微細気泡発生装置、入浴装置および台所装置
【課題】微細気泡を生成するのに有利な微細気泡発生装置、入浴装置および台所装置を提供する。
【解決手段】微細気泡発生装置１Ａは、中空室１６と中空室１６に連通する気泡原料供給口１０および泡吐出口１５とをもつ基体１と、直進方向に往復移動可能に基体１に設けられた可動体２と、可動体２を直進往復移動させる駆動源３と、基体１の中空室１６に位置するように可動体２に保持され複数の線状体４０を有する線状体群４とを備えている。
【解決手段】微細気泡発生装置１Ａは、中空室１６と中空室１６に連通する気泡原料供給口１０および泡吐出口１５とをもつ基体１と、直進方向に往復移動可能に基体１に設けられた可動体２と、可動体２を直進往復移動させる駆動源３と、基体１の中空室１６に位置するように可動体２に保持され複数の線状体４０を有する線状体群４とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は微細気泡発生装置、入浴装置および台所装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１には、コンプレッサ一体型の泡発生装置が開示されている。このものによれば、洗剤溶液の貯湯槽に空気を給気するノズルを設け、コンプレッサから吐出される高圧の空気を貯湯槽の洗剤溶液に給気することにより気泡を生成させることにしている。
【特許文献１】特開２００２−７８６２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで上記した技術によれば、微細気泡を生成するには限界がある。従って、産業界では、微細気泡を生成するのに有利な微細気泡発生装置の開発が要望されている。
【０００４】
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、微細気泡を生成するのに有利な微細気泡発生装置、入浴装置および台所装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は上記した課題のもとに鋭意開発を進めている。そして、原液等の液体と空気等の気体とが混在する混在流体を回転式で起泡させて気泡を生成させる微細気泡発生装置をも開発している。しかしながらこの場合には、回転に起因する遠心力の作用により、比重が相違する液成分と気体とが互いに過剰分離する傾向があり、液成分と気体との均一攪拌性には限界があり、微細気泡の生成には限界があること、更に、線状体を回転ではなく、直進的に往復移動させれば、回転に起因する遠心力の発生が抑制されるため、液成分と気体との均一攪拌性を向上でき、微細気泡の生成に有利であることに、本発明者は着目し、試験で確認し、本発明を完成させた。
【０００６】
すなわち、様相１に係る微細気泡発生装置は、中空室と中空室に連通すると共に気泡原料を中空室に供給する気泡原料供給口および中空室で生成された気泡含有流体を吐出する泡吐出口とをもつ基体と、直進方向に往復移動可能に基体に設けられた可動体と、可動体を直進往復移動させる駆動源と、基体の中空室に位置するように可動体に保持され複数の線状体を有すると共に可動体と共に直進方向に往復移動可能な線状体群とを具備することを特徴とする。
【０００７】
基体の気泡原料供給口から気泡原料を基体内に取り込んだ状態、あるいは、取り込み可能とした状態とする。この状態で駆動源が駆動すると、可動体が基体に対して直進往復移動する。この結果、可動体に保持されている線状体群が基体の中空室内において同方向に直進往復移動する。これにより気泡原料が中空室内で良好に直動的に攪拌され、微細気泡が生成される。ひいては、微細気泡を含有する微細気泡含有流体が生成される。微細気泡含有流体は基体の泡吐出口から吐出される。
【０００８】
微細気泡が生成されるメカニズムとして次のように推察される。まず、線状体群を構成する線状体が直進方向に移動すると、線状体の移動方向と反対側の圧力が低下し、空気等の気体が巻き込まれ、気泡が発生する。更に線状体の移動が進行するため、線状体から気泡が剥離する。このような現象が繰り返されて基体の中空室において多数の微細気泡が生成されると推察される。更に、気泡を生成させた線状体の後方側の線状体がその気泡をせん断で切断するため、気泡が更に分断されて微細化されるものと推察される。このような気泡生成、気泡せん断の現象が繰り返され、基体の中空室において多数の微細気泡が生成されると推察される。
【０００９】
基体の気泡原料供給口から中空室に供給される気泡原料としては、気泡生成可能な洗剤を含む洗剤溶液が挙げられる。温泡を形成するためには、洗剤溶液は予熱されていることが好ましい。あるいは、水などの液体、洗剤などが挙げられる。洗剤は液体状でも、粉末状でも良い。生成される微細気泡は暖かい温泡とすることができるが、常温域の気泡でも良い。
【００１０】
様相２に係る入浴装置は、使用者が温水または温泡で入浴する浴槽と、浴槽または浴槽を収容する室内に配置され使用者が浴槽で入浴するときに使用可能な微細気泡発生装置とを具備する入浴装置において、微細気泡発生装置は上記した様相に係る微細気泡発生装置であることを特徴とする。微細気泡発生装置で生成される微細気泡は、暖かい温泡であることが好ましい。但し、夏期等にシャワー式の泡として用いる場合には、常温域程度の気泡でも良い。浴槽としては、通常の入浴槽でも良いし、ブース式でも良い。
【００１１】
様相３に係る台所装置は、洗浄室となる凹状部をもつシンク部をもつ台所部と、台所部または台所部を収容する室内に配置され使用者が台所部を利用するときに使用可能な微細気泡発生装置とを具備する台所装置において、微細気泡発生装置は上記した様相に係る微細気泡発生装置であることを特徴とする。微細気泡発生装置で生成される微細気泡は、暖かい温泡であることが好ましい。但し、夏期等には常温域程度の気泡でも良い。
【００１２】
各様相によれば、次の少なくとも一つの態様が例示できる。基体は持ち運び可能な可搬式でも良いし、固定部に固定されている固定式でも良い。基体は、中空室と、中空室に連通する気泡原料供給口および泡吐出口とをもつものであれば良い。中空室の断面形状は、真円形状、楕円形状等の円形状、四角形状等の角形状が例示される。可動体は、中空室に配置された軸状をなしている態様が例示される。また、線状体群を構成する線状体は、その先端部が可動体から遠ざかる方向に突出している可動体に設けられている態様が例示される。可動体の横断面形状は特に限定されず、円形状でも、四角形状でも良い。線状体は可撓性を有する材質で形成されている態様が例示される。材質としては樹脂系、金属系、ガラス系、セラミックス系が例示される。
【００１３】
線状体の先端部と基体の中空室を形成する壁の内壁面との間の隙間が過剰であると、気泡がその隙間に逃げ、ひいては、線状体の移動によるせん断から気泡が逃げ、気泡を微細化させにくいおそれがある。この点を考慮すると、生成せんとする微細気泡の径をＡマイクロメートルとするとき、線状体の先端と壁の内壁面との間の隙間は、（１０００×Ａ）マイクロメートル以下、（８００×Ａ）マイクロメートル以下、（５００×Ａ）マイクロメートル以下、（３００×Ａ）マイクロメートル以下に設定されている態様が例示される。（２００×Ａ）マイクロメートル以下に設定されている態様が例示される。この場合、（１００×Ａ）以下、（５０×Ａ）マイクロメートル以下、（１０×Ａ）マイクロメートル以下、（５×Ａ）マイクロメートル以下が例示される。勿論、線状体の先端部を基体の中空室を形成する壁の内壁面に接触させても良い。駆動源が駆動する方向に対して反発力を与える付勢部材が基体に設けられている態様が例示される。付勢部材としてバネが例示される。バネとしてはコイルバネ、板バネ、ねじりコイルバネ、たけのこバネ、多孔質体等が例示される。駆動源としては、可動体を直進往復移動させるものであればよい。駆動源としてはリニアモータが例示される。リニアモータとしては、リニア誘導モータ、リニア直流モータ、リニアパルスモータ、リニア同期モータ、リニア電磁ソレノイド等が例示される。更には、駆動源としては、回転式のモータと、モータの回転を可動体の直進往復移動に変換させる変換機構とを備える形態が例示される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る微細気泡発生装置によれば、回転に起因する遠心力の発生が抑制されるため、液成分と気体との過剰分離が抑制され、微細気泡を含有する微細気泡含有流体を効果的に且つ安定的に形成することができる。また、入浴装置および台所装置に適用すれば、サイズが微細な気泡を有する微細気泡含有流体が形成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の各実施形態について説明する。
