円板部が重ねられてなる。
　このような構成にあって、第１インペラー８２が回転すると、内部空間Ｓ１に導入された気液は、導入路Ｌにおいて径方向外側に滞留しがちな石鹸水が前記溝部８３にて上方に搬送される態様で拡散され、周溝Ｇ１を介して第１混合室Ｃ１に導入される。つまり、上流側周壁８２ｂには、石鹸水等の旋回流を阻害する整流板等の構造はない。そして、第１混合室Ｃ１内に導入された気液は、第１インペラー８２の回転に伴う周方向の流れが、前記複数の整流板７６にせん断される態様で混合される。
　なお、本実施形態では、第１インペラー８２の回転方向は、前記旋回流路７４ｄにおける石鹸水等の旋回する流れ方向の逆方向に設定されており、該石鹸水等の旋回する流れ速度分だけ嵩上げされた、より大きな流速差をせん断力として気液界面に与えるようにしている。従って、導入路Ｌでは、気液混合の促進が併せ図られている。
　回転軸８１の軸線方向一側端部には、第２インペラー８４が一体回転するように連結されている。第２インペラー８４は、回転軸８１に一体回転するように連結される第２円板部８４ａを有するとともに、該第２円板部８４ａから軸線方向に第２筒部７５ａに対して同心円上に突出する円筒状の第２可動側周壁８４ｂ，８４ｃを有する。第２可動側周壁８４ｂは、第２筒部７５ａ及び第２固定側周壁７５ｇ間に配置されており、第２可動側周壁８４ｃは、第２固定側周壁７５ｇ，７５ｈ間に配置されている。つまり、第２ケーシング７５及び第２インペラー８４は、いわゆるラビリンス状に配置されている。
　一方、第２インペラー８４は、第２円板部８４ａから軸線方向一側に第３筒部７８ａに対して同心円上に突出する円筒状の第３可動側周壁８４ｄ，８４ｅを有する。第３可動側周壁８４ｄは、第３筒部７８ａ及び第３固定側周壁７８ｅ間に配置されており、第３可動側周壁８４ｅは、第３固定側周壁７８ｅ，７８ｆ間に配置されている。つまり、第３ケーシング７８及び第２インペラー８４は、いわゆるラビリンス状に配置されている。第２及び第３可動側周壁８４ｂ，８４ｄは、第２円板部８４ａを挟んで連続する円筒形状になるように互いに実質的に同一の外径及び内径を有している。また、第２及び第３可動側周壁８４ｃ，８４ｅも、第２円板部８４ａを挟んで連続する円筒形状になるように互いに実質的に同一の外径及び内径を有している。
　ここで、第２及び第３筒部７５ａ，７８ａの境界部には、それらの内周面から第２円板部８４ａに対向する径方向外側に凹設された周溝Ｇ２が形成されている。そして、第２ケーシング７５（例えば第２筒部７５ａ、内側フランジ７５ｃ、第２固定側周壁７５ｇ，７５ｈ）及び第２インペラー８４（例えば第２円板部８４ａ、第２可動側周壁８４ｂ，８４ｃ）の間には、内部空間Ｓ３に連通するとともに中心線Ｏの一側方向及び他側方向に折り返しつつ該中心線Ｏの径方向外側に変位して周溝Ｇ２に連通する第２混合室Ｃ２が形成されており、第３ケーシング７８（例えば第３筒部７８ａ、内側フランジ７８ｃ、第３固定側周壁７８ｅ，７８ｆ）及び第２インペラー８４（例えば第２円板部８４ａ、第３可動側周壁８４ｄ，８４ｅ）の間には、周溝Ｇ２に連通するとともに中心線Ｏの一側方向及び他側方向に交互に折り返しつつ該中心線Ｏの径方向内側に変位して内部空間Ｓ４（吐出口３４ｃ）に連通する第３混合室Ｃ３が形成されている。
　このような構成にあって、第２インペラー８４が回転すると、内部空間Ｓ２，Ｓ３を介して第２混合室Ｃ２に導入された気液は、第２インペラー８４の回転に伴う周方向の流れが、前記複数の整流板７６にせん断される態様で混合される。続いて、周溝Ｇ２を介して第３混合室Ｃ３に導入された気液は、第２インペラー８４の回転に伴う周方向の流れが、前記複数の整流板７９にせん断される態様で更に混合される。そして、このように混合された気液が微細泡沫群からなる泡Ｗとして吐出口３４ｃから吐出される。
　本実施形態の動作を総括して説明する。
