JP5048335B2 - 微細気泡発生器 - Google Patents

Description

本発明は、淡水・海水その他の液体などの各種流体中へ微細気泡混じりの流体を供給することのできる微細気泡発生器に関する。

淡水中あるいは海水中へ気泡（空気）を供給すると、水中の溶存酸素量が高まるなどの変化が生じ、これらの変化によって様々な優れた効能が得られることは広く知られており、植物栽培、魚介類の養殖あるいは排水処理など様々な産業分野で利用されている。水中へ気泡を供給する場合、気泡外径をなるべく小さくして、気泡体積に対する気泡表面積を増大させ、気泡中の気体と水との接触面積を増大させることが有効であることが判っている。そこで、水中へ大量の微細気泡を供給することのできる微細気泡発生器として、例えば、特許文献１に記載されたものがある。

特許文献１記載の微細気泡発生器は、円錐形のスペースを有する容器本体と、前記スペースの内壁円周面の一部にその接線方向に開設された加圧液体導入口と、前記スペースの円錐底部に開設された気体導入孔と、前記スペースの円錐頂部に開設された旋回気液導出口とから構成されている。この微細気泡発生器を水中に浸漬した状態に保ち、加圧液体導入口へ水を供給するとともに気体導入孔へ空気を供給すると、前記スペース内に気液旋回流が発生し、旋回気液導出口から微細気泡混じりの水が水中へ吐出される。

一方、足先を湯に浸漬すると心地よく、疲労もとれるということは、従来、知られていることであるが、近年、足先部分を浸漬することのできる湯槽を備えた足浴装置が開発されている。また、足先を湯に浸漬して温めるだけでなく、湯中で気泡を発生させることによってマッサージ効果も得ることのできる足浴装置として、例えば、特許文献２記載の足浴器がある。この足浴装置（足浴器）は、水を溜める浴槽と、浴槽内に空気を送るための送風装置と、足を載せるために浴槽底面に設けられた足載せ台と、浴槽を振動させるための振動装置とを有している。そして、送風装置から送風された空気を浴槽底部に設けられた気泡孔より気泡として放出することにより、浴槽内に浸漬された足の裏をマッサージすることができる。

また、入浴中の浴槽内に気泡を発生させると、入浴者の皮膚に適度の刺激が与えられ、マッサージ効果や疲労回復効果などが得られることが広く知られている。浴槽の底部に配置された気泡発生手段に空気を圧送して湯中に気泡を発生させるものとして、例えば、特許文献３，４に記載のもの、あるいは浴槽内に投入した気泡発生器具に空気を導入して湯中に気泡を発生させるものとして、例えば、特許文献５，６に記載のものなどがある。

特開２００３−２０５２２８公報 特開２０００−３５０７６２号公報 特開２００４−８９３９１号公報 特開２００１−１１２６６２号公報 実開平７−３９８２８号公報 特開平１１−１８８０７０号公報

特許文献１記載の微細気泡発生器を使用して微細気泡混じりの水を水中へ放出することにより、水中へ微細気泡を供給することができるが、さらに大量の微細気泡を供給したい場合、旋回式微細気泡発生器に対する水及び空気の供給量を増大させたり、装置を大型化したりする必要がある。

しかしながら、水及び空気の供給量を増大させた場合、吐出する微細気泡の総量は増加するが、気泡の外径が大きくなって微細気泡としての特質が失われることがある。また、旋回気液導出口から吐出される微細気泡混じりの水の吐出速度及び吐出量が増大するため、水中の遠い領域まで気泡が拡散するというメリットがある反面、水中に不必要な水流、乱流が生じ、使用目的によっては弊害となることがある。

そこで、本発明が解決しようとする第一の課題は、処理対象である流体中に不要な液流や乱流を発生させることなく、大量の微細気泡混じりの流体を当該流体中へ供給することのできる微細気泡発生器を提供することにある。

また、特許文献２に記載された足浴装置（足浴器）の場合、送風装置から送風された空気を浴槽底部に設けられた気泡通し孔より放出させることによって気泡を発生させるようになっている。しかしながら、このような方式で発生する気泡の外径はｍｍオーダーの比較的大きなものであるため、発生した気泡の殆どは液中で急速に浮上した後、液面で弾けて消失しまう。従って、これらの気泡によって得られるのは、マッサージ作用あるいは容器内の湯水を循環させる作用などの効果でしかない。

そこで、本発明が解決しようとする第二の課題は、従来の足浴装置より優れた血行増進作用、鎮静作用、自律神経調整作用を得ることのできる足浴装置を提供することにある。

さらに、特許文献３〜６に記載された気泡発生装置によって形成される気泡の外径はｍｍオーダーの比較的大きなものであるため、湯中に送り込まれた気泡の殆どは湯中で急速に浮上した後、湯面で弾けて消失してしまう。従って、これらの気泡によって得られる効果は入浴者に対するマッサージ効果あるいは浴槽内の湯を循環させる効果程度である。

そこで、本発明が解決しようとする第三の課題は、優れた血行増進作用、鎮静作用及び自律神経調整作用を得ることのできる入浴器具を提供することにある。

本発明の微細気泡発生器は、仮想中心線を包囲して設けられた周壁と前記周壁の前記仮想中心線方向の両端に設けられた隔壁とで形成された流体旋回室と、前記仮想中心線に対してねじれの位置をなす方向に沿って前記流体旋回室内へ流体を導入するため前記流体旋回室に連通して設けられた液体導入経路と、前記流体旋回室内に気体を導入するため前記流体旋回室の一方の前記隔壁に開設された気体導入経路と、前記流体旋回室の他方の前記隔壁に開設された吐出口とを有する二つの微細気泡発生部を、それぞれの前記流体旋回室内の仮想中心線同士のなす角度が１８０±５度となるように前記吐出口を対向させ、且つ、それぞれの前記流体旋回室内に発生する流体旋回流の旋回方向が互いに同方向となるように鏡面対称構造に配置し、前記液体導入経路から導入される液体及び前記気体導入経路から導入される気体によりそれぞれの前記流体旋回室内に前記仮想中心線の周りで互いに同方向に回転する流体旋回流を発生させることによって、それぞれ前記仮想中心線に沿って負圧空洞部を出現させ、前記負圧空洞部の前記吐出口側の端部において前記流体旋回流によってねじ切られて発生する微細気泡混じりの流体をそれぞれの前記吐出口から互いに同方向に旋回させながら吐出させて前記微細気泡混じりの流体を互いに衝突させ、その旋回流を前記吐出口が対向する領域の周囲に拡散させるようにしたことを特徴とする。

このような構成とすれば、液体導入経路を介してそれぞれの流体旋回室内へ液体を送給すれば、液体は各流体旋回室の仮想中心線に対してねじれの位置をなす方向に沿って流体旋回室内へ送り込まれるため、各流体旋回室内には、仮想中心線の周りに回転する旋回流が発生し、その中心部分である仮想中心線に沿って負圧空洞部が形成される。このため、各流体旋回室の一方の隔壁に開設された気体導入経路を経由して、それぞれの流体旋回室内へ気体（例えば、空気）が導入され、各流体旋回室内には気液旋回流が形成される。

この負圧空洞部は渦キャビテーションとも呼ばれるが、成長した渦キャビテーションの先端部が気液旋回流によって引き千切られ、大量の微細気泡混じりの流体となって、各流体旋回室の他方の隔壁に開設されたそれぞれの吐出口から吐出される。対向配置された二つの吐出口から吐出された微細気泡混じりの流体は互いに衝突することによって流速が大幅に緩和された後、周囲の流体中へ穏やかに拡散していくため、処理対象である流体中に不要な液流や乱流を発生させることなく、大量の微細気泡混じりの流体を当該流体中へ供給することができる。また、この微細気泡発生部が微細気泡混じりの流体を当該流体中へ吐出しているとき、同時に、２８ｋＨｚ以上の超音波が可聴域から連続したバンドで発生することを観察できている。

