JP2023005665A - 配管根本用微細気泡生成器 - Google Patents

Abstract

【課題】外部から空気を導入することなしに、効率的で簡易な構成のウルトラファインバブル水を発生する配管根本用微細気泡生成器を提供する。【解決手段】水道水受水側に設けられた取水機構部１０と、水道水供給側に設けられた給水機構部２０と、とから構成され、取水機構部１０は、その外周面が水道管の内径に沿って嵌め込まれた状態に設けられた円板部材１３内に、水道水を給水機構部２０に供給するための複数の切欠１１が形成され、給水機構部２０は、取水機構部１０における複数の切欠１１から流れ出た水道水をその円錐状の内面に受け入れて水流方向に沿って円錐状の内面２２の径が漸次縮小し、その後その水路径が一定の円筒状水路を形成する第１通水路３０と、この第１通水路３０から流れ出た水道水が、水流方向に鉛直状に形成された円筒部材２５の衝突面に衝突するように形成された第２通水路と３１、から成る。【選択図】図１

Description

本発明は、水道供給管の根元に設置して水道水により多くの微細気泡を含有させるための配管根本用微細気泡生成器に関する。

本願において「微細気泡」とは、その気泡径が１乃至１００マイクロメートル（μｍ）のマイクロバブルと、その気泡径が１乃至９９９ナノメートル（ｎｍ）のウルトラファインバブルの両方を意味し、従って、水中の微細気泡水とはマイクロバブル及びウルトラファインバブルの微細気泡（バブル）を多く含むバブル水を意味する。

また、本願で用いられている用語「水道水」は、主に、地方自治体の水道局や地方自治体から業務委託を受けた水道事業会社や第３セクター等の水道事業体が運営する公的な「水道水」のみならず、企業や団体が、特定の区域内において、例えば、事業所用や工業用の水として、またそのための地下水、河川水、湧き水、精製水等を給水する供給水を含む。

このような微細気泡を多く含む水は、石鹸や洗剤と共に使用した場合、きめ細やかな泡立ちに優れ、洗顔や入浴洗浄時において人体の肌の毛穴よりも微小な気泡が毛穴や皮膚表面に心地よく浸透するので、肌や汗腺の汚れが極めて効果的に洗浄される。

さらには、食器洗いでも水切れ良く油汚れ等をきれいに洗い流す等の効果が確認されている。このため、飲料水、入浴水のみならず、美容、健康、洗濯、食器洗い等の様々な用途で微細気泡水が利用されている。

また、水道水中に微細気泡が多く含まれると、微細気泡内の酸素が水道水に含まれる細菌を死滅させ（嫌気性細菌に対して特に有効）、さらには、水中のウイルスを不活性化させる等の効果も知られている。

このため、従来から、水中に人為的に多くの微細気泡を含有させる手法として、例えば、高速せん断方式、加圧圧壊方式、キャビテーション方式などが知られているが、その多くが、アスピレータ方式などで、外部から空気を吸引させたり、或いは、強制注入させる機構を利用している。

このような従来技術の例として、例えば、特許文献１には、加速手段にて加速される液体、及び気液混合手段によりケーシングに導入される気体（直径が数ミリ程度の気泡）から成る混合流体をケーシング内でキャビテーションを起こさせて、マイクロバブルを発生するマイクロバブル発生装置が開示されている。

また、特許文献２には、入口から出口に向かいその中心軸に直交する断面積を漸減する通水用入口側の第１ノズルと、第１ノズルの出口から連通して設けられた連通路を介して連続して配設され、入口から出口に向かってその中心軸に直交する断面積を漸増する通水用出口側の第２ノズルと、前記連通路にのみ開口した隙間又は側室と、を有するマイクロバブル発生装置が開示されている。

この特許文献２のマイクロバブル発生装置は、外部から空気を吸入することを必要とすることなく、水の中の溶存空気からキャビテーション方式によってマイクロバブルを発生させている。

特開２００７－２１３４３号公報 特開２００９－１３６８６４号公報

しかしながら、特許文献１によるマイクロバブル発生装置は、タンクに貯留した水を加速して行う気液混合タイプであり、水道直結型の簡易なタイプと異なり装置が大型化する。また、水流加速機構、キャビテーション機構等を必要として、構造が複雑で大型化して高コストであり、一般家庭の水道水用途には適していない。