【００１６】
（実施形態１）
本実施形態に係る微細気泡発生装置１Ａは、基体１と、可動体２と、可動体２を移動させる駆動源３と、複数の線状体を有するブラシ状の線状体群４とを備えている。基体１は、金属または硬質樹脂で形成された縦長の円筒形状をなしており、気泡原料供給口１０と、泡吐出口１５とをもつ。気泡原料供給口１０は基体１の下部側に形成されており、互いに並設された第１供給口１１と第２供給口１２とを備えている。第１供給口１１は第１筒部１１ａで形成されている。第２供給口１２は第２筒部１２ａで形成されている。第１供給口１１から気体としての空気が基体１の中空室１６に供給される。第２供給口１２から洗剤溶液が中空室１６に供給される。泡吐出口１５は基体１の上部側に形成されている。基体１は持ち運び可能な可搬式でも良いし、固定部に固定されている固定式でも良い。
【００１７】
基体１は、第１供給口１１および第２供給口１２をもつ筒形状の第１基体１ｆと、泡吐出口１５および駆動源３をもつ第２基体１ｓとを組み付けて形成されている。第１基体１ｆは第１フランジ部１０１をもつ。第２基体１ｓは第２フランジ部１０２をもつ。第１フランジ部１０１と第２フランジ部１０２との間にシール部材１０４が介在している。なお、中間室１６は断面で円形状をなしており、その内径は、少なくとも線状体群４が移動する移動ストローク範囲内においては同径とされている。
【００１８】
可動体２は、基体１が延びる方向に沿って一方向に延びている長い軸状をなしており、直進方向（矢印Ｙ１，Ｙ２方向、上下方向）に往復移動可能に基体１の中空室１６内に設けられている。駆動源３は、可動体２を直進方向（矢印Ｙ１，Ｙ２方向）に直進往復移動させる機能をもつ。駆動源３はリニアモータとされており、長軸状の可動体２のうち気泡原料供給口１０と反対側の端部２０に接続されており、可動子と固定子とを備えている。なお、駆動源３は可動体２を直進往復移動させるものの、回転運動させない。線状体群４（ブラシ）は、基体１の中空室１６に位置するように可動体２に植毛状態に保持されている。線状体群４を構成する線状体４０は、可動体２から放射方向に突出している。可動体２の横断面形状は特に限定されず、円形状でも、四角形状でも良い。線状体４０は可撓性を有する材質で形成されている。材質としては樹脂系、金属系、ガラス系、セラミックス系が例示される。１本の線状体４０の繊維長をＬとし、１本の線状体４０の繊維径をＤとすると、Ｌ／Ｄは大きいため、その形状からして線状体４０は可撓性を有する。
【００１９】
微細気泡発生装置１Ａの用途（家庭用、工業用）、要請される微細気泡の性質、気泡原料の材質、駆動源３の能力等によっても変動するものの、Ｌは１０〜３００ミリメートル、２０〜１００ミリメートル、３０〜５００ミリメートルが例示される。Ｌの下限値としては、５ミリメートル、１０ミリメートルが例示される。Ｌの上限値としては、５００ミリメートル、３００ミリメートル、１００ミリメートルが例示される。Ｄは０．０５〜１０ミリメートル、０．１〜１０ミリメートル、０．５〜２ミリメートルが例示される。Ｄの下限値としては、０．０５ミリメートル、０．１ミリメートルが例示される。Ｄの上限値としては、１０ミリメートル、４ミリメートル、２ミリメートルが例示される。但しＬおよびＤは上記した値に限定されるものではない。
【００２０】
基体１の中空室１６において、線状体群４の一端４ｆ（下端）側には第１室１６ｆが形成されている。線状体群４の他端４ｓ（上端）側には第２室１６ｓが形成されている。線状体群４の移動方向（矢印Ｙ１，Ｙ２方向）の両側には第１室１６ｆおよび第２室１６ｓが形成されている。このため、線状体群４の移動ストロークは良好に確保される。一本の線状体４０のうち可動体２に近い側を基端部４０ａとする。線状体４０のうち可動体２から遠い側を先端部４０ｃとする。一本の線状体４０の先端部４０ｃの可撓性は、線状体４０の基端部４０ａの可撓性よりも大きい。先端部４０ｃは基端部４０ａよりも可動体２から離間しているためである。
【００２１】
本実施形態によれば、線状体４０の先端部４０ｃと基体１の壁１８の内壁面１８ｉとの間には隙間１９（図３参照）が形成されていることがある。この隙間１９の隙間幅Ｍが過剰であると、気泡がその隙間１９に移動し、線状体４０の移動によるせん断から気泡が逃げるおそれがある。この点を考慮し、隙間１９が形成されている場合には、基体１のうち中空室１６を形成する壁１８の厚みをｔ（図３参照）とするとき、線状体４０の先端部４０ｃと壁１８の内壁面１８ｉとの間の隙間１９の隙間幅Ｍは、（１０×ｔ）以下に設定されていることが好ましい。あるいは、（５×ｔ）以下、（３×ｔ）以下、（１×ｔ）以下に設定されていることが好ましい。また、線状体４０の径（直径）をＤとすると、隙間１９の隙間幅Ｍは、（２０×Ｄ）以下に設定されていることが好ましい。あるいは（１０×Ｄ）以下、（５０×Ｄ）以下、（３×Ｄ）以下に設定されていることが好ましい。但し隙間１９の隙間幅Ｍは上記した値に限定されるものではない。勿論、本実施形態によれば、線状体４０の先端部４０ｃを基体１の壁１８の内壁面１８ｉに接触させ、隙間幅Ｍを解消させることも好ましい。線状体４０の先端部４０ｃに、先方に円弧凸形状に突出する丸み４０ｒを形成することも好ましい。生成せんとする微細気泡の径をＡとするとき、線状体４０の先端部４０ｃと壁１８の内壁面１８ｉとの間の隙間幅Ｍは、（１０００×Ａ）以下に設定されている態様が例示される。この場合、（８００×Ａ）以下、（６００×Ａ）以下、（４００×Ａ）以下、（２００×Ａ）以下が例示される。（１００×Ａ）以下、（３０×Ａ）以下、（２０×Ａ）以下が例示される。勿論、線状体の先端部を基体の中空室を形成する壁の内壁面に接触させても良い。
【００２２】
図１から理解できるように、駆動源３が駆動する方向に対して反発力を与える付勢部材としてバネ５が基体１の内部に設けられている。バネはコイルバネとされている。バネ５は、第１バネ５１と第２バネ５２とで形成されている。第１バネ５１は、線状体群４の長さ方向（矢印Ｙ方向）の一端４ｆ側に設けられた円錐コイルバネで形成されている。第２バネ５２は、線状体４０群４の長さ方向の他端４ｓ側に設けられた円錐コイルバネで形成されている。図１に示すように、第１バネ５１および第２バネ５２は、可動体２の長さ方向（矢印Ｙ方向）において線状体群４を挟むように基体１の中空室１６に配置されている。これにより線状体群４が移動するとき、線状体群および駆動源３４等に作用する衝撃が緩和される。故に第１バネ５１および第２バネ５２は衝撃緩和要素として機能できる。
【００２３】
ここで、図１に示すように、第１バネ５１では、線状体群４側の端部が第１径小部５１ａとされ、線状体群４と反対側の端部が第１径大部５１ｃとされている。第１径大部５１ｃは、基体１の中空室１６に形成された鍔状の第１座部１ｘに着座可能とされており、第１径小部５１ａよりも大きい径を有するため、着座時における衝撃緩和に有利である。第１座部１ｘは、第１供給口１１および第２供給口１２を形成する平坦な壁で形成されている。第１径小部５１ａは可動体２の端部２２に巻き付けられ、可動体２に固定されている。
【００２４】
また図１に示すように、第２バネ５２では、線状体４側の端部が第２径小部５２ａとされ、線状体群４と反対側の端部が第２径大部５２ｃとされている。第２径大部５２ｃは、基体１の中空室１６に形成された鍔状の第２座部１ｙに着座可能とされており、第１径小部５２ａよりも大きい径を有するため、着座時における衝撃緩和に有利である。第２径小部５２ａは、可動体２のうち線状体群４の近傍部位２４に巻き付けられて、可動体２に固定されている。上記したように第１バネ５１および第２バネ５２は可動体２に固定されているため、第１バネ５１および第２バネ５２のがたつきが抑制されると共に、可動体２が移動すると第１バネ５１および第２バネ５２も同方向に移動する。第１バネ５１の付勢力Ｆ１と第２バネ５２の付勢力Ｆ２とは実質的に対応するため（Ｆ１＝Ｆ２，Ｆ１≒Ｆ２）、線状体群４を中空室１６の定位置に維持させるのに有利である。但し場合によってはＦ１＜Ｆ２，Ｆ１＞Ｆ２としても良い。
