具备环流式气泡产生喷嘴的液体供给装置的制作方法

本发明涉及具备产生包括微细气泡(纳米气泡以及微气泡)的气泡(bubble)的环流式气泡产生喷嘴的液体供给装置。

背景技术：

作为用于处理作为饮料的啤酒的液体供给装置的啤酒供应机，当然需要以严格的卫生管理配置，但随着使用天数的增加，啤酒的残液产生附着，成为有机物质的污渍而堆积。因此，对于该啤酒供应机，为了保持良好的卫生状态而需要定期地清洗。对于啤酒供应机而言，通常为了对作为饮料的啤酒进行冷却而成为在通过冷却槽内的通路内流通的构造，并且该冷却用的通路是蛇行状或线圈状那样的构造上复杂的形状，难以进行清洗。

另外，不限于啤酒供应机，对于不锈钢材料制造的容器、部件或配管等，以往为了去除表面所附着的污渍，也进行投入药剂或洗剂并插入长细状的刷子来洗净、然后为了除去药剂而进行水洗的方法。另外，对于配管等长条形状的物体，由于有时在内部残存液体，因此进行将气压送入至配管的内部的处理。

对于上述那样的对啤酒供应机的冷却通路内进行洗净的方法，到目前为止公知有一些技术。例如，有利用自来水向冷却盘管内一起供给水和洗剂的技术(下述专利文献1)、利用二氧化碳气体的压力向啤酒供应机的冷却通路供给洗涤液的技术(下述专利文献2)等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭62-125299号公报

专利文献2：日本特开平11-171298号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

但是，若使用药剂或洗剂，则之后需要水洗的工序，在互相纠缠的复杂形状的容器或配管中，仅浸渍于药剂无法容易地去除污渍，存在用于洗净的时间变长的问题。

另外，除了上述方法以外，还已知有使用超声波去除污渍的方法。在该方法中即使是配管等的复杂形状的部件，也能够通过超声波振动使进入配管内部的药剂与污渍部位因振动接触，从而除去污渍。由于超声波洗净是将部件送入水槽内进行，因此能够同时洗净多个部件，但在洗净后，需要药剂的水洗、残留水的除去等，与上述同样存在作业时间变长等的问题。

于是，本发明的目的在于，提供一种能够使对内部的配管等进行洗净的频度与以往相比特别少，进而不用长期间维护就能够连续运转的具有自净功能的液体供给装置。

解决课题的方案

(1)本发明的液体供给装置的特征在于，具备：贮留室，其能够在内部贮留液体；加压部，其设置于所述贮留室的上游，能够向所述贮留室内施加压力；液体温度控制室，其设置于所述贮留室的下游，在内部具有能够对从所述贮留室送来的所述液体导热或吸热的液体温度控制用配管和对所述液体温度控制用配管进行加热或冷却的液体温度控制部；配管，在途中设置有环流式气泡产生喷嘴，并将所述贮留室和所述液体温度控制用配管连接；以及喷出部，其设置于所述液体温度控制室的下游，通过操作而自如地进行从所述液体温度控制室送来的所述液体的喷出和停止，所述环流式气泡产生喷嘴具备：气液环流式搅拌混合室，其利用环状流将液体以及气体搅拌混合成混合流体；液体供给孔，其设置于所述气液环流式搅拌混合室的一端，将被加压的液体向所述气液环流式搅拌混合室供给；1个以上的气体流入孔，其能够调整气体的流入量；气体供给室，其设置于所述气液环流式搅拌混合室的另一端侧，使从所述气体流入孔流入的气体一边以所述液体供给孔的中心轴为中心旋绕，一边从一周的全部或一部分的位置朝向所述气液环流式搅拌混合室的一端侧供给至所述气液环流式搅拌混合室；喷出孔，其以与所述液体供给孔的中心轴一致的方式设置于所述气液环流式搅拌混合室的另一端，具有比所述液体供给孔的孔径大的孔径，并且使所述混合流体从所述气液环流式搅拌混合室喷出；锥部，其被设置成从所述喷出孔朝向所述气液环流式搅拌混合室的方向连续地扩径。在此，作为能够对气体流入孔中的气体的流入量进行调整的机构的例子，可列举在气体流入孔自身设置阀，或将阀部件与气体流入孔连接。由此，能够停止气体的流入，或调整气体的流入量。在以下的机构中也相同。