一方、特許文献２によるマイクロバブル発生装置は水道管直結型であり、一般家庭の水道水に用いるのに適してはいるが、装置内の側室を備える連通路で急膨張した水流を第２ノズルで絞りによる減圧するために、水道供給圧が通常よりもかなり高い場所においては使用することも可能であるが、これを通常の水道供給圧で受水する一般家庭で使用するのには十分な量の水が供給できなくなることになる。

そのため、特許文献２によるマイクロバブル発生装置においては、その時々の水道供給圧力の状況に応じて装置内における側室の軸流方向での幅サイズを調整しなければならない煩わしさがある。さらには、当該マイクロバブル発生装置には調整機構を備える必要があるノズル全体の構成が複雑となっている。

本発明は、上述したような従来のマイクロバブル発生装置が有していた課題に鑑みてなされたものであり、家庭用水道水等の水道供給管に直結され、外部から空気を導入する機構等を備えることなく、また、水道管からの供給水圧の変動にも拘らず、簡単な構造により効果的にウルトラファインバブルを発生することが可能な配管根本用微細気泡生成器を提供することを目的としている。

このため、本発明は、水道水の水道供給管に取り付けられる配管根本用微細気泡生成器であって、水道水受水側に設けられた取水機構部と、水道水供給側に設けられた給水機構部と、から構成され、前記取水機構部は、その取水面が前記水道供給管から供給される水流方向に対する鉛直面状に配置され、その外周面が水道管の内径に沿って嵌め込まれた状態に設けられた円板部材であって、当該円板部材内に、前記水道水を前記給水部に供給するための複数の切欠が形成され、前記切欠は、水道水が流れる方向が前記水道供給管の軸方向に対して傾斜するよう設けられると共に、該切欠の内面には前記水道水が流れる方向と衝突するように略直交する方向に複数の溝が形成され、前記給水機構部は、前記取水機構部における前記複数の切欠から流れ出た水道水をその円錐状の内面に受け入れて水流方向に沿って当該円錐状の内面の径が漸次縮小し、その後その水路径が一定の円筒状水路を形成する第１通水路と、前記第１通水路から流れ出た水道水が、水流方向に鉛直状に形成された円筒部材の衝突面に衝突し、当該円筒部材の周縁に設けられた隙間に流れ込むようにした形成された第２通水路と、とを有することを特徴とする配管根本用微細気泡生成器を提供するものである。

このように、本配管根本用微細気泡生成器を構成する前記取水機構部は、その取水面が前記水道供給管から供給される水流方向に対する鉛直面状に配置され、その外周面が水道管の内径に沿って嵌め込まれた状態に設けられた円板部材内に、水道水を前記給水機構部側に供給するための複数の切欠が形成され、前記切欠は、水道水が流れる方向が前記水道供給管の軸方向に対して傾斜するよう設けられ、且つこの切欠の内面には前記水道水が流れる方向と衝突するように略直交する方向に複数の溝が形成されていることのよって、水道供給管から供給された水道水が、その給水速度と水圧を高めた状態で、連続的に切欠に衝突するので、水道水中の空気が粉々に細分化されることになるのである。

そして、取水機構部に設けられた切欠は、前記円板部材の同じ周方向で順次隣の前記切欠に向け前記水道供給管の軸方向に対して傾斜するよう設けられる。

さらには、この切欠は円板部材の同じ周方向で順次隣の切欠に向け前記水道供給管の軸方向に対して傾斜するよう設けて水道水の流れを変更させていることから、下流側の給水機構部に流れ出す水道水は、強烈な旋回水流となる。

そして、この旋回水流は、給水機構部の円錐状内面の鉛直方向に対して大きな角度（例えば、６０度）で当たった後に当該円錐状内面の径が漸次縮小していくことから、再び流速と水圧を増すことになる。

その後、その水路径が一定の円筒状水路を形成する第１通水路と、第１通水路から流れ出た水道水が、水流方向に鉛直状に形成された円筒部材の衝突面に衝突し、当該円筒部材の周縁に設けられた隙間に流れ込むようにした形成され、ここで、第２通水路における円筒部材の表面と前記円筒部材を取り囲む当該水路の内面表面には、ねじ切り状の凹凸が形成されていることによって、再度、水道水が粉々状態に粉砕され、水道水中に含まれる気泡が微細化されるのである。