【００２５】
微細気泡生成装置の使用方法について説明する。まず、基体１のうち下部側の気泡原料供給口１０から気泡原料を取り込んだ状態、あるいは、取り込み可能とした状態とする。この場合、第１供給口１１から気体としての空気が供給される。第２供給口１２から暖かい洗剤含有溶液が供給される。この状態で駆動源３が駆動する。すると、可動体２が基体１の中空室１６内において直進方向（矢印Ｙ１，Ｙ２方向）に繰り返して往復移動する。この結果、可動体２に保持されている線状体群４が中空室１６内において直進方向（矢印Ｙ１，Ｙ２方向）に繰り返して往復移動する。これにより中空室１６内で気泡原料（洗剤溶液および空気）から微細気泡が連続的に生成される。これにより気体（空気）と液成分（水成分）とが混在する微細気泡含有流体が連続的に生成される。
【００２６】
ここで、微細気泡は基体１の中空室１６内を基本的には矢印Ｙ１方向に沿って上昇し、基体１の上部側の泡吐出口１５から微細気泡含有流体として吐出される。微細気泡発生装置１Ａの用途、要請される微細気泡の性質、気泡原料の材質、駆動源３の能力等によっても変動するものの、駆動源３の駆動回数としては、可動体２の１往復を１サイクルとすると、単位時間（１秒間）あたり１０〜２０００サイクルの範囲内とすることが例示される。この場合、単位時間（１秒間）あたり２０〜１０００サイクルの範囲内、更には、５０〜５００サイクルの範囲内、１００〜２００サイクルの範囲内とすることができる。但し駆動源３の駆動回数はこれらに限定されるものではない。
【００２７】
微細気泡のサイズとしては、駆動源３の単位時間あたりの駆動回数、線状体４０の径、線状体４０の長さ、線状体４０の材質、中空室１６の容積などによっても変動する。気泡のサイズ（気体部分のサイズ）としては、１〜１０００マイクロメートル、５〜５００マイクロメートル、殊に、１０〜３００マイクロメートルが例示される。更に、３０〜２００マイクロメートル、５０〜１５０マイクロメートルが例示される。但しこれらに限定されるものではない。生成せんとする微細気泡の径をＡとするとき、線状体の先端部と壁の内壁面との間の隙間としては、（１０×Ａ）以下、（１００×Ａ）以下、（２００×Ａ）以下、（５００×Ａ）以下、（８００×Ａ）以下、（１０００×Ａ）以下に設定されている。
【００２８】
一般的には、気泡が微細な方が液相成分（水成分）の比率が増加し、気泡が冷めにくくなり、温泡として利用するのに好ましい傾向がある。このため入浴などで使用する場合には、一般的には、気泡は細かい方が好ましい。また、微細気泡含有流体のうち液相成分（水成分）の比率が多い方が、微細気泡含有流体は冷めにくい傾向がある。このため微細気泡含有流体のうち液相成分（水成分）の比率としては１〜６程度、１．５〜４程度、２〜３程度が例示される。但し比率はこれらに限定されるものではない。ここで、微細気泡が生成されるメカニズムとして次のように推察される。まず、線状体群４を構成する線状体４０が直進方向（矢印Ｙ１，Ｙ２方向）に移動すると、線状体４０の移動方向と反対側の圧力が局所的に低下し、空気が巻き込まれ、気泡が発生する。更に線状体４０の移動が進行するため、線状体４０から気泡が剥離する。このような現象が繰り返されて基体１の中空室１６において多数の微細気泡が連続的に生成されると推察される。更に、気泡を生成させた線状体４０の後方側の線状体４０が気泡をせん断するため、気泡が更に分断されるものと推察される。このような気泡生成、気泡分断の現象が繰り返され、基体１の中空室１６において多数の微細気泡が連続的に生成されると推察される。
【００２９】
線状体群４の長さＬＡ（図１参照）は、上記した気泡生成、気泡分断の回数に影響を与える。このため、線状体群４の下端（気泡原料供給口１０に近い側の一端）から上端（泡吐出口１５に近い側の他端）に向かうにつれて、気泡は次第に細かくなると推定される。線状体群４の長さＬＡ（図１参照）は、線状体群４の直径ＤＡ（図２参照）よりも大きく設定されている（ＬＡ＞ＤＡ）。但し、場合によっては、必要に応じて、ＬＡ＝ＤＡ，ＬＡ≒ＤＡ，ＬＡ＜ＤＡとしても良い。図２に示すように、基体１の軸線Ｐ１の回りの周方向（矢印Ｓ方向）において、線状体４０は可動体２に密集状態に植毛されている。従って、気泡が基体１の周方向に移動しても、別の線状体４０が気泡を分断させることが期待される。
【００３０】
以上説明したように本実施形態によれば、線状体群４を構成する線状体４０を直進的に往復移動させて気泡を生成する。このため回転に起因する遠心力の発生が抑制されるため、気泡生成にあたり液成分と気体との過剰分離が抑制され、微細気泡を効果的に且つ安定的に形成することができる。本実施形態によれば、線状体４０の直進方向の往復移動で気泡を形成するため、高圧を生成させるコンプレッサを廃止することができる。但し、コンプレッサを用い、コンプレッサから空気を基体１の第１供給口１１に供給することにしても良い。
【００３１】
（実施形態２）
図４は実施形態２を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および作用効果を有する。図４に示すように、線状体群４の中央には軸状の可動体２が配置されている。線状体群４は、軸状をなす可動体２の外壁面に植毛状態で保持されている。線状体群４を構成する多数の線状体４０の先端部４０ｃは、可動体２の外壁面において、可動体２の外壁面から遠ざかる方向に放射方向に突出している。可動体２の横断面形状は、円形状とされている。線状体４０は可撓性を有する材質で形成されている。材質としては樹脂系、金属系、ガラス系、セラミックス系が例示される。ここで、線状体４０のうち可動体２から遠い側を先端部４０ｃとする。線状体４０の先端部４０ｃの可撓性は、線状体４０の基端部４０ａの可撓性よりも大きい。
【００３２】
（実施形態３）
図５は実施形態３を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および作用効果を有する。第１バネおよび第２バネが設けられていない。軸状をなす可動体２の一端部（上端部）は駆動源３に接続されている。駆動源３が駆動すると、可動体２は線状体群４と共に直進方向（矢印Ｙ１，Ｙ２方向）に往復移動する。
【００３３】
（実施形態４）
図６は実施形態４を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および作用効果を有する。図６に示すように、基体１は横断面で四角形状をなす角筒形状をなしている。可動体２Ｂは、基体１が延びる方向に沿って一方向に延びている長い盤状をなしており、直進方向（図６に示す紙面の厚み方向）に往復移動可能に基体１の中空室１６内に設けられている。線状体群４は基体１の中空室１６に位置するように可動体２Ｂに保持されている。線状体群４を構成する線状体４０は、可動体２の外壁面から、可動体２から遠ざかるように一方向（矢印Ｅ１方向）に植毛状態に突出している。図６に示すように、可動体２と基体１との間には、可動体２と基体１との間の摩擦抵抗を低減させるための複数の転動体６０が設けられている。これにより可動体２は基体１に対して良好に相対移動できる。なお、可動体２と基体１との間の摩擦抵抗が少ないのであれば、場合によっては、転動体６０を廃止しても良い。図６に示すように、線状体４０の先端部４０ｃと基体１の壁１８の内壁面１８ｉとの間の隙間幅Ｍが過剰であると、気泡がその隙間に逃げ、線状体４０の移動によるせん断から気泡が逃げるおそれがある。この点を考慮し、生成せんとする微細気泡の径をＡとするとき、線状体４０の先端部４０ｃと壁１８の内壁面１８ｉとの間の隙間幅Ｍは、（１０００×Ａ）以下に設定されている。但し隙間幅Ｍは上記した値に限定されるものではない。
【００３４】
（実施形態５）
図７は実施形態５を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および作用効果を有する。上記した実施形態１によれば、駆動源は駆動方向が回転方向ではなく直動方向であるリニアモータが採用されている。この点について本実施形態によれば、駆動源３Ｂは、回転方向に駆動するモータ３００と、モータ３００の回転軸３０１の回転運動を往復直動運動に変換する変換機構３１０とを備えている。変換機構３１０は、モータ３００のモータ軸３０１に連結されたクランクアーム３１１と、クランクアーム３１１に一端部３１２ａが揺動可能に連結されたリンク３１２と、リンク３１２の他端部３１２ｃに揺動可能に連結されたスライダ３１３と、スライダ３１３を直動させるガイド面３１４ａをもつガイド部３１４とを備えている。スライダ３１３は可動体２に軸状の枢支部２ｍを介して揺動可能に連結されている。モータ３００が矢印Ｒ１方向に回転すると、モータ軸３０１がこれの軸線回りで回転運動し、クランクアーム３１１がモータ軸３０１回りで回転運動し、ひいてはリンク３１２を介してスライダ３１３が直動方向（矢印Ｙ１，Ｙ２方向）に繰り返して往復運動し、更に可動体２および線状体群４を直動方向（矢印Ｙ１，Ｙ２方向）に往復運動させる。
