TW201018527A - Shower device with microbubble generating mechanism - Google Patents

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TW201018527A
TW201018527A TW098123687A TW98123687A TW201018527A TW 201018527 A TW201018527 A TW 201018527A TW 098123687 A TW098123687 A TW 098123687A TW 98123687 A TW98123687 A TW 98123687A TW 201018527 A TW201018527 A TW 201018527A
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flow
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TW098123687A
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Yoshitaka Sakamoto
Yoshiki Shibata
Original Assignee
Yoshitaka Sakamoto
Shibata Corp
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Description

201018527 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種微細氣泡產生機構。 【先前技術】 形成於水中的氣泡依其尺寸分類成迷你氣泡或微氣泡 (甚至是微奈米氣泡及奈米氣泡等)。迷你氣泡為某種程 ❹度的巨大氣泡’在水中急速上升而最後在水面破裂而消 滅。對此,直徑在50/zm以下的氣泡為微細的氣泡,在水 中的滯留時間長,氣體的溶解能力優,因此在水中會縮小, 而在水中消滅(完全溶解)的特殊性質,此稱為微氣泡而 一般化(非專利文獻n 。在本說明書中,所謂「微細氣 泡」除了上述微氣泡之外,也指直徑更小的微奈米氣泡(直 徑1 Onm以上不到1 " m )及奈米氣泡(直徑不到1 )的 概念。 Φ 近年來,此種微細氣泡被應用至多種用途,例如組裝 於浴槽用的氣泡水流喷出部及淋浴頭等的可產生微細氣泡 的裝置已經有各種先前技術(專利文獻。在該等專 利文獻中所揭露的微細氣泡產生機構藉由將水流供給至旋 回流產生翼,該翼形成的渦流從翼體軸部形成的細孔捲入 負壓吸引的外氣而以氣液混合的方式(專利文獻丨·稱為 二相流旋回方式),有別於將流水供給至文式管等的擠壓 機構,使該擠壓機構高流速化通過之際,利用白努利原理 所產生的減壓效果,使溶解於空氣的微細氣泡析出的空穴 201018527 方式(cavitation)(專利文獻2〜5)。 先前技術文獻 專利文獻1 :特開2008-229516號公報 專利文獻2 :特開2008-73432號公報 專利文獻3 :特開2007-209509號公報 專利文獻4 :特開20 07-50341號公報 專利文獻5 :特開2006-1 16518號公報 非專利文獻 1 : 網際網路首頁 (http://unit.aist.go. jp/emtech-ri/26env-fluid/tak ahashi. pdf#search=’ v 夕 口 a 7'、爪杉 j: y 十 / a 7、儿 (c関寸δ研究’) 【發明内容】 [發明所欲解決的問題] 但是’在上述的習知的微細氣泡產生機構中,任一種 氣泡的微細化程度並不充分,在水中的滞留時間長的微氣 泡的產生量’特別是粒徑不滿1以m的微氣泡、奈米氣泡區 域的氣泡產生量不充足的問題。又,專利文獻代表的 二相流旋回方式由於使用旋回流產生翼’有機構性的複雜 問題。 另一方面,採用空穴方式的專利文獻2〜4的微細氣泡 產生機構採用文式管及孔口等的周圍的閉塞擠壓孔,在擠 壓孔的位置由於其他的流路部分的構造不存在,擠壓孔通 過時的流體阻抗上升,無法增加至所希望的流速,又在擠 201018527 壓孔内,由於容易受到從孔内壁面朝徑向的背壓,空穴(減 壓)的效果並不充分,氣泡析出量容易不足。又,希望通 過擠壓機構後的水流中所析出的氣泡要粉碎得更微細,不 能僅期待隨著通過擠壓機構的水流本身的開放及亂流化的 渦流產生,氣泡的微細化程度也會有不足的問題。
本發明的課題在於提供一種微細氣泡產生機構,不使 用複雜的氣液混合機構而能產生足夠量的氣泡,且可大幅 地提升氣泡的微細化的效果,在微氣泡或微奈米氣泡區域 的氣泡產生量可提高到習知技術所無法達到的程度。 [解決問題的手段及發明的效果] 為了解決上述的問題,本發明的微細氣泡產生機構, 包括:-中空的流路形成構件,具有水流入口與水流出口, 並在内部形成從水流人口朝向水流出σ的流路;—衝擊構 件’從上述流路形成構件的流路壁部的内;以及一 間隙形成部’在上述流路内與上述衝突構件的突出方向前 端部相向’其中在上述衝突構件的外周面與上述流路壁部 的内面之間形成水迂迴流路部之同時,在上述衝突構件與 p形成部之間形成擠壓水流通過而產生比上述水迁迴流 部低流量且高流速的水流的擠壓間冑,由上述擠壓間隙 生的負壓而使氣泡析出的間隙通過水流衝擊上述衝擊構 側=左過上述水流$迴流路,而捲人朝該衝擊構件的下游 &入的以使上述析出氣泡粉碎成微細氣泡。 :據上述本發明的構造,衝擊構件設計成從流路形成 的流路壁的内部突出的形狀,又,在該流路内設置與 5 201018527 衝擊構件的突出方向前端部相向的間隙形成部。然後,在 衝擊構件的外周面與流路壁部的内面之間形成水迂迴流路 部之同時’在衝擊構件與擠壓間隙形成部之間形成擠壓間 隙,由水迂迴流路部擠壓水流而形成低流量高流速的水 流。當供給水流至此構造的微細氣泡產生機構時,水流由 由擠壓間隙擠壓而使流速增加。通過間隙的高速水流從間 隙出口釋放,由於根據白努利原理在間隙及其下游側形成 負壓區域,由空穴(減壓)效果使水流中的溶存空氣析出而 產生氣泡。 水中的氣泡與固體粒子不同,相互衝撞容易產生氣泡 的合體’例如專利文獻1中的迴旋流產生翼所形成的微渴 流,氣泡的相互衝擊準確率增大,粉碎本體容易進入微小 氣泡。又’由於僅通過文氏管等公知的擠壓機構通過水 流的速度不夠快,擠壓孔下游侧的減壓程度變小,渦流產 生的程度也變小。目此,空穴產生的氣泡析出量變少,產 生氣泡粉碎的衝擊也不夠,因此無法形成足夠的微細氣泡。 但是,在本發明中,存在習知的文氏管及孔口等的擠 壓孔以外的流路部分的構造’在形成擠壓孔的衝擊構件與 流路壁部之間形成擠壓間隙,而形成使撞擊到衝撞構件的 水流產生迁迴的水流迁迴部,因此在通過間隙時不會過产 地增加流體阻抗’結果該掩壓間隙通過比習知技術還快速 的高速水流。藉此’擠壓間隙及其下游的空穴(減麼)效 果可大幅地提高,在溶存空氣濃度相同的水流中可析出更 多量的氣泡(而且’水為1λ氣壓,抓的條件下的飽和 201018527 溶存氧量為8.llmg/L (約8ppm),若也考慮氮的溶存,大 虱的溶存空氣量約30ppm)。 又’藉由擠壓間隙的通過流速高速化,在下游側做立 體廣角地擴張而形成的三維的負壓區的全體中形成多數個 微小渦流。又,衝擊至衝擊構件而通過水迂迴流路部的水 流在衝擊構件的下游側迴旋,以更大流量激起的亂流重疊 流入上述的負壓區域。包含析出氣泡的擠壓間隙的通過流 ❹ 束藉由此二個系統的亂流而激起三維流動而做隨機攪拌 之同時,包圍析出的氣泡的多數個微小渦流分別將氣泡引 入其本身,結果有效地進行氣泡的微粉碎,容易得到高濃 度的粒徑小的微細氣泡。 氣泡由氣液介面圍繞而存在,在其介面上水的表面張 力作用。由於表面張力是作用使表面縮小,具有情形介面 的氣泡,表面張力的作用是做為壓縮内部氣體的力。氣體 係根據亨利法則而溶解於水,因此本身加壓的氣泡内的氣 ®體可更有效地溶解於水。由於微小氣泡中,特別是微氣泡 或微奈米氣泡在水中縮小存在,在破滅的瞬間會產生非常 大的壓力。 又’氣泡具有溶於水中的離子會聚集在氣液介面的特 陡,集中的離子使氣泡縮小而濃縮。結果,水中的微細氣 /包成為介面電荷密度非常高的狀態。水的群聚構造(氫結 «網)為水为子HaO以及由水分子電解而產生的若干h+與 〇H所構成’但氣泡的介面構造有容易收集H+或0H—的傾 @ ’與水的體積相比’離子的密度變高,結果使氣泡的介 7 201018527 面帶電。又,該傾向對0ir較強,因此在一般的邱條件下, 氣泡介面有帶負電的傾向。藉由氣泡帶電’在高濃度地產 生微細氣泡的情況下’靜電性質的反作用力與氣泡相互作 用,氣泡彼此合體而造成粗大化及氣泡濃度降低。又期 待發現由肖染物質及金屬離子等由於靜電引力❿吸引至表 面的效果以及對於與包含微細氣泡接觸的生物體(例如人 體)的活化生理的效果。而且,容易從微細氣泡產生自由 基(free radical),特別是由於游離氫氧基等的自由基 為反應性非常高的物質,可有效地用於污物的分解及殺菌。 以下,針對附加於本發明的微細氣泡產生機構的構造 的各種要件做說明。 首先,水迂迴流路部雖然可以僅形成於在上述流路内 從水流通方向觀看在上述衝擊構件的突出方向的單側,但 右形成於在上述流路内從水流通方向觀看在上述衝擊構件 的突出方向的兩侧’則朝向氣泡析出的下游侧的負壓區 域,從衝擊構件的兩側旋轉進入的亂流合流而氣泡粉碎效 果可更為提高’可有效地產生微細氣泡,X,利於得到更 細直徑的微細氣泡。 在水机入口與微細氣泡產生機構之間,設有準備擠壓 機構’增加來自水流人口的水流的速度而導人微細氣泡產 生機構。藉由設置此準備擠壓機構,可更提高擠壓間隙及 其周圍的流速’氣泡可更微細化及高濃度化。 接著在衝擊構件及間隙形成部的形成擠壓間隙的各 相向面的至少纟中之-形成減壓空洞。βρ,在冑擊構件至 201018527 間隙形成部面向擠壓間隙的面上形成的減壓空洞有做為使 流速變小的滯留空間的功能’因此與擠壓間隙内部的流速 差擴大,可顯著地提高由白努利原理產生的空穴(減壓) 的效果。結果’增加水流中的溶存空氣產生的氣泡析出量, 可提高水流中的微小氣泡的漢度。從充分地確保負壓區域 的觀點而言,減壓空洞的開口直徑最好在1 mm以上,深度 最好比開口直徑大。 又,若使減壓空/同在水流中共振’由該共振產生超音 波共鳴’氣泡析出的空穴與共鳴振動可促進氣泡粉碎。在 形成圓筒形的減壓空洞時’就共鳴波的帶域為超音波帶 (100kHz以上)的觀點而言,其開口直徑不到i〇mm(最好 是未滿4mm) ’深度與開口直徑相等或比開口直徑大(最好 是大約開口直徑的整數倍)。 接著,衝擊構件及上述間隙形成部的形成擠壓 各相向面的至v其中之一,在水流入側形成該播麼間隙從 上游側朝下游側漸次縮小的掛星傾斜面。