本発明の場合、二つの微細気泡発生部を、それぞれの前記流体旋回室内の仮想中心線同士のなす角度が１８０±５度となるように前記吐出口を対向させ、且つ、それぞれの前記流体旋回室内に発生する流体旋回流の旋回方向が互いに同方向となるように鏡面対称構造に配置している。このような構成とすれば、二つの微細気泡発生部の吐出口から対向して吐出される微細気泡混じりの流体の旋回流同士が略一直線上に並ぶため、相乗効果により、流速緩和作用がさらに向上する。なお、二つの前記微細気泡発生部の前記流体旋回室内に発生する流体旋回流の旋回方向が互いに逆方向となるように配置すれば、旋回方向の流速を緩和する作用を高めることができる。

ここで、対向配置された二つの前記吐出口の間にそれぞれの前記吐出口と連通する混合室を設け、前記混合室の一部に前記混合室内へ吐出された微細気泡混じりの流体を外部へ放出する放出口を設けることもできる。このような構成とすれば、それぞれの吐出口から吐出された微細気泡混じりの流体は、混合室内で互いに衝突しながら撹拌された後、放出口から放出されることとなるため、さらに流速が緩和され、不要な液流や乱流の発生をなくすことができる。また、微細気泡混じりの流体の放出位置が放出口に限定されるため、所望の方向へ向けて微細気泡を放出させることも可能となる。

次に、本発明の微細気泡発生器を用いた足浴装置は、少なくとも片方の足首より下方部分を収容可能な容積を有する足浴容器と、前記足浴容器内に収容された液体に浸漬された前記微細気泡発生器と、前記微細気泡発生器へ前記液体導入経路を経由して液体を供給する液体供給手段と、前記微細気泡発生器へ前記気体導入経路を経由して気体を供給する気体流路とを備えたことを特徴とする。このような構成とすれば、足浴容器内の流体中浸漬された前記微細気泡発生器に対して、液体供給手段により液体を供給し、それぞれの吐出口から微細気泡混じりの液体を吐出させる動作を行えば、足浴容器内の液体中に向かって大量の微細気泡混じりの流体を供給可能であり、同時に、２８ｋＨｚ以上の超音波が可聴域から連続したバンドで発生する。従って、足浴容器内の液体中に供給される大量の微細気泡及び超音波の作用により、液体中に浸漬された足に対する血行増進作用、鎮静作用、自律神経調整作用を得ることができる。

例えば、関節痛に対する鎮静作用は３０ｋＨｚ〜１ＭＨｚの周波数帯における５００ｍＷ／ｃｍ²程度の出力の超音波が有効であり、骨折部分の治癒促進のためには１０ｋＨｚ〜１ＭＨｚの周波数帯における１Ｗ／ｃｍ²程度の出力の超音波が有効であるといわれている。なお、足浴容器内の液体として、加温された液体を用いれば、前述した各種作用に加え、温熱効果も得ることができる。

ここで、前記気体流路若しくは前記気体導入経路の一部に酸素富化器を設ければ、酸素富化器によって酸素濃度が高められた空気を流体旋回室へ供給することが可能となる。これによって、大気中の酸素濃度より高い空気を内包した大量の微細気泡混じりの流体が吐出口から吐出することとなるため、足浴容器内の液体中から気化した酸素により、足浴容器上部の酸素濃度が高まり、爽快感を得ることができる。また、溶存酸素濃度の高い液体には人体の疼痛症状を緩和する作用もあるため、前記気体導入経路の一部に酸素富化器を設けることにより、鎮静効果も高めることができる。

次に、本発明の微細気泡発生器を用いた入浴器具は、前記微細気泡発生器と、前記微細気泡発生器へ前記液体導入経路を介して液体を供給する液体供給手段と、前記微細気泡発生器へ前記気体導入経路を経由して気体を供給する気体流路とを備えたことを特徴とする。このような構成とすれば、浴槽内の湯中へ浸漬された前記微細気泡発生器に対して、前記液体供給手段によって湯を供給し、それぞれの吐出口から微細気泡混じりの湯を吐出させる動作を行えば、湯中に向かって大量の微細気泡混じりの流体を吐出させることができ、入浴器具が大気中にある状態で前記動作を行えば、吐出口から人体の一部などの対象物に向かって大量の微細気泡混じりの流体を吐出させることができる。

このように各吐出口から微細気泡混じりの湯を吐出させた場合、同時に、２８ｋＨｚ以上の超音波が可聴域から連続したバンドで発生するため、発生した超音波により、湯に浸かった人体あるいは微細気泡混じりの湯を浴びる人体に対する血行増進作用、鎮静作用及び自律神経調整作用が得ることができる。

ここで、前記気体流路若しくは前記気体導入経路の一部に酸素富化器を設ければ、酸素富化器によって酸素濃度が高められた空気を流体旋回室内へ供給可能となるため、大気より酸素濃度の高い空気を内包する微細気泡の混じり液体を吐出口から浴槽内の湯中に向かって吐出させることができる。従って、浴槽内の湯から気化した酸素により、浴槽上部の酸素濃度が高まり、入浴者は爽快感を得ることができる。また、溶存酸素濃度の高い湯は、人体の疼痛症状を緩和する作用もあるため、このような症状がある部位を鎮静する効果も得ることができる。

本発明の微細気泡発生器により、処理対象である流体中に不要な液流や乱流を発生させることなく、大量の微細気泡混じりの流体を当該流体中へ供給することができる。

また、本発明の微細気泡発生器を用いた足浴装置により、優れた血行増進作用、鎮静作用、自律神経調整作用を得ることができる。

さらに、本発明の微細気泡発生器を用いた入浴器具により、優れた血行増進作用、鎮静作用、自律神経調整作用を得ることができる。

本発明の実施の形態である微細気泡発生器を示す側面図である。 図１に示す微細気泡発生器の正面図である。 図１に示す微細気泡発生器を構成する微細気泡発生部の斜視図である。 図４におけるＢ−Ｂ線断面図である。 図１におけるＡ−Ａ線断面図である。 図５に示す微細気泡発生器内における微細気泡発生状態を示す断面図である。 図１に示す微細気泡発生器の使用例を示す図である。 本発明の実施の形態である微細気泡発生器を用いた足浴装置を示す平面図である。 図８におけるＣ−Ｃ線断面図である。 二つの微細気泡発生部の配置状態に関するその他の実施の形態を示す平面図である。 二つの微細気泡発生部の配置状態に関するその他の実施の形態を示す平面図である。 二つの微細気泡発生部の配置状態に関するその他の実施の形態を示す平面図である。 二つの微細気泡発生部の配置状態に関するその他の実施の形態を示す平面図である。 二つの微細気泡発生部の配置状態に関するその他の実施の形態を示す平面図である。 二つの微細気泡発生部の配置状態に関するその他の実施の形態を示す平面図である。 二つの微細気泡発生部の配置状態に関するその他の実施の形態を示す平面図である。 二つの微細気泡発生部の配置状態に関するその他の実施の形態を示す平面図である。 二つの微細気泡発生部の配置状態に関するその他の実施の形態を示す平面図である。 本発明の実施の形態である微細気泡発生器を用いた入浴器具の使用状態を示す図である。 図１９に示す入浴器具のその他の使用状態を示す図である。

符号の説明

１０ 足浴装置
１１ 微細気泡発生器
１１ａ ケーシング
１２，１３ 微細気泡発生部
１４ａ，１４ｂ，１５ 気体導入経路
１６ 酸素富化器
１６ａ 酸素富化膜
１７，１９ フィルタ
１８，１８ａ，１８ｂ 液体導入経路
２０ クッション材
２１ 凹曲面
２２ 排水口
２２ａ 開閉蓋
２３ 分岐具
２４ 気液供給装置
３３ 電熱式発熱体
２５ 流体旋回室
２５ａ，２５ｂ 隔壁
２５ｃ 仮想中心線
２５ｄ 周面
２５ｐ 予備旋回部
２６ 気体導入口
２７ 液体導入口
２８ａ，２８ｂ 吐出口
２９ 混合室
２９ａ 放出口
３０ 培養容器
３１ 培養基
３２ 足浴容器
３２ａ 底板
３３ 電熱式発熱体
４０ 入浴器具
ＡＰ エアポンプ
ＢＲ 浴室
ＢＴ 浴槽
Ｆ 足
Ｆ１ 足裏部分
ＨＷ 湯
ＮＢ 微細気泡
Ｐ ポンプ
Ｒ 旋回流
Ｖ 負圧空洞部
Ｗ 水

