JP7213143B2

JP7213143B2 - 微細気泡発生ノズル

Info

Publication number: JP7213143B2
Application number: JP2019100630A
Authority: JP
Inventors: 邦夫片岡
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2019-05-29
Filing date: 2019-05-29
Publication date: 2023-01-26
Anticipated expiration: 2039-05-29
Also published as: JP2020192510A

Description

本明細書で開示する技術は、微細気泡発生ノズルに関する。

特許文献１には、微細気泡発生ノズルが開示されている。この微細気泡発生ノズルは、微細な噴出孔を有する筒状部材であるノズル本体と、ノズル本体の先端に取り付けられるノズルカバーとを備える。ノズルカバーは、噴出孔に対向する壁と、噴出孔よりも微細な流出孔とを備える。

特許文献１の微細気泡発生ノズルでは、気体（例えば空気、炭酸ガス、水素等）が水に溶解している気体溶解加圧水がノズル本体に供給されると、気体溶解加圧水は、ノズル本体を通って噴出孔から壁に向けて噴出される。噴出孔から噴出された気体溶解加圧水は、壁に衝突してノズルカバー内で迂回した後、流出孔から流出箇所（具体的には浴槽）に流出される。気体溶解加圧水は、微細な噴出孔、及び、さらに微細な流出孔を通過することにより、大気圧まで徐々に減圧される。気体溶解加圧水が減圧される過程において、気体溶解加圧水に溶解されていた気体が析出し、微細気泡が発生する。即ち、特許文献１の微細気泡発生ノズルでは、気体溶解加圧水の流通過程で気体溶解加圧水を減圧することにより、流出箇所（具体的には浴槽）に流出される気体溶解加圧水に微細気泡を含ませることができる。

特開２００７－１６７５５７号公報

しかしながら、特許文献１の微細気泡発生ノズルでは、流出箇所に流出される気体溶解加圧水に含まれる微細気泡の量が不十分であるという状況が発生する。

本明細書では、流出箇所に流出される気体溶解加圧水に微細気泡を大量に含ませることができる技術を提供する。

本明細書によって開示される微細気泡発生ノズルは、気体が水に溶解している気体溶解加圧水の圧力を減圧する減圧流通部であって、減圧管と、前記減圧管の上流側端部に設けられ、前記気体溶解加圧水を前記減圧管内に導入する入口側開口部と、前記減圧管の下流側端部に設けられ、前記減圧管を通過した前記気体溶解加圧水を排出する出口側開口部と、を備える前記減圧流通部と、前記出口側開口部から排出された後の前記気体溶解加圧水を流出箇所に流出させる流出部と、前記出口側開口部と前記流出部との間の流通経路と、前記流通経路内に配置され、前記流通経路内を通過する前記気体溶解加圧水の流れを受けて、前記流通経路内で回転する回転体と、を備える。前記回転体は、前記出口側開口部に対向する範囲に設けられ、前記出口側開口部から排出される前記気体溶解加圧水が衝突することによって前記気体溶解加圧水の流れる向きを変更させる板状の本体部と、前記本体部を前記減圧管の長手方向軸と平行な回転軸を中心に周方向に回転させるための軸部と、前記本体部の外周縁から前記減圧管に向けて立設される筒状の側壁部であって、その先端側が前記減圧管の前記下流側端部の外側に配置される、前記側壁部と、前記側壁部に設けられる複数枚の羽根と、を備える。前記複数枚の羽根が前記気体溶解加圧水の流れを受けることにより、前記本体部、前記側壁部、前記複数枚の羽根は、前記軸部を中心に前記周方向に回転する。

上記の構成によると、気体溶解加圧水は、外部から減圧管内に導入される際に入口側開口部を通過することによって流速が上昇し、その結果減圧される（ベンチュリー効果）。気体溶解加圧水が減圧されることにより、気体溶解加圧水に溶解していた気体が析出し、気泡が発生する。入口側開口部を通過した気体溶解加圧水は、減圧管内を流れ、出口側開口部から流通経路内に排出される。なお、ここで言う「気体」は、空気、炭酸ガス、水素等、水に溶解可能な任意の気体を含む。