　まず、吸入口３４ａを通じて給水口７４ｃに供給された石鹸水は、旋回流路７４ｄにおいてその流れが旋回される。そして、旋回流路７４ｄにおける石鹸水の旋回する流れで、該石鹸水と給気口７４ｅに供給された圧縮空気とが初期混合され、内部空間Ｓ１を介して導入路Ｌに導入される。導入路Ｌに導入された気液（すなわち石鹸水及び圧縮空気）は、第１インペラー８２の回転により、前記溝部８３にて、下側に滞留しがちな石鹸水が上方に搬送される態様で拡散され、周溝Ｇ１を介して第１混合室Ｃ１に導入される。この際、第１インペラー８２が前記旋回流路７４ｄにおける石鹸水等の旋回する流れ方向の逆方向に回転することで、より大きな流速差がせん断力として気液界面に与えられ、気液混合の促進が図られる。
　次いで、第１混合室Ｃ１に導入された気液は、第１インペラー８２の回転に伴う周方向の流れが複数の整流板７６にせん断される態様で混合されて内部空間Ｓ２に導入される。この際、内側フランジ７５ｃは、整流板等の凹凸のない平坦面７７を形成することで、気液混合時の整流板７６の影響により生じた流れ方向に対する気液分布の偏りが緩和される。
　内部空間Ｓ２から内部空間Ｓ３に導入された気液は、第２混合室Ｃ２に導入されて第２インペラー８４の回転により同様に混合される。そして、この混合された気液は、周溝Ｇ２を介して第３混合室Ｃ３に導入されて更に混合される。この際、内側フランジ７８ｃは、整流板等の凹凸のない平坦面８０を形成することで、気液混合時の整流板７９の影響により生じた流れ方向に対する気液分布の偏りが緩和される。
　以上の態様で混合された気液は、微細泡沫群からなる泡Ｗとして吐出口３４ｃから吐出される。この泡Ｗが泡配管４１ａ，４１ｂ等を介して浴槽１０内に供給されることは既述のとおりである。
　以上詳述したように、第１実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。
　（１）本実施形態では、第１～第３混合室Ｃ１～Ｃ３内に導入される気液は、第１及び第２インペラー８２，８４の回転に伴う周方向の流れが、周方向に間隔をおいて突設された複数の整流板７６，７９にせん断される態様で混合される。つまり、気泡生成に係る気液混合は、第２ケーシング７５及び第１インペラー８２間に形成される第１混合室Ｃ１、第２ケーシング７５及び第２インペラー８４間に形成される第２混合室Ｃ２、第３ケーシング７８及び第２インペラー８４間に形成される第３混合室Ｃ３でそれぞれ集約的に行われる。従って、気泡生成に係る気液混合をより省スペースで行うことができる。
　（２）本実施形態では、内側フランジ７５ｃ，７８ｃの平坦面７７，８０を平坦に成形して整流板等を配置しないことで、気液混合時の整流板７６，７９の影響により生じた流れ方向に対する気液分布の偏りが緩和され、当該整流板７６，７９の下流側の気液混合をより高効率化することができる。
　（３）本実施形態では、第１混合室Ｃ１への気液の導入に先立って、旋回流路７４ｄにおける石鹸水の旋回する流れで、該石鹸水と給気口７４ｅから供給される圧縮空気とを初期混合することで、全体として気液混合をより高効率化することができる。
　（４）本実施形態では、第１インペラー８２の回転方向は、旋回流路７４ｄにおける石鹸水の旋回する流れ方向の逆方向に設定されている。従って、第１混合室Ｃ１において、石鹸水の旋回する流れ速度分だけ嵩上げされた、より大きな流速差がせん断力として気液界面に与えられるため、気液混合を更に促進することができ、ひいては気液混合を更に省スペースで行うことができる。
　（５）本実施形態では、導入路Ｌ内の気液は、第１インペラー８２の回転に伴い、周方向に間隔をおいて配設された複数の溝部８３で石鹸水が搬送される態様で拡散される。つまり、気液分散は、蓋体７４ａ（蓋体側周壁７４ｇ）を備えた第１ケーシング７４及び第１インペラー８２（第１円板部８２ａ、上流側周壁８２ｂ）間に形成される導入路Ｌで行われる。従って、気液の流れ方向に対する気液分布の偏りを緩和することができ、且つ、その際のエネルギーを回転を要する領域に存在する気液のみに伝達することができるため、その下流側である第１混合室Ｃ１等での気液混合をより高効率化することができる。