藉此,由於播屢 間隙的相向間隔係從擠覆間隙入口朝間隙深處連續地縮 小,,、因此水流可朝間隙深處順利地被擠屡,而可減低通過 間隙時的流量損失而描古、力、古 都从彼藤 &同流速。又,衝擊構件及間隙形成 部的擠壓間隙的各相向 成該㈣間隙從上… 其中之一’在水流出側形 可。 、、側朝下游側漸次擴大的擠壓傾斜面亦 社衡擎構件(或者是後 出部分的外周而, 门衝拏構件)的流路内突 面上形成水流剝離凹凸部。藉由上述的水流 9 201018527 制離凹凸部形成於”構件的外周面,在流路的中心轴向 向上流動的水机越過水流剝離凹凸部之際容易產生水 流的剝離,可促進水浠砧 少 的亂流化。水流剝離凹凸部為形成 ;衝擊構件的抓路内突出部分的外周面的螺紋。螺紋係相 對於以衝擊構件的轴線為法線的假想面具有—定的傾斜 角’水流與該假想面平行方向而朝衝擊構件流入時,橫切 過相對於該水流方向傾斜的複數個螺紋而回到衝擊構件的 下游側λ時’在水流從一邊的谷侧朝相反的谷侧越過山 的稜線部之際’對上述亂流化有貢獻的水流剝離特別容易 產生。 在微細氣泡產生足夠的程度上,擠壓間隙與水迂迴流 路部分別調整各尺寸,使得在以供給壓力G.2MPa (表壓, 、下相同)供給水至水流入口時,通過擠壓間隙的水流的 最大"IL速為8m/秒以上(上限值並無限制,供給壓力〇. 2Μρ& 為可能的上限值,例如以5〇m/秒表示)。又擠壓空間產 生的最大負壓最好為〇. 02MPa以上(理論的上限值為 〇. 1 MPa )。特別是形成上述的減壓空洞的情況下,當以供 給壓力0. 2MPa供給水至上述水流入口時,上述減壓空洞的 全區域容易維持0.02MPa以上的負壓狀態。又,藉由減壓 空洞的全區域成為該程度的負壓狀態,藉由旋入亂流使鄰 接於衝擊構件的下游侧的的負壓區域也可維持在〇.〇2MPa 以上的負壓狀態。使氣泡析出的空穴效果顯著化。而且, 水供給至微細氣泡產生機構的供給壓力在例如直接結合於 水道而使用的情況下,大約在〇_ lMPa〜〇. 6MPa的範圍内變 201018527 動另方面田然也可由泵加壓供給,此時的供給屢力 的上限值並無特別限制(例如可以是大約謂pa)。 擠魔間隙及減壓空间或者是形成於其下㈣的負μ區 的負壓等級最好暑 ft 取野疋ϋ· 05MPa以上。藉由產生該等級的負 壓’不僅可以析出溶在相·奋 , 产 子二氣’也可以使局部的水沸騰而產 生氣泡’可提高可產生的微小氣泡的濃度。 在上述的負壓產生條件下,若以供給壓力0.—a供給 φ水至水流入口,在本發明特有的微細氣泡產生機構的情況 下,包含於從上述水流出口喷射的水流的微細氣泡的數平 均粒徑在U)…下。例如,在採用具有圓形轴斷面的衝 擊構件的情況下,當以供給壓力^鳥供給溫度抓的 水至水流入口時,調整具有圓形轴斷面的衝擊構件的外徑 與水迁迴流路部的流通斷面積,使配置於水运迴流路部内 的衝擊構件的雷諾數在10〇〇〇以上。 當圓柱形斷面的衝擊構件配置於水流中_,衝擊構件 春料徑為D,流速為u,水的動黏滞係數為卜因此雷諾 數Re為
Re = UD/ ρ (無因次數( i) 該圓柱斷面的衝擊構件周圍的水流在雷諾數k在 1500以上而變成亂流’特別是Re纟以上時,由於 旋入的亂流所造成的氣泡的微粉碎效果係跳躍式地提高, 因此在個數平均值等級的氣泡粒徑容易地縮小至習知:術 困難達到的10”以下的值。例如,若調整水廷迴流路部 的流通斷面積而使平均流速在8m/秒以上’則藉由將且有 11 201018527 圓形軸斷面的衝擊構件的外 卜么調整至1〜5關,容易確保雷 諾數Re的值在1 0000以上的值, 值而有效地產生個數平均值 在10 β m以下的平均粒徑的微細氣泡。
特別是水迁迴留路部的流通斷面積調整成當供給虔力 為0.5挪而溫冑1(^的水供給至水流入口時使平均 在㈣上’調整具有圓形轴斷面的上述衝擊構件的外 徑至1〜5關’使配置於水迂迴流路部内的衝擊構件的雷諾 數超過2_〇的值。然後’若通過衝擊構件形成的擠愿間 隙的水流的最大流速在❿/秒以上,則包含於喷射水流的 微細氣泡的數平均粒徑在不積極添加電解質的自I水(或 井水)等可縮小至習知技術所無法達到的1//m以下的值 (例如ΙΟΟηιη以上500nm以下的值)。即,在數平均值等 級為微耐米氣泡區域的微小氣泡’即使不使用複雜而高價 的氣泡產生裝置也可容易地產生。特別是,氣泡粒徑縮小 :位數使氣泡介面的面積縮小二位數,因此氣泡介面的電 荷密度與數"m等級的粒徑的氣泡相比,估計上升5〜1〇 倍以上,可使後述的生物體(人體或動物體)的生理活化 效果顯著化。又,在上述的流速條件充足的狀況下,擠壓 間隙及減壓空洞或下游側負壓區域的負壓等級可提高至 0,〇5MPa以上,可產生微小氣泡的濃度也大幅地提高。 接著,在本發明的微細氣泡產生機構中,若擠壓間隙 的間隔縮小’間隙通過流量減少,流入水迂迴流路部的水 量會增大。因此’在擠壓間隙的通過流速不會過度減少的 範圍内縮小擠壓間隙,在擠壓間隙產生的微小氣泡的轉入 12 201018527 亂流所造成的微細化效果被提高,可產生更細直徑的氣 泡。另一方面,若擴大擠壓間隙的間隔,由於擠壓間隙内 的流通阻抗減少,水迂迴流路部在總和的流路斷面全體所 得到的喷射流量可增加(此時,由間隙間隔的設定值,雖 然擠壓間隙内的流速會有不足的傾向,在確保喷射流量優 先的情況下有利)。於此’在本發明的微細氣泡產生機構 中’若設置可變更調整擠壓間隙的間隔的擠壓間隙調整機 Φ 構,則對應於氣泡細徑化與喷射流量的要求等級而適當地 調整擠壓間隙的間隔’又’安裝微細氣泡產生機構的水道 的水壓等級不一樣的情況也可藉由調整擠壓間隙的間隔而 使喷射流量適當化。 接著,在衝擊構件上形成喷嘴通路,與流路壁部一起 朝突出方向貫穿該衝擊構件,一端側在該衝擊構件的前端 侧朝擠壓間隙開設氣體喷出口,另一端側貫穿流路壁而在 壁部外面開設氣體取入口。藉此,由產生於擠壓間隙内的 ® 水流負壓使流路壁部外側的外氣從氣體取入口經由喷嘴通 路吸引、供給至擠壓間隙内。根據該構造,除了空穴現象 所析出的氣泡’從喷嘴通路吸引的外氣也成為氣泡而混入 水流中’因此可得到更高濃度的微小氣泡。又,由於水迂 迴流路部造成的迴旋亂流的氣泡微粉效果變大,即使由外 氣吸引而取入的氣泡稍微粗大,可充分地進行微細氣泡的 粉碎。此時’可在與衝擊構件及間隙形成部形成擠壓間隙 的各相向面的至少其中之一形成上述減壓空洞,使形成於 衝擊構件的噴嘴通路開口於該減壓空洞中。由於在減壓空 13 201018527 洞:產生特別大的負壓’於此藉由開口於喷嘴通路而增加 外氣吸引的量,可提高微細氣泡的產生濃度。 又,在本發明的微小氣泡產生機構中,在衝擊構件的 下游側形成貫穿流路壁部而設置副吸引噴嘴部。該副吸引 噴嘴部具有噴嘴通路’其一端側在流路内開設氣體喷出 口,另一端側在壁部外面開設氣體取入口,由流路内產生 的水流負壓,使流路壁部外侧的外氣從氣體取入口經由喷 嘴通路吸引,藉此比微細氣泡產生機構所產生的微細氣泡 的粒徑大的附加氣泡從氣體喷出口導入流路内的水流。該 副吸引喷嘴部由於在擠壓間隙的下游側開設喷嘴通路,經 由該通路,外氣在比擠壓間隙的流速還小的狀態下混入水 流。結果,可產生比外氣吸引或導入擠壓間隙時粒徑還大 的氣泡。即,容易得到在擠壓間隙所產生的微細氣泡與從 副吸引喷嘴部導入的直徑較大的氣泡的兩種等級的氣泡混 入的水流。特別是迴避衝擊構件所造成的迴旋亂流的形成 區域的下游側,即迴避迴旋亂流所產生的氣泡粉碎效果顯 著的衝擊構件的正下方區域(例如,從衝擊構件起其斷面 外徑的3倍以内的距離),在其下游侧設置副吸引喷嘴部, 從副吸引喷嘴部導入的氣泡其過度的粉碎被抑制,從該副 吸引喷嘴部導入的氣泡的尺寸調整為例如數平均粒徑在 10 0 " m以上(上限值為例如1觀以下)。 上述的副吸引喷嘴部形成具有從流路壁部的内面突出 的喷嘴突出部,在該噴嘴突出部的突出方向前端可開設氣 體喷出口。水流沖擊至從流路壁部的内面突出的副吸引喷 201018527 嘴部的喷嘴突出部,藉此在噴嘴突出部的下游側產生渴流 乃至亂流,可粉碎從氣體喷出口導入水流中的氣泡。 本發明的微細氣泡產生機構具有例如筒狀的本體框體 以及開口於該本體框體内而於軸線方向可拆却地***並於 内部形成流路的另外的筒狀的流路形成構件,衝擊構件與 間隙形成部可形成於該流路形成構件。在衝擊構件上設置 上述的喷嘴通路或者是具有喷嘴通路的副吸引喷 ❹在流路形成構件與本艘框體的内周面之間,在抽線方向的 兩端位置上設有分別液密地密封該兩者的密封構件。然 後’在軸線方向上’在位於密封構件之間的外周面與内周 面之間’可形成貫穿本體框體的壁部的空氣取入口與連通 的空氣導入間隙。 又’在流路形成構件為樹脂成形髏時,衝擊構件相對 於該流路形成構件的樹脂製的流路壁部,前端側突出於流 路内,後端側在比本體框體的内面還更内侧而露出於流路 ©形成構件的外周面,配置成貫穿該流路壁部的形態。如前 所逑,如此對於流路形成構件,衝突構件的組裝變得容易。 由於在厚度方向貫穿流路壁部的形狀安裝衝擊構件,衝擊 構件不露出流路壁部的外周面而成為突出的形態,其外侧 以本體框體隱蔽。 具體而言,在衡擊構件的外周面形成公螺紋之同時, 鎖入貫穿形成於流路壁部的母螺紋孔。藉此,對應於在該 Z螺紋孔内的該衝擊構件的螺進量,可調整擠壓間隙㈣ 而且,上述的公螺紋部當然也可活用作為上述水流剝 15 201018527 離凹凸部。 接著g隙形成部係做為相向衝擊構件,形成於以流 路的剖面中心為中心的與衝擊構件的相反側,從壁部内面 向衝擊構件突出,而擠麼間隙係形成於衝擊構件的突出方 向前端部與相向衝擊構件的突出方向前端部之間。例如, 衝擊構件的前端面可與流路壁部内周面相向而形成擠壓間 隙,,在此情況下,流路壁部與衝擊構件的相向部分形成間 隙形成部。但是’在該構造中,由於擠壓間隙位於壁面摩 擦所把成流量知失大的流路軸斷面的外周緣區$,擠壓間 隙的通過流速也變小。但是,藉由設置相向衝擊構件,擠 壓間隙的形成位置接近流速大的斷面中心,擠壓間隙的通 過流速增大’冑穴現象效果提高,可更有效地產生微細氣 泡。 又,衝擊構件與相向衝擊構件至少其中之一面向上述 擠魔間隙的前端部分形成縮徑部,其具有愈向前端愈小的 錐拔狀的周側面。藉由設置如此的縮徑部,可達到以下的 效果。 •在衝擊構件至相向衝擊構件的縮徑部的外周面前端部 份,水流的衝擊迂迴長度比外周面底端附近短而流速增 大。又,位於縮徑部外周面的水流方向上游侧的部分形成 上述擠壓傾斜面。藉此,可更提高擠壓間隙附近的亂流虞 生效果,南微細氣泡的產生效率。 •相對於衝擊構件與相向衝擊構件,水流的沖擊迂迴造成 渦流乃至亂流的產生效果,不僅在與其相向方向正交的 201018527 面,也在與相向方向 _ 订的内側(即,在擠壓間隙侧越過 縮徑部的方向)產生,= > —維的氧泡為粉碎效果更為提高。 