さらに、上記の構成によると、回転体は、流通経路内を通過する気体溶解加圧水の流れを受けて流通経路内で回転する。回転体が回転軸を中心として回転することにより、特定部分を通過する際の気体溶解加圧水が撹拌される。この結果、気体溶解加圧水の流れの向きが変わる。そのため、気体溶解加圧水の流速が大幅に低下する。流速が大幅に低下することにより、気体溶解加圧水は大幅に増圧される。減圧によって気泡が析出させられた後の気体溶解加圧水が増圧されると、気体溶解加圧水に含まれる気泡の一部が分裂して微細気泡になる。即ち、上記の構成によると、特定部分を通過した気体溶解加圧水を大幅に増圧させることができ、微細気泡を多く形成することができる。従って、上記の構成によると、流出箇所に流出される気体溶解加圧水に微細気泡を大量に含ませることができる。
また、上記の構成によると、出口側開口部から排出される気体溶解加圧水が本体部に衝突することにより、気体溶解加圧水の流れる向きが変更されるとともに、気体溶解加圧水の流速が低下する。これにより気体溶解加圧水を増圧させ、気体溶解加圧水に含まれる微細気泡を増加させることができる。さらに、上記の構成によると、複数枚の羽根が気体溶解加圧水の流れを受けることにより、本体部、側壁部、及び、複数枚の羽根が、軸部を中心に周方向に回転する。これにより、回転する複数枚の羽根によって、流通経路のうち、羽根が配置されていた部分（即ち、上記の特定部分の一例）を通過する気体溶解加圧水が、回転する羽根によって撹拌される。この結果、気体溶解加圧水内に微細気泡をより多く形成することができる。従って、上記の構成によると、流出箇所に流出される気体溶解加圧水に微細気泡をより多く含ませることができる。

前記微細気泡発生ノズルは、前記減圧管の外側であって前記側壁部の先端側に設けられる衝突壁であって、前記本体部に衝突し、その後、前記衝突することによって前記気体溶解加圧水の流れる向きを変更させる前記衝突壁をさらに備えてもよい。前記複数枚の羽根は、前記側壁部の外面に設けられ、前記衝突壁に衝突して向きが変更された後の前記気体溶解加圧水の流れを受けてもよい。

この構成によると、本体部に衝突し、側壁部と減圧管の下流側端部の外側との間に形成される経路を通過した後の気体溶解加圧水がさらに衝突壁に衝突することにより、気体溶解加圧水の流れる向きがさらに変更されるとともに、気体溶解加圧水の流速が低下する。これにより気体溶解加圧水を増圧させ、気体溶解加圧水に含まれる微細気泡を増加させることができる。さらに、上記の構成によると、複数枚の羽根が、衝突壁に衝突して向きが変更された後の気体溶解加圧水の流れを受けることにより、本体部、側壁部、及び、複数枚の羽根が、軸部を中心に周方向に回転する。この結果、気体溶解加圧水内に微細気泡をより多く形成することができる。従って、上記の構成によると、流出箇所に流出される気体溶解加圧水に微細気泡をより多く含ませることができる。

前記本体部の前記出口側開口部に対向する側の面には、前記出口側開口部に向かって突出する複数個の突出部が設けられていてもよい。

この構成によると、本体部に衝突する気体溶解加圧水の一部は、さらに突出部に衝突し、気体溶解加圧水の流速が低下する。これにより気体溶解加圧水を増圧させ、気体溶解加圧水に含まれる微細気泡を増加させることができる。さらに、本体部が回転すると、本体部の回転とともに突出部も回転する。そのため、出口側開口部から排出される気体溶解加圧水が本体部に衝突する際に、回転する突出部によって気体溶解加圧水を撹拌させることができる。この結果、気体溶解加圧水内に微細気泡をより多く形成することができる。

前記複数個の突出部のそれぞれは、前記本体部を前記長手方向軸に沿って見た場合において、前記軸部を中心として放射状に延び、かつ、前記周方向と反対方向に向けて曲げられた線形状に形成されていてもよい。

この構成によると、回転する突出部による気体溶解加圧水の撹拌がより促進される。この結果、気体溶解加圧水内に微細気泡をより多く形成することができる。

微細気泡発生ノズル１０の斜視図。図１の微細気泡発生ノズル１０の分解斜視図。図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った微細気泡発生ノズル１０の断面図。ノズル本体２０の斜視図。ホルダ部４０の斜視図。回転体８０の斜視図。回転体８０の右側面図。

（実施例）
（微細気泡発生ノズル１０の構成）
図１～図７を参照して、実施例の微細気泡発生ノズル１０について説明する。微細気泡発生ノズル１０は、浴槽（図示省略）等の流出箇所に微細気泡を含む水を供給するためのノズルである。図１及び図２に示すように、微細気泡発生ノズル１０は、ノズル本体２０と、ホルダ部４０と、回転体８０とを備える。図１及び図３において、ノズル本体２０及び回転体８０は、ホルダ部４０に支持されている。