【００３５】
（実施形態６）
図８は実施形態６を示す。入浴装置は、使用者が温水または温泡で入浴する容器状の浴槽７０と、浴槽７０に装備された微細気泡発生装置１Ａとを備えている。浴槽７０には、温泡供給ノズル７１をもつ温泡供給具７２が設けられている。温泡供給具７２は微細気泡発生装置１Ａと接続されている。温泡供給ノズル７１は、浴槽７０で入浴している使用者の肩に対面するように肩の上側に配置されている。使用者が図略の気泡スイッチ７４を操作すれば、微細気泡発生装置１Ａが駆動し、微細気泡発生装置１Ａは微細気泡を発生させ、ひいては微細気泡含有流体を連続的に生成させる。微細気泡含有流体は、微細気泡発生装置１Ａから連通路４００を介して温泡供給ノズル７１に供給され、温泡供給ノズル７１から浴槽７０内の使用者の肩付近に連続的に供給される。このようにして温泡（微細気泡含有流体）は浴槽７０に供給される。このようにして使用者は温泡入浴を行うことができる。なお、微細気泡発生装置１Ａは浴槽７０に装備されているが、これに限らず、浴槽７０を配置している室内に配置することにしても良い。
【００３６】
（実施形態７）
図９は実施形態７を示す。本実施形態は実施形態１〜５と基本的には同様の構成および作用効果を有する。入浴装置は、使用者が温水または温泡で入浴するブース室７５をもつブース７６と、ブース７６に装備された微細気泡発生装置１Ａとを備えている。ブース室７５には、使用者が着座する着座部７７と、温泡供給ノズル７１をもつ温泡供給具７２とが設けられている。温泡供給具７２は微細気泡発生装置１Ａと連通路４００を介して接続されている。温泡供給ノズル７１は、着座部７７に着座している使用者の肩に対面するように肩の上側に配置されている。使用者が気泡スイッチ７４を操作すれば、微細気泡発生装置１Ａが駆動し、微細気泡発生装置１Ａは温泡である微細気泡含有流体を連続的に生成させる。微細気泡含有流体は、連通路４００を介して温泡供給ノズル７１から使用者の肩に連続的に供給される。このようにして使用者はブース７６内で温泡入浴を行うことができる。図８から理解できるように、微細気泡含有流体は、ブース７６の床面の排出口８０ａから排出室８０ｂ内に排出され、排出室８０ｂ内のシャワー部８１ａから噴出されるシャワー水により消泡処理される。ブース７６の床面にはシャワー部８１ｂが装備されており、シャワー部８１ｂから噴出されるシャワー水によりブース７６の床面の微細気泡含有流体は、排出口８０ａから排出室８０ｂに排出される。
【００３７】
（実施形態８）
図１０は実施形態８を示す。本実施形態は実施形態１〜５と基本的には同様の構成および作用効果を有する。台所装置は、台所室内に設置されるシンク部９０をもつ台所部９３と、台所部９３に配置され使用者が台所部９３を利用するときに使用可能な微細気泡発生装置１Ａとを備えている。シンク部９０には蛇口部９１が設けられている。シンク部９０は、野菜、食器、調理具などを洗浄する洗浄室となる凹状部９０ａをもつ。台所部９３は、調理具等を配置する配置面９３ａ，９３ｂ、ガス式または電気式のレンジ９３ｃ、物品収容庫９３ｅ，９３ｆ等をもつ。使用者が気泡スイッチ７４を操作すれば、微細気泡発生装置１Ａの駆動源３が駆動し、微細気泡発生装置１Ａは微細気泡含有流体を連続的に生成させる。微細気泡含有流体は、温泡供給ノズル７１からシンク部９０の凹状部９０ａ内に連続的に供給される。このようにして使用者はシンク部９０の凹状部９０ａにおいて温泡を洗浄液として用い、野菜、食器、調理具などを洗浄することができる。微細気泡含有流体は温泡でも良いし、常温の泡でも良い。なお、微細気泡発生装置１Ａはシンク部９０に装備されているが、これに限らず、シンク部９０を配置している室内に配置することにしても良い。
【００３８】
（他の実施形態）
上記した実施形態によれば、基体１は縦長の筒体とされているが、これに限らず、横長の筒体とすることもできる。中間室１６は断面で円形状をなしており、その内径は、少なくとも線状体群４が移動する移動ストローク範囲内においては同径とされているが、場合によっては、線状体群４の移動を許容できる限り、内径が多少変動していても良い。その他、本発明は上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施可能である。ある実施形態に特有の構造および機能は他の実施形態についても適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は例えば温泡入浴、温泡シャワー、台所等といった微細気泡を利用できる分野に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】微細気泡発生装置を長手方向に沿って切断した状態を示す断面図である。
【図２】微細気泡発生装置を横方向に沿って切断した状態を示す断面図である。
【図３】基体の中空室を形成する壁と線状体の先端部との関係を示す断面図である。
【図４】実施形態２に係り、線状体群を示す斜視図である。
【図５】実施形態３に係り、微細気泡発生装置を長手方向に沿って切断した状態を示す断面図である。
【図６】実施形態４に係り、微細気泡発生装置を横方向に沿って切断した状態を示す断面図である。
【図７】実施形態５に係り、駆動源付近を模式的に示す断面図である。
【図８】実施形態６に係り、浴槽式の入浴装置に適用した状態を模式的に示す構成図である。
【図９】実施形態７に係り、ブース式の入浴装置に適用した状態を模式的に示す構成図である。
【図１０】実施形態８に係り、台所装置に適用した状態を模式的に示す構成図である。
【符号の説明】
【００４１】
１Ａは微細気泡発生装置、１は基体、１０は気泡原料供給口、１１は第１供給室、１２は第２供給室、１５は泡出口、１６は中空室、１８は壁、１９は隙間、４は線状体群、４０は線状体、４０ａは基端部、４０ｃは先端部、５はバネ、７０は浴槽、７１は温泡供給ノズル、７２は温泡供給具、７４は気泡スイッチ、７５はブース室、７６はブース、７７は着座部を示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は微細気泡発生装置、入浴装置および台所装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１には、コンプレッサ一体型の泡発生装置が開示されている。このものによれば、洗剤溶液の貯湯槽に空気を給気するノズルを設け、コンプレッサから吐出される高圧の空気を貯湯槽の洗剤溶液に給気することにより気泡を生成させることにしている。
【特許文献１】特開２００２−７８６２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで上記した技術によれば、微細気泡を生成するには限界がある。従って、産業界では、微細気泡を生成するのに有利な微細気泡発生装置の開発が要望されている。
【０００４】
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、微細気泡を生成するのに有利な微細気泡発生装置、入浴装置および台所装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は上記した課題のもとに鋭意開発を進めている。そして、原液等の液体と空気等の気体とが混在する混在流体を回転式で起泡させて気泡を生成させる微細気泡発生装置をも開発している。しかしながらこの場合には、回転に起因する遠心力の作用により、比重が相違する液成分と気体とが互いに過剰分離する傾向があり、液成分と気体との均一攪拌性には限界があり、微細気泡の生成には限界があること、更に、線状体を回転ではなく、直進的に往復移動させれば、回転に起因する遠心力の発生が抑制されるため、液成分と気体との均一攪拌性を向上でき、微細気泡の生成に有利であることに、本発明者は着目し、試験で確認し、本発明を完成させた。