　（６）本実施形態では、ＭＢＦ生成装置３４により生成される微細泡沫群からなる泡Ｗにより、質感の優れた泡入浴をすることができる。
　（７）本実施形態では、第１インペラー８２に、気液混合の機能及び気液分散の機能を併せ持たせたことで、例えばこれらの機能を２つのインペラーに個別に持たせる場合に比べて部品点数を削減することができる。
　（８）本実施形態では、複数段の混合室Ｃ１～Ｃ３により、気液混合及び平坦面７７，８０における気液分散を繰り返すことで、よりきめ細かな泡Ｗを生成することができる。
　（９）本実施形態では、気液混合及び気液分散等の機能をＭＢＦ生成装置３４に集約的に内蔵したことで、微細泡沫群を高効率・省スペースでワンパスの連続生成が可能である。
　（１０）本実施形態では、循環ポンプ４７の吐出口に接続されたＭＢＦ生成装置３４により、循環に伴って消失又は劣化した泡Ｗが生成又は再生されることで、質感の優れた泡入浴を継続することができる。すなわち、循環される泡Ｗの加熱及び生成または再生によって、微細泡沫群からなる温かい泡Ｗで入浴し続けることができる。また、微細泡沫群からなる泡Ｗは、水分量が多くて熱容量も大きいことから、溜めている最中や入浴中の泡Ｗの温度低下も抑制することができる。
　（１１）本実施形態では、循環される泡Ｗが水分が抜けてスカスカの状態になっても、ＭＢＦ生成装置３４において若干の水分または温水を付加するのみで高品質な泡Ｗを再生できるため、例えば泡Ｗを一から発生させる場合に比べて効率的に泡Ｗを生成または再生することができる。すなわち、泡Ｗを一から発生させる場合、泡Ｗ全体に占める水分量を例えば０％から２５％にする必要があるのに対し、循環によって泡Ｗを再生させる場合、泡Ｗ全体に占める水分量を例えば１５％から２５％にするのみでよい。
　また、循環される泡Ｗがある程度の熱量を有しているため、例えば泡Ｗを一から発生させる場合に比べて泡Ｗを効率的に温めて生成または再生することができる。すなわち、泡Ｗを一から発生させる場合、泡Ｗを例えば２３°Ｃから４３°Ｃまで温める必要があるのに対し、循環によって泡Ｗを再生させる場合、泡Ｗを例えば３８°Ｃから４３°Ｃまで温めるのみでよい。以上により、全体として泡入浴におけるエネルギー消費量を削減することができる。
（１２）整流板が、各周壁の周方向に等間隔に突設され、台形状を呈している。このため、均一な泡を生成可能であり、台形形状はＮＣ加工によって切削してつくることが可能である。
（１３）徽細泡沫群生成装置が、第１インペラーと同軸上に、複数の円筒状の可動側周壁を有する第２インペラーをさらに備えている。２つのインペラーを生成装置内に設ける場合、２つのインペラーは、軸方向に整列されるか、または径方向に入れ子式に配置することが考えられる。軸方向に整列させたとして、２つのインペラーの軸がぶれている場合、インペラーのふれ角が大きくなり、その結果、ケーシングと接触し、インペラーの回転に影響を与え、所望の性能が出せない可能性がある。径方向に配置させたとして、インペラーを回転させた場合、内径と外径の周速度の差が大きくなり、内径では周速度が遅くなり泡生成に寄与しなくなるという不具合が生じる。この点、２つのインペラーを同軸上に配置すると、かかる問題点が解決される。
（１４）第１インペラー８２の第１可動側周壁８２ｄ，８２ｅと第２インペラー８４の第２可動側周壁８４ｂ，８４ｃが同径である。このため、微細泡沫群生成装置をコンパクトにすることが可能であると共に、製造が容易である。
（１５）第１インベラーの第１可動側周壁８２ｄ，８２ｅと第２インペラー８４の前記第２可動側周壁８４ｂ，８４ｃとの間に内側フランジ７５ｃが形成され、前記内側フランジの両側に前記固定側周壁７５ｅ，７５ｆ，７５ｇ，７５ｈが延びている。この構成によれば、１つのフランジの軸方向に固定側周壁が延びているため、微細泡沫群生成装置をコンパクトにすることが可能である。