図１～図４を参照して、ノズル本体２０の構成について説明する。なお、以下の説明では、各図中のＸ軸方向を左右方向、Ｙ軸方向を上下方向、Ｚ軸方向を前後方向と呼ぶ場合がある。図２、図４に示すように、ノズル本体２０は、減圧管２２と、鍔部２８と、２個の連結部３０とを備える。

図１～図４に示される減圧管２２は、空気が水に溶解している空気溶解加圧水の圧力を減圧することができる管状部材である。図２～図４に示すように、減圧管２２の内部には、減圧管２２内を２本の管部に区画する区画壁２５が設けられている。減圧管２２の後方側の上流側端部２２ａ（図中Ｚ軸の正方向側の端部）には、２個の流入口２３が開口されている。流入口２３には、空気が水に溶解している空気溶解加圧水を供給するための給水手段（図示しない）が接続される。空気溶解加圧水は、流出箇所に供給される微細気泡を含む水の原料となる液体である。

減圧管２２のうち、上流側端部２２ａの近傍であって、２個の流入口２３よりもやや前方寄り（Ｚ軸の負方向寄り）の位置には、２個の入口側開口部２４が開口されている。入口側開口部２４の開口面積は、流入口２３の開口面積よりも小さい。言い換えると、減圧管２２は、入口側開口部２４において縮径されている。区画壁２５は、減圧管２２の後方側の上流側端部２２ａ（図中Ｚ軸の正方向側の端部）から、減圧管２２の下流側端部２２ｂまでの区間を２本の管部に区画している。そのため、下流側端部２２ｂにも、２個の出口側開口部２６が開口されている。本実施例では、２個の出口側開口部２６の開口面積（即ちＸＹ平面上の面積）の合計面積は、２個の入口側開口部２４の開口面積（即ちＸＹ平面上の面積）の合計面積よりも大きい。言い換えると、減圧管２２は、入口側開口部２４から出口側開口部２６に向かって拡径されている。

図２～図４に示すように、鍔部２８は、減圧管２２の前後方向中間部付近の外面に設けられている円板状部材である。図２に示すように、鍔部２８の外径は、減圧管２２の外径よりも大きい。また、鍔部２８の前面２８ａには、回転体８０の外側円筒部８２を規制するための環状リブ２８ｂも形成されている。

図２～図４に示すように、２個の連結部３０は、それぞれ、鍔部２８の外周面から外側に突出している。連結部３０には、ネジ穴３２が設けられている。連結部３０のネジ穴３２は、後述のホルダ部４０の連結部５２のネジ穴５４と位置合わせ可能なネジ穴である。

（ホルダ部４０の構成）
続いて、図１～図３、図５を参照して、ホルダ部４０の構成について説明する。図２及び図５に顕著に示されるように、ホルダ部４０は、外側円筒部４２と、内側円筒部４４と、２個の連結部５２と、を備える。外側円筒部４２と２個の連結部５２とは連続して一体に成形されている。内側円筒部４４は、外側円筒部４２の内側に配置されている。

外側円筒部４２は、円筒状の部材である。２個の連結部５２は、それぞれ、外側円筒部４２の外周面から外側に突出して形成されている。図３、図５に示すように、外側円筒部４２及び２個の連結部５２の後方側の開口部には、上述のノズル本体２０の鍔部２８及び２個の連結部３０を収容するための段差４３が形成されている。

上記の通り、各連結部５２には、ネジ穴５４が設けられている。ノズル本体２０及び回転体８０をホルダ部４０に差し込み、鍔部２８及び２個の連結部３０が段差４３に収容されると、ホルダ部４０の連結部５２のネジ穴５４と、ノズル本体２０の連結部３０のネジ穴３２とが位置合わせされる。位置合わせ済みのネジ穴５４、３２は、微細気泡発生ノズル１０を浴槽接続具（図示省略）に取付けるためのネジ穴として機能する。ホルダ部４０内にノズル本体２０及び回転体８０を収容した後に、位置合わせ済みのネジ穴５４、３２と、浴槽接続具の取付穴（図示省略）とをさらに位置合わせし、ネジ部材（図示省略）をネジ穴５４、３２に螺合させることで、微細気泡発生ノズル１０と浴槽接続具が連結される。

内側円筒部４４は、外側円筒部４２の内側に配置されている筒状部材である。内側円筒部４４の後方側端部は、４個の接続部４８ａを介して外側円筒部４２の前方側端部と接続されているとともに、２個の支柱部４８ｂを介して連結部５２の前方側端部とも接続されている。内側円筒部４４と外側円筒部４２との間の隙間、及び、内側円筒部４４と連結部５２との間の隙間により、６個の流出口５０が形成されている。