利用上述环流式气泡产生喷嘴，经由液体供给孔将液体向气液环流式搅拌混合室供给，并且经由气体供给室将气体向气液环流式搅拌混合室供给。由此，若气液环流式搅拌混合室内的混合流体从喷出孔喷出，则在气液环流式搅拌混合室内，产生包含有气体的液体的环状的流动(有时表达为“环流”或“环状流”)。

在此，所谓环流指的是，在沿着从液体供给孔朝向喷出孔的液体的流动流动后，在喷出孔附近，利用来自喷出孔的外部气体或/和外部液体的流入而反转从而沿着气液环流式搅拌混合室的内壁流动，并再次沿着从液体供给孔供给的液体的流动而流动这样的一系列的流动。另外，产生的环流的速度根据液体以及气体的供给量及压力，能够在一定程度上从低速控制至高速。因此，通过调整液体以及气体的供给量及压力，并进一步增加环流的速度，也能够形成高速环流。

若气液环流式搅拌混合室内的混合流体从喷出孔喷出，则气液环流式搅拌混合室内成为负压，因此气体从气体流入孔经由气体供给室流入，并且由于喷出孔的孔径形成为比液体供给孔的孔径大，因此在喷出孔中，外部气体或/和外部液体从喷出孔的内壁与混合流体的周围之间向气液环流式搅拌混合室流入(根据外部环境的不同，外部气体或/和外部液体流入)。另外，在气体流入孔中利用阀等使气体的流入量为0的情况下(使气体流入停止)，当然不会发生自吸气体的情况，但此时也在喷嘴内部产生空穴现象，从而产生微细气泡。

在此，(a)从气体供给室供给至气液环流式搅拌混合室的气体被在气体供给室与气液环流式搅拌混合室的边界产生的涡流细分化，(b)在环流中被搅拌、切断，(c)并且一部分被与从液体供给孔供给的液体碰撞时产生的涡流进一步细分化，并从喷出孔喷出。(d)另外，利用从喷出孔流入气液环流式搅拌混合室内的外部气体或外部液体，环流中的气体进一步被细分化。上述的(a)～(d)的工序中被微细化的气泡产生的原理是环流式气泡产生喷嘴的特征，是其他的喷嘴所不具备的优点。

并且，(e)从气体流入孔流入的气体一边在气体供给室中以液体供给孔的中心轴为中心旋绕，一边从一周的全部或一部分的位置朝向气液环流式搅拌混合室的一端侧供被给至气液环流式搅拌混合室内。根据该(e)的工序，气液环流式搅拌混合室内的真空度提高，因此能够使从气体流入孔流入的气体的量进一步增加，促进了气泡的产生。

因此，能够构成为比现有产品简单的结构，并且产生包含平均直径小于100μm的气泡、特别是平均直径在20μm左右的微气泡以及纳米气泡的微细气泡。另外，在气体流入孔中利用阀等使气体的流入量为0时(使气体流入停止)，当然不会发生自吸气体的情况，但在此时在喷嘴内部产生空穴现象，从而产生微细气泡。

即，由于利用上述微细气泡经常对处于环流式气泡产生喷嘴的下游的配管等进行洗净，因此能够抑制污渍附着于配管内壁。因此，根据上述(1)的构成的液体供给装置，能够使对处于环流式气泡产生喷嘴的下游的配管等进行洗净的频度与以往相比减少。进而，能够提供不用长期间维护就能够连续运转的具有自净功能的液体供给装置。

(2)作为另一观点，优选构成为，本发明的液体供给装置具备：贮留室，其能够在内部贮留液体；加压部，其设置于所述贮留室的上游，能够向所述贮留室内施加压力；液体温度控制室，其设置于所述贮留室的下游，在内部具有能够对从所述贮留室送来的所述液体进行导热或吸热的液体温度控制用配管和对所述液体温度控制用配管进行加热或冷却的液体温度控制部；配管，在途中设置有环流式气泡产生喷嘴，并且将所述贮留室和所述液体温度控制用配管连接；喷出部，其设置于所述液体温度控制室的下游，通过操作自如地进行从所述液体温度控制室送来的所述液体的喷出和停止，所述环流式气泡产生喷嘴具备：气液环流式搅拌混合室，其利用环流将液体以及气体搅拌混合成混合流体；液体供给孔，其设置于所述气液环流式搅拌混合室的一端，将被加压的液体向所述气液环流式搅拌混合室供给；1个以上的气体流入孔，其能够调整气体的流入量；气体供给室，其设置于所述气液环流式搅拌混合室的另一端侧，使从所述气体流入孔流入的气体一边以所述液体供给孔的中心轴为中心旋绕，一边从一周的全部或一部分的位置朝向所述气液环流式搅拌混合室的一端侧供给至所述气液环流式搅拌混合室；喷出孔，其以与所述液体供给孔的中心轴一致的方式设置于所述气液环流式搅拌混合室的另一端，具有比所述液体供给孔的孔径大的孔径，并且使所述混合流体从所述气液环流式搅拌混合室喷出；凹形的气体积存部，其设置于所述气体供给室的所述气液环流式搅拌混合室侧，形成在所述气体供给室的一周的全部或一部分的位置。