以下、図１〜図７に基づいて、本発明の実施の形態である微細気泡発生器について説明する。図１は本発明の実施の形態である微細気泡発生器を示す側面図、図２は図１に示す微細気泡発生器の正面図、図３は図１に示す入浴器具を構成する微細気泡発生部の斜視図、図４は図３におけるＢ−Ｂ線断面図、図５は図１におけるＡ−Ａ断面図、図６は図５に示す微細気泡発生器内における微細気泡発生状態を示す断面図、図７は図１に示す微細気泡発生器の使用例を示す図である。

図１〜図５に示すように、微細気泡発生器１１は、略直方体形状のケーシング１１ａ内に、二つの微細気泡発生部１２，１３を、それぞれの吐出口２８ａ，２８ｂ同士が互いに対向する状態で配置することによって形成されている。微細気泡発生部１２，１３は、仮想中心線２５ｃを包囲して設けられた周壁２５ｄと周壁２５ｄの仮想中心線２５ｃ方向の両端に設けられた隔壁２５ａ，２５ｂとで形成された流体旋回室２５と、仮想中心線２５ｃに対してねじれの位置をなす方向に沿って流体旋回室２５内へ液体を導入するため流体旋回室２５に連通して設けられた液体導入経路１８ａ，１８ｂと、各流体旋回室２５内に気体を導入するため各流体旋回室２５の一方の隔壁２５ａに開設された気体導入経路１４ａ，１４ｂと、流体旋回室２５の他方の隔壁２５ｂに開設された吐出口２８ａ，２８ｂと、を備えている。

二つの気体導入経路１４ａ，１４ｂの上流側は分器具２３を介して気体導入経路１５に接続されており、大気中の空気などを気体導入経路１４ａ，１４ｂを経由して微細気泡発生器１１内の微細気泡発生部１２，１３へ供給する。また、液体導入経路１８ａ，１８ｂの上流側は液体導入経路１８に連結されており、液体導入経路１８を経由して供給される液体が液体導入経路１８ａ，１８ｂを通して微細気泡発生部１２，１３へ供給される。

ここで、図３〜図６を参照して、微細気泡発生部１２，１３の構造、機能などについて説明する。なお、図５に示すように、微細気泡発生部１２，１３はケーシング１１ａ内に配置された状態で互いに鏡面対称な構造であり、構成部分も同じであるため、以下、微細気泡発生部１３について説明し、微細気泡発生部１２については、微細気泡発生部１３の構成部分と同じ符号を付して説明を省略する。

微細気泡発生部１３は、仮想中心線２５ｃを包囲して設けられた周壁２５ｄと、周壁２５ｄの仮想中心線２５ｃ方向の両端に設けられた隔壁２５ａ，２５ｂとで形成された流体旋回室２５と、仮想中心線２５ｃに対してねじれの位置をなす方向に沿って流体旋回室２５内へ流体（湯ＨＷ）を導入するため流体旋回室２５に連通して設けられた液体導入経路１８ｂ（１８ａ）と、流体旋回室２５内に気体（空気）を導入するため流体旋回室２５の一方の隔壁２５ａに開設された気体導入経路１４ｂ（１４ａ）と、流体旋回室２５の他方の隔壁２５ｂに開設された吐出口２８ｂ（２８ａ）と、を備えている。液体導入経路１８ｂ（１８ａ）は液体導入口２７により流体旋回室２５に連通し、気体導入経路１４ｂ（１４ａ）は気体導入口２６により流体旋回室２５に連通している。

図７に示すように、収容槽３２内の水Ｗ中に微細気泡発生器１１及び液体導入経路１８のフィルタ１９を浸漬した状態でポンプＰを作動させると、収容槽３２内からフィルタ１９及び液体導入経路１８を経由して吸い込まれた水Ｗが、液体導入経路１８ａ，１８ｂを経由して液体導入口２７から流体旋回室２５内へ流入し、図６に示すように、流体旋回室２５内に旋回流Ｒが発生する。そして、この旋回流Ｒのほぼ中心線に沿って略円筒状の負圧空洞部Ｖが出現し、この負圧空洞部Ｖの一方の端部は流体旋回室２５の隔壁２５ａに開設された気体導入口２６付近に位置するとともに、負圧空洞部Ｖの他方の端部は流体旋回室２５の隔壁２５ｂに開設された吐出口２８ａ，２８ｂ付近に位置し、吐出口２８ａ，２８ｂ付近に位置する負圧空洞部Ｖの端部は括れた状態となる。

このように、流体旋回室２５内に出現する負圧空洞部Ｖの負圧により、気体導入口２６付近にも負圧が生じるため、この負圧に起因する吸引力により、フィルタ１７及び気体導入経路１５，１４ａ，１４ｂを経由して大気中から吸引された空気が気体導入口２６から流体旋回室２５内の負圧空洞部Ｖ内へ連続的に流入し、流体旋回室２５内に導入された水Ｗとともに旋回流Ｒを形成する。

負圧空洞部Ｖ内へ流入した空気は、流体旋回室２５内に発生している旋回流Ｒに連行され吐出口２８ａ，２８ｂから吐出される。このとき、負圧空洞部Ｖの吐出口２８ａ，２８ｂ側の端部において旋回流Ｒによってねじ切られて微細気泡ＮＢとなり、旋回流Ｒを形成する流体（水Ｗ）とともに、微細気泡ＮＢ混じりの流体（水Ｗ）となって、それぞれ吐出口２８ａ，２８ｂから混合室２９内へ吐出される。混合室２９は、対向配置された微細気泡発生部１２，１３の間に設けられ、それぞれの吐出口２８ａ，２８ｂと連通している。

このように微細気泡発生部１２，１３の吐出口２８ａ，２８ｂからそれぞれ混合室２９内へ吐出された微細気泡ＮＢ混じりの流体（水Ｗ）は互いに衝突するとともに混合室２９内を循環した後、ケーシング１１ａに開設された放出口２９ａから収容槽３２の水Ｗ中へ放出される。

このように、放出口２９ａから水Ｗ中へ微細気泡ＮＢ混じりの流体（水Ｗ）を放出することにより、収容槽３２内の水Ｗ中へ酸素や窒素などの気体を供給、溶解させることができる。このため、酸素などの溶存濃度の高い微細気泡ＮＢ混じりの流体（水Ｗ）が、収容槽３２内をムラなく穏やかに循環することとなり、収容槽３２内の水Ｗ中に浸漬された複数の培養容器３０内の培養基３１（例えば、透明ゲル）に対し、均等に酸素などを供給することができる。また、収容槽３２内の水Ｗに不要な水流や乱流が発生しないので、例えば、培養基３１で培養されている細菌類などに悪影響を与えることもない。

微細気泡発生器１１において、対向配置された二つの微細気泡発生部１２，１３の吐出口２８ａ，２８ｂから吐出された微細気泡ＮＢ混じりの流体（水Ｗ）は互いに衝突することによって流速が大幅に緩和された後、周囲の水Ｗ中へ穏やかに拡散していくため、処理対象である水Ｗ中に不要な液流や乱流を発生させることなく、大量の微細気泡ＮＢ混じりの水Ｗを当該水Ｗ中へ供給することができる。また、この微細気泡発生部１２，１３が微細気泡ＮＢ混じりの水Ｗを当該水Ｗ中へ吐出しているとき、同時に、２８ｋＨｚ以上の超音波が可聴域から連続したバンドで発生することが観察することができた。