（１６）互いに隣接する第１可動側周壁８２ｄと第１固定側周壁７５ｅとの間の径方向における距離が、それら周壁８２ｄ，７５ｅの長さ方向に沿って一定であり、第１可動側周壁８２ｅと第１固定側周壁７５ｆとの間の径方向における距離もそれら周壁８２ｄ，７５ｅの長さ方向に沿って一定である。これにより、流路面積が一定となり、流体の流れ抵抗の均一化が可能であり、管損失抵抗が抑えられる。
　（第２の実施形態）
　以下、本発明を具体化した第２の実施形態を図面に従って説明する。なお、第２の実施形態は、ＭＢＦ生成装置の混合室の下流側にプレート部材を配置して混合室から導出される気泡（泡Ｗ）を、周方向の流れを遮断して吐出口３４ｃへと排出するようにしたことが前記第１の実施形態と異なる構成であるため、同様の部分についてはその詳細な説明は省略する。
　図６は、本実施形態のＭＢＦ生成装置９０を示す縦断面図であり、図７は、図６の７－７断面図である。
　図６に示されるように、ＭＢＦ生成装置９０は、前記制御装置６６により回転制御される電動モータ９１を備えるとともに、水平方向に軸線の延びる該電動モータ９１の回転軸（図示略）に一体回転するように連結された回転軸９２を備え、更に電動モータ９１のケース９１ａに固定されたケーシングとしての第１ケーシング９３を備える。この第１ケーシング９３は、回転軸９２等の回転と干渉しないように内周側に内部空間Ｓ１１を形成する内側フランジとしての円環状の蓋体９３ａを有するとともに、該蓋体９３ａの下部から中心線Ｏの径方向に沿って上方に穿設されて内部空間Ｓ１１に連通する円形の給水口９３ｂを有し、更に蓋体９３ａの上部から中心線Ｏの径方向に沿って下方に穿設されて内部空間Ｓ１１に連通する円形の給気口９３ｃを有する。給水口９３ｂは、下端側で前記吸入口３４ａ（図１参照）に連通して石鹸水が供給可能であり、給気口９３ｃは、上端側で前記吸入口３４ｂ（図１参照）に連通して圧縮空気が供給可能である。従って、給水口９３ｂを通じて供給された石鹸水と、給気口９３ｃを通じて供給された圧縮空気とが内部空間Ｓ１１において初期混合される。
　また、第１ケーシング９３は、蓋体９３ａの外周端から軸方向一側に円筒状に突出する筒部としての第１筒部９３ｄを有するとともに、蓋体９３ａから軸方向一側に第１筒部９３ｄに対して同心円上に突出する複数（例えば、２つ）の円筒状の固定側周壁９３ｅ，９３ｆを有する。そして、固定側周壁９３ｆは、前記内部空間Ｓ１１に連通する内部空間Ｓ１２を形成する。なお、第１筒部９３ｄの開口端は、拡開されて円環状の取付壁９３ｇを形成する。
　第１ケーシング９３は、第１筒部９３ｄの内周面、固定側周壁９３ｅの外周面及び内周面、並びに固定側周壁９３ｆの外周面に放射状に突出する複数の整流板９４を備える。整流板９４は略台形状を呈している。各整流板９４は、中心線Ｏと平行に第１筒部９３ｄ、固定側周壁９３ｅ，９３ｆの全長に亘って延在する。図７に示されるように、これら整流板９４は、第１筒部９３ｄ、固定側周壁９３ｅ，９３ｆの各々に等角度間隔で配設されている。また、図６に示されるように、蓋体９３ａは、第１筒部９３ｄ及び固定側周壁９３ｅ間、両固定側周壁９３ｅ，９３ｆ間に略環状の径方向平坦面９５をそれぞれ形成する。
　第１ケーシング９３の軸線方向一側に配置される第２ケーシング９６は、当該方向に拡開される段付き円筒状の第２筒部９６ａを有する。この第２筒部９６ａは、その軸線方向他側の先端部が取付壁９３ｇの内周面に液密的に装着されて、該取付壁９３ｇに固定されている。また、第２ケーシング９６は、第２筒部９６ａの軸線方向一側に設けられた円環状の蓋壁９６ｂを有する。なお、蓋壁９６ｂの内周側の先端部は、軸線方向一側にボス状に突出するように曲成されて、前記吐出口３４ｃを形成する。第２筒部９６ａは、内部空間Ｓ１２及び吐出口３４ｃに連通する内部空間Ｓ１３を形成する。