ここで、取水機構部に設けられた切欠の水道供給管の軸方向に対する傾斜角度は、１５度乃至２０度の範囲であり、最適には１７度程度である。

ところで、取水機構部に設けられた切欠は、直線状の一組の側壁と該側壁に挟まれた底壁とで構成され、溝は一方の前記側壁の先端から前記底壁を通って他方の前記側壁の先端まで連続して形成されている。

このようにして、本発明に係る配管根本用微細気泡生成器は、その気泡径が１乃至１００マイクロメートル（μｍ）のマイクロバブルと、その気泡径が１乃至９９９ナノメートル（ｎｍ）のウルトラファインバブルを多く含むバブル水の生成を達成したのである。

ところで、底壁はその中央が前記円板部材の中心に向けて凹む円弧状である。

そして、溝は、中央の尖頭から左右が斜めに下がる山型に形成されて、山の角度が４０度乃至８０度の範囲である。

さらには、給水機構部において、第１通水路から流れ出た水道水が衝突する衝突面の表面は、先端が平面状に形成するか、または、先端が第１水路側に突き出た円錐状に形成される。

先端が平面状に形成されている場合は、水流が当該平面にまともに衝突することになり、先端が円錐状に形成された場合は、流速を低下させることなく第２通水路に流れ込むことになる。従って、水道水の供給圧が高い場合には、給水機構部において、第１通水路から流れ出た水道水が衝突する衝突面の表面は、平面状に形成し、水道水の供給圧が低い場合は、衝突面の表面を円錐状に形成すると良い。

ところで、給水機構部を構成する第１通水路を形成する略円錐形状を成す部材は、水流方向に対して前後に移動調整可能に設けるようにすると良い。これによって、水道水の供給圧に適した距離とすることができる。

また、給水機構部を構成する前記第２通水路を形成する衝突面を有する部材は、前記第１通水路の出口面に対して前後に移動調整可能に設けられるようにすると良い。これによって、水道水の供給圧に適した距離に設定することができる。

また、第２通水路における円筒部材の表面と円筒部材を取り囲む水路管の外径は、水道管の径よりも小さい。これによって、本配管根本用微細気泡生成器を水道管の外径内に収めると共に、、本配管根本用微細気泡生成器の内部通路を流れる水道水の流速を高速にしている。

本配管根本用微細気泡生成器においては、水道水受水側に設けられた取水機構部において、水道圧で給送される水道水は切欠内を通過するとき乱流を生じながら、取水部から水道供給管の軸方向に対し傾けて放出された水道水が、給水機構部において、前記取水機構部からの水道水がその内壁を旋回して流速を上げながら下流側へ進み、流水速を高めた状態で、さらに水道水中の気泡を粉砕溶解させるので、マイクロバブル水又はウルトラファインバブル水を簡易な構造で生成すること可能としたのである。

本発明に係る配管根本用微細気泡生成器の側面断面図を示す。 （ａ）は、本配管根本用微細気泡生成器の上流側からの外観斜視図を示し、（ｂ）は、本配管根本用微細気泡生成器の下流側からの外観斜視図を示す。 本配管根本用微細気泡生成器の取水機構部を構成する円板部材の外観斜視図を示す。 （ａ）部は、本配管根本用微細気泡生成器の取水機構部への水道水の入口側から見た正面図を示し、（ｂ）部は、（ａ）部における取水機構部の右からの側面断面図を示し、（ｃ）部は、（ａ）部における上からの取水部の平面断面図を示す。 図４（b）の矢印Ａ方向から見た取水機構部の正面図を示す。 取水機構部における円板部材の切欠部分の側面断面図を示す。 （ａ）部は、本配管根本用微細気泡生成器を構成する給水機構部２０における水流を説明するための模式図を示し、（ｂ）部及び（Ｃ）部は、給水機構部２０の組み立て構成図を示す。

本発明に係る配管根本用微細気泡生成器の実施の形態の例について図面を参照しつつ詳しく説明する。

図１は、本発明に係る配管根本用微細気泡生成器１の構成を側断面図で示し、例えば、水道局からの水道供給管や高架水槽等から供給される水を家庭内へ供給する根元の水道供給管の間に配置される。