在《X置相向衝擊構件的情況下,衝擊構件及相向衝擊 構牛的其中t或兩者’在朝向上述擠壓間隙的前端面上 形成朝間隙形成方向Μ、士 @ 又乃门徂進的減壓空洞。特別是在衝擊構件 及相向衝擊構件的其中之一形成減壓空洞。在另一邊,當 採用其前端以朝向減壓空洞的開口的位置關係形成縮徑部 ❹的構造時擠壓間隙内的水流可由該縮徑部大幅地提高速 度。然後,#由料速的水流與減廢空洞内的停滞部分相 接,而產生極大的流速差。又,在越過縮徑部之際,藉由 水流在減壓空洞側以變曲形態迂迴,該流速差的生成區間 也會增大(此效果在縮徑部的前端侧的一部份進入減壓空 洞的内部而進行位置調整時會變得顯著)^而且,如後所 述’藉由該縮徑部的形成’減壓空洞的共鳴效果可能會更 顯著。當微細氣泡的產生效率提升時’對氣泡直徑的更微 細化具有效的貢獻。 具體而言’在衝擊構件的前端面形成減壓空洞的開口 邊緣部的邊緣區域與縮徑部的錐拔狀的周側面相向使擠壓 間隙具有楔形斷面’且空間外周侧開放於水运迴流路部的 圓環狀的間隙周緣空間與減壓空洞係經由形成於減壓空洞 的開口内周緣與縮徑部的周側面的相向位置上的圓環狀的 細腰間隙部而相互連通。藉此,關於縮徑部外周面的位於 以水流方向為中心的擠壓間隙兩側的部分也作為輔助間隙 的功能。因此,未通過擠壓間隙的水流在通過該輔助間隙 17 201018527 之際產生空穴現象’提高微細氣泡的產生效率。 而且’在設置相向衝擊構件的情況下,水迂迴流路部 係形成跨越衝擊構件的外周面與相向衝擊構件的外周面的 开乂狀藉此,衝擊構件與相向衝擊構件雙方,可更提高析 出氣泡的微粉碎效果。 又,‘以擠壓間隙的水流入侧開口位置中的間隙間隔 的中心為間隙中心而定義時,由流路的剖面半徑方向,從 流路壁部的㈣㈣隙中心的距離比從斷面中心的距離小
的範圍中’從該斷面中心於半徑方向上移動既定長度而調 整擠壓間隙的形成位置’可提高在擠壓間隙的微細氣泡的 產生效率。 流路形成構件的外側以本體框體覆蓋的構造,衝擊構 件與相向衝擊構件分別㈣於該流路形成構件的樹腊製的 流路壁部,前端側突出於流路内,後端侧在比本體框鍾的 内面還内側之處露出於流路形成構件的外周面,配置成
穿該流路壁部的形態。然後’相向衝擊構件在外周面形 公螺紋之同時’鎖人貫穿流路壁部的母螺紋的構造。藉此 對應於該母螺紋内的該相向衝擊構件的螺進量而調整播 間隙的間隔。又’藉由衝擊構件以同樣的螺紋構件形成 可調㈣路斷Μ的擠壓間㈣位置(特別是半徑方向 從斷面中心的偏移量)。該相向衝擊構件的公螺紋也是 用成上述水流制離凹凸部。 【實施方式】 18 201018527 以下’已附加的圖式說明實施本發明的形態。 第1圖為組裝有本發明的微細氣泡產生機構的熱水循 環式浴槽單元的一例。熱水循環式浴槽單元】具有浴槽3〇1 以及微細氣泡產生機構21。微細氣泡產生機構21在本實 施形態中作為筒狀的氣泡產生模組構成(外觀形態並不限 定於此),貫穿浴槽301的壁部而可拆卸地安裝於模組安 裝部302上,形成於前端的水流出口開口於浴槽内面。該 參微細氣泡產生機構21經由配管311、加壓溶解槽31〇及配 管312而連接於泵313的流出側。另一方面在浴槽3〇1 形成流出口 303,經由配管314連接於泵313的流入側。 當泵313作動時,浴槽301内的熱水^經由配管314 吸出,經由配管312送入加壓溶解槽31〇中。熱水WA在通 過設於配管312上的吸引器315之際,將外氣以減壓吸引 的形態取入,壓送至加壓溶解槽31〇内而進行氣液混合, 提高溶存空氣的濃度。而且’加壓溶解槽31〇内的溶解壓 ❹.力對應於出口侧的壓力調整閥316 (或泵流量),在例如 大約〇.15MPa〜iMPa (表壓,以下相同)的範圍内做調整。 溶存空氣濃度高的熱#WA在通過微細氣泡產生機構以之 際產生了微細氣泡BM,在該浴槽3Q1内成為水流wj而喷 射。 而且,在冷槽301内,如此,溫水供给管及燃燒配管 等’追加在浴槽的一般設計中的配管系。但是,該等配管 系由於全部都是已知的,因此省略其說明。 第2圖為詳細表示微細氣泡產生機構21的内部構造。 19 201018527 微細氣泡產生機構21具有水流入口 31與水流出口 , 從流路形成構件2〇的流路壁部25的内面突出的衝擊構件 22以及在流路1^内與衝擊構件22的突出方向前端部相向 的間隙形成部23。如第5圖所示,在微細氣泡產生裝置21 中,在衝擊構件22的外周面與流路壁部25的内面之間形 成水迂迴流路部251。又,在衝擊構件22與擠壓間隙形成 部23之間形成擠壓間隙21G,擠壓通過水流而形成比水迂 迴流路部251低流量且高流速的水流。
當從水流入口 31供給水留置流路FP時,如第14 ( b、 C)圖所示’水流負壓產生於擠壓間隙21G,藉由該空穴效 果析出溶解空氣,在間隙通過水流WF產生氣泡BM。另一 方面,在第5圖中,水流並非全部供給至擠壓間隙, 相當部分衝擊衝擊構件22,而朝水迂迴流路部251侧迂 迴。如第15A圖,該迂迴的水流產生多數個三維的小渦流 同時形成旋入該衝擊構件22的下游側的旋入亂流CF。形
成於間隙通過水流WF的析出氣泡BM被捲入該旋入亂流邙 而粉碎成微細氣泡。 以下,做更詳細的說明。 如第2圖所示,微細氣泡產生機構21具有由兩端開口 的樹脂成形體構成的筒狀的本體框體1〇、在該本體框體 内從開口可拆卸地***轴線方向且内部為流路Fp的另外 筒狀的樹脂成形體構成的流路形成構件2〇。如第$圖及第 5圖所示,間隙形成部23作為以流路中心Fp的剖面中心〇 在與衝擊構件22相反側,從壁部内面朝衝擊構件22 ^出 20 201018527
的衝擊構件(以下也稱為相向衝擊構件23),擠壓間隙21G 形=於衝擊構件22的突出方向前端部與相向衝擊構件Μ 的犬·出方向前端部之間。
流路形成構件2〇的内周面具有於形成圓筒狀的以下 P备納於本體框體10内時成為前端侧(水流出口 側)的流路本體26、嵌合於本體框體1〇的水流入側的 開口内周面的嵌合底端部27、具有比流路本體部Μ小的 ==接流路本體部26與嵌合底端部Μ的成為上述流 路I 25的連接部(以下稱為連接部25)。如第4圖所 二出^部25,衝擊構件22與相向衝擊構件23的前端 ==路…,後端侧在本體框體“的内侧露出流 路形成構件20的外周 ^ ^ 成貫穿該連接部25的形態。 在流路形成構件20與本體柩截1n — 0日 興本體框體10之間,在軸線方向 二:位置上設有液密性密封兩者的密封構m 275。 具體而言,在流路本體部. 9β1 的外周面前端部形成環狀的密 卜在形成於該密封突緣261的前端面圓周方向 上的雄封槽丧合著橡缪製 笔α如 诼膠製的第-密封構件(0形環)262。 另一方面在嵌合底端部 絡979 . 7的後鈿部也形成環狀的密封突 緣272,沿著該密封突緣272的前 封槽嵌合著橡膠製的第肖方向形成的密 茶封構件(〇形環)275。 如第3圖所示,本體框體1〇在後端開 母螺紋部10u,另一方面 上形成 緣m。在流路形成構件戟-形成公螺紋部27t,流路…/底端# 27的外周面上 形成構件20從後端侧***本體框 21 201018527 體10内’同時螺合於母螺紋部1()u,藉此安裝於流路本體 部26的第一密封構件262壓接於承載突緣1〇5的後端面, 安裝於嵌合底端部27的第二密封構件275壓接於本體面 10B的後端面而形成密封的狀態。
在比流路形成構件20的嵌合底端部27的密封突緣272 還後端侧的外周面上形成連接用公螺紋27扣〇形環273嵌 合於該底端料周。又,在比本體框體1()的承載突緣1〇5 的還前端側内周面上形成連接用母螺紋部278u,在其底面 内周嵌合著G形環279。該等連接用公螺紋部m及連接 用母螺紋部278u形成流通路徑連接部,用於使欲導入微細 氣泡的流㈣流經通路連接於微細氣泡產生機構21,例如 配管、導管、冑、喷嘴等各種的流通路徑形成構件藉由螺 合而連接。而且,流通路徑連接部可以是兩端皆為公螺紋 部,也可以是兩端皆為母螺紋部。又,流通路徑連接部並
不限於螺紋部’只要能確保必要的耐壓,可採用例如推壓 連接件等公知的各種配管連接構造。 在第1圖中’微細氣泡產生機構21係以連接用母螺紋 部278U鎖入浴槽301侧的模組安裝部3〇2側(的母螺孔) 的形態安裝著’配管311藉由將形成於其末端的公螺紋部 鎖入第2圖所示的該微細氣泡產生機㈣的連接 部278u而安裝。 螺紋 接著,如第2圖所+ 固所不,在水流入口 31與微細氣泡產生 機構21之間’設有增加從水流人口 31的水流速度而導入 微細氣泡產生機構21的準備擠壓機構30(也參照第3圖)。 22 201018527 該準備擠壓機構30具體而言具有形成水流入口 3的圓筒狀 的導入部31A以及在該導入部31A的下游侧階梯狀的縮徑 形態連通而一體化的小徑部32。在本實施形態中,該準備 擠壓機構30作為筒狀的另外的樹脂成形構件形成,其嵌合 於以開口於後端的形態同心地形成於流路形成構件2 〇的 嵌合底端部27的收容凹部271上。而且,嵌合底端部27
的收谷凹部271與準備擠壓機構3〇的外周面之間藉由橡膠 製的〇形環311密封。 如第4圖所示,小徑部32的内徑設定成比流路形成構 件20的連接部25 (微細氣泡產生機構21安裝於其上)的 内徑還小(例如連接部25的内徑為d。,小徑部32的内徑 為 士 ’ {(de_ dl)/(Mxl〇〇(%)的值=5〜5〇%)。又由縮 =部32擠壓的水流在流人連接部&側之際由流路擴大所 1成的亂流化(即流速減少)的影響對微細氣泡產生機構 隙21G不太大’而以此條件將流動方向上播麼 W 21G的形成位置(衝擊構件22的中心轴線p的位置) 部32的後端位置的距離α設定成比連接部以的内 (最好…為…下)。而且,…圖 4成形構件2G的嵌合底端部27的後端面上在 向衝2= 圓弧狀斷面的切槽276,衝擊構件22與相 、構牛23》別進人此處,縮小上述距離“。 以下’針對微細氣泡產 及第5圖做說的詳細構造以第4圖 屬製(β "構件22與相向衝擊構件23皆以金 ,不錄鋼製)的螺紋構件形成。具體而言,在衝 23 201018527 擊構件22的外周面形成公螺紋部22t,其鎖入於貫穿連接 部(流路壁部)25而形成的母螺孔22u。對應於衝擊構件 22鎖入該母螺孔22u内的量,而調整擠壓間隙21G的間隔。 又’在相向衝擊構件23的外周面上也形成公螺紋23t,其 鎖入於貫穿連接部(流路壁部)25而形成的母螺孔23u。 對應於相向衝擊構件23鎖入該母螺孔23u内的量,而調整 擠壓間隙21G的間隔。以上’實現了可變更掛壓間隙2 ^ G 的間隔而調整的擠壓間隙調整機構。
如第2圖所示,衝擊構件22與相向衝擊構件23以^ 穿連接部25的壁部(流路壁部)託的形態配置而由上劫 :本體框體1〇隱蔽,其前端侧皆相對於連接部25的壁, 犬出流路FP $ ’其後端側在本體框體的内側露出流與 形成構件20的外周面。 a岡事偁仟“與相向衝擊構件23皆於相同: 旋進,則形成連接部25的流路斷 斷丰徑方向的擠壓丨 21G的位置可以變更。如