また、二つの微細気泡発生部１２，１３は、それぞれの流体旋回室２５の仮想中心線２５ｃ同士のなす角度が１８０度となるように対向させ、且つ、それぞれの流体旋回室２５内に発生する流体旋回流Ｒの旋回方向が互いに同方向となるように配置されている。従って、二つの微細気泡発生部１２，１３の吐出口２８ａ，２８ｂから対向して吐出される微細気泡ＮＢ混じりの水Ｗの旋回流同士が略同一直線上に並ぶため、相乗効果により、流速緩和作用がさらに向上する。なお、それぞれの流体旋回室２５内に発生する流体旋回流Ｒの旋回方向は図６に示す形態に限定しないので、二つの微細気泡発生部１２，１３を逆に配置したり、二つの微細気泡発生部１２同士を対向配置したり、二つの微細気泡発生部１３同士を対向配置したりすることもできる。また、二つの微細気泡発生部１２，１３に対して二つのポンプで個別に水Ｗを供給したり、二つの微細気泡発生部１２，１３に対して一つまたは二つのエアポンプで空気を供給したりすることもできる。

さらに、対向配置された二つの吐出口２８ａ，２８ｂの間に、それぞれの吐出口２８ａ，２８ｂと連通する混合室２９を設け、混合室２９の一部に、微細気泡ＮＢ混じりの水Ｗを外部へ放出する放出口２９ａを設けている。従って、それぞれの吐出口２８ａ，２８ｂから吐出された微細気泡ＮＢ混じりの水Ｗは、混合室２９内で互いに衝突しながら撹拌された後、放出口２９ａから放出されることとなるため、さらに流速が緩和され、収容槽３２内に不要な液流や乱流が発生しない。また、微細気泡ＮＢ混じりの水Ｗの放出位置が放出口２９ａに限定されるため、所望の方向へ向けて微細気泡ＮＢを放出させることも可能である。なお、微細気泡ＮＢ混じりの水Ｗを放出口２９ａから穏やかに放出させるためには、放出口２９ａの開口断面積を、吐出口２８ａ，２８ｂの開口断面積の総和よりも大とする必要がある。

一方、微細気泡発生部１２，１３の内部においては、その流体旋回室２５内に出現する負圧空洞部Ｖの一方の端部から空気を導入しながら他方の端部の延長方向に向かって微細気泡ＮＢ混じりの水Ｗを放出する。このため、この負圧空洞部Ｖは流体旋回室２５の仮想中心線２５ｃ付近に安定的に存在し続け、その両端もそれぞれ気体導入口２６付近及び吐出口２８ａ，２８ｂ付近に安定的に位置する。従って、負圧空洞部Ｖが流体旋回室２５の内面などに接触することがなく、微細気泡発生部１２，１３内にキャビテーション・エロージョンが発生しないため、耐久性にも優れている。

また、微細気泡発生部１２，１３は、略円筒形状をした流体旋回室２５に液体導入口２７、気体導入口２６及び吐出口２８ａ，２８ｂを開設した簡素な構造であるため、取り扱いは容易であり、水Ｗや空気に伴って流入した異物が詰まりやすい細かな流路もないので、定期的なメンテナンスも不要であり、取り扱いが容易である。

また、図５に示すように、流体旋回室２５の隔壁２５ａに開設された気体導入口２６を、流体旋回室２５の仮想中心線２５ｃに沿って内側へ突出させて配置するとともに、流体旋回室２５の周壁２５ｄと気体導入口２６との間に滑らかに連続した凹曲面２１を設けている。このため、図６に示すように、流体旋回室２５内に形成される負圧空洞部Ｖの隔壁２５ａ側の端部から空気が導入され、隔壁２５ｂ側の端部の延長方向に向かって微細気泡ＮＢ混じりの流体（水Ｗ）を吐出する。したがって、負圧空洞部Ｖは流体旋回室２５の仮想中心線２５ｃ付近に安定的に存在し続け、その両端部も吐出口２８ａ，２８ｂ付近及び気体導入口２６付近に安定的に位置する。

このように、気体導入口２６を流体旋回室２５の内側へ突出させて配置するとともに凹曲面２１を設けたことによって負圧空洞部Ｖの気体導入口２６側の端部が不規則に移動するのを防止することができる。このため、流体旋回室２５の隔壁２５ａ，２５ｂにキャビテーション・エロージョンなどが生じることもなく、優れた耐久性が得られる。また、図４，図５に示すように、流体旋回室２５の隔壁２５ｂ寄りの領域には、他の領域より内径の大きい予備旋回部２５ｐを設けている。このため、液体導入口２７から導入された水Ｗを予備旋回部２５ｐにおいて一旦整流した後、流体旋回室２５全体へ導入することができる。これによって、液体導入口２７から導入される水Ｗの圧力変動が緩衝され、圧力変動に起因する負圧空洞部Ｖの移動を防止することができるため、キャビテーション・エロージョンの防止に有効である。

なお、本実施形態では、水中に浸漬した微細気泡発生器１１に対して水及び空気を供給して微細気泡ＮＢ混じりの水を水中に供給する使い方について説明しているが、これは一例であって、これに限定するものではないので、水以外の液体に微細気泡発生器１１を浸漬し、水以外の液体及び空気以外の気体を微細気泡発生器１１へ供給して微細気泡を発生させることもできる。また、微細気泡発生器１１の気体導入経路１４ａ，１４ｂを閉塞し、液体導入経路１８ａ，１８ｂから液体のみを流体旋回室２５内へ供給したり、液体と気体とを混合させたものを液体導入経路１８ａ，１８ｂから流体旋回室２５内へ供給したりすることも可能である。

次に、図８〜図１８に基づいて本発明の実施の形態である微細気泡発生器を用いた足浴装置について説明する。図８は本発明の実施の形態である微細気泡発生器を用いた足浴装置を示す平面図、図９は図８におけるＣ−Ｃ線断面図、図１０〜図１８は二つの微細気泡発生器の配置状態に関するその他の実施の形態を示す平面図である。なお、図８〜図１８において図１〜図７に示す符号と同じ符号を付している部分は微細気泡発生器１１の構成部分と同じ構造、機能及び効果を有する部分であるため説明を省略する。

図８，図９に示すように、本実施形態の足浴装置１０は、人間の足首より下方部分（以下、足Ｆとする。）を収容可能な容積を有する足浴容器３２と、この足浴容器３２内に収容された湯ＨＷに浸漬された微細気泡発生器１１と、微細気泡発生器１１を構成する微細気泡発生部１２，１３に対して液体導入経路１８を介して足浴容器３２内の湯ＨＷを循環供給するポンプＰと、微細気泡発生部１２，１３へ空気を供給する気体導入経路１４ａ，１４ｂ，１５と、を備えている。気体導入経路１５には、エアポンプＡＰ、酸素富化器１６及び気体濾過用のフィルタ１７が配置され、液体導入経路１８の吸い込み口には液体濾過用のフィルタ１９が取り付けられている。

足浴容器３２の底板３２ａの上面には、足裏部分Ｆ１を載置したときの感触を良くするためのクッション材２０が配置され、底板３２ａの下面には、足浴容器３２内の湯ＨＷを加熱及び保温するための電熱式発熱体３３が配置されている。足浴容器３２の正面部分には、足浴容器３２内の湯ＨＷを排出する際に利用することができる開閉蓋２２ａ付きの排水口２２が設けられている。

気体導入経路１５は分岐具２３によって二つの気体導入経路１４ａ，１４ｂに分流されており、エアポンプＡＰの働きにより、大気中の空気をフィルタ１７から吸い込み、酸素富化器１６を通過して酸素富化された空気をそれぞれ気体導入経路１４ａ，１４ｂを経由して微細気泡発生部１２，１３へ供給する。また、液体導入経路１８の途中に配置されたポンプＰの働きにより、フィルタ１９を通して吸い込んだ足浴容器３２内の湯ＨＷを液体導入経路１８及び分岐管１８ａ，１８ｂを通して、微細気泡発生部１２，１３へ供給する。