本配管根本用微細気泡生成器１は、取水機構部１０と給水機構部２０により構成される。
ここで、図１に示す取水機構部１０の左側面に、水道供給管や高架水槽等から水を供給する水道供給管（図示せず）が接続される。

図１に示す本配管根本用微細気泡生成器１の実施の例では、取水機構部１０の外周面に水道供給管（図示せず）が接続されためのねじ切り（例えば雄ネジの切込み）１４が施されている。そして、これに接続される水道供給管の内周面には、この取水機構部の外周面に施されたねじ切り１４に接合するねじ切り（例えば、雌ねじの切込み）が施され、防水テープや防水パッキン１７等を介して本微細機構生成器１を所定の回転方向に回転させることにより水道供給管に接続されることになる。

取水機構部１０には、その取水面１６を有し、水道水はこの取水面１６を通過して取水機構部１０内に流入する。この取水機構部１０内には、水道水の流入方向に対して鉛直面状に配置される円板部材１３が設けられ、この円板部材１３の外周面が水道管部材１５の内径に沿って水漏れしないようにするためにパッキン１７を介して嵌め込まれた状態に配置されている。

そして、この円板部材１３には、外部からの水道供給管から供給されてくる水道水を流通させるための複数の切欠１１（図３の例では、４本の切欠貫通穴）が形成されており、この複数の切欠１１は、水道水が流れる方向が前記水道供給管の軸方向に対して傾斜するよう設けられる。そして、切欠１３の内面には水道水が流れる方向と衝突するように略直交する方向に複数の溝１２（図３を参照）が形成されている。

ここで、取水機構部１０に設けられた円板部材１３の複数の切欠１１はそれぞれ、円板部材１３の同じ周方向で順次隣の切欠１１に向け水道供給管の軸方向に対して傾斜するよう設けられる。

また、取水機構部１０に設けられた切欠１１は、直線状の一組の側壁と該側壁に挟まれた底壁とで構成され、溝１２は一方の前記側壁の先端から前記底壁を通って他方の前記側壁の先端まで連続して形成されている。

そして、取水機構部１０に設けられた切欠１１の水道供給管の軸方向に対する傾斜角度は、１５度乃至２０度の範囲であり、水圧によって異なるものの通常の家庭に供給される水道水の水圧では１７度程度である。

そして、この切欠１１は、円板部材１３の同じ周方向で順次隣の切欠１１に向け水道供給管の軸方向に対して傾斜するよう設けて水道水の流れを変更させていることから、下流側の給水機構部２０に流れ出す水道水は、強烈な旋回水流となる。

さらに、切欠１１の内面には水道水が流れる方向と衝突するように略直交する方向に複数の溝１２（図３を参照）が形成されているので、この切欠１１を通過する水に含まれる気泡は粉砕されるのである。

そして、このように水中に含まれる気泡が粉砕されつつ切欠１１を通過する旋回水流は、給水機構部２０の円錐状内面２２の鉛直方向に対して大きな角度で突き当たった後に円錐状内面２０の径が下流側に向かって漸次縮小していくことから、再び水道水の流速と水圧を増すことになる。

そして、水道水は、水路径が一定の円筒状水路２９を形成する第１通水路３０と、この第１通水路３０から流れ出た水道水が、水流方向に鉛直状に形成された円筒部材２５の衝突面に衝突し、円筒部材２５の周縁に設けられた隙間に流れ込むようになる。

ここで、この隙間によって形成される第２通水路３１における円筒部材２５の表面と円筒部材２５を取り囲む当該第２通水路の外周側面には、ねじ切り状の凹凸２９が形成されている。これによって、再度、水道水内の気泡は粉砕され、水道水中に含まれる気泡がさらに微細化されるのである。

尚、給水機構部２０において、第１通水路３０から流れ出た水道水が衝突する円筒部材２５の衝突面は、先端が平面２８に形成するか、または、流水方向にその頂部が突き出た円錐状突起物２８に形成される。