件的旋進,突出於遠接邮9ς 為了容易調整1 延哭出於連接部25外的衝 構件23的各頭邱迪而μ \ 午22與相向^ 且的工二 分別形成供卡合六角鈑手等έ 八的工具卡合孔222、232。而且 壓間隙叫的間隔及位置的調整時,、:=進行^ 擊構件23對於連接部(流路壁部)2構件22與相卢 現無法旋進、一體化 藉由***成形 菔化的構造。而且, 衝擊構件23的其中之俚衝擊構件22與柄 -體化。 可螺進操作’另-不能旋進而固 24 201018527 接著,如第5圖所示,在衝整 m ?)c ^ - μ, 搫構件22上,面向擠壓間 t “端面上形成引導入間隙形成方向的減塵空洞 又’在相向衝擊構件23上,其前端面向減堡空洞221 開口的位置關係形成縮徑部23k (但在相向衝擊構件^上 可形成減壓空洞,在衝擊構件22上可形成縮徑部卜 =目向衝擊構件23的縮徑部挪具有愈向前端直境遇小的 ❹ 狀的= 231:具體而言為圓錐面卜位於該錐拔 擠壓;隔? 31的水流入側(流動上游侧)的部分構成該 2間隔加的間隔從上游側向下游側漸次縮小的擠壓傾 二V位於水流出#"流動下游側)的部分構成該擠 面:G的間隔從上游側向下游側漸次擴大的擴大傾斜 衝擊構件22與相向衝擊構件23係同心配置。又 具有與衝擊構件22的外周面同心的位置關係的 件22的Φ的内周面。錄,如第6圖所示,在包含衝擊構 牛22的中心轴線的斷面中’減壓空洞221的開口内邊緣位 =至相向衝擊構件23的縮徑部饥的外周面的距離為間隙 =間隔卜減壓空洞221的内徑d3設定成比該間隙流通 3大。在本實施形態中,減屋空洞22i的内徑心為 咖比可調整間隙流通間隔冷的上限值1.—大。又, :壓空洞221的深度Η設定為内徑d3的0.5〜5倍,最好 4倍的值。而且,在第6圖中,縮徑部饥調整輛線 方向的位置’使前端部的一部份進入減壓空洞如的内部。 如第5圖所示,擠壓間隙叫藉由在衝擊構件22的前 25 201018527 端面’使成為減壓空洞221的開口邊緣的邊緣區域224與 , 縮徑部23k的錐拔狀的周側面231相向而形成具有換形斷 面的圓環狀的間隙邊緣空間251n。該間隙邊緣空間 的空間外周側開放於水迂迴流路部251之同時,在減堡办 洞221的開口内邊緣與縮徑部23k的周側面相向的位置上 形成圓環狀的細腰間隙部2in而與減壓空洞221相互連通 的構造。水运迴流路部251在流路FP内從水流通方向觀看 在衝擊構件22的突出方向的兩側,形成分別跨越在衝擊構 件22的外周面與相向衝擊構件23的外周面。 鲁 又’如第6圖所示,擠壓間隙21G的水流入侧開口位 置中的間隙間隔的中心位置定義為間隙中心Q時,在流路 FP的斷面半徑方向上,從流路壁部的内面至間隙中心卩的 距離7?在不小於從斷面中心〇至間隙中心q的距離又的 範圍内,該間隙中心q從斷面中心〇於半徑方向偏移而調 整擠壓間隙21G的形成位置。 回到第4圖,在衝擊構件22的下游側,在連接部託 _ 上設有副吸引喷嘴部24。副吸引喷嘴部24貫穿連接部託 的壁部之同時,具有喷嘴通路241,在一端侧於流路Fp内 開氡體喷出口 241d,在另一端侧在壁部外面開設氣體取 入口 241e。如第4圖所示,當水流負壓產生於流路Fp内 時,流路壁部外側的外氣AA從氣體取入口 24le經由喷嘴 通路241被及引,成為比在微細氣泡產生機構Η產生的微 細氣泡的粒徑大的附加氣泡,從氣體噴出口 241d導入流路 FP内的水流。副吸引噴嘴部24具有從連接部託的壁部内 26 201018527 面突出的喷嘴突出部24b,在誃 向前端開設氣體噴出口 24 *出部24b的突出方 的外周面形成公螺紋部2“之;:’在副吸引喷嘴部Μ 部25的母螺孔24u,㈣ 鎖入貫穿形成於連接 流路内的突出高度。 量可調整噴嘴突出部24b的 % 如$2圖所示’在_形成構件Μ的外周面與本體框 2的内周面之間’在轴線方向的兩端位置上,分別設置 性密封兩者的密封構件262、311、然後在軸線方向 =於密:構件262、311之間的上述外周面與内周面之 間形成空氣導入間隙:AS,其連通於貫穿本體框體ι〇的壁 部的空氣取入口 12。 在本實施形態中,擠壓間隙21G與水迁迴流路251當 以0.2MPa的供給壓力供給水至水流人口 Μ時調整各尺 寸,使從水流出口 106的喷射流量為6〜12公升/分。例如 包含第1圖〜第6圖所揭露的流路形成構件2〇的主要部分 各部的具體尺寸可由以下決定。 (第4圖) .流路本體26 :内徑= 8.6mm,流路長=7〇 5職 .連接部25 :内徑d〇= 5. 4mm,流路長=24mm •準備擠壓機構30的縮徑部:内徑dl==3mm,流路長= •準備擠壓機構30料入部31A :内徑流路長 ==1 0mm (第6圖) •衝擊構件22:螺紋外揠:M4.8,流路突出高度:31㈣ 27 201018527 .減壓空洞 221 :内徑 d3= 2mm,深度 Η: 4. 5mm( H/d3= 2 5) •相向衝擊構件23:螺紋外徑:M3 8,流路突出高度:22咖 前端縮徑部:底角Θ為45度的圓錐形 相對於減壓空洞221的侵入深度k :約〇. 2mm •擠麼間隙21G的擠壓間隙中心Q的偏移距離又··約“咖 .間隙流通間隔石:0. 57ππη .副吸引喷嘴部24:螺紋外徑:M3.6,喷嘴孔内徑: 嗔嘴突出部24b的流路内突出高度:2. 5mm 衝擊構件22與副吸引喷嘴部24的轴線間距離:❹ 在上述的尺寸關係中,當以供給壓力0. 2MPa、37°C的 溫水供給至水流入口 31時,從水流出口 1〇6的噴射流量約 9公升/分。以下在上述的尺寸條件及供給壓力條件下藉 由市售的熱流體解析軟體(EFD,Lab株式會社構造計晝研 究所製),進行微細氣泡產生機構21内的流速及壓力分佈 的模擬。而且,對擠壓間隙21G,除了上述的尺寸條件之 外,將衝擊構件22朝流路内的突出高度固定於上述尺寸, 藉由變更相向衝擊構件23的突出高度,間隙流通間隔$ ® 為〇·〇7mm及1.07mm時的流速分佈模擬也可同樣地進行。 第7圖為由左邊開始,表示間隙流通間隔冷為〇· 〇7腿、 0.57mm及1.07mm時的衝擊構件22與相向衝擊構件23的 相對位置關係。 第8圖的下方表示間隙流通間隔$為〇.57mm時的擠 壓間隙21G内部及其周邊的流速分佈的模擬結果。在相向 衝擊構件23的縮徑部的前端附近的流速達到32m/秒,擠 28 201018527 壓間隙21G内部也通過多數條流線。而且,在縮徑部的外 邊緣附近顯著地產生迴旋流動,流速為24〜3〇m/秒的值。 而且,在衝擊構件22與相向衝擊構件23的下游側也顯著 也產生15 21m/秒的尚速區域(迴旋亂流:對應於後述的 負壓區)。朝該高速區域的下游侧的擴大,在接近流路壁 内面的位置上’停止於衝擊構件22與副吸引噴嘴部Μ的 轴線距離的大約中間,而在壁面阻抗小的流路中心轴線附 近呈舌狀延伸至副吸引噴嘴部24的正前方。 另-方面’在第8圖的上方,間隙流通間隔万為〇. 〇7顏 時的相同的模擬結果。由於間隙流通間隔彡變小,擠壓間 隙21G内部的流線通過數竑 致減少’又’通過擠壓間隙21G的 水流的最大流速為大約彳? 约12m/秒。另一方面,縮徑部的外邊 緣附近的迴旋流動更明顯, 顯在接近細腰間隙部21η附近的 :置:,流速超過3〇m/秒,在縮徑部的外邊緣附近的流速 大約為24〜27m /秒。 第9圖為間隙流通間 一 為〇· 〇7mm時的模擬結果的 二維顯不〇衝擊構俥99 , 24 ^ 、相向衝擊構件23與副吸引喷嘴 邛24以縱剖面表示以流路 件22與相向衝擊構件下…。的單侧。雖然衝擊構 雷諾數顯示的後述的解析的渦流表示,從以 ,, 如 0果,實際上可確實地達到亂流 化。又,在副吸引噴嘴 ^ _ 4產生外氣吸入流路内的吸入 流。在擠壓間隙内,縮押 門次八 M ^ 别端附近的流速為9〜12m/秒。 第10圖為間隙流通間 =維齄+ 秘箱 知万為0.57mm時的模擬結果的 二維顯不。擠壓間隙内 、 下方區域的流速大幅地增 29 201018527 大’減壓空洞221内的第一渴流 麼間隙内,縮徑部前端附m“顯著地變化。在擠 可端附近的流速為23〜30m/秒。 1圖為間隙流通間隔召 三維顯示。擠㈣隙下⑻ "的模擬結果的 向衝擊構件24¾的;‘ 與擎稱件22及相 部前端㈣Λ / 更為擴大。在㈣㈣内,縮徑 耵知附近的流速為23〜28m/秒。 在第9〜11圖中,形成於衝擊構件25?芬 Μ的下游側的㈣可構件2及相向衝擊構件 參 的任-愔π Φ “ 但是’在第9〜11圖 果至少…W秒前後,衝二Γ 述模擬結 4. 8x1 η-3 ^ ^ 衝擊構件22的外徑D為 係數^/為' / 4 1W秒’假設水溫1〇。。的水的動黏滞 絲广相-V,秒’衝擊構件22的 C=D · U/v )算出 % Ke (4.8x10-3) xl5/(l 31)<lr6)^496i 超過衝擊構件22的周圍的皮 圍的水流亂流化所需的雷諾數Re的 標準(約1500)的值,其童呋蒌 其意味著在衝擊構件22或相向衝 構件23的正下方流域’產生三維的對應於上述雷諾數的 極為激烈的迴旋亂流。 在衝擊構件22(及相向衝擊構件23)的外徑卜^ 的範圍内可調整’採用其下限值時的雷諾數k為大約 11450。又,水流入口 31的供給壓力具有大約◦鳥〜 〇.8MPa的範圍’到達衝擊構件22之前的流速^是在上 述值。w秒)的0·5〜4倍(7 5〜6〇m/秒)的範圍内變 動’因此衝擊構件22周圍的雷諾數也是在5_〜200_ 30 201018527 之間的各種數值。對衝擊構件+ 』手俾1干的周圍的水流亂流化的條 件滿足Re> 1500是不變的。 又,第12圖表示間隙流通間_ 0 4 0.57mm時的擠壓 間隙21G内部及其周邊的壓Λ分德沾拔μ仏β J!刀分佈的模擬結果。從該結果 可判斷出以下的狀況。
