[发明专利]气泡发生机构以及带气泡发生机构的喷头

说明书

技术领域

本发明涉及气泡发生机构，特别是涉及适用于产生微气泡、纳米气泡等微细气泡的机构、和使用该气泡发生机构的喷头。

背景技术

在水中形成的气泡根据其尺寸而分类成毫米气泡或微气泡（进一步而言，为微·纳米气泡以及纳米气泡等）。毫米气泡是某种程度上的巨大的气泡，且在水中迅速地上升而最终在水面破裂消失。与此相对，直径为50μm以下的气泡具有如下特殊的性质，即由于微细所以在水中的停留时间长，由于气体的溶解能力优异所以在水中进一步缩小，进而在水中消失（完全溶解），通常将上述直径在50μm以下的气泡称为微气泡（非专利文献1）。在本说明书中，“微细气泡”是指除了上述微气泡之外，对直径更小的微·纳米气泡（直径为10nm以上且小于1μm）以及纳米气泡（直径小于10nm）总称的概念。

近年来，提出有各种将这样的微细气泡应用于多种用途，特别是对在浴室等使用的喷淋装置装入有气泡发生机构的装置（专利文献1～5）。上述专利文献所公开的装入喷淋装置的气泡发生机构大致划分为以下两种方式，即：在喷出喷淋水流的喷头部分装入有旋转流产生翼体，将从形成于翼体轴部的细孔负压吸引的外部空气卷入到该翼体形成的涡流中进行气液混合的方式（专利文献1：称为二相流旋转方式）；以及在喷淋主体（从喷头部延伸出的把手的部分）内装入文丘里管等缩径机构，当水以高流速通过该缩径机构时，利用由伯努利原理产生的减压效果，使溶解于水的空气作为微细气泡析出的空穴方式（专利文献2～5）。

专利文献1：日本特开2008-229516号公报

专利文献2：日本特开2008-73432号公报

专利文献3：日本特开2007-209509号公报

专利文献4：日本特开2007-50341号公报

专利文献5：日本特开2006-116518号公报

非专利文献1：因特网主页（http://unit.aist.go.jp/emtech-ri/26env-fluid/takahashi.pdf#search=′マイクロバブルおよびナノバブルに関する研究′）

然而，在上述现有的喷淋装置中存在如下问题，即：任一种类型的装置的气泡微细化度并不充分，在水中的滞留时间较长的微气泡的产生量，特别是粒径小于1μm的微·纳米气泡领域的气泡发生量不足。另外，专利文献1所代表的二相流旋转方式的装置存在必须在喷头内装入旋转流产生翼从而使机构变得复杂的问题。此外，用于沐浴用等一般用途的自来水压力无法获得使吸引的外部空气充分细径化所需的足够的旋转速度，从而存在微气泡领域以下的微细气泡的产生效率差的缺点。

另一方面，采用空穴方式的专利文献2～4的喷淋装置成为仅在一处设置有对文丘里管、孔口等周围进行闭塞的缩径孔，且在该缩径孔的位置不存在其他的流路部分的构造。因此通过缩径孔时的流体阻力上升而无法增加至所期待的流速，另外在缩径孔内也容易受到来自孔内壁面的径向的反压力，因此存在空穴（减压）的效果不充分，气泡析出量容易不足的难点。

发明内容

本发明的课题在于提供一种不使用复杂的气液混合机构也能够产生充足量的气泡，进而能够使微气泡区域或微纳米气泡区域的气泡的产生量提高至现有技术所无法实现的程度的气泡发生机构以及使用该气泡发生机构的喷头。

为了解决上述课题，本发明的气泡发生机构的特征在于，

对规定了成为液体流入侧的流入端和成为液体流出侧的流出端的部件主体以贯通方式形成有流路，该流路将开口于流入端的流入口与开口于流出端的流出口连接，并且在流路的中途位置形成有流通截面积比流入口小的缩径部，在该缩径部配置有冲突部，该冲突部以将流路的轴截面划分成三个以上扇形区域的方式使上述缩径部的流路截面积进一步减少，

在使供给至部件主体的流入端的溶解有气体的液体流与冲突部冲突后，一边使溶解有气体的液体流分配至各扇形区域一边使其增速地通过，并利用其减压效果使溶解的气体析出而成为含有气泡的液体，并使含有气泡的液体从流出口流出。

若向上述的构造的气泡发生机构例如供给水流，则供给至流路的液体在缩径部被缩径从而流速增加。其结果，根据伯努利原理而在缩径部（及其下游侧）形成负压区域，并通过其空穴（减压）的效果使水流中的溶解气体（例如空气）析出而产生气泡。