先端が平面上に形成されている場合は、水流が平面にまともに衝突することになり、先端が円錐状に形成された場合は、流速を低下させることなく第２通水路３１に流れ込むことになる。従って、水道水の供給圧力が高い場合には、給水機構部２０において、第１通水路３０から流れ出た水道水が衝突する衝突面の表面は、平面状に形成し、水道水の供給圧が低い場合は、衝突面の表面を円錐状に形成すると良い。

ところで、給水機構部を構成する第１通水路３０を形成する略円錐形状を成す部材は、水流方向に対して前後に移動調整可能に設けるようにすると良い。これによって、水道水の供給圧に適した距離とすることができる。

また、給水機構部を構成する前記第２通水路を形成する衝突面を有する部材は、第１通水路３０の出口面に対して前後に移動調整可能に設けられるようにすると良い。これによって、水道水の供給圧に適した距離に設定することができる。

また、第２通水路３１における円筒部材２５の表面と円筒部材２５を取り囲む水路管２４の外径は、水道供給管の径よりも小さい。これにより、本配管根本用微細気泡生成器１を水道供給管の外径内に収めると共に、本配管根本用微細気泡生成器１の内部通路を流れる水道水の流速を高速にしている。

そして、給水機構部２０においては、取水機構部１０における複数の切欠１１から流れ出た水道水を、円錐状の内面２２に受け入れ、そしてこの内面２２は、水流方向に沿ってその内面径が漸次縮小していき、その後、その水路径が一定の円筒状水路２９ａを形成する第１通水路３０と、この第１通水路３０から流れ出た水道水が、水流方向に鉛直状に形成された円筒部材２５の衝突面に衝突し、当該円筒部材２５の周縁に設けられた隙間に流れ込むようにした形成された第２通水路３１を形成しているのである。

さらに、第２通水路３１における円筒部材２５の表面とこの円筒部材２５を取り囲む水路の表面には、ねじ切り状の凹凸が形成されていて、水道水中の気泡をマイクロサイズ又はナノサイズに微細化するのである。

このように、本配管根本用微細気泡生成器１を構成する取水機構部１０は、その取水面１６が水道水の流入方向に対し鉛直面状に配置され、取水機構部の管体１５の内径に沿って嵌め込まれた状態に設けられた円板部材１３内に、水道水を給水機構部２０側に供給するための複数の切欠１１が形成され、この切欠１１は、水道水が流れる方向が水道供給管の軸方向に対して傾斜するよう設けられ、且つこの切欠１１の内面には水道水が流れる方向と衝突するように略直交する方向に複数の溝１２が形成されているので、水道供給管から供給された水道水が、その給水速度と水圧を高めた状態で、連続的に切欠１１に衝突することになり、水道水中の空気が微細分化された状態で給水機構部２０の給水面３３から家庭内の各給水箇所に水道水が供給されることになるのである。

図２の（ａ）部は、本配管根本用微細気泡生成器の上流側からの外観斜視図を示し、（ｂ）部は、本配管根本用微細気泡生成器の下流側からの外観斜視図を示している。

図２（ａ）において、本配管根本用微細気泡生成器１の筒体２１は、水道供給管側に接続される取水面１６側の外周に例えば雄ネジ１４が形成され、水道供給管（図示せず）に挿入されて螺合により接続される。この場合、水道供給管の内周には、雌ネジが施される。+

図２の（ｂ）部において、上述した給水機構部２０を構成する円筒部材２５とこの円筒部材２５を取り囲む水路管２４の間は第２通水路３１を形成し、この第２通水路３１から微細化された気泡水が外径は、水道供給管の径よりも小さい。これにより、本配管根本用微細気泡生成器１を水道供給管の外形内に収めると共に、本配管根本用微細気泡生成器１の内部通路を流れる水道水の流速を高速にしている。

そして、給水機構部２０においては、取水機構部１０における上述した複数の切欠１１から流れ出た水道水を、円錐状の内面２２に受け入れ、そしてこの内面２２は、水流方向に沿ってその内面径が漸次縮小していき、その後、その水路径が一定の円筒状水路２９を形成する第１通水路３０と、この第１通水路３０を通過して流れ出た水道水が、水流方向に鉛直状に形成された円筒部材２５の円錐状突起物２８に衝突し、当該円筒部材２５の周縁に設けられた隙間に流れ込むようにした形成された第２通水路３１から給水面３４を通って家庭内へ給水管（図示せず）に微細化された気泡を多く含む水が供給されて行くのである。