根据上述(2)的构成，与上述(1)的环流式气泡产生喷嘴同样，能够构成为比现有产品简单的结构，并且产生包含平均直径小于100μm的气泡、尤其是平均直径在20μm左右的微气泡以及纳米气泡的微细气泡。

另外，利用气体积存部，能够使从气体流入孔流入的气体的量进一步增加，促进了气泡的产生。另外，即使(a)由于在气体供给室和气液环流式搅拌混合室的边界亦即气液边界部产生的空穴现象引起的溅落现象，进入气体供给室内的飞沫液体、或/和(b)气液边界部附近的微细气泡在气液边界部附近干燥、浓缩或凝集，从而在气体供给室的壁部(例如在气体供给室中距离气液环流式搅拌混合室数mm左右的位置)钙等的水垢或/和碱渣析出并固着成环状，但由于利用气体积存部确保了足够的空间，因此也不会发生气体供给室堵塞的情况。作为其结果，在上述(2)的环流式气泡产生喷嘴中，即使使用包含杂质的液体，气泡产生效率也不会降低。由此，从气体流入孔流入的气体被稳定地供给至气液环流式搅拌混合室，因此能够使气液环流式搅拌混合室内的高速环流稳定。

即，由于利用上述微细气泡经常对处于环流式气泡产生喷嘴的下游的配管等进行洗净，因此能够抑制污渍附着于配管内壁。因此，根据上述(2)的构成的液体供给装置，能够使对处于环流式气泡产生喷嘴的下游的配管等进行洗净的频度与以往相比减少。进而，能够提供不用长期间维护就能够连续运转的具有自净功能的液体供给装置。

(3)在上述(1)或(2)的液体供给装置中，也可以在所述气液环流式搅拌混合室的内壁设置对所述气液环流式搅拌混合室内的混合流体进一步搅拌混合的凹形的重搅拌混合部。

根据上述(3)的构成，能够进一步形成环流，因此能够将气液环流式搅拌混合室内的混合流体进一步搅拌混合。由此，能够更有效地产生微细气泡。

(4)作为另一观点，优选构成为，本发明的液体供给装置具备：贮留室，其能够在内部贮留液体；加压部，其设置于所述贮留室的上游，能够向所述贮留室内施加压力；液体温度控制室，其设置于所述贮留室的下游，在内部具有能够对从所述贮留室送来的所述液体导热或吸热的液体温度控制用配管和对所述液体温度控制用配管进行加热或冷却的液体温度控制部；配管，在途中设置有环流式气泡产生喷嘴，并将所述贮留室和所述液体温度控制用配管连接；喷出部，其设置于所述液体温度控制室的下游，通过操作自如地进行从所述液体温度控制室送来的所述液体的喷出和停止，所述环流式气泡产生喷嘴具备：气液环流式搅拌混合室，其利用环流将液体以及气体搅拌混合成混合流体；液体供给孔，其设置于所述气液环流式搅拌混合室的一端，将被加压的液体向所述气液环流式搅拌混合室供给；1个以上的气体流入孔，其能够调整气体的流入量；气体供给室，其设置于所述气液环流式搅拌混合室的另一端侧，使从所述气体流入孔流入的气体一边以所述液体供给孔的中心轴为中心旋绕，一边从一周的全部或一部分的位置朝向所述气液环流式搅拌混合室的一端侧供给至所述气液环流式搅拌混合室；喷出孔，其以与所述液体供给孔的中心轴一致的方式设置于所述气液环流式搅拌混合室的另一端，具有比所述液体供给孔的孔径大的孔径，并使所述混合流体从所述气液环流式搅拌混合室喷出；凹形的搅拌混合部，其设置于所述气液环流式搅拌混合室的内壁，对所述气液环流式搅拌混合室内的混合流体进一步搅拌混合。