　第１ケーシング９３内に配置された前記回転軸９２の先端部には、インペラー１００が一体回転するように連結されている。インペラー１００は、回転軸９２の軸線方向一側の先端部が嵌合する有底筒状の取付部１００ａと、該取付部１００ａの開口端から径方向外側に延出するリング状のフランジ部１００ｂと、該フランジ部１００ｂの外周端に接続されて前記取付部１００ａに対して同心円上に配置された円筒状の支持壁１００ｃとを有する。支持壁１００ｃは、その軸線方向一側端が当該方向において取付壁９３ｇの近傍まで延出しており、径方向外側に延出するリング状の円板部１００ｄに連続する。円板部１００ｄは、前記固定側周壁９３ｅ，９３ｆの軸線方向一側端に対向する。
　インペラー１００は、円板部１００ｄから軸線方向他側に支持壁１００ｃ（第１筒部９３ｄ）に対して同心円上に突出する複数（例えば、２つ）の可動側周壁１００ｅ，１００ｆを有する。可動側周壁１００ｅは、第１筒部９３ｄ及び固定側周壁９３ｅ間に配置されており、可動側周壁１００ｆは、可動側周壁１００ｅ，１００ｆ間に配置されている。つまり、第１ケーシング９３及びインペラー１００は、いわゆるラビリンス状に配置されている。なお、インペラー１００は、中心線Ｏ周りに、取付部１００ａ、フランジ部１００ｂ及び支持壁１００ｃで区画される断面略Ｗ字状の空間Ｓ１４を形成する。また、第１ケーシング９３（蓋体９３ａ、第１筒部９３ｄ、固定側周壁９３ｅ，９３ｆ）及びインペラー１００（円板部１００ｄ、可動側周壁１００ｅ，１００ｆ）の間には、内部空間Ｓ１２に連通するとともに中心線Ｏの一側方向及び他側方向に折り返しつつ該中心線Ｏの径方向外側に変位してインペラー１００の外周側で第１筒部９３ｄの開口端部に連通する混合室Ｃ１１が形成されている。
　第１ケーシング９３の開口端部には、取付壁９３ｇの段差及び第２筒部９６ａの軸線方向他側端面に挟持される態様で、爪歯車状に成形されたプレート部材１０１が配置されている。プレート部材１０１は、中心線Ｏ周りに、前記空間Ｓ１４に合わせて凹凸する断面略Ｗ字状の蓋部１０１ａを有するとともに、該蓋部１０１ａの外周側の軸線方向一側端に連続して径方向外側に延出するリング状のフランジ部１０１ｂを有する。フランジ部１０１ｂは、前記円板部１００ｄの外径よりも小さい外径を有して該円板部１００ｄから軸線方向一側に離隔配置されている。また、図８に示すように、プレート部材１０１は、フランジ部１０１ｂから径方向外側に等角度間隔で延出する複数（６つ）の円弧状の取付片１０１ｃを有するとともに、これら取付片１０１ｃの外周寄りの周方向中央部で軸線方向にそれぞれ突設された複数（６つ）の突起１０１ｄを有する。取付片１０１ｃの外径は、取付壁９３ｇの内径と実質的に同一に設定されている。プレート部材１０１は、各取付片１０１ｃの外周縁部において、取付壁９３ｇの段差及び第２筒部９６ａの軸線方向他側端面に挟持される際、各突起１０１ｄが圧潰されることで堅固に保持される。
　そして、取付壁９３ｇに取着されたプレート部材１０１は、各隣り合う取付片１０１ｃ間に、対応する複数（この場合６つ）の円弧状の排出流路１０２を形成する。図６に示すように、各排出流路１０２は、インペラー１００の外周側で前記混合室Ｃ１１に連通するとともに、内部空間Ｓ１３および吐出口３４ｃに連通する。
　このような構成にあって、インペラー１００が回転すると、内部空間Ｓ１１において初期混合された気液が内部空間Ｓ１２を経て混合室Ｃ１１に導入される。そして、混合室Ｃ１１内に導入された気液は、インペラー１００の回転に伴う周方向の流れが、前記複数の整流板９４にせん断される態様で混合される。この際、蓋体９３ａは、整流板等の凹凸のない平坦面９５を形成することで、気液混合時の整流板９４の影響により生じた流れ方向に対する気液分布の偏りが緩和される。そして、混合室Ｃ１１で混合された気液が微細泡沫群からなる泡Ｗとして各排出流路１０２を通じて内部空間Ｓ１３および吐出口３４ｃに排出される。このとき、各排出流路１０２から排出される泡Ｗは、隣り合う取付片１０１ｃにより周方向の流れが遮断される。これにより、各排出流路１０２から排出される泡Ｗの旋回流が抑制され、ひいては泡Ｗの気液分離が抑制される。また、空間Ｓ１４の容積は、該空間Ｓ１４内に突出するプレート部材１０１の蓋部１０１ａ分だけ低減されることで、空間Ｓ１４でインペラー１００に付着する泡量が低減される。これにより、インペラー１００の回転に要するエネルギー消費量が低減される。