図３は、取水機構部１０を構成する円板部材１３の外観斜視図を示し、図４の（ａ）部は、円板部材１３の水道供給管側から見た円板部材１３の正面図、図４の（ｂ）部は、図４（ａ）に示す円板部材１３の右から見た側面図、図４の（ｃ）部は、図４（ａ）における円板部材１３の上からの平面図、そして、図５は、図４（ｂ）の矢印Ａ方向から見た円板部材１１の正面図をそれぞれ示している。

取水機構部１０においては、相応の厚みを有する円板部材１３は、例えば、径（Ｒ）が１３．５ｍｍで厚さ（Ｔ）が５乃至１０ｍｍの部材で構成され、図２に示す筒体２１が、水道供給管に嵌め込まれて螺合又は接着等で保持されている。

ここで、円板部材１３の周囲には、等間隔で複数の例えば４個の切欠１１が形成されている。

この切欠１１は、一対の側壁１１ｂ，１１ｃと、この側壁に挟まれた底壁１１ａとから成り、底壁１１ａは円板部材の中心に向けて円弧状に窪んでいる。そして、切欠１１は、水道水が流れる方向Ｃが水道供給管の軸方向Ｗに対して傾斜するよう設けられている。この場合、切欠１１の水道水が流れる方向Ｃの水道供給管の軸方向Ｗに対しての傾斜角度Ｐは、１５度乃至２０度の範囲で最適には１７度が好ましい。

そして、切欠１１は、円板部材１３の同じ周方向で順次隣の切欠１１に向けて概ね１７度で傾斜するよう設けられている。したがって、水道供給管の軸方向Ｗに沿って流れてきた水道水が切欠１１を通過することで、水の流れが、図４の（ｂ）部及び（ｃ）部で示されているようにＣ方向へ偏向した流れとなる。

この水の流れの偏向は、図示しないが、他の二つの切欠１１でも行われるため、水道水が取水部１０を通過することで各切欠１１において水道供給管２の軸方向Ｗに対して左方向に偏向して流出するため、水道水は軸方向Ｗに対して反時計方向に渦巻いた流れとなって下流の給水機構部２０側に流れ込む。

さらに、切欠１１には、両側壁１１ｂ，１１ｃと底壁１１ａとにかけて連続して、水道水が切欠１１を流れる方向Ｃと略直交する方向にねじ切り状の複数の溝１２が設けられている。

図６は、取水部１０の側面から見た円板部材１３における切欠１１を示しており、溝１２は、中央の頂点から左右が斜めに下がる山型に形成されている。山の角度Ｑ（山の両斜面の開放角度）は例えば６０度、山の頂点どうしのピッチの間隔は１．１ｍｍ、山の頂点の幅は０．１ｍｍで概ね形成されている。

このような溝１２を設けることにより、切欠１１の内面には水道水が衝突する方向に凹凸形状または円錐形状の溝１２が形成されるために、水道水の流れに乱流を生じることになる。そして、水全体の流れとしては上記したように左方向１７度に偏向して流出する。

そして、本配管根本用微細気泡生成器１に流れ込む水道水は、入口の取水部の切欠１１を通過することにより軸方向Ｗより偏向されて給水機構部２０の円錐斜面２２，一定の円筒状水路２９ａにより形成される第１通水路３０内に流れ込むのである。

第１通水路３０では偏向した流れの水道水は、第１通水路３０の内壁に斜めから突き当たるため、水道水は、螺旋状に渦巻きながら、給水機構部２０における円筒部材２５に頭部に形成された面（平面又は図１に示すような円錐頂部面）に衝突して第２通水路３１に向かって進む。

第１通水路において流水路の径が漸次絞られて行って水は速度を増した状態で、円筒部材２５の頭部に形成された面（平面又は円錐状突起面）に衝突すると同時に第２通水路３１に流入する前に拡散されるので、急激な圧力低下が生じて、沸騰現象により水道水中には無数の微細なキャビテーション気泡が発生するのである。加えて、第２通水路に侵入した水は。第２通水路の壁２４，２９に形成された凹凸に突き当たることで生じる乱流によって、水中に溶け込んでいる空気の分離が進んでいるため、キャビテーション気泡が一層効果的に発生することになるのである。