根据上述(4)的构成，与上述(1)的环流式气泡产生喷嘴同样，能够构成为比现有产品简单的结构，并且高效地产生包含平均直径小于100μm的气泡、尤其是平均直径为20μm左右的微气泡以及纳米气泡的微细气泡。

即，由于利用上述微细气泡经常对处于环流式气泡产生喷嘴的下游的配管等进行洗净，因此能够抑制污渍附着于配管内壁。因此，根据上述(4)的构成的液体供给装置，能够使对处于环流式气泡产生喷嘴的下游的配管等进行洗净的频度与以往相比减少。进而，能够提供不用长期间维护就能够连续运转的具有自净功能的液体供给装置。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式涉及的液体供给装置的概略构成图。

图2的(a)是表示图1的液体供给装置中的气泡产生喷嘴的概略剖视图，(b)是(a)的i-i向视剖视图，(c)是(a)的ii-ii向视剖视图，(d)是(a)的iii-iii向视剖视图。

图3是图2的环流式气泡产生喷嘴的动作说明图。

图4的(a)是表示第1实施方式的液体供给装置中的环流式气泡产生喷嘴的变形例的概略剖视图，(b)是(a)的i-i向视剖视图，(c)是(a)的ii-ii向视剖视图。

图5的(a)是表示第2实施方式涉及的液体供给装置中的气泡产生喷嘴的概略剖视图，(b)是(a)的i-i向视剖视图，(c)是(a)的ii-ii向视剖视图。

图6是表示本发明的实施例1涉及的液体供给装置的照片。

图7是通过比较例的观察得到的配管内的包含有污渍的自来水的放大照片。

图8是将使用比较例的液体供给装置排出的液体注入啤酒杯时的照片。

图9是通过实施例1的观察得到的配管内的包含有污渍的自来水的放大照片。

图10是将使用实施例1的液体供给装置排出的液体注入啤酒杯时的照片。

图11是通过实施例2的观察得到的配管内的包含有污渍的自来水的放大照片。

图12是将使用实施例2的液体供给装置排出的液体注入啤酒杯时的照片。

图13是通过实施例3的观察得到的配管内的包含有污渍的自来水的放大照片。

图14是将使用实施例3的液体供给装置排出的液体注入啤酒杯时的照片。

具体实施方式

[第1实施方式]

以下基于图1～图3对本发明的第1实施方式进行说明。图1是表示本发明的第1实施方式涉及的液体供给装置的概略构成图。图2中(a)是表示图1的液体供给装置中的环流式气泡产生喷嘴10的概略剖视图，图2中(b)是图2中(a)的ⅰ-ⅰ向视剖视图，图2中(c)是图2中(a)的ii-ii向视剖视图，图2中(d)是图2中(a)的iii-iii向视剖视图。图3是环流式气泡产生喷嘴10的动作说明图。

(液体供给装置100的整体构成)

液体供给装置100主要具备气瓶60(加压部)、加压用配管61、饮料容器62(贮留室)、液体送流用配管63、冷却室64。

气瓶60能够在内部以加压状态封入气体(gas)。另外，虽未图示，但能够通过进行阀的操作将内部的气体经由加压用配管61放出至饮料容器62内的气体积存。另外，气瓶60内的气体除了空气之外，只要是对人体无害的任意的气体都可以，例如使用二氧化碳气体、氮气等。

饮料容器62是能够将啤酒等酒精饮料、果汁等碳酸饮料或清凉饮料、或水等饮料用的液体70密闭贮留的容器。另外，饮料容器62设置有从上部插入的加压用配管61以及液体送流用配管63。另外，在液体送流用配管63的中途设置有后述的环流式气泡产生喷嘴10。加压用配管61的下游侧前端部以与液体70的液面不接触的方式配设，液体送流用配管63的上游侧前端部被插入至液体70的液体中。

在冷却室64内，设置有冷却部65(液体温度控制)和液体温度控制用配管66。冷却部65是具有能够将液体温度控制用配管66冷却的功能的装置，可以利用使用制冷剂的所谓的气体压缩式冷却器、气体吸收式冷却器、或利用帕尔贴效应等的电子式冷却器等的任意一种。在此，作为一个变形例，可以取代冷却部65，而将冰放入冷却室64内来冷却液体温度控制用配管66。