内側円筒部４４の前方側端部には、円板部４６が形成されている。円板部４６は、内側円筒部４４の前方側端部を閉塞している。円板部４６の後面のうち、ＸＹ平面における中心部には、凹部４９が形成されている。凹部４９は、後述の回転体８０の軸部８７を支持するための部位である。

（回転体８０の構成）
図２、図３、図６、図７を参照して、回転体８０の構成について説明する。図６及び図７に顕著に示されるように、回転体８０は、外側円筒部８２と、内側円筒部８４とを備える。内側円筒部８４は、外側円筒部８２の内側に収容されて形成されている。

図３に示すように、外側円筒部８２は、その外径が、上述のホルダ部４０の外側円筒部４２の内径よりも僅かに小さく形成されている筒状部材である。

図３に示すように、内側円筒部８４は、外側円筒部８２の内側に収容されて形成されている筒状部材である。内側円筒部８４は、その外径が、上述のホルダ部４０の内側円筒部４４の内径よりも僅かに小さく形成されている。

図２、図３に示すように、内側円筒部８４の前方側端部には、円板部８６が形成されている。円板部８６は、内側円筒部８４の前方側端部を閉塞している。円板部８６の前面のうち、ＸＹ平面における中心部には、軸部８７が形成されている。軸部８７は、半球形状の凸部である。軸部８７は、円板部８６を、減圧管２２の長手方向軸と同軸の回転軸Ｃを中心に周方向（図７の矢印Ｒ方向参照）に回転させるための支点として機能する。

一方、図６、図７に示すように、円板部８６の後面には、出口側開口部２６に向かって（即ちＺ軸の正方向（後方）に向かって）突出する５個の突出部８８が形成されている。５個の突出部８８のそれぞれは、円板部８６の後面のＸＹ平面において（即ち、円板部８６をＺ軸の負方向側に向かって見た場合において）、回転軸Ｃ（即ち、軸部８７の位置）を中心として放射状に延びているとともに、かつ、各突出部８８が回転軸Ｃから円板部８６の外周に向かって伸びる際に、円板部８６の外周近傍の部分が円板部８６の回転方向（図７の矢印Ｒ方向）と反対方向に曲げられたような線形状に形成されている。

また、図６、図７に示すように、内側円筒部８４の外面は、５個の羽根部８９を介して、外側円筒部８２の内面と接続されている。内側円筒部８４と外側円筒部８２との間の隙間により、５個の流通口９０が形成されている。５枚の羽根部８９のそれぞれは、円板部８６をＺ軸の負方向側に向かって見た場合において、回転軸Ｃを中心として螺旋状に形成されている。即ち、５枚の羽根部８９のそれぞれは、円板部８６をＺ軸の負方向側に向かって見た場合において、各羽根部８９が外側円筒部８２から内側円筒部８４に向かって伸びる際に、回転方向（図７の矢印Ｒ方向）と反対の方向に沿って、Ｚ軸の負方向に向かうように傾斜させて形成されている。

（ノズル本体２０及び回転体８０がホルダ部４０に支持される状態）
続いて、ノズル本体２０及び回転体８０がホルダ部４０に支持される状態における各構成要素の位置関係について説明する。図１～図３に示すように、ノズル本体２０及び回転体８０がホルダ部４０に収容及び支持されることにより、本実施例の微細気泡発生ノズル１０が形成される。この状態では、回転体８０の全体と、ノズル本体２０のうち、減圧管２２の下流側端部２２ｂ、鍔部２８、及び、連結部３０がホルダ部４０内に収容されている。

具体的に言うと、図３に示すように、回転体８０の内側円筒部８４は、ホルダ部４０の内側円筒部４４の内側に収容され、回転体８０の外側円筒部８２は、ホルダ部４０の外側円筒部４２の内側に収容される。この際、回転体８０の軸部８７が、ホルダ部４０の円板部４６の凹部４９と当接する。これにより、軸部８７が凹部４９によって回転可能な態様で支持される。