減壓空洞内的負壓等級橫越蜂曲超過〇 . 〇 D 擠壓間隙内的負壓等級在0.07Mpa以上,特別是從相 Φ 向衝擊構件的縮徑部的前端附近朝向下游侧明顯地形成超 過0.09MPa (理論上限值為〇. 1MPa ( i氣壓))的區域。 在擠壓間隙及衝擊構件的下游側,橫越連接部25的全 斷面的負壓區域係形成橫越衝擊構件25的外徑的2〜3倍 的區間,特別是在擠壓間隙及衝擊構件25的正下游側,超 過0.05MPa的負壓區域形成橫越衝擊構件25的外徑的 1.5倍的區間。即,在流路FP内,迴旋亂流CF的產生空 間的大部分成為負壓狀態。 Ο 第13圖表示沿著流路中心轴線的壓力變化,在擠壓間 隙的位置上,表示0· 1 MPa附近的最低負壓等級,之後,負 壓狀態持續至副吸引喷嘴部24附近。 在專利文獻2〜5所揭露的先前技術中,就由採用習知 的擠壓機構,得到空穴現象所必須的流速。然後,當流速 大到一定值以上時,析出產生的氣泡彼此的衝擊準確率也 提高,自然地進行微小氣泡的粉碎,其為該方法的基礎。 另一方面,在專利文獻1中,採用由翼體導引水流而產生 微小迴旋流的技術’也藉由迴旋流化而增加流速,藉由使 31 201018527 水流旋轉,而增加氣泡的衝擊準確率,以此技術為特徵並 無任何變化。但是’在中空並非實態的氣泡的情況下,使 固體粒子彼此衝擊而做微粉碎的情況不同,並不限於由衝 擊而粉碎成更微小的氣泡,如第15C圖所示,衝擊的氣泡 BM彼此合體而成長成粗的氣泡bc的可能性變高。於此存 在技術上的一個缺陷。 在本發明中’藉由使用衝擊構件22而形成擠壓間隙 21G’在擠壓間隙21G持續產生負壓,在衝擊構件22以高 速衝擊而在下游侧迴旋而產生三維的激烈的亂流,藉此擠 〇 壓區域21G的正下方流域密集地形成多數個小渦流而解決 問題。具體而言,從上述的模擬結果,在微細氣泡產生機 構21内產生何種現象可推敲出下一個。即,藉由通過準備 擠壓機構30(第2圖)’如第14A圖所示,水流WF以加 速至1 0〜20m/秒前後的形態而流向擠壓間隙21G。另一方 面,如第5圖所示,形成擠壓間隙21G的衝擊構件22及相 向衝擊構件23在流路壁部之間,形成使衝擊後的水流迂迴❹ 的水迁迴流路部251。即,藉由擠壓間陽:21g的外周緣開 放於迁迴流路部25卜通過間隙時得流體阻抗不會過度地
θ 。果如第14B、C所示,水流WF在該擠壓間隙21G 以超過25m/秒的高速通過。藉此,橫越擠壓間隙21G内及 其下游的寬廣的區域中產生超過〇 〇5MPa的強的負壓區 域’水流中的溶存空氣析出,多量地產生氣泡⑽。 另一方面’如第15A圖所示,衝擊至衝擊構件22而通 過水适迴流路部251的水流WF迴旋至衝擊構件Μ的下游 32 201018527 側,從前述的雷諾數Re的等級以假定的大流量形成激烈的 亂流CF。藉此,在衝擊構件22的下游側橫越其全區域/ 極高密度形成微小渦流SWE (亂流)。又,藉由提高渦流 SWE的產生密度,負壓區不僅在擠壓間隙21G的内部在其 下游側也立體廣角地擴大形成。因此,如第14C圖所示, 包含析出氣泡BM的擠壓間隙21G的通過流在間隙下游側的 負壓區持續地析出氣泡而由多數的渦流攪拌。又,如第丨5D 鲁 圖(第15A圖的J-J剖視圖)所示,擠壓間隙21G的邊緣 區域具有楔形的斷面’且空間外周側形成開放於水迂迴流 路部251的圓環狀的間隙周緣空間251n,特別是位於縮徑 部23k的外周面的水流WF的方向的擠壓間隙21G的兩側的 部分也作為輔助性間隙的功能。因此,也在通過該輔助性 間隙的水流產生空穴,由於產生的氣泡跗在出口侧捲入渦 流SWE而粉碎,可提升微細氣泡的產生效率。 藉由亂流化而產生的每個渦流SWE由於中心的壓力比 渴流外圍低’因此會有渴流SWE的周圍的水流引入渦流中 的作用。在亂流下方,如上所述,由於密集地形成小的 多數個三維的渦流SWE,如第15B圖的上方所示,由擠壓 =隙通過時的空穴效果而析出、成長的氣泡bm成為經常接 又複數個洞流SWE形成的立體的配位的狀態。各漏流 相對於氣泡BM,由於吸引力分別朝本 15B ® ήί,-ρ _ 用,如第 方所不,氣泡BM由其周圍的渦流SWE吸入至四 而成為「八裂」的狀態,在促進微小氣泡粉碎之同 進行氣泡直徑的平均化。即,所謂使析出的氣泡跗 33 201018527 彼此衝擊而粉碎是指由具有吸引力的多數個小渴流撕 繞,而彼此吸引至複數個不同的方向的圖像。又,、 間隙下游側擴大,成長成一定等級以上的氣 由負壓而膨脹,破裂而微細化的效果也是可期待的。 參 又’如第15E圖所示,衝擊構件22 (或相向衝擊構件 23 )的外周面在本實施形態中雖然形成公螺紋部 (23t) ’但在每個構件的外周面不是平滑的圓筒面而是螺 紋面也對提高亂流的產生效率有貢獻。即,衝擊構件以及 相向衝擊構件23中’由於其中心轴線與水流方向形成直角 的位置關係、’形成於其外周面的螺紋(水流剝離凹凸部) 22m相對於以衝擊構件的軸線違法線的假想面卯具有一定 的傾斜角0(例如2。以上15。以下)。當水流WF在與該= 想面VP平行的方向上朝衝擊構件流入時,相對於該水流方 向橫切過傾斜的複數個螺紋22m而懸入衝擊構件的下游 側。此時,在水流WF從一邊的山谷側越過螺紋22m的稜線 而進入相反側的山谷側之際,產生對亂流化有貢獻的水流 剝離。而且,如第15F圖所示’水流剝離凹凸部可以由沿 著衝擊構件22 (及相向衝擊構件23)的軸線方向的鋸齒部 22S形成。 又,在本實施形態中的重要特徵為在衝擊構件22的前 端以朝向擠壓間隙21G的形態形成減壓空洞221。由該減 壓空洞2 21可得到以下的作用、效果。 •從上述的模擬結果可知,減壓空洞221内為全區域是超 過0. 05MPa的高負壓區域,在促進空穴現象所造成的氣泡 34 201018527 析出之同時,由於析出的氣泡的膨脹而容易引起破裂,因 此可得到氣泡的細微化。
•記由減屋空㈤221在水流中產生共振,而產生超音波帶 共鳴波,氣泡析出的空穴現象與共鳴振動促進了氣泡粉 碎。以此為主要原因而考慮以下的機構。如第14B、14C圖 所示,藉由面向減壓空洞221的相向衝擊構件23的前端部 縮径’沿著該前端部攸升的水流由前述的模擬結果可知, 以超過30m/秒的高速進入減壓空、洞221内,在減壓空洞如 内壁面之間反覆進行多重反射。藉由水流得多重反射,由 減壓空洞221的形狀所決定的固有頻率激發超音波帶共鳴 波。例如,減壓空洞221的内徑心在2龍水中的因素假定 為15〇〇m/秒,空洞半徑方向的振動的固有頻率認為大概近 似於c/2dx的整數倍(音響工學原論(伊藤毅著,昭和⑽ 年)P.270 〜271,:7口+社、 ** )。藉此,該最低次振動的頻 率為約375kHz,而成為超音波帶振動。 又從使用的衝擊構件22的外徑〇與流速v的等級, 雷諾數Re的範圍如前所述約為5G00〜__,假設卡門 渦流振動的頻率為f,其史托爾數(St)為大約0.2。此時 流速為15m/秒,外徑D為4.8_。 f = St · U/D ··. ( 2 ) 由此算出頻率f為625Hz,從超音波帶振動做遠距離 傳遞。但是,形成衝擊構件22的構造體在減壓空洞22ι的 開口位置由於形成擠塵空間21G而中斷,相向衝擊構件㈡ 的前端部的外徑在越靠進減壓空'洞221而越向無線小的極 35 201018527 限值縮小。又,擠壓間㉟21G的流速由上述㈣㈣果為 30«!/秒前後,在相向衝擊構件23的前端部附近實際的流速 可能更大。 即在相向衝擊構件23的前端部附近,即在減壓空洞 221的開口附近’外握D縮小,另一方面由於υλ幅地增 大’由式(2)所計算的卡⑽流振動的頻率f提高至超音 波帶等級。另一方面’在擠壓間隱:21G的位置上由於不存 在實體的障礙物,對應於擠壓間隙21G附近的流動狀態, 由超音波帶的各種頻率產生卡門渦流振動,其中選擇接近響 減壓空洞221的固有頻率而產生共鳴振動。 由上述本實施形態的微細氣泡產生機構21,比採用習 知技術可產生更多量的微細氣泡。於此,針對該氣泡尺寸 的測定的結果做說明。在第1圖〜第6圖所揭露的微細氣 泡產生機構21中(但間隙流通間隔石為l 57ffim),以導 管連接氣禮燒水器,供給壓力〇 35MPa而溫度3rc的溫水 之同時,從水流出口 106喷射的水放出至容積約9〇升的水 槽中。此時供給至微細氣泡產生機構21的溫水的平均流量 為9 · 5升/分。 然後’從設於水槽的侧冑的測定水排出f (從槽底面 算起的排水Π高度:約4Gcm)使滞留於槽内的溫水流出, 導入雷射回折式粒度分佈測定裝置((株)㈣製作所: SALD2200 )的測定單元,而測定氣泡徑分佈。而且,由於 以微細氣泡產生機# 21全體浸於水中的條件放水至水槽 内’不經由副吸引部24進行外氣吸引的狀態下測定氣泡直 36 201018527 徑。 雷射回折式粒度分佈測定裝置以既定的角度使雷射光 入射測定單元之同時,對應於測定對象粒子(於此為氣泡) 的粒徑利用其散射角度不同,由個別的光檢測器檢測出以 角度區別的散射光強度,由各感測器的檢測強度得到粒徑 的分佈資訊。由該測定原理可知,在雷射回折式粒度分佈 測定裝置中,檢測器對應於體積大的氣泡散射光的檢測強 ❹ 度有增大的傾向,使用承受的粒徑區間使用不同的複數個 光檢測器的輸出強度而直接計算,以每個粒徑區間的相對 總和體積(以下稱為體積相對頻度)為指標而得到分佈資 訊。即,一般而言,所謂平均粒徑是認知為粒子的直徑的 總和除以粒子的個數的數學平均直徑,但雷射回折式粒度 分佈測定裝置僅直接測定以粒子體積加權後的體積平均直 徑。 第16圖為以該體積相對頻度以模式鄙視該測定結 ❹ 果,在粒徑100#πι附近及400ym附近出現峰值。但是, 以體積相對頻度所造成的分佈顯示中,即使存在著多數的 微小氣泡,也有少數混合的粗大氣泡,由於在數字上不具 優勢的微小氣泡的分佈資訊由粗大氣泡的分佈資訊抵銷, 因此無法適當地評估微小氣泡的分佈。例如,在由4〇〇em 的氣泡1個與1 // m的氣泡i 〇〇萬個組成的系統中,在水中 長時間滯留而發揮各種功能的是! 〇〇萬個1/ζπι的氣泡,僅 存在1個的400以m的氣泡浮上水面而消滅,在性質上技術 性的意義不大。但是,以測定直接得到的體積加權的平均 37 201018527 值(以下稱為體積平均直徑)約346 v m,以其做為數值平 句粒t與所希望的的相差太大。由於400"m的氣泡 存在1個’無法真實地反映出1〇〇萬個的氣泡也是可 以理解的。 另一方面’由於氣泡在水中大體上呈現球形,若粒徑 區間別的相對總和體積做為測定資訊,則用區間別相對總 和體積的立方根將其轉換成數學相對頻度所形成的分佈表 不。第17圖表示其轉換的結果’讀取了在大約50"^附近 參 存在著個數的氣泡粒徑的平均值。但是,1〇/zm以下的氣 泡則是完全不存在β 於此查閱對應各粒徑區間的每個檢測器的散射光的 檢測強度分佈,如第18圖所示,在對應10仁„!以下的粒徑 區間的檢測器群中,由峰值強度等級認定20 # m以上的粒 徑區間的檢測器群的70〜80%可檢測出散射光。於此,將 2 0以m以上的粒技區間的檢測器群的輸出資訊除外,僅使 用不到20以m的粒徑區間的檢測器群的輸出資訊來計算體 參 積相對頻度的分佈,如第19圖所示。如此,平均粒徑在 〇,5/zm附近(第一峰值)與2"m附近(第二峰值)的二 個位置可明確地確認高度大約相等的分佈峰值。第一峰值 為第二峰值的1/4的粒徑,體積比相同的存在量是指 〇.5"m附近的軋泡存在為附近氣泡的32倍,因此當 換算成ΙΟ/zm以下的氣泡全體的數學平均直徑,得到屬於 微奈米氣泡區域的。此值接近使用全部 的檢測器的輪出值而計算的數學平均值(約5〇#m)的 38 201018527 1/100。於此,10#瓜以下的氣泡其個數比例佔全體氣泡的 多少可用上述測定結果推得。 即,如第18圖的結果,1〇#m以下的氣泡(以下稱第 一氣泡群)的總和散射光強度達到2〇以m以上的氣泡(以 下稱第二氣泡群)的總和散射光強度的50%。