　以上詳述したように、本実施形態によれば、前記第１の実施形態における（１）（２）（６）（９）～（１２），（１６）と同様の効果に加えて以下に示す効果が得られるようになる。
　（１）本実施形態では、インペラー１００の外周側で混合室Ｃ１１から導出される泡Ｗは、プレート部材１０１（取付片１０１ｃ）によりその周方向の流れが遮断されることで、吐出口３４ｃへの排出時の旋回流を抑制することができる。従って、旋回流に起因する泡Ｗの気液分離を抑制することができ、その泡質を好適に維持することができる。また、旋回流に起因する管損失抵抗を低減することができ、その分、圧縮空気の吸気圧及び石鹸水の給水圧を低減することができる。これにより、例えば混合室Ｃ１１内に圧縮空気を導入するコンプレッサ３７の負荷を軽減することができ、ひいては該コンプレッサ３７の低スペック化・低コスト化が可能となる。さらに、プレート部材１０１を配置し得る小さいスペースで旋回流を抑制できるため、その分、インペラー１００を回転駆動する電動モータ９１の負荷を軽減することができ、ひいては該電動モータ９１の低スペック化および低コスト化が可能となる。
　（２）本実施形態では、空間Ｓ１４の容積をプレート部材１０１（蓋部１０１ａ）によって低減してインペラー１００に付着する泡量を低減したことで、インペラー１００の回転に要するエネルギー消費量を低減することができる。これにより、インペラー１００を回転駆動する電動モータ９１の低スペック化および低コスト化が可能となる。
　（３）本実施形態では、１段の混合室Ｃ１１のみで、気液混合（及び平坦面９５における気液分散）を行う。これにより、流入流体を円筒９３ｆ内側にて全周に分散させた後、インペラー１００の中心側である表面移動速度の小さい領域を通過後にインペラー１００の外周側である表面移動速度の大きい領域を通過させ、その後は吐出させる構成を備えることが可能となる。即ち、流入流体を気液界面に与える流速差の小さい領域を通過後に流速差の大きい領域を通過させ、その後は吐出させる構成を備えることとなる。これに対し、たとえば流入流体がインペラー１００の表面移動速度の大きい領域を通過後に表面移動速度の小さい領域を通過する場合、即ち流入流体が流速差の大きい領域を通過後に流速差の小さい領域を通過する場合、流速差の小さい領域では、流速差の大きい領域に比べて泡の微細化効果を十分に得ることができない。このため、流速差の小さい領域では、主に泡の粘性抵抗を受けながらインペラー１００を回転させることとなり、エネルギーが過度に消費されてしまうことになる。よって、同構成にすることにより、気液混合に要するエネルギー効率を上げることができるので、よりコンパクトな構成で微細泡沫群（泡Ｗ）を生成することができる。また、インペラー１００を回転駆動する電動モータ９１の負荷を軽減することができ、ひいては該電動モータ９１の低スペック化および低コスト化が可能となる。
　（４）本実施形態では、プレート部材１０１は、中心線Ｏ周りに方向性のない対称構造を有することで、その組付性を向上することができる。
　なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
　・前記第１の実施形態において、溝部８３は、半円や三角形等の溝形状に成形すればよい。
　・前記第１の実施形態において、液搬送部としての溝部８３に代えて、例えば羽根板を採用してもよい。
　・前記第１の実施形態において、溝部８３は、中心線Ｏと必ずしも平行である必要はなく、該中心線Ｏに対して直線状又は螺旋状に傾斜していてもよい。