上記のように回転体８０がホルダ部４０内に収容された状態で、さらに、ノズル本体２０のうち、減圧管２２の下流側端部２２ｂ、鍔部２８、及び、連結部３０がホルダ部４０内に差し込まれる。この際、ノズル本体２０のうちの減圧管２２の下流側端部２２ｂが、回転体８０の内側円筒部８４内に差し込まれる。その結果、下流側端部２２ｂは、回転体８０の円板部８６と近接して配置される。また、鍔部２８及び連結部３０は、ホルダ部４０の後側に形成された段差４３内に収容される。鍔部２８の前面２８ａ及び連結部３０は段差４３と当接する。そして、ノズル本体２０の連結部３０のネジ穴３２と、ホルダ部４０の連結部５２のネジ穴５４とが位置合わせされる。また、ノズル本体２０がホルダ部４０に支持されている状態では、減圧管２２の上流側端部２２ａは、ホルダ部４０の後方側に突出している。

さらに、図３に示すように、回転体８０の外側円筒部８２の後端部（即ち開口縁部）は、ホルダ部４０の外側円筒部４２の内面と、ノズル本体２０の鍔部２８の前面２８ａと、環状リブ２８ｂと、の間に収容され、ＸＹ平面方向に揺動しないように規制される。この結果、ホルダ部４０とノズル本体２０とが相互に固定される。一方で、回転体８０は、減圧管２２の長手方向軸と同軸の回転軸Ｃ（即ち軸部８７）を中心として周方向に回転可能な態様でホルダ部４０とノズル本体２０との間で支持される。

ノズル本体２０と回転体８０がホルダ部４０に支持されることにより、ノズル本体２０、回転体８０、及び、ホルダ部４０によって、流路空間１００と、通路１１０と、流路空間１２０と、流路空間１３０とが形成される。流路空間１００、通路１１０、流路空間１２０、流路空間１３０は、いずれも、空気溶解加圧水をこの順で流通させるための空間及び通路である。

流路空間１００は、減圧管２２の下流側に形成される。流路空間１００は、減圧管２２の下流側端部２２ｂと円板部８６との間に形成される空間である。流路空間１００の流路面積は、減圧管２２の２個の出口側開口部２６の流路面積の合計面積よりも大きい。詳しく言うと、減圧管２２の下流側端部２２ｂの前方における、下流側端部２２ｂと円板部８６との間の空間のＸＹ平面上の面積と、下流側端部２２ｂと円板部８６との間に形成される仮想的な円柱のうちの外側面部分の面積と、のいずれもが、２個の出口側開口部２６の流路面積の合計面積よりも大きい。

通路１１０は、流路空間１００の下流側に形成される。通路１１０は、内側円筒部８４の内面と、内側円筒部８４内に配置された減圧管２２の外面との間に形成される。ここで、通路１１０の流路面積（即ちＸＹ平面上の面積）は、上述の流路空間１００のどの部分の流路面積よりも大きい。

流路空間１２０は、通路１１０の下流側に形成される。流路空間１２０は、内側円筒部８４の後端と鍔部２８の前面２８ａとの間に形成される。流路空間１２０は、内側円筒部８４の後端部、内側円筒部８４の外面、外側円筒部８２の内面、減圧管２２の外面、及び、鍔部２８の前面２８ａによって画定される空間である。流路空間１２０の流路面積は、どの部分においても、上述の通路１１０の流路面積よりも大きい。詳しく言うと、内側円筒部８４の後端と減圧管２２の外面の間の空間のＸＹ平面上の面積、内側円筒部８４の後端と鍔部２８の前面２８ａとの間の空間の面積（より詳しくは、回転軸Ｃを中心軸とし、かつ、ＸＹ平面上において回転軸Ｃと内側円筒部８４の外側とを結ぶ線を半径とする仮想的な円柱のうち、内側円筒部８４の後端と前面２８ａとの間の範囲の外側面部分の面積）、および、内側円筒部８４の外面と外側円筒部８２の内面との間の空間のＸＹ平面上の面積、のいずれもが、上述の通路１１０の流路面積よりも大きい。

流路空間１３０は、流路空間１２０の下流側に形成される。即ち、流路空間１３０には、５個の流通口９０を通過した後の空気溶解加圧水が導入される。流路空間１３０は、ホルダ部４０の外側円筒部４２の内面と、４個の接続部４８ａと、２個の支柱部４８ｂと、内側円筒部４４の内面と、回転体８０の５枚の羽根部８９と、内側円筒部８４の外面と、の間の隙間によって形成される。流路空間１３０の流路面積（即ち、ＸＹ平面上の面積）は、上述の流路空間１２０のどの部分の流路面積よりも大きい。さらに、流路空間１３０は、流出口５０と接続される通路としても機能する。