二つの微細気泡発生部１２，１３は、足浴容器３２内の湯ＨＷ中に浸漬された略直方体形状のケーシング１１ａ内に配置され、これらの微細気泡発生部１２，１３は、図５で示したように、それぞれの吐出口２８ａ，２８ｂを同一直線上で互いに対向させた状態でケーシング１１ａ内に配置されている。微細気泡発生部１２，１３の構造、機能については図１〜図７に基づいて説明した通りである。

図８，図９に示す状態において、ポンプＰ及びエアポンプＡＰを稼働させると、足浴容器３２内から液体導入経路１８を通じて吸い込まれた湯ＨＷが、分岐管１８ａ，１８ｂを経由して微細気泡発生部１２，１３内へ流入するとともに、エアポンプＡＰの圧送力により気体導入経路１５，１４ａ，１４ｂを経由して大気中から吸引された空気が微細気泡発生部１２，１３内へ流入し、それぞれの流体旋回室２５内に旋回流Ｒが形成される（図６参照）。そして、微細気泡ＮＢ混じりの湯ＨＷが放出口２９ａから足浴容器３２内の湯ＨＷ中へ放出される。

このように放出口２９ａから湯ＨＷ内中へ微細気泡ＮＢ混じりの湯ＨＷを放出することにより、足浴容器３２内に収容されている湯ＨＷに酸素や窒素などを供給、溶解させることができる。これらの微細気泡ＮＢ混じりの湯ＨＷは、足浴容器３２内に差し込まれクッション材２０の上に載置された二つの足Ｆの間に放出され、湯ＨＷとともに足浴容器３２内を循環する。このため、酸素などの溶存濃度の高い湯ＨＷが足浴容器３２内全体をムラなく循環し続けることとなり、これにより、湯ＨＷに浸漬された足Ｆに対する、血行増進作用、温熱作用、鎮静作用及び自律神経調整作用を得ることができる。なお、微細気泡発生部１２，１３の吐出口２８から混合室２９内へ吐出される微細気泡ＮＢ混じりの流体には、微細気泡ＮＢより外径の大きな気泡も含まれているため、これらの気泡により、従来の足浴装置（足浴器）と同様のマッサージ作用、湯水循環作用も得ることができる。

また、このような血行増進作用、温熱作用、鎮静作用及び自律神経調整作用の影響は、湯ＨＷ中に差し込まれた足Ｆの部分だけに限らず、足Ｆの上方部分から腰部分まで及ぼされることとなるため、関節痛、筋肉痛などの足腰の痛みを軽減または解消することができる。この場合、足Ｆを足浴容器３２内の湯ＨＷ中に差し込んで、ポンプＰ及びエアポンプＡＰを作動させるだけでよいので、使い方も極めて簡単である。

また、微細気泡発生部１２，１３内で旋回している微細気泡ＮＢ混じりの流体とキャビテーションに起因するものと考えられる超音波が発生していることを微細気泡発生器１１の放出口２９ａ付近で観測することができた。従って、このような超音波によって血行増進作用が高まり、前述した鎮静作用、自律神経調整作用に寄与しているのではないかと推測される。なお、微細気泡発生部１２，１３をステンレスなどの金属材料で形成した場合よりも、合成樹脂材料で形成した場合の方が、超音波が透過しやすく、放出口２９ａ付近で強い超音波が発生する傾向があることも確認している。従って、微細気泡発生部１２，１３を合成樹脂材料で形成すれば、微細気泡発生部１２，１３内で発生した超音波が足浴容器３２内の湯ＨＷ中へ効率良く放射されることとなる。なお、微細気泡発生部１２，１３はセラミックス材料で形成することもできる。

本実施形態では、気体導入経路１５に酸素富化器１６を設けているため、この酸素富化器１６を通過することによって酸素濃度が高められた空気を流体旋回室２５へ供給することができる。従って、大気中の酸素濃度より高い酸素濃度の空気を内包した大量の微細気泡ＮＢ混じりの流体が、吐出口２８ａ，２８ｂから放出口２９ａを経由して湯ＨＷ中へ吐出される。このため、足浴容器３２内の湯ＨＷ中の溶存酸素濃度及び足浴容器３２上部の酸素濃度が高まり、鎮静作用及び爽快感を得ることができる。

この酸素富化器１６は有機高分子化合物で形成された複数の酸素富化膜１６ａを内蔵している。このような酸素富化膜１６ａを通過する窒素分子の通過速度は、酸素の通過速度よりも遅いため、大気中から吸い込んだ空気が酸素富化膜１６ａを通過することにより、大気よりも酸素含有比率の高い空気が形成される。一般に大気中の空気の酸素と窒素の存在比は、酸素約２１％、窒素約７９％であるが、酸素富化器１６を通過した後の空気においては、酸素約３０％、窒素約７０％となり、酸素含有率が高くなる。

また、気体導入経路１５には、流体旋回室２５内へ空気を圧送するためのエアポンプＡＰを設けているため、足浴容器３２が深いなどの理由により微細気泡発生器１１が水圧の高い領域に配置された場合、あるいは空気が酸素富化器１６を通過する際の抵抗が大である場合においても、流体旋回室２５内へ確実に空気を供給することができる。このため、微細気泡ＮＢ混じりの流体を足浴容器３２内の湯ＨＷ中へ安定的に吐出させることができる。

足浴装置１０を構成する微細気泡発生器１１においては、図５で示したように、二つの微細気泡発生部１２，１３を、それぞれの流体旋回室２５の仮想中心線２５ｃ同士のなす角度が１８０度であって、且つ、二つの微細気泡発生部１２，１３のそれぞれの流体旋回室２５内で発生する旋回流Ｒの旋回方向が互いに同方向となるように分岐管１８ａ，１８ｂを配管している。即ち、それぞれの中心線２５ｃ同士が同一直線上に位置し、且つ、それぞれの流体旋回室２５内で発生する旋回流Ｒの旋回方向が互いに一致するように構成している。従って、後述する検証結果を見ると分かるように、最も優れた疼痛軽減効果を得ることができる。

このような配置をすることによって最も優れた疼痛軽減効果を得ることができる理由については不明な点が多いが、それぞれの微細気泡発生部１２，１３の吐出口２８ａ，２８ｂから対向して吐出される微細気泡ＮＢ混じりの流体の旋回方向が互いに一致するとともに、旋回流Ｒの中心線でもある中心線２５ｃ同士が同一直線上に並ぶため、相乗効果により、前述した作用がさらに向上するのではないかと予測される。

なお、本発明の足浴装置はこの配置に限定するものではないので、分岐管１８ａ，１８ｂのいずれか一方の、流体旋回室２５に対する配管位置を変更することにより微細気泡発生部１２，１３内の旋回流Ｒの旋回方向が互いに逆方向となるようにすることもできる。また、液体導入経路１８と分岐管１８ａ，１８ｂとの連結部分に切替弁を設け、微細気泡発生部１２，１３に供給する湯ＨＷの供給比率を変更したり、いずれか一方のみに湯ＨＷを供給したりできる構成とすることもできる。同様に、気体導入経路１５と気体導入経路１４ａ，１４ｂとの連結部分に切替弁を設け、微細気泡発生部１２，１３に供給する空気の供給比率を変更したり、いずれか一方のみに空気を供給したりできる構成とすることもできる。

さらに、足浴装置１０においては、足浴容器３２の底板３２ａの下面に電熱式発熱体３３を配置しているため、足浴容器３２内の湯ＨＷの温度を予め設定した一定温度に保つことができる。従って、足浴装置１０を長時間使用する場合においても、湯ＨＷの温度が低下することがない。なお、足浴容器３２内に収容する液体は湯ＨＷに限定するものではないので、水あるいはその他の液体を収容して足浴に供することもできる。