在使用全部 的檢測器的輸出值而算出的第16圖的體積相對頻度分佈 中’由於第一氣泡群的分佈資訊由第二氣泡群的分佈資訊 φ 抵銷’剛其轉換成數學平均值的第17圖的結果也可實質上 反映出第二氣泡群的數學平均直徑。另一方面,第一氣泡 群的數學平均直徑為如上所述的〇 55以550nm)。然後, 從第18圖的結果’若鑑於第一氣泡群的總和散射光強度為 第二氣泡群的總和散射光強度的5 0 %,則第一氣泡群的體 積即使相當少,也存在著第二氣泡群的合計體積的1〇%。 又’由全部檢測器的輸出所得到的想積平均直徑等級 在第16圖中為120//m上下。即儘管將儲積於45升的水槽 © 中的溫水的一部份(大約100cc)導入測定單元中而進行 的測定,也可相當數量地檢測出體積平均化後120 // m上下 的粗大氣泡。具體而言,產生散射的氣泡的最低存在單位 為1「個」’第16圖中檢測出非零的體積頻度值的直徑等 級最少也是包含1個氣泡。在第16圖的計算結果中,由於 500//m的直徑等級中刻意的頻度確實地出現,因此該直徑 等級的氣泡假設為「1個」,例如1〇〇仁111的直徑等級的體 積頻度為500 //m的直徑等級的體積頻度的8倍,且由於在 同體積中100#m的粒子佔了 53=125倍的數量,僅i〇〇ym 39 201018527 的等級的氣泡在lOOcc中存在125χ8 = 1〇〇〇個。詳細而言, 在第1 6圖中出現刻意的頻度的全部等級的氣泡數總計有 5000〜10000個。即,在體積平均化後為i2〇# ^上下的第 二氣泡群在一公升中最少包含5〇〇〇個。 然後’體積平均化哼’ 〇· 55/z m ( 550nm)的第一氣泡 群的存在量至少是第二氣泡群的總計體積的1〇%左右,一 公升中該微小氣泡的存在數為: 120 χ500〇χ〇. H〇. 55、5 〇4χ1〇9 ㈠固 /升),約超過 5〇 億個。 另一方面,在溫水的氣泡測定中,多數個粗大的水蒸 氣泡附著於水面。胃水蒸氣泡也同樣地附著於裝 置的測定單it的内Φ,隨著時間經過,附著的數量增加。 如此,放出至水槽,成為水蒸氣而附著於單元壁面的粗大 氣泡包含於在微細氣泡產生機構侧所產生的氣泡而測定直 徑的分佈’測定值朝大粒徑偏移而成為誤差的主要原因。 於此使肖_以產i水蒸氣泡的《水也進行同樣的測定, 而記載其結果。 第1圖〜第6圖所記載的微細氣泡產生機構21 (間隙 流通間隔θ | 1.57mm)以導管連接於水道,以供給壓力 〇.55MPa供給1(rc的冷水時,噴射的水放出至容積約㈣升 的水槽中。此時供給至微細氣泡產生機構21的冷水的平均 流量為12. 2升/分。可見到水蒸氣附著於水槽内面。以下, 與溫水的情況全部相同地測定氣泡直徑的分佈。第20圖表 不由測定而直接得到的體積相對頻度的立竟分佈。與溫水 201018527 的情況的第16圖相比,不同的特徵係於以下說明。 (1)在粗大氣泡區域的分佈峰值在溫水的情況下存在 於100//Π1前後與40 0#m前後,在冷水中,在200私m附近 只有1個。又’超過400 e m的粗大氣泡的存在比例大幅地 減少,而抑制水蒸氣泡的影響。 (2)儘管以體積相對頻度顯示,出現於溫水的不到 的微奈米氣泡區域,具體而言,在0.2^^( 20 Onm)附近, 在粗大氣泡直控區域的峰值的1/4的高度出現明確的分佈
W 華值。 於此’將第20圖轉換成數學相對頻度分佈的結果比是 於第21圖。第20圖的二個峰值的中心值所表示的氣泡直 徑約二位數(1〇〇〇倍)的差異,由於以相同的總和體積考 慮時的個數比約相差1 〇億倍,粗大氣泡直徑側的峰值完全 消滅’在微小氣泡側以〇 · 2私m附近為中心的峰值僅辨認出 一個。在第20圖中考慮600 // m的直徑等級的氣泡數量為 © 1個,藉由與前述相同的考察,體積平均化200仁m上下的 第二氣泡群的100CC中的總數至少有1〇〇〇個以上。另一方 面,體積平均化0.2ΑΠ!上下的第一氣泡群得分布峰值高度 為第二氣泡群的分佈峰值高度的1/4,第一氣泡群的1升 的存在數量大約為2· 5x1 〇12個。第22圖雖然表示每個檢測 器的散射光的檢測強度分佈,但1〇//ηι以下的氣泡徑域的 散射光檢測強度與20 # m以上的氣泡徑域的散射光檢測強 度相等。 根據非專利文獻1,氣泡介面的Z電位等級與氣泡直 201018527 徑成反比増加’在不包含電解質的水中,穩定存在的微小 氣泡的平均直徑為比lMm稍微小的_nm左右。但是,本 實施形態的微細氣泡產生裝置,及容易地且高濃度地產生 使其界限值遠遠地下降的平均粒徑的微小氣泡。
第1圖的浴槽301的構造中,從微細氣泡產生機構21 放出至浴槽3〇1内的水流WJ中包含大量的微小氣泡bs。 浴槽301内的熱水藉由氣泡析出而暫時地使溶存空氣濃度 降低,由泵3丨3回到加壓溶解槽31〇,再度使溶存空氣濃 度上升,經由微細氣泡產生機構21回到浴槽3(u,在浴槽 301内’維持為想氣泡BS、經常高濃度地存在的狀態。藉由 入浴於此種溫水,可期待以下的各種效果。 (1)微·!氣/包進入毛孔的深處,在微小氣泡消滅之際, 由大的能量使老廢物排出,又由於皮廣表面的角質層仔細 地被除去’入浴後的肌膚的光滑感大幅地提升。
(2 )微小氣泡消滅之際,皮膚的油份微粒子化,由於 適度地殘留於肌膚而保濕性優。結果,可長時間保持光滑 彈力趕的肌唐,有恢復年輕的效果。 (3 )進入全身的毛孔的微小氣泡在消滅之際給予程度 佳的刺激,氣血運行而從身鱧的中心加溫。在浴 , 水冷確之後,有溫泉的氣氛(辣椒素效果)。又無數個微 氣/包在到達身體之際,由於皮膚被輕微地刺激,可提高按 摩的效果’血氣運行而活化皮膚。 (4)微小氣泡具有容於水中的離子聚集於氣液介面的 性質’聚集的離子由於微氣泡縮小而濃縮。結果,水中的 42 201018527 微氣泡為介面電荷密度非常高的狀態。水的群聚構造(氫 結合網)為水分子H2〇以及由水分子電解而產生的若干jj+ 與0H所構成,但氣泡的介面構造有容易收集h+或oh -的 傾向,與水的體積相比’離子的密度變高,結果使氣泡的 介面帶電(非專利文獻1 )。又,該傾向對〇H-較強,因此 在一般的Ph條件下,微氣泡介面有帶負電的傾向。藉由氣 泡帶電,與包含微氣泡的水接觸的生物體(人體或動物體) φ 有生理的活化效果。本發明由於高濃度地導入比習知的粒 徑小的微細氣泡,可顯著地期待上述生理的活性效果。該 生理的活性效果的具體例為自律神經的調整、肺功能的強 化、過敏體質的改善、金液的淨化、細胞的活性化(受傷 細胞的修復、新陳代謝)、干擾素效果(病毒攔截)、細 胞的增殖抑制(抗老作用)、血壓的正常化,免疫強化、 精神穩定、空氣的淨化(消臭、殺菌)等。 又,本發明的微氣泡產生機構21不限於第1圖的熱水 循環式浴槽單元1,可活用微細氣泡的效用於可適用的用 途以下,雖然以具體例說明,本發明的適用對象並不限 定於該等具體例。而且,對微氣泡產生機構21供水的壓力 的上限值並無限制,為了微細氣泡的產生效率及氣泡直徑 縮小,當然可以用泵進行加壓供給(此時供給壓力可隨時 叹疋為0.5MPa〜l〇〇MPa的範圍)。 第23A圖為浴室用的蓮蓬頭SH安裝微細氣泡產生機構 21的例子。藉由連接座TS螺合於形成於把手部底端側的 公螺紋部SHT’蓮蓬頭導管TB直接連接於蓮蓬頭sh,如第 43 201018527 23B圖所示,使微細氣泡產生機構21的連接用母螺紋部 278u(第2圖:符號273為〇形環)螺合於該公螺紋部sht, 而且使連接座ts螺合於微細氣泡產生機構21的連接用公 螺紋部274 (第2圖:符號273為〇形環),藉此來自蓮 蓬頭導管TB的水流通過微細氣泡產生機構21而導入蓮蓬 頭SH,包含多量微小氣泡的水流從蓮蓬頭別喷射出。藉 由該水流淋浴於身體,可同樣地享受上述(1)〜(4)的 效果。 又,第2圖的微細氣泡產生機構21的情況下由於設 置d吸引喷嘴部24 (第3圖等),容易得到在擠壓間隙2】G 所產生的微細氣泡bf與從副吸引喷嘴部24導入的粒徑較 大的氣泡等二種等級的氣泡。從副吸引噴嘴部24導入的氣 泡其粉碎被抑制,藉由調整至數學平均粒徑在以上 (最好是2GG”以上,1_以下),淋浴水流衝擊肌膚而 使其柔軟。又,藉由混合大粒徑的氣泡,即使流量減低也 可以維持用豐富水量淋浴的觸感。 又,在適用於淋浴的情況下,可提高附著於皮膚及頭 髮的肥息及洗髮精的洗膝流動效果。本發明的微細氣泡產 生機構21可產生多數個比習知技術更微細的氣泡,由於包 含於淋浴水流中的微細氣泡本身對除去污垢及清洗附著於 頭髮的油份有著優良的效果’肥專及洗髮精的使用量可大 幅地減低,或者是不使用肥皂及洗髮精也可以得到足夠的 洗淨效果。又,使用肥皂及洗髮精時泡泡也會容易落下, 了減少熱水的使用量。 44 201018527 又在’谷至使用包含微細氣泡的淋浴水流,帶電的微 細氣泡與水蒸汽相互作用,在空氣中產生多量的負離子, 家庭的浴室有森林浴的氣氛。而且,微細氣泡的介面由濃 縮的負電荷而活化,具有優良的殺菌效果。包含如此的微 細氣泡的淋浴水流在浴室或浴槽内使料,由於多量的氣 泡會殘留於排水中,可達到浴槽循環配管及排水管的淨化 及防止黏滑,又可減低清掃時所使用的洗劑使用量。 φ 第2祁圖為微細氣泡產生機構21安裝於自來水栓501 的龍頭502的例子。在龍頭502侧安裝有龍頭接頭503。 龍頭接頭503在龍頭侧開口的内側設有〇形環5〇3(:,將龍 頭502的剛端壓入以螺栓5〇3b於半徑方向鎖入而安裝。另 一方面,在龍頭接頭503的流出側開口形成母螺紋部 503u,藉由鎖入第2圖所示的連接用公螺紋部274,可連 接微細氣泡產生機構21。藉此,來自一般的水龍頭的流水 可極簡便地導入微小氣泡。此種流水具有優良的殺菌作 9 用,可適當地用於例如蔬菜與水果、魚等的生鮮食品的洗 淨及調理。又,由於包含多量的含氧的微小氣泡,藉由使 用於飲用而提升體内的活性。 第23C圖為微細氣泡產生機構21安裝於水龍頭口等的 供水源的供水導管TB的前端的例子。微細氣泡產生機構 21相對於供水導管TB,安裝於與第23A圖的蓮蓬頭導管相 同的連接座TS’來自供水導管TB的水從該微細氣泡產生 機構21導入多量微細氣泡的水流而喷射。例如此種水 流W J若使用於飲食店的廚房KT的地板FL、食品工廠、青 45 201018527 果市場、魚市場或鮮魚販賣店等生鮮食品處理場的地板的 清洗等,地板污垢除去、除菌或除臭的效果顯著。 第23D圖為適用本發明的微細氣泡產生機構2丨的水產 用養殖單兀400的一例。基本構造相當於以第丄圖的熱水 循環式浴槽單元1的浴槽3()1至換成養殖槽4〇1。水流喷 射與第1圖的浴槽301相同以貫穿槽壁的形態進行,在第 23D圖中,微細氣泡產生機構21安裝於底端部的管狀的喷 射喷嘴402配置於養殖槽401的上方,沿著該喷射噴嘴4〇2 的側面長度方向形成的複數個噴嘴孔4〇2n噴射至養殖槽 _ 401 内。 第23D圖為養殖牡蠣0Y的例子。