（空気溶解加圧水の流れ）
図３を参照して、微細気泡発生ノズル１０内における空気溶解加圧水の流れ、及び、それに伴って微細気泡が形成される過程について説明する。図３において、実線矢印が空気溶解加圧水の流路を示している。

まず、ノズル本体２０の流入口２３を介して、外部から空気溶解加圧水が減圧管２２内に導入される。この時点における空気溶解加圧水の圧力は、大気圧よりも大きい。

流入口２３から導入された空気溶解加圧水は、流入口２３よりも開口面積が小さい入口側開口部２４を通過する。これにより、空気溶解加圧水の流速が上昇し、空気溶解加圧水が大気圧よりも低い圧力まで減圧される（即ちベンチュリー効果による減圧）。空気溶解加圧水が減圧されることにより、空気溶解加圧水に溶解していた空気が析出し、気泡が発生する。

上記の通り、本実施例では、減圧管２２は、入口側開口部２４から出口側開口部２６に向けて流路面積が増加するように形成されている。そのため、入口側開口部２４を通過したことで減圧された減圧管２２内の空気溶解加圧水が入口側開口部２４から出口側開口部２６に向かって減圧管２２内を流れる間に、空気溶解加圧水の流速が低下する。流速が低下する結果、空気溶解加圧水が増圧される。空気溶解加圧水が増圧されることにより、空気溶解加圧水に含まれる気泡の一部が分裂して微細気泡になる。

減圧管２２内を流れてきた空気溶解加圧水は、出口側開口部２６から流路空間１００内へと排出される。上記の通り、流路空間１００の流路面積は、どの部分においても、減圧管２２の２個の出口側開口部２６の流路面積の合計面積よりも大きい。そのため、出口側開口部２６から流路空間１００内へと排出された空気溶解加圧水の流速はさらに低下する。これにより、空気溶解加圧水はさらに増圧される。その結果、空気溶解加圧水に含まれる気泡の一部がさらに分裂して微細気泡になる。

また、流路空間１００内へと排出された空気溶解加圧水は、回転体８０の円板部８６に衝突する。これにより、空気溶解加圧水が流れる向きが変更されるとともに、空気溶解加圧水の流速がさらに低下する。空気溶解加圧水がさらに増圧され、結果として、空気溶解加圧水に含まれる気泡の一部がさらに分裂して微細気泡になる。

さらに、円板部８６に衝突した後の空気溶解加圧水の一部は、円板部８６の後面に形成された５個の突出部８８にさらに衝突する。これにより、空気溶解加圧水の流速がさらに低下し、結果として微細気泡がさらに増加する。また、この時点で既に円板部８６が回転軸Ｃを中心に周方向（図７の矢印Ｒ方向）に回転していれば、回転する突出部８８によって、空気溶解加圧水を撹拌させることができる。特に、本実施例では、各突出部８８が回転軸Ｃから円板部８６の外周に向かって伸びる際に、円板部８６の外周近傍の部分が円板部８６の回転方向（図７の矢印Ｒ方向）と反対方向に曲げられたような線形状に形成されている。そのため、空気溶解加圧水を効果的に撹拌させることができる。この結果、空気溶解加圧水の流れの向きが変わり、空気溶解加圧水の流速を大幅に低下させ、空気溶解加圧水を大幅に増圧させることができる。この結果、空気溶解加圧水内に微細気泡をより多く形成することができる。

円板部８６に衝突した後の空気溶解加圧水は、通路１１０を通過して流路空間１２０内へと排出される。上記の通り、通路１１０の流路面積は、流路空間１００のどの部分の流路面積よりも大きい。そして、流路空間１２０の流路面積は、通路１１０の流路面積よりも大きい。そのため、通路１１０を通過して流路空間１２０内へと排出された空気溶解加圧水の流速はさらに低下する。空気溶解加圧水がさらに増圧され、結果として、空気溶解加圧水に含まれる気泡の一部がさらに分裂して微細気泡になる。

そして、流路空間１２０内へと排出された空気溶解加圧水は、鍔部２８の前面２８ａに衝突する。これにより、空気溶解加圧水が流れる向きが変更されるとともに、空気溶解加圧水の流速がさらに低下する。空気溶解加圧水もさらに増圧される。その結果、空気溶解加圧水に含まれる気泡の一部がさらに分裂して微細気泡になる。