【０００６】
すなわち、様相１に係る微細気泡発生装置は、中空室と中空室に連通すると共に気泡原料を中空室に供給する気泡原料供給口および中空室で生成された気泡含有流体を吐出する泡吐出口とをもつ基体と、直進方向に往復移動可能に基体に設けられた可動体と、可動体を直進往復移動させる駆動源と、基体の中空室に位置するように可動体に保持され複数の線状体を有すると共に可動体と共に直進方向に往復移動可能な線状体群とを具備することを特徴とする。
【０００７】
基体の気泡原料供給口から気泡原料を基体内に取り込んだ状態、あるいは、取り込み可能とした状態とする。この状態で駆動源が駆動すると、可動体が基体に対して直進往復移動する。この結果、可動体に保持されている線状体群が基体の中空室内において同方向に直進往復移動する。これにより気泡原料が中空室内で良好に直動的に攪拌され、微細気泡が生成される。ひいては、微細気泡を含有する微細気泡含有流体が生成される。微細気泡含有流体は基体の泡吐出口から吐出される。
【０００８】
微細気泡が生成されるメカニズムとして次のように推察される。まず、線状体群を構成する線状体が直進方向に移動すると、線状体の移動方向と反対側の圧力が低下し、空気等の気体が巻き込まれ、気泡が発生する。更に線状体の移動が進行するため、線状体から気泡が剥離する。このような現象が繰り返されて基体の中空室において多数の微細気泡が生成されると推察される。更に、気泡を生成させた線状体の後方側の線状体がその気泡をせん断で切断するため、気泡が更に分断されて微細化されるものと推察される。このような気泡生成、気泡せん断の現象が繰り返され、基体の中空室において多数の微細気泡が生成されると推察される。
【０００９】
基体の気泡原料供給口から中空室に供給される気泡原料としては、気泡生成可能な洗剤を含む洗剤溶液が挙げられる。温泡を形成するためには、洗剤溶液は予熱されていることが好ましい。あるいは、水などの液体、洗剤などが挙げられる。洗剤は液体状でも、粉末状でも良い。生成される微細気泡は暖かい温泡とすることができるが、常温域の気泡でも良い。
【００１０】
様相２に係る入浴装置は、使用者が温水または温泡で入浴する浴槽と、浴槽または浴槽を収容する室内に配置され使用者が浴槽で入浴するときに使用可能な微細気泡発生装置とを具備する入浴装置において、微細気泡発生装置は上記した様相に係る微細気泡発生装置であることを特徴とする。微細気泡発生装置で生成される微細気泡は、暖かい温泡であることが好ましい。但し、夏期等にシャワー式の泡として用いる場合には、常温域程度の気泡でも良い。浴槽としては、通常の入浴槽でも良いし、ブース式でも良い。
【００１１】
様相３に係る台所装置は、洗浄室となる凹状部をもつシンク部をもつ台所部と、台所部または台所部を収容する室内に配置され使用者が台所部を利用するときに使用可能な微細気泡発生装置とを具備する台所装置において、微細気泡発生装置は上記した様相に係る微細気泡発生装置であることを特徴とする。微細気泡発生装置で生成される微細気泡は、暖かい温泡であることが好ましい。但し、夏期等には常温域程度の気泡でも良い。
【００１２】
各様相によれば、次の少なくとも一つの態様が例示できる。基体は持ち運び可能な可搬式でも良いし、固定部に固定されている固定式でも良い。基体は、中空室と、中空室に連通する気泡原料供給口および泡吐出口とをもつものであれば良い。中空室の断面形状は、真円形状、楕円形状等の円形状、四角形状等の角形状が例示される。可動体は、中空室に配置された軸状をなしている態様が例示される。また、線状体群を構成する線状体は、その先端部が可動体から遠ざかる方向に突出している可動体に設けられている態様が例示される。可動体の横断面形状は特に限定されず、円形状でも、四角形状でも良い。線状体は可撓性を有する材質で形成されている態様が例示される。材質としては樹脂系、金属系、ガラス系、セラミックス系が例示される。
【００１３】
線状体の先端部と基体の中空室を形成する壁の内壁面との間の隙間が過剰であると、気泡がその隙間に逃げ、ひいては、線状体の移動によるせん断から気泡が逃げ、気泡を微細化させにくいおそれがある。この点を考慮すると、生成せんとする微細気泡の径をＡマイクロメートルとするとき、線状体の先端と壁の内壁面との間の隙間は、（１０００×Ａ）マイクロメートル以下、（８００×Ａ）マイクロメートル以下、（５００×Ａ）マイクロメートル以下、（３００×Ａ）マイクロメートル以下に設定されている態様が例示される。（２００×Ａ）マイクロメートル以下に設定されている態様が例示される。この場合、（１００×Ａ）以下、（５０×Ａ）マイクロメートル以下、（１０×Ａ）マイクロメートル以下、（５×Ａ）マイクロメートル以下が例示される。勿論、線状体の先端部を基体の中空室を形成する壁の内壁面に接触させても良い。駆動源が駆動する方向に対して反発力を与える付勢部材が基体に設けられている態様が例示される。付勢部材としてバネが例示される。バネとしてはコイルバネ、板バネ、ねじりコイルバネ、たけのこバネ、多孔質体等が例示される。駆動源としては、可動体を直進往復移動させるものであればよい。駆動源としてはリニアモータが例示される。リニアモータとしては、リニア誘導モータ、リニア直流モータ、リニアパルスモータ、リニア同期モータ、リニア電磁ソレノイド等が例示される。更には、駆動源としては、回転式のモータと、モータの回転を可動体の直進往復移動に変換させる変換機構とを備える形態が例示される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る微細気泡発生装置によれば、回転に起因する遠心力の発生が抑制されるため、液成分と気体との過剰分離が抑制され、微細気泡を含有する微細気泡含有流体を効果的に且つ安定的に形成することができる。また、入浴装置および台所装置に適用すれば、サイズが微細な気泡を有する微細気泡含有流体が形成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の各実施形態について説明する。
【００１６】
（実施形態１）
本実施形態に係る微細気泡発生装置１Ａは、基体１と、可動体２と、可動体２を移動させる駆動源３と、複数の線状体を有するブラシ状の線状体群４とを備えている。基体１は、金属または硬質樹脂で形成された縦長の円筒形状をなしており、気泡原料供給口１０と、泡吐出口１５とをもつ。気泡原料供給口１０は基体１の下部側に形成されており、互いに並設された第１供給口１１と第２供給口１２とを備えている。第１供給口１１は第１筒部１１ａで形成されている。第２供給口１２は第２筒部１２ａで形成されている。第１供給口１１から気体としての空気が基体１の中空室１６に供給される。第２供給口１２から洗剤溶液が中空室１６に供給される。泡吐出口１５は基体１の上部側に形成されている。基体１は持ち運び可能な可搬式でも良いし、固定部に固定されている固定式でも良い。
【００１７】
基体１は、第１供給口１１および第２供給口１２をもつ筒形状の第１基体１ｆと、泡吐出口１５および駆動源３をもつ第２基体１ｓとを組み付けて形成されている。第１基体１ｆは第１フランジ部１０１をもつ。第２基体１ｓは第２フランジ部１０２をもつ。第１フランジ部１０１と第２フランジ部１０２との間にシール部材１０４が介在している。なお、中間室１６は断面で円形状をなしており、その内径は、少なくとも線状体群４が移動する移動ストローク範囲内においては同径とされている。
【００１８】
可動体２は、基体１が延びる方向に沿って一方向に延びている長い軸状をなしており、直進方向（矢印Ｙ１，Ｙ２方向、上下方向）に往復移動可能に基体１の中空室１６内に設けられている。駆動源３は、可動体２を直進方向（矢印Ｙ１，Ｙ２方向）に直進往復移動させる機能をもつ。駆動源３はリニアモータとされており、長軸状の可動体２のうち気泡原料供給口１０と反対側の端部２０に接続されており、可動子と固定子とを備えている。なお、駆動源３は可動体２を直進往復移動させるものの、回転運動させない。線状体群４（ブラシ）は、基体１の中空室１６に位置するように可動体２に植毛状態に保持されている。線状体群４を構成する線状体４０は、可動体２から放射方向に突出している。可動体２の横断面形状は特に限定されず、円形状でも、四角形状でも良い。線状体４０は可撓性を有する材質で形成されている。材質としては樹脂系、金属系、ガラス系、セラミックス系が例示される。１本の線状体４０の繊維長をＬとし、１本の線状体４０の繊維径をＤとすると、Ｌ／Ｄは大きいため、その形状からして線状体４０は可撓性を有する。