なお、足浴容器３２の形状は特に限定するものではないので、使用条件に応じて、さらに深くしたり、広くしたりすることができる。また、本実施形態では、微細気泡発生部１２，１３の流体旋回室２５の仮想中心線２５ｃが水平状態となるような姿勢で微細気泡発生器１１を配置しているが、このような配置に限定するものではないので、足浴容器３２の形状あるいは使用者の希望に応じて、仮想中心線２５ｃが垂直状態あるいは斜め状態となるように微細気泡発生器１１を配置することもできる。また、本実施形態では足浴容器３２内の湯ＨＷに足Ｆを浸漬する使い方について説明しているが、足浴装置１０の使い方はこれに限定するものではないので、足浴容器３２内の湯ＨＷに手を浸漬して使用することも可能であり、その場合においても前述と同様の効果を得ることができる。

ここで、下肢あるいは上肢に様々な疼痛症状を有する２３人の被験者（Ａ〜Ｗ）が本実施形態の足浴装置１０を実際に使用した場合のそれぞれの痛みの変化に関して検証を行ったので、その結果について、表１に基づいて説明する。なお、足浴装置１０の微細気泡発生器１１においては、前述したように、複数の微細気泡発生部１２，１３が、それぞれの流体旋回室２５の仮想中心線２５ｃ同士のなす角度が１８０度をなすように対向配置され、且つ、複数の微細気泡発生部１２，１３の各流体旋回室２５内で発生する旋回流Ｒの旋回方向が互いに同方向となるように分岐管１８ａ，１８ｂが配管されている。即ち、それぞれの中心線２５ｃ同士が同一直線上に位置し、且つ、それぞれの流体旋回室２５内で発生する旋回流Ｒの旋回方向が互いに一致するように構成されている。

各被験者（Ａ〜Ｗ）は、微細気泡発生器１１が稼働状態にある足浴装置１０の足浴容器３２内に収容された湯ＨＷ中に、疼痛症状のある足または手を一定時間（２５分）浸漬する。そして、浸漬前の各人の痛みの程度を１０としたとき、２５分浸漬した後の各人の痛みの程度を１〜１０のうちのいずれかの数値で表現すると、表１に示すような結果が得られた。

足浴装置１０を構成する微細気泡発生部１２の流体旋回室２５内においては、図６で示したように、左回りの旋回流Ｒが発生し、微細気泡発生部１３の流体旋回室２５内には右回りの旋回流Ｒが発生する。なお、「右回り」、「左回り」の表現は、微細気泡発生部１２，１３の内部からそれぞれの吐出口２８ａ，２８ｂを見た状態を基準として、時計回りを右回り、反時計回りを左回りとしている（以下、同様に表現する。）。表１を見ると分かるように、足浴装置１０の足浴容器３２内の湯ＨＷ中に、各人の症状に応じて足または手を一定時間浸漬することによって各人の疼痛症状は軽くなっており、「痛みの変化」を平均すると「１０→４.２６」という結果が得られた。このことにより、足浴装置１０を使用すれば、足や手の疼痛症状を大幅に軽減することができることが判明した。

次に、二つの微細気泡発生部１２，１３を有する微細気泡発生器１１を備えた足浴装置１０と比較するため、１つの微細気泡発生部１２のみを足浴容器内の湯ＨＷ中に配置した構造の足浴装置（図示せず）についても同じ条件で検証を行った。即ち、足や手に様々な疼痛症状を有する２３人の被験者（Ａ〜Ｗ）が前述と同じ条件で、微細気泡発生部１２のみを足浴容器内の湯ＨＷに浸漬した構造の足浴装置（図示せず）を使用して、そのときの痛みの変化を調べた。この場合、微細気泡発生部１２の流体旋回室２５内には左回りの旋回流Ｒが発生する。そして、浸漬前の各人の痛みの程度を１０としたとき、前記足浴装置の足浴容器内の湯中に２５分浸漬した後の各人の痛みの程度を１〜１０のうちのいずれかの数値で表現すると、表２に示すような結果が得られた。

表２を見ると、１つの微細気泡発生部１２のみを配置した構造の前記足浴装置の足浴容器内の湯中に、各人の症状に応じて足または手を一定時間浸漬することにより、各人の疼痛症状は、Ｋ，Ｒを除いて、若干軽くなっていることが分かる。しかしながら、痛みの変化の平均は「１０→６.０９」であり、足浴装置１０の場合よりも痛みの変化は小さい結果となった。このことにより、１つの微細気泡発生部１２のみを配置した足浴装置より、二つの微細気泡発生部１２，１３を対向配置した足浴装置１０の方が、足や手の疼痛症状を軽減する効果が高いことが判明した。

次に、図１０〜図１８を参照しながら、二つの微細気泡発生部１２，１３の配置形態を変えたときに、下肢に様々な疼痛症状を有する１０人の被験者（Ａ〜Ｊ）における疼痛症状の軽減効果にどのような違いがあるかについて説明する。図１０〜図１８はそれぞれ二つの微細気泡発生部１２，１３の配置関係に関するその他の実施の形態を示す平面図であり、これらの図中に記載している微細気泡発生部１２，１３は、図１〜図６に示す微細気泡発生部１２，１３と同じ構造を有するものである。

各被験者（Ａ〜Ｊ）は、図１０〜図１８に示すように配置された二つの微細気泡発生部１２，１３が稼働状態にあるそれぞれの足浴装置（図示せず）の足浴容器内の湯中に、疼痛症状のある足または手を一定時間（２５分）浸漬する。そして、浸漬前の各人の痛みの程度を１０としたとき、２５分浸漬した後の各人の痛みの程度を１〜１０のうちのいずれかの数値で表現すると、表３〜表１１に示すような結果が得られた。

図１０に示す実施の形態においては、二つの微細気泡発生部１２がそれぞれの流体旋回室２５（図５，図６参照）の中心線２５ｃが互いに平行をなすように配置され、二つの微細気泡発生部１２の吐出口２８ａから、微細気泡ＮＢ混じりの流体が左回りに旋回しながら吐出される。このような配置形態を備えた足浴装置を各被験者（Ａ〜Ｊ）が使用した場合の疼痛症状の軽減効果を調べると表３に示す結果が得られた。表３を見ると、「痛みの変化の平均」は「１０→６．４５」であり、図１０に示す配置形態の足浴装置を使用することによって各人の疼痛症状は軽くなっているが、図８，図９に示す足浴装置１０を使用した場合の疼痛軽減効果には及ばないことが分かる。

次に、図１１に示す実施の形態においては、二つの微細気泡発生部１２がそれぞれの流体旋回室２５（図５，図６参照）の中心線２５ｃが互いに直交するように配置され、二つの微細気泡発生部１２の吐出口２８ａから、微細気泡ＮＢ混じりの流体が左回りに旋回しながら吐出される。このような配置形態を備えた足浴装置を各被験者（Ａ〜Ｊ）が使用した場合の疼痛症状の軽減効果を調べると表４のような結果が得られた。表４を見ると、「痛みの変化の平均」は「１０→６．３５」であり、前述と同様、図１１に示す配置形態の足浴装置を使用することによって各人の疼痛症状は軽くなっているが、図８，図９に示す足浴装置１０を使用した場合の疼痛軽減効果に比べると低いことが分かる。

次に、図１２に示す実施の形態においては、二つの微細気泡発生部１２がそれぞれの流体旋回室２５（図５，図６参照）の中心線２５ｃが互いに１８０度をなすように、即ち、同一直線上に位置するように配置され、二つの微細気泡発生部１２の吐出口２８ａから、微細気泡ＮＢ混じりの流体が左回りに旋回しながら吐出される。このような配置形態を備えた足浴装置を各被験者（Ａ〜Ｊ）が使用した場合の疼痛症状の軽減効果を調べると表５のような結果が得られた。表５に示すように、「痛みの変化の平均」は「１０→６．５」であり、図１２に示す配置形態の足浴装置を使用することによって各人の疼痛症状は軽くなっているが、図８，図９に示す足浴装置１０を使用した場合の疼痛軽減効果よりは低い結果となった。本実施形態の場合、二つの微細気泡発生部１２をそれぞれの流体旋回室２５（図６参照）の中心線２５ｃが互いに１８０度をなすように配置しているが、二つの微細気泡発生部１２内の旋回流Ｒ（図６参照）の旋回方向が一致していないため、充分な疼痛軽減効果が得られないのではないかと推測される。