鍔部２８の前面２８ａに衝突した後の空気溶解加圧水は、流路空間１２０から流路空間１３０に向かって流れる。その際、空気溶解加圧水は、回転体８０の内側円筒部８４の外面と外側円筒部８２の内面とを接続する５個の羽根部８９に衝突する。上記の通り、５枚の羽根部８９のそれぞれは、円板部８６をＺ軸の負方向側に向かって見た場合において、回転軸Ｃを中心として螺旋状に形成されている（図６、図７参照）。そのため、羽根部８９に衝突する空気溶解加圧水の流れによって、羽根部８９に周方向（図７の矢印Ｒ方向）の力が加わる。羽根部８９に衝突した後の空気溶解加圧水は、流通口９０を通って流路空間１３０に向かって流れる。

上記のように、空気溶解加圧水によって羽根部８９に周方向（図７の矢印Ｒ方向）の力が加わると、回転体８０全体にも同方向の力が加わる。この結果、回転体８０は、軸部８７（即ち回転軸Ｃ）を中心に周方向に回転する。この際、回転体８０の外側円筒部８２の内面端部は、環状リブ２８ｂによって規制されているため、回転中の回転体８０が傾いてガタついたり回転が阻害されたりすることはない。

回転体８０が回転軸Ｃを中心として回転することにより、流路空間１２０から流路空間１３０に向けて流れる空気溶解加圧水が、周方向に回転する５枚の羽根部８９によって撹拌される。この結果、空気溶解加圧水の流れの向きが変わる。そのため、空気溶解加圧水の流速を大幅に低下させ、特定部分を通過した空気溶解加圧水を大幅に増圧させることができ、微細気泡をより多く形成することができる。

上記の通り、流通口９０を通過した後の空気溶解加圧水は、流路空間１３０内へと排出される。上記の通り、流路空間１３０の流路面積は、流路空間１２０の流路面積より大きい。そのため、流通口９０を通過して流路空間１３０内へと排出された空気溶解加圧水の流速はさらに低下する。空気溶解加圧水がさらに増圧され、結果として、空気溶解加圧水に含まれる気泡の一部がさらに分裂して微細気泡になる。

流路空間１３０内の空気溶解加圧水は、流路空間１３０を通過し、流出口５０から流出箇所（浴槽等）に向けて流出する。流出箇所に空気溶解加圧水が流出されることにより、空気溶解加圧水の流速がさらに低下し、空気溶解加圧水はさらに増圧される。その結果、空気溶解加圧水に含まれる気泡の一部がさらに分裂して微細気泡になる。

このような流路で微細気泡発生ノズル１０内を空気溶解加圧水が流れることにより、流出箇所に流出される空気溶解加圧水には、微細気泡を大量に含ませることができる。

以上、本実施例の微細気泡発生ノズル１０の構成及び作用について説明した。本実施例と請求項の記載の対応関係を説明しておく。空気溶解加圧水が「気体溶解加圧水」の一例である。減圧管２２、流入口２３、入口側開口部２４、及び、出口側開口部２６の組み合わせが「減圧流通部」の一例である。流出口５０が「流出部」の一例である。流路空間１００、通路１１０、流路空間１２０、及び、流路空間１３０の組み合わせが「流通経路」の一例である。流路空間１２０のうち、５枚の羽根部８９が配置されている部分が「特定部分」の一例である。円板部８６が「本体部」の一例である。内側円筒部８４が「側壁部」の一部である。羽根部８９が「羽根」の一例である。鍔部２８の前面２８ａが「衝突壁」の一例である。通路１１０が「側壁部と減圧管の下流側端部の外側との間に形成される経路」の一例である。

以上、実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

（変形例１）上記の実施例では、５本の突出部８８は、円板部８６の後面のＸＹ平面において、回転軸Ｃを中心として放射状に延びているとともに、かつ、円板部８６の回転方向（図７の矢印Ｒ方向）と反対方向に曲げられた線形状に形成されている。しかしながら、突出部の数及び形状はこれに限られず、任意の数及び形状で備えられていてもよい。

（変形例２）また、円板部８６の後面に突出部が設けられていなくてもよい。

（変形例３）回転体８０の羽根部は、流路空間１２０内に限られず、通路１１０内にも設けられていてもよい。また、羽根部が通路１１０内に設けられる場合、流路空間１２０内の羽根部が省略されてもよい。

（変形例４）羽根部８９の数及び形状も、任意の数及び形状であってもよい。

（変形例５）回転体８０の形状も任意であってもよい。即ち、回転体８０は、空気溶解加圧水の流れ方向と平行に配置される回転軸を中心として回転し、出口側開口部２６から流出口５０までの間の経路内の空気溶解加圧水を撹拌可能であれば、任意の形状を有していてもよい。