【００１９】
微細気泡発生装置１Ａの用途（家庭用、工業用）、要請される微細気泡の性質、気泡原料の材質、駆動源３の能力等によっても変動するものの、Ｌは１０〜３００ミリメートル、２０〜１００ミリメートル、３０〜５００ミリメートルが例示される。Ｌの下限値としては、５ミリメートル、１０ミリメートルが例示される。Ｌの上限値としては、５００ミリメートル、３００ミリメートル、１００ミリメートルが例示される。Ｄは０．０５〜１０ミリメートル、０．１〜１０ミリメートル、０．５〜２ミリメートルが例示される。Ｄの下限値としては、０．０５ミリメートル、０．１ミリメートルが例示される。Ｄの上限値としては、１０ミリメートル、４ミリメートル、２ミリメートルが例示される。但しＬおよびＤは上記した値に限定されるものではない。
【００２０】
基体１の中空室１６において、線状体群４の一端４ｆ（下端）側には第１室１６ｆが形成されている。線状体群４の他端４ｓ（上端）側には第２室１６ｓが形成されている。線状体群４の移動方向（矢印Ｙ１，Ｙ２方向）の両側には第１室１６ｆおよび第２室１６ｓが形成されている。このため、線状体群４の移動ストロークは良好に確保される。一本の線状体４０のうち可動体２に近い側を基端部４０ａとする。線状体４０のうち可動体２から遠い側を先端部４０ｃとする。一本の線状体４０の先端部４０ｃの可撓性は、線状体４０の基端部４０ａの可撓性よりも大きい。先端部４０ｃは基端部４０ａよりも可動体２から離間しているためである。
【００２１】
本実施形態によれば、線状体４０の先端部４０ｃと基体１の壁１８の内壁面１８ｉとの間には隙間１９（図３参照）が形成されていることがある。この隙間１９の隙間幅Ｍが過剰であると、気泡がその隙間１９に移動し、線状体４０の移動によるせん断から気泡が逃げるおそれがある。この点を考慮し、隙間１９が形成されている場合には、基体１のうち中空室１６を形成する壁１８の厚みをｔ（図３参照）とするとき、線状体４０の先端部４０ｃと壁１８の内壁面１８ｉとの間の隙間１９の隙間幅Ｍは、（１０×ｔ）以下に設定されていることが好ましい。あるいは、（５×ｔ）以下、（３×ｔ）以下、（１×ｔ）以下に設定されていることが好ましい。また、線状体４０の径（直径）をＤとすると、隙間１９の隙間幅Ｍは、（２０×Ｄ）以下に設定されていることが好ましい。あるいは（１０×Ｄ）以下、（５０×Ｄ）以下、（３×Ｄ）以下に設定されていることが好ましい。但し隙間１９の隙間幅Ｍは上記した値に限定されるものではない。勿論、本実施形態によれば、線状体４０の先端部４０ｃを基体１の壁１８の内壁面１８ｉに接触させ、隙間幅Ｍを解消させることも好ましい。線状体４０の先端部４０ｃに、先方に円弧凸形状に突出する丸み４０ｒを形成することも好ましい。生成せんとする微細気泡の径をＡとするとき、線状体４０の先端部４０ｃと壁１８の内壁面１８ｉとの間の隙間幅Ｍは、（１０００×Ａ）以下に設定されている態様が例示される。この場合、（８００×Ａ）以下、（６００×Ａ）以下、（４００×Ａ）以下、（２００×Ａ）以下が例示される。（１００×Ａ）以下、（３０×Ａ）以下、（２０×Ａ）以下が例示される。勿論、線状体の先端部を基体の中空室を形成する壁の内壁面に接触させても良い。
【００２２】
図１から理解できるように、駆動源３が駆動する方向に対して反発力を与える付勢部材としてバネ５が基体１の内部に設けられている。バネはコイルバネとされている。バネ５は、第１バネ５１と第２バネ５２とで形成されている。第１バネ５１は、線状体群４の長さ方向（矢印Ｙ方向）の一端４ｆ側に設けられた円錐コイルバネで形成されている。第２バネ５２は、線状体４０群４の長さ方向の他端４ｓ側に設けられた円錐コイルバネで形成されている。図１に示すように、第１バネ５１および第２バネ５２は、可動体２の長さ方向（矢印Ｙ方向）において線状体群４を挟むように基体１の中空室１６に配置されている。これにより線状体群４が移動するとき、線状体群および駆動源３４等に作用する衝撃が緩和される。故に第１バネ５１および第２バネ５２は衝撃緩和要素として機能できる。
【００２３】
ここで、図１に示すように、第１バネ５１では、線状体群４側の端部が第１径小部５１ａとされ、線状体群４と反対側の端部が第１径大部５１ｃとされている。第１径大部５１ｃは、基体１の中空室１６に形成された鍔状の第１座部１ｘに着座可能とされており、第１径小部５１ａよりも大きい径を有するため、着座時における衝撃緩和に有利である。第１座部１ｘは、第１供給口１１および第２供給口１２を形成する平坦な壁で形成されている。第１径小部５１ａは可動体２の端部２２に巻き付けられ、可動体２に固定されている。
【００２４】
また図１に示すように、第２バネ５２では、線状体４側の端部が第２径小部５２ａとされ、線状体群４と反対側の端部が第２径大部５２ｃとされている。第２径大部５２ｃは、基体１の中空室１６に形成された鍔状の第２座部１ｙに着座可能とされており、第１径小部５２ａよりも大きい径を有するため、着座時における衝撃緩和に有利である。第２径小部５２ａは、可動体２のうち線状体群４の近傍部位２４に巻き付けられて、可動体２に固定されている。上記したように第１バネ５１および第２バネ５２は可動体２に固定されているため、第１バネ５１および第２バネ５２のがたつきが抑制されると共に、可動体２が移動すると第１バネ５１および第２バネ５２も同方向に移動する。第１バネ５１の付勢力Ｆ１と第２バネ５２の付勢力Ｆ２とは実質的に対応するため（Ｆ１＝Ｆ２，Ｆ１≒Ｆ２）、線状体群４を中空室１６の定位置に維持させるのに有利である。但し場合によってはＦ１＜Ｆ２，Ｆ１＞Ｆ２としても良い。
【００２５】
微細気泡生成装置の使用方法について説明する。まず、基体１のうち下部側の気泡原料供給口１０から気泡原料を取り込んだ状態、あるいは、取り込み可能とした状態とする。この場合、第１供給口１１から気体としての空気が供給される。第２供給口１２から暖かい洗剤含有溶液が供給される。この状態で駆動源３が駆動する。すると、可動体２が基体１の中空室１６内において直進方向（矢印Ｙ１，Ｙ２方向）に繰り返して往復移動する。この結果、可動体２に保持されている線状体群４が中空室１６内において直進方向（矢印Ｙ１，Ｙ２方向）に繰り返して往復移動する。これにより中空室１６内で気泡原料（洗剤溶液および空気）から微細気泡が連続的に生成される。これにより気体（空気）と液成分（水成分）とが混在する微細気泡含有流体が連続的に生成される。
【００２６】
ここで、微細気泡は基体１の中空室１６内を基本的には矢印Ｙ１方向に沿って上昇し、基体１の上部側の泡吐出口１５から微細気泡含有流体として吐出される。微細気泡発生装置１Ａの用途、要請される微細気泡の性質、気泡原料の材質、駆動源３の能力等によっても変動するものの、駆動源３の駆動回数としては、可動体２の１往復を１サイクルとすると、単位時間（１秒間）あたり１０〜２０００サイクルの範囲内とすることが例示される。この場合、単位時間（１秒間）あたり２０〜１０００サイクルの範囲内、更には、５０〜５００サイクルの範囲内、１００〜２００サイクルの範囲内とすることができる。但し駆動源３の駆動回数はこれらに限定されるものではない。
【００２７】
微細気泡のサイズとしては、駆動源３の単位時間あたりの駆動回数、線状体４０の径、線状体４０の長さ、線状体４０の材質、中空室１６の容積などによっても変動する。気泡のサイズ（気体部分のサイズ）としては、１〜１０００マイクロメートル、５〜５００マイクロメートル、殊に、１０〜３００マイクロメートルが例示される。更に、３０〜２００マイクロメートル、５０〜１５０マイクロメートルが例示される。但しこれらに限定されるものではない。生成せんとする微細気泡の径をＡとするとき、線状体の先端部と壁の内壁面との間の隙間としては、（１０×Ａ）以下、（１００×Ａ）以下、（２００×Ａ）以下、（５００×Ａ）以下、（８００×Ａ）以下、（１０００×Ａ）以下に設定されている。
【００２８】