次に、図１３に示す実施の形態においては、二つの微細気泡発生部１３がそれぞれの流体旋回室２５（図５，図６参照）の中心線２５ｃが互いに平行をなすように配置され、二つの微細気泡発生部１３の吐出口２８ｂから、微細気泡ＮＢ混じりの流体が右回りに旋回しながら吐出される。このような配置形態を備えた足浴装置を各被験者（Ａ〜Ｊ）が使用した場合の疼痛症状の軽減効果を調べると表６のような結果が得られた。表６を見ると、「痛みの変化の平均」は「１０→６．４」であり、図１３に示す配置形態の足浴装置を使用することによって各人の疼痛症状は軽くなっているものが、やはり、図８，図９に示す足浴装置１０を使用した場合の疼痛軽減効果には及ばないことが分かる。

次に、図１４に示す実施の形態においては、二つの微細気泡発生部１３がそれぞれの流体旋回室２５（図５，図６参照）の中心線２５ｃが互いに直交するように配置され、二つの微細気泡発生部１３の吐出口２８ｂから、微細気泡ＮＢ混じりの流体が右回りに旋回しながら吐出される。このような配置形態を備えた足浴装置を各被験者（Ａ〜Ｊ）が使用した場合の疼痛症状の軽減効果を調べると表７に示す結果が得られた。表７を見ると、「痛みの変化の平均」は「１０→６．４５」であり、図１４に示す配置形態の足浴装置を使用することによって各人の疼痛症状は軽くなっているが、図８，図９に示す足浴装置１０を使用した場合の疼痛軽減効果には達していないことが分かる。

次に、図１５に示す実施の形態においては、二つの微細気泡発生部１３がそれぞれの流体旋回室２５（図５，図６参照）の中心線２５ｃが互いに１８０度をなすように、即ち、同一直線上に位置するように配置され、二つの微細気泡発生部１３の吐出口２８ｂから、微細気泡ＮＢ混じりの流体が右回りに旋回しながら吐出される。このような配置形態を備えた足浴装置を各被験者（Ａ〜Ｊ）が使用した場合の疼痛症状の軽減効果を調べると、表８に示す結果が得られた。表８を見ると、「痛みの変化の平均」は「１０→６．４」であり、図１５に示す配置形態の足浴装置を使用することによって各人の疼痛症状は軽くなっているが、図８，図９に示す足浴装置１０を使用した場合の疼痛軽減効果には及ばないことが分かる。本実施形態の場合、微細気泡発生部１３をそれぞれの流体旋回室２５（図６参照）の中心線２５ｃが互いに１８０度をなすように配置しているが、図１２に示す実施の形態と同様、二つの微細気泡発生部１３内の旋回流Ｒ（図６参照）の旋回方向が一致していないため、充分な疼痛軽減効果が得られないのではないかと推測される。

次に、図１６に示す実施の形態においては、二つの微細気泡発生部１２，１３が、それぞれの流体旋回室２５（図５，図６参照）の中心線２５ｃが互いに平行をなすように配置されている。図６で示したように、微細気泡発生部１２の吐出口２８ａから、微細気泡ＮＢ混じりの流体が左回りに旋回しながら吐出され、微細気泡発生部１３の吐出口２８ｂから、微細気泡ＮＢ混じりの流体が右回りに旋回しながら吐出される。このような配置形態を備えた足浴装置を各被験者（Ａ〜Ｊ）が使用した場合の疼痛症状の軽減効果を調べると、表９に示す結果が得られた。表９を見ると、「痛みの変化の平均」は「１０→６．８」であり、図１６に示す配置形態の足浴装置を使用することによって各人の疼痛症状は軽くなっているが、図８，図９に示す足浴装置１０を使用した場合の疼痛軽減効果には及ばないことが分かる。

次に、図１７に示す実施の形態においては、二つの微細気泡発生部１２，１３が、それぞれの流体旋回室２５（図５，図６参照）の中心線２５ｃが互いに直交するように配置されている。微細気泡発生部１２の吐出口２８ａから、微細気泡ＮＢ混じりの流体が左回りに旋回しながら吐出され、微細気泡発生部１３の吐出口２８ｂから、微細気泡ＮＢ混じりの流体が右回りに旋回しながら吐出される。このような配置形態を備えた足浴装置を各被験者（Ａ〜Ｊ）が使用した場合の疼痛症状の軽減効果を調べると、表１０に示す結果が得られた。表１０を見ると、「痛みの変化の平均」は「１０→６．２５」であり、図１７に示す配置形態の足浴装置を使用することによって各人の疼痛症状は軽くなっているものの、図８，図９に示す足浴装置１０を使用した場合の疼痛軽減効果には及ばないことが分かる。

最後に、図１８に示す実施の形態においては、二つの微細気泡発生部１２，１３がそれぞれの流体旋回室２５（図５，図６参照）の中心線２５ｃが互いに１７０度の角度をなすように配置されている。微細気泡発生部１２の吐出口２８ａから、微細気泡ＮＢ混じりの流体が左回りに旋回しながら吐出され、微細気泡発生部１３の吐出口２８ｂから、微細気泡ＮＢ混じりの流体が右回りに旋回しながら吐出される。このような配置形態を備えた足浴装置を各被験者（Ａ〜Ｊ）が使用した場合の疼痛症状の軽減効果を調べると、表１１に示す結果が得られた。表１１を見ると、「痛みの変化の平均」は「１０→６．４」であり、図１８に示す配置形態の足浴装置を使用することによって各人の疼痛症状は軽くなっているが、前述した実施形態と同様、図８，図９に示す足浴装置１０を使用した場合の疼痛軽減効果には及ばないことが分かる。

本実施形態の場合、二つの微細気泡発生部１２，１３がそれぞれの流体旋回室２５（図６参照）の中心線２５ｃが互いに１７０度の角度をなすように配置されているため、図８，図９に示す足浴装置１０における微細気泡発生部１２，１３の配置形態に最も近いにもかかわらず、疼痛軽減効果は足浴装置１０より大幅に低いものとなった。このような結果から判断すると、二つの微細気泡発生部１２，１３を、それぞれの流体旋回室２５（図５，図６参照）の中心線２５ｃが互いに１８０度をなすように、即ち、同一直線上に位置するように配置するとともに、微細気泡発生部１２，１３内の旋回流Ｒの旋回方向が一致する場合に最も優れた疼痛軽減効果が得られることが分かった。

なお、足浴装置１０と同様の疼痛軽減効果が得られるのは、微細気泡発生部１２，１３をそれぞれの流体旋回室２５（図６参照）の中心線２５ｃ同士のなす角度が１８０±５度の範囲内にあるときに限られ、この範囲から外れると疼痛軽減効果は、表１１に示す程度まで低下する。従って、微細気泡発生部１２，１３の流体旋回室２５（図５，図６参照）の中心線２５ｃ同士のなす角度は、１８０±５度の範囲内が好適であり、特に、１８０度が最適であり、このときに最も優れた疼痛軽減効果が得られる。