（変形例６）減圧管２２の２個の出口側開口部２６の開口面積の合計は、２個の入口側開口部２４の開口面積の合計と同じであってもよい。この場合も、減圧管２２内の空気溶解加圧水の流速が、入口側開口部２４から出口側開口部２６に向かう間に低下すればよい。

（変形例７）減圧管２２の区画壁２５が省略されていてもよい。即ち、減圧管２２は、２本の管部に区画されていなくてもよい。

（変形例８）上記の各実施例では、微細気泡発生ノズルは、空気が水に溶解した空気溶解加圧水の供給を受け、空気溶解加圧水内の空気を析出させて微細気泡に変え、空気の微細気泡を含む水を流出箇所に供給する。これに限られず、微細気泡発生ノズルは、空気以外の他の気体（例えば、炭酸ガスや水素等）が水に溶解した気体溶解加圧水の供給を受け、当該気体溶解加圧水内の気体を析出させて微細気泡に変え、その期待の微細気泡を含む水を流出箇所に供給するようにしてもよい。即ち、「気体」は空気に限られず、炭酸ガスや水素等の任意の気体であってもよい。

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

１０：微細気泡発生ノズル
２０：ノズル本体
２２：減圧管
２２ａ：上流側端部
２２ｂ：下流側端部
２３：流入口
２４：入口側開口部
２５：区画壁
２６：出口側開口部
２８：鍔部
２８ａ：前面
２８ｂ：環状リブ
３０：連結部
３２：ネジ穴
４０：ホルダ部
４２：外側円筒部
４３：段差
４４：内側円筒部
４６：円板部
４８ａ：接続部
４８ｂ：支柱部
４９：凹部
５０：流出口
５２：連結部
５４：ネジ穴
８０：回転体
８２：外側円筒部
８４：内側円筒部
８６：円板部
８７：軸部
８８：突出部
８９：羽根部
９０：流通口
１００：流路空間
１１０：通路
１２０：流路空間
１３０：流路空間
Ｃ：回転軸
Ｒ：（周方向を示す）矢印

Claims

気体が水に溶解している気体溶解加圧水の圧力を減圧する減圧流通部であって、減圧管と、前記減圧管の上流側端部に設けられ、前記気体溶解加圧水を前記減圧管内に導入する入口側開口部と、前記減圧管の下流側端部に設けられ、前記減圧管を通過した前記気体溶解加圧水を排出する出口側開口部と、を備える前記減圧流通部と、
前記出口側開口部から排出された後の前記気体溶解加圧水を流出箇所に流出させる流出部と、
前記出口側開口部と前記流出部との間の流通経路と、
前記流通経路内に配置され、前記流通経路内を通過する前記気体溶解加圧水の流れを受けて、前記流通経路内で回転する回転体と、
を備え、
前記回転体は、
前記出口側開口部に対向する範囲に設けられ、前記出口側開口部から排出される前記気体溶解加圧水が衝突することによって前記気体溶解加圧水の流れる向きを変更させる板状の本体部と、
前記本体部を前記減圧管の長手方向軸と平行な回転軸を中心に周方向に回転させるための軸部と、
前記本体部の外周縁から前記減圧管に向けて立設される筒状の側壁部であって、その先端側が前記減圧管の前記下流側端部の外側に配置される、前記側壁部と、
前記側壁部に設けられる複数枚の羽根と、
を備えており、
前記複数枚の羽根が前記気体溶解加圧水の流れを受けることにより、前記本体部、前記側壁部、前記複数枚の羽根は、前記軸部を中心に前記周方向に回転する、
微細気泡発生ノズル。
前記減圧管の外側であって前記側壁部の先端側に設けられる衝突壁であって、前記本体部に衝突し、その後、前記側壁部と前記減圧管の前記下流側端部の外側との間に形成される経路を通過した後の前記気体溶解加圧水が衝突することによって前記気体溶解加圧水の流れる向きを変更させる前記衝突壁をさらに備え、
前記複数枚の羽根は、前記側壁部の外面に設けられ、前記衝突壁に衝突して向きが変更された後の前記気体溶解加圧水の流れを受ける、請求項１に記載の微細気泡発生ノズル。
前記本体部の前記出口側開口部に対向する側の面には、前記出口側開口部に向かって突出する複数個の突出部が設けられている、請求項２に記載の微細気泡発生ノズル。
前記複数個の突出部のそれぞれは、前記本体部を前記長手方向軸に沿って見た場合において、前記軸部を中心として放射状に延び、かつ、前記周方向と反対方向に向けて曲げられた線形状に形成されている、請求項３に記載の微細気泡発生ノズル。