藉由採用本發明的微 細氣泡產生機構21,產生的微細氣泡的粒徑特別小,包含 該微細氣泡的水供給至牡蠣0γ的養殖槽4〇1,藉此促進牡 蠣的無菌化(或者是菌非活性化),例如即使在有中毒等 問題的夏季,也可以穩定地供給安全、美味的牡蠣。又, 也可以期待促進牡蠣成長或品質提升的貢獻。特別是養殖 用的水為海水,包含多量電解質的海水,可產生微細氣泡 的平均粒徑不到l〇nm的等級(即奈米氣泡),以廉價的機 構可建構高品質的養殖系統。 而且,養殖對象的水產不限於牡蠣,其他的貝類、鯛 魚、獅魚、鮪魚等海產魚類、饅及鯰等淡水魚類、蝦及蟹 等的甲殼類等也適用。 第24圖為組裝微細氣泡產生機構21的洗衣機的—例 的示意圖。該洗衣機600為渦流式洗衣機,在供給自來水 46 201018527 的水管603的前端安裝微細氣泡產生機構21,供給了導入 多量的微小氣泡的水做為洗滌用水。安裝了微細氣泡產生 機構21的供水部以外的構造舆習知的洗衣機相同。例如在 第24圖的構造中,洗衣槽605不能運轉地配置於框體602 内’在内側於圓周方向形成多數個脫水孔的脫水槽6 〇4則 可旋轉地配置。在脫水槽604的底部配置有脈動機607, 藉由馬達606旋轉驅動,在槽内產生渦流。而且,槽内的 φ 水從配水管608排出之同時,馬達606的旋轉傳遞從脈動 機607切換至脫水槽604,使脫水槽604旋轉驅動,洗蘇 物做離心脫水處理。而且,洗滌水槽6〇5與脫水槽6 〇4的 轴線傾斜於側邊’脫水槽6〇4由馬達於圓周方向旋轉驅動 的旋轉鼓構成的滾筒式洗衣機同樣適用於本發明。 藉由採用本發明的微細氣泡產生機構21,以包含特別 小的粒徑的微細氣泡的水進行洗滌,對衣類的的洗淨效果 顯著地提升,有水或洗劑的使用量大幅地減少的優點。又, ® 可期待微細氣泡的除菌作用所產生的除臭效果。 第25圖為組裝微細氣泡產生機構21的餐具洗淨機的 —例的示意圖。該餐具洗淨機7〇〇係將微細氣泡產生機構 21安裝於供給自來水的水管6〇3的前端,具有以導入多量 的微小氣泡的水做為洗淨用水而供給的構造。將微細氣泡 產生機構21安裝於供水部的部分以外的構造與習知的餐 具洗淨機相同。例如,第25圖的構造的情況下,在框體内 置網或整机板等構成的透液支持部7 〇 3,容納成為洗淨 餐具PH的餐具托盤(籃、網或整流板等液體穿透的 47 201018527 構造)704载置於該透液支持部703上。然後,水供給配 管701分歧至餐具托盤704的上下,在出口侧分別安裝微 細氣泡產生裝置21。在各微細氣泡產生裝置21上,連接 著與第23D圖相同的管狀的喷射喷嘴7〇2,包含來自微細 氣泡產生裝置21的多量的微小氣泡的洗淨水從各喷射喷 嘴702的噴嘴孔702n朝餐具托盤704内的餐具PH上下喷 射而洗淨。藉由採用本發明的微細氣泡產生裝置21,以包 含特別小的粒徑的多量的微細氣泡的水洗淨餐具,對油份 等的洗淨效果顯著地提升,有大幅減少水或洗劑的使用量 的優點。 以下’針對本發明的微細氣泡產生機構的各種的變形 例做說明(與說明過的部分具有共通的元素給予相同的符 號而省略詳細的說明)。第26圖為從第3圖的微細氣泡產 生裝置21省略副吸引噴嘴部24的構造。 第27圖表示為了使形成於衝擊構件£2中的減壓空洞
1内的水机更平滑,在空洞底部形成彎曲面狀。又第μ 圖表不減壓空洞221的開口内周緣面為對應於相向衝擊構 件23的前端部的錐拔狀周側面231的座狀的錐拔面2^的 例子。藉由形成該錐拔s 224,可提高水流導^至相向衝 擊構件23的前端側的效果。 第29圖表示從衝擊構件22省略了減壓空洞⑵汗 前端面形成平坦狀的例子。雖然在相向衝擊構件23的, =成錐拔狀周側面23卜與衝擊構件22相“前^ 坦狀。第30圖表示在相向衝擊構件^的前端面形 48 201018527 淺的減壓空滴9 Q Ο jej^ / ^ 32的例子。在衝擊構件22上不形成減壓空 洞其前端部外周緣成為錐拔狀周側面225。第31圖表示 藉由細腰連結部21C於轴線方向一體地結合衝擊構件以與 相向衝擊構件23,擠壓,貫穿形成於該細腰連結 部上的例子。
第32圖為在第3圖的構造中,在衝擊構件22上形成 喷嘴通路226的例子的剖視圖(第33圖為省略副吸引喷嘴 部24的構造)。喷嘴通路226連接部25的壁部(流路壁 邛)起,朝該流路内於突出方向貫穿的形態形成,一端 側在該衝擊構件22的前端於擠壓間隙21G内開設氣體喷出 口 226d,另一端貫穿流路壁部25而於壁部外面開設氣體 取入口 226e而形成(上述的工具卡合孔226e與減壓空洞 221構成喷嘴通路的一部份)。藉由在擠壓間隙2i(j内產 生的水流負壓,從氣體取入口 226e經由喷嘴通路226將外 氣吸入而供給至擠壓間隙21G内。 此構造除了在播壓間隙21G中以空穴現象析出的氣泡 之外’從喷嘴通路226吸引的外氣也形成氣泡而混入水流 中’因此可得到更高濃度的微小氣泡。又,藉由喷嘴通路 226開設於該減壓空洞221内,藉由減壓空洞221内的大 的負壓而增強外氣吸引力,可提高微細氣泡BF的產生濃 度。 在該構造中’由於外氣一般經由噴嘴通路226經常供 給至擠壓間隙21G,因此補充由氣泡析出所減少的溶存空 氣濃度。此時,如第43圖所示,可構成省略加壓溶解槽的 49 201018527 系統。 第34圖表示形成噴嘴通路226時的減壓空洞221的形 成形態的變形例。該減壓空洞221的内周面以對應於相向 衝擊構件23前端部的錐拔狀周側面231的座狀的錐拔面 224為例表不。另一方面’第35圖表示省略減壓空洞的構 造0
第36圖表示在衝擊構件22與相向衝擊構件23其中之 不形成減壓空洞,在其平坦的相向面之間形成擠壓間隙 1G之同時藉由兩構件的轴線配置成相對於流路形成構 件20的斷面中心偏向於單侧’水迁迴流路部僅形成於 衝擊構件20(及相向衝擊構件⑻的單側。 而且第37圖表示廢除相向衝擊構件,在衝擊構辛 1路形成構件20的壁部内面作為擠壓間隙形成咅 23c,以相向的形態形成擠壓間冑2ig的例子。衝突射
22的前端面對應於流路形成料2G的壁部内面形成凸, 二面。第38圖表示相向衝擊構件123形成比衝擊❹ 的寬,寬,而相向衝擊構件123的側邊不產生水迁㈣ 路部2 51的例子。 衝擊ΙΓ二裝第34圖的形態的衝擊構件22及相 微細氣泡產生機構21的其他構造例。在 =的、机路形成構件2G的流路Fp的本體部份配置有從 游侧成為準備擠壓機構的 合該擠壓孔_的形態配置衝環擊^件並二擠壓間隙 23。而1,流路形成構件心H及相向衝擊構 卜端側形成文式管狀的擴 50 201018527 部256。第40圖為衝擊構件22及相向衝擊構件23的零件 圖,第41圖表示藉由衝擊構件22及相向衝擊構件23的軸 線方向相向間隔,變更調整擠壓間隙2丨G的間隔。 第42圖表示第39圖的流路形成構件2〇的擴徑部256 内配置整流板291的例子。整流板291中在圓周方向貫穿 形成複數個整流孔92之同時,在朝向擠壓間隙21G的中央 區域中與分流錐293 —體化。在擠壓間隙21G,導入微小 φ 氣泡的水流由該分流錐2 9 3呈放射狀分流而導向各整流孔 92。通過整流孔92的水流從設於下游側的流出侧孔口板 2 95的擠壓孔(形成水流出口)流出。而且,整流板291 與流出側孔口板295在外邊緣藉由軸線方向的連結壁部 2 9 4 —體地連結。 【圖式簡單說明】 第1圖為本發明的微細氣泡產生機構的一適用對象的 ® 熱水循環式浴槽單元的示意圖。 第2圖為本發明的一實施形態的微細氣泡產生機構的 内部構造的剖視圖。 第3圖為使用於第2圖的微細氣泡產生機構的準備掩 壓機構的一例的外觀側視圖。 第4圖為微細氣泡產生機構的主要部位的放大橫剖視 圖。 第5圖為第4圖的擠壓間隙的位置的軸剖視圖。 第6圖為第4圖的各部分的尺寸關係的放大橫剖視圖。 51 201018527 第7圖為藉由相向衝擊構件的位置調整擠壓間隙的概 念的說明圖。 第8圖為第4圖的微細氣泡產生機構中,擠壓間隙的 間隔設定為0.07麗時與設定成〇·57μ時的擠壓間隙内的 流速分佈從平面觀看的模擬影像。 第9圖為第4圖的微細氣泡產生機構中,擠壓間隙的 間隔設定為0.07mm時的内部流速分佈從平面觀看的模擬 影像。 第1〇圖為第4圖的微細氣泡產生機構中,擠壓間隙的 . 間隔設定為0.57mm時的内部流速分佈從平面觀看的模擬 影像。 第11圖為第4圖的微細氣泡產生機構中,擠壓間隙的 間隔設定為1.07mm時的内部流速分佈從平面觀看的模擬 影像。 、 第12圖為第4圖的微細氣泡產生機構中,擠壓間隙的 間隔設定為〇· 57mm時的内部壓力分佈的模擬影像。 第13圖為第12圖的壓力分佈包含通過擠壓間隙的流 路轴線的橫剖視圖。 第14圖為第4圖的微細氣泡產生機構的衝擊構件及相 向衝擊構件的作用說明圖。 第15Α圖為接續第7圖的作用說明圖。 第15Β圖為藉由複數個渦流而使氣泡引裂而微小化的 概念的說明圖。 第15C圖為由衝擊而使氣泡合體的概念的說明圖。 52 201018527 第15D圖為間隙邊緣空間的作用說明圖。 第15E圖為接觸水流的螺紋的作用說明圖。 第15F圖為使水流剝離凹凸部形成㈣狀的㈣構件 的一例的立體圖。 第16圖為供給〇.2MPa的水壓37τ的溫水至第!圖的 微細氣泡產生機構時,以雷射回折式粒度計測定產生的水 流中的氣泡粒徑分佈的結果以相對體積比例顯示。 鲁第17圖為將第16圖的氣泡粒徑分佈的測定結果轉換 成相對個數比例的圖。 第18圖為表示接受對應於第16圖的測定結果的雷射 回折式粒度計的每個粒度區間的檢測器的散亂光檢測強度 分佈的圖。 第19圖為第18圖的散亂光檢測強度分佈,除了接受 來自20 // m以上的氣泡的散亂光的檢測器的輸出之外,以 相對體積比例表示求得氣泡粒徑分佈的圖。 ❹ 第20圖為供給〇. 2MPa的水壓9. 5。(:的溫水至第1圖 的微細氣泡產生機構時,以雷射回折式粒度計測定產生的 水流中的氣泡粒徑分佈的結果以相對體積比例顯示。 第21圖為將第2〇圖的氣泡粒徑分佈的測定結果轉換 成相對個數比例的圖。 第22圖為表示接受對應於第20圖的測定結果的雷射 回折式粒度計的每個粒度區間的檢測器的散亂光檢測強度 分佈的圖。 第23Α圖為說明第2圖的微細氣泡產生機構的第一變 53 201018527 形適用例的圖。 第23B圖為說明笛9 月第2圖的微細氣泡產生機構的二 形適用例的圖。 第23C圖為說明笛9 月第2圖的微細氣泡產生機構的第三 形適用例的圖。 第23D圖為說明第2圖的微細氣泡產生機構的第四變 形適用例的圖。 第24圖為組裝第2圖的微細氣泡產生機構的洗條機的 ^^例的意圖。 第25圖為組裝第2圖的微細氣泡產生機構的餐具洗淨 機的一例的示意圖。 第26圖從第4圖賓略了副吸引喷嘴部的實施形態的橫 剖視圖。 第 圖為本發明的微細氣泡產生機構的主要部位的 第一變形例的軸剖視圖。 第2圖為本發明的微細氣泡產生機構的主要部位的 第二變形例的轴剖視圖。 第2圖為本發明的微細氣泡產生機構的主要部位的 第三變形例的軸剖視圖。 第30圖為本發明的微細氣泡產生機構的主要部位的 第四變形例的輛剖視圖。 第31圖為本發明的微細氣泡產生機構的主要部位的 第五變形例的轴剖視圖及橫剖視圖。 第32圖為在第4圖中在衝擊構件上形成喷嘴通路的橫 201018527 剖視圖。 第33圖為從 橫剖視圖。 2圖省略副吸引喷嘴部的實施形態的 第34圖為本發 第六變形例(具嘴嘴 第35圖本發明 七變形例的軸剖视圖 明的微細氣泡產生機構的主要部分的 通路)的轴剖視圖。 的微細氣泡產生機構的主要部分的第