次に、図１９，図２０を参照して、本発明の実施の形態である微細気泡発生器を用いた入浴器具について説明する。図１９は本発明の実施の形態である微細気泡発生器を用いた入浴器具の使用状態を示す図、図２０は図１９に示す入浴器具のその他の使用状態を示す図である。
図１９に示すように、本実施形態の入浴器具４０は、浴室ＢＲ内の浴槽ＢＴの湯ＨＷ中に浸漬したり、後述する図２０に示すように、浴槽ＢＴ内において入浴者Ｍが手に持ったりして使用することのできる微細気泡発生器１１と、この微細気泡発生器１１に湯ＨＷ及び空気を供給するために浴槽ＢＴの外に配置された気液供給装置２４とを備えている。そして、図１９に示すように、微細気泡発生器１１から浴槽ＢＴ内の湯ＨＷ中へ微細気泡ＮＢ混じりの流体（湯ＨＷ）を放出させたり、図２０に示すように、入浴者Ｍの身体の一部に向かって微細気泡ＮＢ混じりの流体（湯ＨＷ）を放出させたりすることができる。この微細気泡発生器１１の構造、機能及び効果は図１〜図６で示した微細気泡発生器１１と同じである。

図１〜図６で示したように、微細気泡発生器１１内には二つの微細気泡発生部１２，１３が配置され、気液供給装置２４は、微細気泡発生部１２，１３に対し液体導入経路１８を経由して浴槽ＢＴ内の湯ＨＷを循環供給するポンプＰと、微細気泡発生部１２，１３に対し気体導入経路１５，１４ａ，１４ｂを経由して大気中の空気を供給するエアポンプＡＰと、微細気泡発生部１２，１３へ供給する空気中の酸素濃度を高めるための酸素富化器１６と、大気中の空気を吸い込む際に塵埃などの不純物を除去するためのフィルタ１７とを備え、液体導入経路１８の吸込口には液体濾過用のフィルタ１９が設けられている。気液供給装置２４は、商用電源から供給されるＡＣ１００Ｖの電流を電源アダプタＡＤで降圧、整流して得られた直流電流で作動する。

気体導入経路１５は分岐具２３によって二つの気体導入経路１４ａ，１４ｂに分流され、エアポンプＡＰにより、大気中の空気をフィルタ１７を通して吸い込み、酸素富化器１６を通過することによって酸素富化された空気をそれぞれ気体導入経路１４ａ，１４ｂを経由して、微細気泡発生器１１内の微細気泡発生部１２，１３へ供給する。また、気液供給装置２４に設けられたポンプＰにより、フィルタ１９を通して吸い込んだ浴槽ＢＴ内の湯ＨＷを液体導入経路１８及びこれから分岐した液体導入経路１８ａ，１８ｂを通して微細気泡発生部１２，１３へ供給する。

浴槽ＢＴ内の湯ＨＷ中に浸漬された微細気泡発生器１１は、二つの微細気泡発生部１２，１３を略直方体形状のケーシング１１ａ内に配置することによって形成されている。また、これらの微細気泡発生部１２，１３は、図５，図６で示したように、それぞれの吐出口２８ａ，２８ｂを同一直線上で互いに対向させた状態でケーシング１１ａ内に配置されている。

図１９に示すように、浴槽ＢＴ内の湯ＨＷ中に微細気泡発生器１１及び液体導入経路１８のフィルタ１９を浸漬した状態で気液供給装置２４のポンプＰ及びエアポンプＡＰを作動させると、浴槽ＢＴ内からフィルタ１９及び液体導入経路１８を経由して吸い込まれた湯ＨＷが液体導入経路１８ｂを経由して液体導入口２７から流体旋回室２５内へ流入するとともに、大気中から吸引された空気がエアポンプＡＰの圧送力により、気体導入経路１５，１４ａ，１４ｂを経由して気体導入口２６から流体旋回室２５内の負圧空洞部Ｖ内へ連続的に流入し、流体旋回室２５内に導入された湯ＨＷとともに旋回流Ｒを形成する（図６参照）。そして、旋回流Ｒを形成する流体（湯ＨＷ）とともに、微細気泡ＮＢ混じりの流体（湯ＨＷＨ）となって吐出口２８ａ，２８ｂから混合室２９内へ吐出され、混合室２９内で互いに衝突し、循環した後、放出口２９ａから浴槽ＢＴ内の湯ＨＷ中へ放出される。

このように、放出口２９ａから湯ＨＷ中へ微細気泡ＮＢ混じりの流体（湯ＨＷ）を放出することにより、浴槽ＢＴ内の湯ＨＷ中へ酸素や窒素などを供給、溶解させることができる。このため、酸素などの溶存濃度の高い微細気泡ＮＢ混じりの流体（湯ＨＷ）が、浴槽ＢＴ内をムラなく循環することとなり、湯ＨＷ中に浸漬された入浴者Ｍの身体に対する、血行増進作用、温熱作用、鎮静作用及び自律神経調整作用を得ることができる。

このような血行増進作用、温熱作用、鎮静作用及び自律神経調整作用は、微細気泡ＮＢ混じりの流体（湯ＨＷ）が直接当たっている部分に限らず、その他の部分まで及ぶので、関節痛、筋肉痛などの足腰の痛みなども軽減または解消することができる。また、入浴者Ｍが浴槽ＢＴ内の湯ＨＷ中に身体を浸漬している状態で、微細気泡発生器１１を湯ＨＷ中に投入し、気液供給装置２４のポンプＰ及びエアポンプＡＰを作動させるだけで使用できるため、使い方も極めて簡単である。

以上の実施の形態においては、微細気泡発生器１１を構成する二つの微細気泡発生部１２，１３に対してそれぞれ一つのポンプＰ、エアポンプＡＰを用いて気体（空気）及び液体（水Ｗ，湯ＨＷ）を供給しているが、これらに限定するものではないので、二つの微細気泡発生部１２，１３に対してそれぞれ個別にポンプＰ、エアポンプＡＰを配備することもできる。この場合、微細気泡発生部１２，１３に対する、ポンプＰからの液体供給量と、エアポンプＡＰからの気体供給量とを、それぞれ独立して制御できるようにすることもできる。また、これらの実施の形態では微細気泡発生器１１を用いて水中あるいは湯中へ微細気泡を供給しているが、これらに限定するものではないので、飲料水、食用油、石油類などの液体を含む流体中へ微細気泡混じりの流体を供給することもできる。

本発明の微細気泡発生器は、農業、林業、漁業、製造業、魚介類養殖業、飲料水製造業、醸造業、食品加工業などのほか、飲食産業、清掃業、排水処理業などにおいて広く利用することができる。

Claims (2)

1. 仮想中心線を包囲して設けられた周壁と前記周壁の前記仮想中心線方向の両端に設けられた隔壁とで形成された流体旋回室と、前記仮想中心線に対してねじれの位置をなす方向に沿って前記流体旋回室内へ流体を導入するため前記流体旋回室に連通して設けられた液体導入経路と、前記流体旋回室内に気体を導入するため前記流体旋回室の一方の前記隔壁に開設された気体導入経路と、前記流体旋回室の他方の前記隔壁に開設された吐出口とを有する二つの微細気泡発生部を、それぞれの前記流体旋回室内の仮想中心線同士のなす角度が１８０±５度となるように前記吐出口を対向させ、且つ、それぞれの前記流体旋回室内に発生する流体旋回流の旋回方向が互いに同方向となるように鏡面対称構造に配置し、前記液体導入経路から導入される液体及び前記気体導入経路から導入される気体によりそれぞれの前記流体旋回室内に前記仮想中心線の周りで互いに同方向に回転する流体旋回流を発生させることによって、それぞれ前記仮想中心線に沿って負圧空洞部を出現させ、前記負圧空洞部の前記吐出口側の端部において前記流体旋回流によってねじ切られて発生する微細気泡混じりの流体をそれぞれの前記吐出口から互いに同方向に旋回させながら吐出させて前記微細気泡混じりの流体を互いに衝突させ、その旋回流を前記吐出口が対向する領域の周囲に拡散させるようにしたことを特徴とする微細気泡発生器。
2. 対向配置された二つの前記吐出口の間にそれぞれの前記吐出口と連通する混合室を設け、前記混合室の一部に前記混合室内へ吐出された微細気泡混じりの流体を外部へ放出する放出口を設けた請求項１記載の微細気泡発生器。

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