一般的な水道水圧は１．５ｋｇｆ／ｃｍ^２から３ｋｇｆ／ｃｍ^２（０．１５ＭＰａ乃至０．３Ｍｐａ）が下限とされており、一般家庭に供給されている水道水の中に含まれている空気をこの水道水圧だけで、キャビテーションにより微細化された気泡を含む水にする。この場合の理想的な水道水圧は、２．０乃至４．０ｋｇｆ／ｃｍ^２（０．２乃至０．３９ＭＰａ）である。

上記の実施形態においては、第１通水路３０の最大口径を第２通水路３１の最大口径より大きくしても、同一口径の形状で構成してもよい。また、第１通水路３０から吹き出される水道水の圧力と、第２通水路３１での拡散による低下する圧力との関係で、適切なキャビテーション気泡を生成するように調整する。

本配管根本用微細気泡生成器１は、一般家庭に供給されている水道に直結されて、水道水の中に含まれている空気を水道水の圧力だけで、キャビテーション作用でウルトラファインバブル化している。そして、配管根本用微細気泡生成器１は、水道メーターの下流側に配置されるが、水道メーターから蛇口までの配管距離は平均で１５メートル程度とされている。この場合、ウルトラファインバブルの目視は不可能であるが、暗所におけるレーザーポインターによって被処理水にレーザーを当てて気泡からの反射光を検出することで、１５メートルの配管の末端でもウルトラファインバブルが形成されていることが確認される。

また、本配管根本用微細気泡生成器においては、給水機構部１０を構成する第１通水路３０を形成する略円錐形状の水路を形成させる部材は、水流方向に対して前後に移動調整可能に設けるようにしているので、水道水の供給圧に適した距離とすることができる。

さらに、給水機構部２０における第２通水路３１を形成する衝突面を有する円筒部材２５は、第１通水路３０の出口面に対して前後に移動調整可能に設けられるようにしたので、水道水の供給圧に適した距離に設定することを可能としたのである。

図７の（ａ）部は、本配管根本用微細気泡生成器を構成する給水機構部２０における水流を説明するための模式図を示す。

図７（ａ）に示すように、水道給水管側から供給された水道水は、第１通水路３０を形成する内円錐状の内面２２に所定の角度で当たって、その流径を徐々に狭めながら一定の円筒状水路２９ａに出て、第２通水路３１を形成する円筒部材の第１通水路側の面２８（図７（ａ）では円錐状突起面）に当たって円筒状の第２通水路３１に導かれ、この第２通水路面に施された凹凸面の溝２９の中をその流水速度を増して通過し、水道水中の気泡の微細化がきめ細かく行われた状態で給水面３３側から家庭内の給水管内に供給されるのである。

図７の（ｂ）部及び（Ｃ）部は、給水機構部２０の組み立て構成図を示すものであり、円筒部材２５が給水機構部２０の内面となるネジ切り調整機構にねじ込み式に挿入されて容易に組み立てられることができるのである。

このように、本配管根本用微細気泡生成器１においては、水道水取水側に設けられた取水機構部１０において、水道圧で給送される水道水は切欠内を通過するとき乱流を生じながら、水道供給管の軸方向に対し傾けて放出された水道水が、給水機構部２０において、取水機構部１０からの水道水がその内壁を旋回して流速を上げながら下流側へ進み、流水速を高めた状態で、さらに水道水中の気泡を粉砕溶解させるので、マイクロバブル水又はウルトラファインバブル水を簡易な構造で生成すること可能としたのである。

１ 配管根本用微細気泡生成器
１０ 取水機構部
２０ 給水機構部
１３ 取水機構部を構成する円板部材
１１ 円板部材の切欠
１２ 切欠の内周面に施された溝
１４ 水道供給管に接続されるための外周雄ネジ
１５ 取水機構部の管体
１６ 取水面
２１ 給水機構部の外側管体
２２ 給水機構部における第１通水路を形成する円錐斜面
２３ 給水機構部と取水機構部間の距離を調整するための調整手段
（ネジ切り調整機構）
２４ 第２通水路を形成する筒体
２５ 第２通水路を形成させる円筒部材
２６ 第１通水路と第２通水路間の距離を調整するための調整手段
（ネジ切り調整機構）
２７ 家庭内給水管に接続されるための雄ネジ
２８ 第２通水路を形成させる円筒部材の第１通水路側の面
（平面又は円錐状突起面）
２９ａ 一定の円筒状水路
２９ 第２通水路に形成される溝（凹凸面）
３０ 第１通水路
３１ 第２通水路
３２ 給水機構部における第２通水路を形成させるための管体
３３ 給水面