第36圖本路 的微細氣泡產生機構的主要部分的笛 八變形例的轴剖视圖及平面圖。 ” 第37圖本| & >I明的微細氣泡產生機構的主 九變形例的轴剖視圖及橫剖視圖。 ^的第 第38圖本發明的微細氣泡產生機構的主要部分的第 十變形例的轴剖視圖及橫剖視圖。 第39圖本發明的微細氣泡產生機構的主要部分的第 十一變形例的軸剖視圖及橫剖視圖。 第40圖為使用於第39圖的微細氣泡產生機構的衝擊 構件及相向衝擊構件的各詳細構造的三視圖。 第41圖為使用第39圖的衝擊構件及相向衝擊構件而 可變更擠壓間隙的間隔的概念的說明圖。 第42圖為第39圖的微細氣泡產生機構中,在衝擊構 件及相向衝擊構件的下游側設置輔助水流攪拌部的變形例 的軸剖面及橫剖面的圖。 第43圖為在第1圖的熱水循環式浴槽單元中,省略加 壓溶解的實施形態的示意圖。 55 201018527 【主要元件符號說明】 1〜熱水循環式浴槽單元 10〜本體框體 10u〜母螺紋部 12〜空氣取入口 20〜流路形成構件 21〜微細氣泡產生機構 21G〜擠壓間隙 21η〜細腰間隙部 22〜衝擊構件 22m〜螺紋(水流剝離凹凸部) 22S〜鋸齒部 23〜擠壓間隙形成部、相向衝擊構件 23c〜擠壓間隙形成部 23k〜縮徑部 24〜副吸引噴嘴部 24b〜喷嘴突出部 24t〜公螺紋部 24u〜母螺孔 25〜流路壁部 26〜流路本體 27〜散合底端部 2 71〜公螺紋部 201018527 30〜準備擠壓機構 31〜水流入口
31A〜導入部 32〜小徑部 92〜整流孔 10 5〜承載突緣 10 6〜水流出口 123〜衝擊構件 12 7〜孔口環 127h〜擠壓孔 221〜減壓空洞 222、232〜工具卡合孔 226〜噴嘴通路 226d〜氣體喷出口 226e〜氣體取入口 241d〜氣體喷出口 241 e〜氣體取入口 2 51〜水迁迴流路部 251η〜間隙邊緣空間 256〜擴徑部 261〜密封突緣 262〜第一密封構件(0形環) 265〜密封構件 2 71〜收容凹部 57 201018527 272〜密封突緣 274〜連接用公螺紋部 275〜第二密封構件(0形環) 278u〜連接用母螺紋部 291〜整流板 2 9 3〜分流錐 294〜壁部 2 9 5〜孔口板
3 01〜浴槽 302〜模組安裝部 3 0 3〜流出口 310〜加壓溶解槽 311〜配管 312〜配管 313〜泵
314〜配管 315〜吸引器 316〜壓力調整閥 400〜水產用養殖單元 401〜養殖槽 402〜喷射喷嘴 402η〜喷嘴孔 5 01〜水栓 502〜龍頭 58 201018527
503- /龍頭接頭 503b 〜螺栓 503C 〜0形環 503u 〜母螺紋部 6 0 0〜洗衣機 602、 /框體 603〜水管 604、 y脫水槽 605、 -洗衣槽 606〜馬達 607、 -脈動機 608、 “配水管 700〜餐具洗淨機 701- -水供給配管 702- -喷射喷嘴 702η〜喷嘴孔 703- -透液支持部 704- -餐具托盤 WA〜 熱水 ΡΗ〜餐具 ΚΤ〜廚房 FL〜 地板 SH〜 蓮蓬頭 TS〜 連接座 59 201018527
SHT〜公螺紋部 TB〜 蓮蓬頭導管 AS〜 空氣導入間隙 SW1〜第一渦流 SWE' 〜渦流 FP〜 流路 CF〜 -旋入亂流 BM〜 -微細氣泡

Claims (1)

  1. 201018527 七、申請專利範圍: 1. 一種微細氣泡產生機構,包括: 一中空的流路形成構件,具有水流入口與水流出口, 並在内部形成從水流入口朝向水流出口的流路; 一衝擊構件,從上述流路形成構件的流路壁部的内面 一間隙形成部,在上述流路内與上述衝突構件的突出
    方向前端部相向’其中在上述衝突構件的外周面與上述流 路壁部的内面之間形成水迂迴流路部之同時,在上述衝突 構件與間隙形成部之間形成擠壓水流通過而產生比上述水 迂迴流路部低流量且高流速的水流的擠壓間隙,由上述擠 壓間隙產生的負壓而使氣泡析出的間隙通過水流衝擊上述 衝擊構件而經過上述水流迂迴流路,而捲入朝該衝擊構件 的下游侧旋入的旋入亂流,使上述析出氣泡粉碎成微細氣 泡。 2·如申請專利範圍第1項所述之微細氣泡產生機 構,其中上述水迂迴流路部係形成於在上述流路内從水流 通方向觀看在上述衝擊構件的突出方向的兩侧。 3. 如申請專利範圍第1或2項所述之微細氣泡產生 機構,其中在上述衝擊構件及上述間隙形成部的形成擠壓 間隙的各相向面的至少其中之一形成減壓空洞。 4. 如申請專利範圍第1〜3項中任一項所述之微細 氣泡產生機構,其中在上述水流入口與上述微細氣泡產生 機構之間,設有準備擠壓機構,增加來自上述水流入口的 水流的速度而導入上述微細氣泡產生機構。 61 201018527 5.如申請專利範圍第卜4項中任一項所述之微細 氣泡產生機構’其中上述衝擊構件及上述間隙形成部的形 成擠壓間隙的各相向面的至少其中之―,在水流入側形成 該擠壓間隙從上游側朝下游侧漸次縮小的擠壓傾斜面。 6.如申請專利範圍第1〜5項中任一項所述之微細 氣泡產生機構,其中上述衝擊構件及上述間隙形成部的上 述擠壓間隙的各相向面的至少其中之一,在水流出側形成 該擠壓間隙從上游側朝下游側漸次擴大的擠壓傾斜面。
    7.如申請專利範圍第1〜6項中任一項所述之微細 氣泡產生機構’其中在上述衝擊構件的上述流路内突出部 分的外周面上形成水流剝離凹凸部。 8_如申請專利範圍第7項所述之微細氣泡產生機 構’其中上述水流剝離凹凸部為形成於上述衝擊構件的上 述流路内突出部分的外周面的螺紋。 9.如申請專利範圍第1〜8項中任一項所述之微細 氣>包產生機構’其中上述擠壓間隙與上述水迂迴流路部分
    別調整各尺寸’使得在以供給壓力〇. 2MPa供給水至上述水 流入口時’通過上述擠壓間隙的水流的最大流速為8m/秒 以上。 10. 如申請專利範圍第9項所述之微細氣泡產生機 構’其中當以供給壓力〇. 2MPa供給水至上述水流入口時, 上述擠壓空間產生的最大負壓為0. 02MPa以上。 11. 如申請專利範圍第1〇項所述之微細氣泡產生機 構,其中形成申請專利範圍第3或4項所述之上述減壓空 洞’當以供給壓力〇. 2MPa供給水至上述水流入口時,上述 62 201018527 減壓空洞的全域為〇· 〇2MPa以上的負壓狀態。 12.如申請專利範圍第或^項所述之徽細氣泡產 生機構’其中當以供給壓力〇. 2MPa供給水至上述水流入口 時,包含於從上述水流出口喷射的水流的微細氣泡的數平 均粒徑在10 V m以下。 13·如申請專利範圍第I〗項所述之微細氣泡產生機 構’其中當以供給壓力〇. 2MPa供給水至上述水流入口時, φ 調整具有圓形轴斷面的上述衝擊構件的外徑與上述水迂迴 流路部的流通斷面積,使配置於上述水迁迴流路部内的上 述衝擊構件的雷諾數在1 0000以上。 14.如申請專利範圍第13項所述之微細氣泡產生機 構’其中調整具有圓形轴斷面的上述衝擊構件的外徑至1 5mm ’並調整流通斷面積,使上述水迁迴流路部的平均流 速在8m/秒以上。 如申請專利範圍第14項所述之微細氣泡產生機 參構’其中當供給壓力為055MPa而溫度i〇〇c的水供給至上 述水流入口時’調整具有圓形軸斷面的上述衝擊構件的外 徑至1〜5mm,並調整流通斷面積,使上述水迂迴流路部的 平均流速在18m/秒以上,配置於上述水运迴流路部内的上 述衝擊構件的雷諾數在20000以上,而且通過上述擠麼間 隙的水流的最大流速為25m/秒以上,且包含於從上述水流 出口喷射的水流的微細氣泡的數平均粒徑在1以以下。 16.如申請專利範圍第1〜15項中任一項所述之微細 氣泡產生機構,其中在上述衝擊構件上形成喷嘴通路,與 上述流路壁部一起朝突出方向貫穿該衝擊構件,一端侧在 63 201018527 該衝擊構件的前端侧朝上述擠壓間隙開設氣體喷出口,另 一端側貫穿上述流路壁而在壁部外面開設氣體取入口,由 產生於上述擠壓間隙内的水流負壓使上述流路壁部外侧的 外氣從上述氣體取入口經由上述噴嘴通路吸引、供給至上 述擠壓間隙内。 17.如申請專利範圍第16項所述之微細氣泡產生機 構’其中在形成上述衝擊構件及上述間隙形成部的上述擠 壓間隙的各相向面的至少其中之一形成減壓空洞,形成於 上述衝擊構件的上述噴嘴通路開口於該減壓空洞内。 _ 尽I8.如申請專利範圍第1〜Π項中任一項所述之微細 氣泡產生機構’其中上述間隙形成部係做為相向衝擊構 件形成於以上述流路的剖面中心為中心的與上述衝擊構 件的相反側,從上述壁部内面向上述衝擊構件突出,而上 述擠壓間隙係形成於上述衝擊構件的突出方向前端部與上 述相向衝擊構件的突出方向前端部之間。 19·如申請專利範圍第18項所述之微細氣泡產生機 構,其中上述衝擊構件與上述相向衝擊構件至少其中之一❹ 面向上述擠壓間隙的前端部分形成縮徑部,其具有愈向前 端愈小的錐拔狀的周側面。 20.如申請專利範圍第19項所述之微細氣泡產生機 構其中在上述衝擊構件及上述相向衝擊構件的其中之 在朝向上述掎麼間隙的前端面上形成朝間陈形成方向 拉進的減壓空洞’在另一邊’前端以朝向上述減壓空洞的 開口的位置關係形成上述縮徑部。 21·如申請專利範圍第20項所述之微細氣泡產生機 64 201018527 ’、、中上述擠壓間隙由於由上述衝擊構件的前端面使上 ’壓空洞的開口邊緣部形成的邊緣區域與上述縮徑部的 錐拔狀的周側面的外周緣區域相向的楔形斷面,且空間外 周側開放於上述水迁迴流路料圓環狀的間隙周緣空間與 上述減壓空洞係經由形成於上述減壓空洞的開口内周緣與 上述縮棱部的上述周侧面的相向位置上的圓環狀的細腰間 隙部而相互連通。 22·如申請專利範圍第18項至第21項之任一項所述 之微細氣泡產生機構,以上述錢迴流路部係形成跨越 上述衝擊構件的外周面與上述相向衝擊構件的外周面的形 狀0 ,23·如申請專利範圍第18項至第21項之任一項所述 之微細m生機構,纟中當以上述擠壓間隙的水流入側 開口位置中的間隙間隔的中心為間隙中心而定義時由上 述流路的剖面半#彳肖,從上述流路壁㈣内面至上述間
    隙中心的距離比從斷面中心的距離小的範圍中,從該斷面 中心於半徑方向上移動既定長度而調整上述擠壓間隙的形 成位置。 65
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