　・前記第１の実施形態において、第２筒部７５ａ、第１固定側周壁７５ｅ，７５ｆ、第２固定側周壁７５ｇ，７５ｈ、第３筒部７８ａ、第３固定側周壁７８ｅ，７８ｆ、第１可動側周壁８２ｄ，８２ｅ、第２可動側周壁８４ｂ，８４ｃ、第３可動側周壁８４ｄ，８４ｅの外周面及び内周面の断面形状は、いわゆる真円である必要はなく、第１及び第２インペラー８２，８４の回転を阻害しない範囲で扁平していてもよい。
　・前記第１の実施形態において、第１筒部７４ｆ、蓋体側周壁７４ｇ、上流側周壁８２ｂの外周面及び内周面の断面形状は、いわゆる真円である必要はなく、第１インペラー８２の回転を阻害しない範囲で扁平していてもよい。
　・前記第２の実施形態において、第１筒部９３ｄ、固定側周壁９３ｅ，９３ｆ、可動側周壁１００ｅ，１００ｆの外周面及び内周面の断面形状は、いわゆる真円である必要はなく、インペラー１００の回転を阻害しない範囲で扁平していてもよい。
　・前記第２の実施形態において、プレート部材は、取付壁９３ｇの内径と実質的に同一の外径を有し、周縁部に等角度間隔で形成された複数の孔（排出流路）を有する円盤状であってもよい。
　・前記各実施形態において、整流板７６，７９，９４は、中心線Ｏと必ずしも平行である必要はなく、該中心線Ｏに対して直線状又は螺旋状に傾斜していてもよい。
　・各実施形態において、第１インペラー８２の可動側周壁８２ｄ，８２ｅ、第２インペラー８４の可動側周壁８４ｂ，８４ｃ、およびインペラー１００の可動側周壁１００ｅ，１００ｆは同じ長さであるが、これを異ならせてもよい。例えば、図９に示すように、可動側周壁１００ｅ，１００ｆの長さが、中心軸Ｏから離れるにつれて長くなっており、可動側周壁１００ｅ，１００ｆの先端部を結ぶ仮想線Ｍが、中心線Ｏに対して傾斜するように可動側周壁１００ｅ，１００ｆを設けても良い。同様に、ケーシングの固定側周壁、例えば第１ケーシング９３の固定側周壁９３ｅ，９３ｆを、固定側周壁９３ｅ，９３ｆの長さが中心軸Ｏから離れるにつれて長くなっており、固定側周壁９３ｅ，９３ｆの先端部を結ぶ仮想線Ｍ’が中心線Ｏに対して傾斜するように、異なる長さとしてもよい。このような構成にすると、局所的な管損失抵抗が抑えられる。つまり、周速を速くすることかでき、泡生成の効率が良くなる。さらに、ケーシングあるいはインペラーを型でつくる場合、周壁に勾配を設けることにより金型から抜き易くなる。
　・本発明は、泡入浴以外の用途、例えば手洗い等の洗浄のために微細泡沫群を生成するものであってもよい。
　・本発明は、浴槽１０と独立した、循環ポンプ、泡流入部及び泡流出部を一体的に備えた構成であってもよい。

Claims (15)

  1. 　円筒状の筒部と、該筒部に設けられた円環状の内側フランジと、前記筒部に対して同心円上に前記内側フランジから突出する少なくとも１つの円筒状の固定側周壁とを有するケーシングと、
    　前記筒部の中心線を中心に前記ケーシング内に回転自在に配置された円板部と、前記筒部及び該筒部に隣り合う前記固定側周壁間、並びに隣り合う前記固定側周壁間に配置され、前記筒部に対して同心円上に前記円板部から突出する少なくとも１つの円筒状の可動側周壁とを有するインペラーと、
    　前記各可動側周壁に対向して前記筒部及び前記固定側周壁にそれぞれ周方向に間隔をおいて突設され、前記中心線に沿って延在する複数の整流板と、
    　前記ケーシング及び前記インペラー間に形成され、前記中心線に沿った第１方向及び第１方向とは逆の第２方向に折り返す混合室とを備え、
    　前記インペラーの回転により前記混合室内に導入される気体及び液体を混合して気泡を生成することを特徴とする微細泡沫群生成装置。
  2. 　請求項１に記載の微細泡沫群生成装置において、
    　前記中心線の方向で前記インペラーに対向する前記内側フランジの端面が平坦であることを特徴とする微細泡沫群生成装置。
  3. 　請求項１又は２に記載の微細泡沫群生成装置において、
    　前記混合室の上流側に配置され、該混合室に導入される液体の流れを旋回させる旋回流路と、
    　前記旋回流路の中間部に配置され、前記混合室に導入される気体を供給する給気口と
    をさらに備えたことを特徴とする微細泡沫群生成装置。