Claims (12)

1. 水道水の給水供給管に取り付けられる配管根本用微細気泡生成器であって、
   水道水受水側に設けられた取水機構部と、
   水道水供給側に設けられた給水機構部と、
   とから構成され、
   前記取水機構部は、
   その取水面が水道供給管からの水流方向に対する鉛直面状に配置され、その外周面が水道供給管の内径に沿って嵌め込まれた状態に設けられた円板部材であって、当該円板部材内に、前記水道水を前記給水部に供給するための複数の切欠が形成され、
   前記切欠は、水道水が流れる方向が水道供給管の軸方向に対して傾斜するよう設けられると共に、該切欠の内面には前記水道水が流れる方向と衝突するように略直交する方向に複数の溝が形成され、
   前記給水機構部は、
   前記取水機構部における前記複数の切欠から流れ出た水道水をその円錐状の内面に受け入れて水流方向に沿って当該円錐状の内面の径が漸次縮小し、その後その水路径が一定の円筒状水路を形成する第１通水路と、
   前記第１通水路から流れ出た水道水が、水流方向に鉛直状に形成された円筒部材の衝突面に衝突し、当該円筒部材の周縁に設けられた隙間に流れ込むようにした形成された第２通水路と、
   とを有することを特徴とする配管根本用微細気泡生成器。
2. 前記第２通水路における前記円筒部材の表面と前記円筒部材を取り囲む当該水路の内面表面には、ねじ切り状の凹凸が形成されている、ことを特徴とする請求項１の配管根本用微細気泡生成器。
3. 前記取水機構部に設けられた切欠は、前記円板部材の同じ周方向で順次隣の前記切欠に向け前記水道供給管の軸方向に対して傾斜するよう設けられたことを特徴とする請求項１又は２に記載の配管根本用微細気泡生成器。
4. 前記取水機構部に設けられた切欠の前記水道供給管の軸方向に対する傾斜角度は、１５度乃至２０度の範囲で最適には１７度で形成したことを特徴とする請求項３に記載の配管根本用微細気泡生成器。
5. 前記取水機構部に設けられた切欠は、直線状の一組の側壁と該側壁に挟まれた底壁とで構成されて、
   前記溝は一方の前記側壁の先端から前記底壁を通って他方の前記側壁の先端まで連続して形成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかの項に記載の配管根本用微細気泡生成器。
6. 前記底壁はその中央が前記円板部材の中心に向けて凹む円弧状であることを特徴とする請求項５に記載の配管根本用微細気泡生成器。
7. 前記溝は中央の尖頭から左右が斜めに下がる山型に形成されて、山の角度が４０度乃至８０度の範囲であることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の配管根本用微細気泡生成器。
8. 前記給水機構部において、前記第１通水路から流れ出た水道水が衝突する前記衝突面の表面は、先端が平面状に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の配管根本用微細気泡生成器。
9. 前記給水機構部において、前記第１通水路から流れ出た水道水が衝突する前記衝突面の表面は、先端が前記第１水路側に突き出た円錐状に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の配管根本用微細気泡生成器。
10. 前記給水機構部を構成する前記第１通水路を形成する略円錐形状を成す部材は、水流方向に対して前後に移動調整可能に設けられることを特徴とする請求項８又は９に記載の配管根本用微細気泡生成器。
11. 前記給水機構部を構成する前記第２通水路を形成する衝突面を有する部材は、前記第１通水路の出口面に対して前後に移動調整可能に設けられることを特徴とする請求項１０に記載の配管根本用微細気泡生成器。
12. 前記第２通水路における前記円筒部材の表面と前記円筒部材を取り囲む当該水路径は、水道管の径よりも小さいことを特徴とする請求項１１に記載の配管根本用微細気泡生成器。

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