一般的には、気泡が微細な方が液相成分（水成分）の比率が増加し、気泡が冷めにくくなり、温泡として利用するのに好ましい傾向がある。このため入浴などで使用する場合には、一般的には、気泡は細かい方が好ましい。また、微細気泡含有流体のうち液相成分（水成分）の比率が多い方が、微細気泡含有流体は冷めにくい傾向がある。このため微細気泡含有流体のうち液相成分（水成分）の比率としては１〜６程度、１．５〜４程度、２〜３程度が例示される。但し比率はこれらに限定されるものではない。ここで、微細気泡が生成されるメカニズムとして次のように推察される。まず、線状体群４を構成する線状体４０が直進方向（矢印Ｙ１，Ｙ２方向）に移動すると、線状体４０の移動方向と反対側の圧力が局所的に低下し、空気が巻き込まれ、気泡が発生する。更に線状体４０の移動が進行するため、線状体４０から気泡が剥離する。このような現象が繰り返されて基体１の中空室１６において多数の微細気泡が連続的に生成されると推察される。更に、気泡を生成させた線状体４０の後方側の線状体４０が気泡をせん断するため、気泡が更に分断されるものと推察される。このような気泡生成、気泡分断の現象が繰り返され、基体１の中空室１６において多数の微細気泡が連続的に生成されると推察される。
【００２９】
線状体群４の長さＬＡ（図１参照）は、上記した気泡生成、気泡分断の回数に影響を与える。このため、線状体群４の下端（気泡原料供給口１０に近い側の一端）から上端（泡吐出口１５に近い側の他端）に向かうにつれて、気泡は次第に細かくなると推定される。線状体群４の長さＬＡ（図１参照）は、線状体群４の直径ＤＡ（図２参照）よりも大きく設定されている（ＬＡ＞ＤＡ）。但し、場合によっては、必要に応じて、ＬＡ＝ＤＡ，ＬＡ≒ＤＡ，ＬＡ＜ＤＡとしても良い。図２に示すように、基体１の軸線Ｐ１の回りの周方向（矢印Ｓ方向）において、線状体４０は可動体２に密集状態に植毛されている。従って、気泡が基体１の周方向に移動しても、別の線状体４０が気泡を分断させることが期待される。
【００３０】
以上説明したように本実施形態によれば、線状体群４を構成する線状体４０を直進的に往復移動させて気泡を生成する。このため回転に起因する遠心力の発生が抑制されるため、気泡生成にあたり液成分と気体との過剰分離が抑制され、微細気泡を効果的に且つ安定的に形成することができる。本実施形態によれば、線状体４０の直進方向の往復移動で気泡を形成するため、高圧を生成させるコンプレッサを廃止することができる。但し、コンプレッサを用い、コンプレッサから空気を基体１の第１供給口１１に供給することにしても良い。
【００３１】
（実施形態２）
図４は実施形態２を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および作用効果を有する。図４に示すように、線状体群４の中央には軸状の可動体２が配置されている。線状体群４は、軸状をなす可動体２の外壁面に植毛状態で保持されている。線状体群４を構成する多数の線状体４０の先端部４０ｃは、可動体２の外壁面において、可動体２の外壁面から遠ざかる方向に放射方向に突出している。可動体２の横断面形状は、円形状とされている。線状体４０は可撓性を有する材質で形成されている。材質としては樹脂系、金属系、ガラス系、セラミックス系が例示される。ここで、線状体４０のうち可動体２から遠い側を先端部４０ｃとする。線状体４０の先端部４０ｃの可撓性は、線状体４０の基端部４０ａの可撓性よりも大きい。
【００３２】
（実施形態３）
図５は実施形態３を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および作用効果を有する。第１バネおよび第２バネが設けられていない。軸状をなす可動体２の一端部（上端部）は駆動源３に接続されている。駆動源３が駆動すると、可動体２は線状体群４と共に直進方向（矢印Ｙ１，Ｙ２方向）に往復移動する。
【００３３】
（実施形態４）
図６は実施形態４を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および作用効果を有する。図６に示すように、基体１は横断面で四角形状をなす角筒形状をなしている。可動体２Ｂは、基体１が延びる方向に沿って一方向に延びている長い盤状をなしており、直進方向（図６に示す紙面の厚み方向）に往復移動可能に基体１の中空室１６内に設けられている。線状体群４は基体１の中空室１６に位置するように可動体２Ｂに保持されている。線状体群４を構成する線状体４０は、可動体２の外壁面から、可動体２から遠ざかるように一方向（矢印Ｅ１方向）に植毛状態に突出している。図６に示すように、可動体２と基体１との間には、可動体２と基体１との間の摩擦抵抗を低減させるための複数の転動体６０が設けられている。これにより可動体２は基体１に対して良好に相対移動できる。なお、可動体２と基体１との間の摩擦抵抗が少ないのであれば、場合によっては、転動体６０を廃止しても良い。図６に示すように、線状体４０の先端部４０ｃと基体１の壁１８の内壁面１８ｉとの間の隙間幅Ｍが過剰であると、気泡がその隙間に逃げ、線状体４０の移動によるせん断から気泡が逃げるおそれがある。この点を考慮し、生成せんとする微細気泡の径をＡとするとき、線状体４０の先端部４０ｃと壁１８の内壁面１８ｉとの間の隙間幅Ｍは、（１０００×Ａ）以下に設定されている。但し隙間幅Ｍは上記した値に限定されるものではない。
【００３４】
（実施形態５）
図７は実施形態５を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および作用効果を有する。上記した実施形態１によれば、駆動源は駆動方向が回転方向ではなく直動方向であるリニアモータが採用されている。この点について本実施形態によれば、駆動源３Ｂは、回転方向に駆動するモータ３００と、モータ３００の回転軸３０１の回転運動を往復直動運動に変換する変換機構３１０とを備えている。変換機構３１０は、モータ３００のモータ軸３０１に連結されたクランクアーム３１１と、クランクアーム３１１に一端部３１２ａが揺動可能に連結されたリンク３１２と、リンク３１２の他端部３１２ｃに揺動可能に連結されたスライダ３１３と、スライダ３１３を直動させるガイド面３１４ａをもつガイド部３１４とを備えている。スライダ３１３は可動体２に軸状の枢支部２ｍを介して揺動可能に連結されている。モータ３００が矢印Ｒ１方向に回転すると、モータ軸３０１がこれの軸線回りで回転運動し、クランクアーム３１１がモータ軸３０１回りで回転運動し、ひいてはリンク３１２を介してスライダ３１３が直動方向（矢印Ｙ１，Ｙ２方向）に繰り返して往復運動し、更に可動体２および線状体群４を直動方向（矢印Ｙ１，Ｙ２方向）に往復運動させる。
【００３５】
（実施形態６）
図８は実施形態６を示す。入浴装置は、使用者が温水または温泡で入浴する容器状の浴槽７０と、浴槽７０に装備された微細気泡発生装置１Ａとを備えている。浴槽７０には、温泡供給ノズル７１をもつ温泡供給具７２が設けられている。温泡供給具７２は微細気泡発生装置１Ａと接続されている。温泡供給ノズル７１は、浴槽７０で入浴している使用者の肩に対面するように肩の上側に配置されている。使用者が図略の気泡スイッチ７４を操作すれば、微細気泡発生装置１Ａが駆動し、微細気泡発生装置１Ａは微細気泡を発生させ、ひいては微細気泡含有流体を連続的に生成させる。微細気泡含有流体は、微細気泡発生装置１Ａから連通路４００を介して温泡供給ノズル７１に供給され、温泡供給ノズル７１から浴槽７０内の使用者の肩付近に連続的に供給される。このようにして温泡（微細気泡含有流体）は浴槽７０に供給される。このようにして使用者は温泡入浴を行うことができる。なお、微細気泡発生装置１Ａは浴槽７０に装備されているが、これに限らず、浴槽７０を配置している室内に配置することにしても良い。
【００３６】
（実施形態７）
図９は実施形態７を示す。本実施形態は実施形態１〜５と基本的には同様の構成および作用効果を有する。入浴装置は、使用者が温水または温泡で入浴するブース室７５をもつブース７６と、ブース７６に装備された微細気泡発生装置１Ａとを備えている。ブース室７５には、使用者が着座する着座部７７と、温泡供給ノズル７１をもつ温泡供給具７２とが設けられている。温泡供給具７２は微細気泡発生装置１Ａと連通路４００を介して接続されている。温泡供給ノズル７１は、着座部７７に着座している使用者の肩に対面するように肩の上側に配置されている。使用者が気泡スイッチ７４を操作すれば、微細気泡発生装置１Ａが駆動し、微細気泡発生装置１Ａは温泡である微細気泡含有流体を連続的に生成させる。微細気泡含有流体は、連通路４００を介して温泡供給ノズル７１から使用者の肩に連続的に供給される。このようにして使用者はブース７６内で温泡入浴を行うことができる。図８から理解できるように、微細気泡含有流体は、ブース７６の床面の排出口８０ａから排出室８０ｂ内に排出され、排出室８０ｂ内のシャワー部８１ａから噴出されるシャワー水により消泡処理される。ブース７６の床面にはシャワー部８１ｂが装備されており、シャワー部８１ｂから噴出されるシャワー水によりブース７６の床面の微細気泡含有流体は、排出口８０ａから排出室８０ｂに排出される。