  4. 　請求項３に記載の微細泡沫群生成装置において、
    　前記インペラーの回転方向は、前記旋回流路における液体の旋回する流れ方向の逆方向であることを特徴とする微細泡沫群生成装置。
  5. 　請求項１～４のいずれか一項に記載の微細泡沫群生成装置において、
    　前記筒部は開口端を有し、前記微細泡沫群生成装置は、
    　前記混合室の上流側に配置され、前記筒部の前記開口端を閉塞する蓋体と、
    　前記筒部に対して同心円上に前記蓋体から突出する円筒状の蓋体側周壁と、
    　前記混合室の上流側で前記中心線を中心に前記ケーシング内に回転自在に配置された上流側円板部と、
    　前記筒部及び前記蓋体側周壁間に配置され前記筒部に対して同心円上に前記上流側円板部から突出する円筒状の上流側周壁とを有する上流側インペラーと、
    　前記筒部に対向して前記上流側周壁に周方向に間隔をおいて配設され、前記中心線に沿って延在する複数の液搬送部と、
    　前記ケーシング及び前記上流側インペラー間に形成され、前記中心線に沿った第１方向及び第１方向とは逆の第２方向に折り返して前記混合室に気体及び液体を導入する導入路とをさらに備え、
    　前記上流側インペラーの回転により前記導入路内の気体及び液体を拡散することを特徴とする微細泡沫群生成装置。
  6. 　請求項１～５のいずれか一項に記載の微細泡沫群生成装置において、
    　前記混合室の下流側に配置されたプレート部材と、
    　前記プレート部材の下流に配置された吐出口とをさらに備え、
    　前記プレート部材が前記インペラーの外周側で前記混合室から導出される気泡を、周方向の流れを遮断して前記吐出口へと排出することを特徴とする微細泡沫群生成装置。
  7.  請求項１に記載の微細泡沫群生成装置において、
     前記整流板は周方向において等間隔に突設され、台形状を呈することを特徴とする微細泡沫群生成装置。
  8. 　請求項１に記載の徽細泡沫群生成装置において、
    　前記インペラーと同軸上に、少なくとも１つの円筒状の可動側周壁を有する第２インペラーをさらに備えたことを特徴とする徽細泡沫諾生成装置。
  9. 　驕求碩８に記載の微細泡沫群生成装置において、
    　前記インペラーの可動側周壁と前記第２インペラーの可動側周壁が実質的に同径であることを特徴とする微細泡沫群生成装置。
  10. 　請求項８に記載の微細泡沫群生成装置において.
    　前記インベラーの可動側周壁と前記第２インペラーの可動側周壁の間に形成された内側フランジと、
    　前記内側フランジの両側に延びる前記固定側周壁と
    をさらに備えたことを特微とする微細泡沫群生成装置。
  11. 　讃求項１０に記載の微細泡沫群生成装置において、
    　互いに隣接する前記可動側周壁と前記固定側周壁との間の径方向での距離がほぼ一定であることを特黴とする微細泡沫群生成装置。
  12. 　請求項１０に記載の微細泡沫群生成撰置において、
    　前記微細泡沫群生成装置が複数の固定側周壁と複数の可動側周壁を備え、複数の固定側周壁と複数の可動側周壁の少なくとも一方の先端部を結ぶ線が、前記中心線に対して傾斜するように配置されていることを特徴とする微細泡沫群生成装置。
  13. 　請求項１２に記載の微細泡沫群生成醤置において、
    　前記複数の可動側周壁は、径方向外側に向かって長くなっていることを特徴とする微細泡沫群生成装置。
  14. 　請求項１２に記載の微細泡沫群生成装置において、
    　複数の前記固定側周壁は、径方向外側に向かって長くなっていることを特徴とする微細泡沫群生成装置。
  15. 　空気及び界面活性剤含有液を混合して微細泡沫群からなる泡を生成することを特徴とする請求項１～１４のいずれか一項に記載の微細泡沫群生成装置を備えた泡入浴装置。
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