【００３７】
（実施形態８）
図１０は実施形態８を示す。本実施形態は実施形態１〜５と基本的には同様の構成および作用効果を有する。台所装置は、台所室内に設置されるシンク部９０をもつ台所部９３と、台所部９３に配置され使用者が台所部９３を利用するときに使用可能な微細気泡発生装置１Ａとを備えている。シンク部９０には蛇口部９１が設けられている。シンク部９０は、野菜、食器、調理具などを洗浄する洗浄室となる凹状部９０ａをもつ。台所部９３は、調理具等を配置する配置面９３ａ，９３ｂ、ガス式または電気式のレンジ９３ｃ、物品収容庫９３ｅ，９３ｆ等をもつ。使用者が気泡スイッチ７４を操作すれば、微細気泡発生装置１Ａの駆動源３が駆動し、微細気泡発生装置１Ａは微細気泡含有流体を連続的に生成させる。微細気泡含有流体は、温泡供給ノズル７１からシンク部９０の凹状部９０ａ内に連続的に供給される。このようにして使用者はシンク部９０の凹状部９０ａにおいて温泡を洗浄液として用い、野菜、食器、調理具などを洗浄することができる。微細気泡含有流体は温泡でも良いし、常温の泡でも良い。なお、微細気泡発生装置１Ａはシンク部９０に装備されているが、これに限らず、シンク部９０を配置している室内に配置することにしても良い。
【００３８】
（他の実施形態）
上記した実施形態によれば、基体１は縦長の筒体とされているが、これに限らず、横長の筒体とすることもできる。中間室１６は断面で円形状をなしており、その内径は、少なくとも線状体群４が移動する移動ストローク範囲内においては同径とされているが、場合によっては、線状体群４の移動を許容できる限り、内径が多少変動していても良い。その他、本発明は上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施可能である。ある実施形態に特有の構造および機能は他の実施形態についても適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は例えば温泡入浴、温泡シャワー、台所等といった微細気泡を利用できる分野に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】微細気泡発生装置を長手方向に沿って切断した状態を示す断面図である。
【図２】微細気泡発生装置を横方向に沿って切断した状態を示す断面図である。
【図３】基体の中空室を形成する壁と線状体の先端部との関係を示す断面図である。
【図４】実施形態２に係り、線状体群を示す斜視図である。
【図５】実施形態３に係り、微細気泡発生装置を長手方向に沿って切断した状態を示す断面図である。
【図６】実施形態４に係り、微細気泡発生装置を横方向に沿って切断した状態を示す断面図である。
【図７】実施形態５に係り、駆動源付近を模式的に示す断面図である。
【図８】実施形態６に係り、浴槽式の入浴装置に適用した状態を模式的に示す構成図である。
【図９】実施形態７に係り、ブース式の入浴装置に適用した状態を模式的に示す構成図である。
【図１０】実施形態８に係り、台所装置に適用した状態を模式的に示す構成図である。
【符号の説明】
【００４１】
１Ａは微細気泡発生装置、１は基体、１０は気泡原料供給口、１１は第１供給室、１２は第２供給室、１５は泡出口、１６は中空室、１８は壁、１９は隙間、４は線状体群、４０は線状体、４０ａは基端部、４０ｃは先端部、５はバネ、７０は浴槽、７１は温泡供給ノズル、７２は温泡供給具、７４は気泡スイッチ、７５はブース室、７６はブース、７７は着座部を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空室と前記中空室に連通すると共に気泡原料を前記中空室に供給する気泡原料供給口と前記中空室で生成された気泡含有流体を吐出させる泡吐出口とをもつ基体と、
直進方向に往復移動可能に前記基体に設けられた可動体と、
前記可動体を直進往復移動させる駆動源と
前記基体の前記中空室に位置するように前記可動体に保持され複数の前記線状体を有すると共に前記可動体と共に直進方向に往復移動可能な線状体群とを具備することを特徴とする微細気泡発生装置。
【請求項２】
請求項１において、前記線状体群を構成する前記線状体は、その先端部が前記可動体から遠ざかる方向に突出して前記可動体に設けられていることを特徴とする微細気泡発生装置。
【請求項３】
請求項１または２において、前記線状体は可撓性を有する材質で形成されていることを特徴とする微細気泡発生装置。
【請求項４】
請求項１〜３のうちの一項において、生成せんとする微細気泡の径をＡとするとき、前記線状体の先端部と前記壁の内壁面との間の隙間は、（１０００×Ａ）以下に設定されていることを特徴とする微細気泡発生装置。
【請求項５】
請求項１〜４のうちの一項において、前記駆動源が駆動する方向に対して反発力を与える付勢部材が前記基体に設けられていることを特徴とする微細気泡発生装置。
【請求項６】
使用者が温水または温泡で入浴する浴槽と、前記浴槽または前記浴槽を収容する室内に配置され使用者が浴槽で入浴するときに使用可能な微細気泡発生装置とを具備する入浴装置において、前記微細気泡発生装置は請求項１〜５のうちの一項に係る微細気泡発生装置であることを特徴とする入浴装置。
【請求項７】
洗浄室となる凹状部をもつシンク部をもつ台所部と、前記台所部または前記台所部を収容する室内に配置され使用者が前記台所部を利用するときに使用可能な微細気泡発生装置とを具備する台所装置において、前記微細気泡発生装置は請求項１〜５のうちの一項に係る微細気泡発生装置であることを特徴とする台所装置。
【請求項１】
中空室と前記中空室に連通すると共に気泡原料を前記中空室に供給する気泡原料供給口と前記中空室で生成された気泡含有流体を吐出させる泡吐出口とをもつ基体と、
直進方向に往復移動可能に前記基体に設けられた可動体と、
前記可動体を直進往復移動させる駆動源と
前記基体の前記中空室に位置するように前記可動体に保持され複数の前記線状体を有すると共に前記可動体と共に直進方向に往復移動可能な線状体群とを具備することを特徴とする微細気泡発生装置。
【請求項２】
請求項１において、前記線状体群を構成する前記線状体は、その先端部が前記可動体から遠ざかる方向に突出して前記可動体に設けられていることを特徴とする微細気泡発生装置。
【請求項３】
請求項１または２において、前記線状体は可撓性を有する材質で形成されていることを特徴とする微細気泡発生装置。
【請求項４】
請求項１〜３のうちの一項において、生成せんとする微細気泡の径をＡとするとき、前記線状体の先端部と前記壁の内壁面との間の隙間は、（１０００×Ａ）以下に設定されていることを特徴とする微細気泡発生装置。
【請求項５】
請求項１〜４のうちの一項において、前記駆動源が駆動する方向に対して反発力を与える付勢部材が前記基体に設けられていることを特徴とする微細気泡発生装置。
【請求項６】
使用者が温水または温泡で入浴する浴槽と、前記浴槽または前記浴槽を収容する室内に配置され使用者が浴槽で入浴するときに使用可能な微細気泡発生装置とを具備する入浴装置において、前記微細気泡発生装置は請求項１〜５のうちの一項に係る微細気泡発生装置であることを特徴とする入浴装置。
【請求項７】
洗浄室となる凹状部をもつシンク部をもつ台所部と、前記台所部または前記台所部を収容する室内に配置され使用者が前記台所部を利用するときに使用可能な微細気泡発生装置とを具備する台所装置において、前記微細気泡発生装置は請求項１〜５のうちの一項に係る微細気泡発生装置であることを特徴とする台所装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−１６５９８２（Ｐ２００９−１６５９８２Ａ）
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８０８９（Ｐ２００８−８０８９）
【出願日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
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