液体温度控制用配管66被设置为在冷却室64内从上游侧向下游侧蛇行。另外，液体温度控制用配管66的上游侧端部与液体送流用配管63的下游侧端部连接，从液体送流用配管63送出的液体被送入液体温度控制用配管66内部。另外，液体温度控制用配管66的下游侧端部与喷出部67连接，能够一边通过操作杆67a的操作调整喷出量，一边从注入口67b排出饮料。在此，虽未图示，但作为一个变形例，可以在冷却室64内，将液体温度控制用配管66设置为螺旋状。此时，若以包围螺旋状的液体温度控制用配管66周围的方式配设冷却部65，则能够将冷却室64小型化。

(环流式气泡产生喷嘴10的构成)

如图2中(a)所示，环流式气泡产生喷嘴10具有截面圆形的有底管状的作为第1部件的有底部件1和嵌入至有底部件1的另一端侧的作为第2部件的筒状部件2。并且，被有底部件1以及筒状部件2围起的大致圆柱形的空间成为气液环流式搅拌混合室6。

有底部件1在其侧部具有环流式气泡产生喷嘴10的外部和内部被连通从而使气体流入的气体流入孔3。另外，气体流入孔3可以是2个以上。另外，有底部件1在其底部中央具有从外部供给被加压的液体(至少施加了一些压力的状态的液体。以下有时称为“加压液体”)的第1液体供给孔5a和第2液体供给孔5b。从外部供给的加压液体依次通过第1液体供给孔5a和第2液体供给孔5b向气液环流式搅拌混合室6被供给。第1液体供给孔5a以及第2液体供给孔5b的各中心轴与气体流入孔3的中心轴交叉。

第2液体供给孔5b形成为从第1液体供给孔5a向气液环流式搅拌混合室6的方向连续地扩径的锥形。该第2液体供给孔5b在气液环流式搅拌混合室6内起到使高速环流从与加压液体的流动相反的方向与加压液体的流动合流从而激发涡流的作用。

筒状部件2在其中央具有能够流入液体以及气体的流入孔7和能够喷出液体以及气体的第1喷出孔8a与第2喷出孔8b。流入孔7、第1喷出孔8a以及第2喷出孔8b的各中心轴与第1液体供给孔5a以及第2液体供给孔5b的各中心轴一致。

流入孔7形成为从第1喷出孔8a向气液环流式搅拌混合室6的方向连续地扩径的锥形。该流入孔7起到使气液环流式搅拌混合室6内的高速环流加速的作用。第1喷出孔8a形成为一端与流入孔7的一端连接，并且另一端与第2喷出孔8b的一端连接。第2喷出孔8b形成为从第1喷出孔8a向与气液环流式搅拌混合室6的方向相反的方向连续地扩径的锥形。该第2喷出孔8b起到对从第1喷出孔8a流入气液环流式搅拌混合室6内的外部气体和/或外部液体的量进行调节，并且使第1喷出孔8a的外部侧周边的流动(来自第1喷出孔8a的混合流体的喷出、以及外部气体或/和外部液体的流入)稳定的作用。

另外，筒状部件2在与气体流入孔3对置的外周位置具有沿周向连续的槽部4b。并且，由槽部4b和有底部件1的内壁面围成的环状的空间成为气体供给室4。气体供给室4通过空隙4a与气液环流式搅拌混合室6连通。

如图2中(d)所示，气体流入孔3和气体供给室4通过空隙4a连通。从气体流入孔3流入的气体在气体供给室4以第1液体供给孔5a的中心轴为中心旋绕，并且从一周的全部或一部分的位置通过空隙4a朝向气液环流式搅拌混合室6的一端侧被供给至气液环流式搅拌混合室6。由此，在气液环流式搅拌混合室6的内壁产生气体膜、气泡、或/和微气泡，并且高速环流被加速。从气体流入孔3流入的气体除了空气之外，只要是对人体无害的任意的气体都可以，例如可以使用二氧化碳气体、氮气等。

另外，对于有底部件1以及筒状部件2，能够使用sus304、sus316等金属、树脂、木、玻璃、陶瓷、陶瓷器等，但只要是固体材料则可以使用任意的材料。另外，可以对每个部件选择适材适所的素材。另外，若选择了树脂、玻璃、陶瓷等，则由于抗腐蚀，因此能够使气泡产生喷嘴10长寿命化。

气液环流式搅拌混合室6是通过环状的流将从第2液体供给孔5b供给的液体和从气体供给室4供给的气体进行搅拌混合的空间。在气液环流式搅拌混合室6的一端设置有第2液体供给孔5b，在气液环流式搅拌混合室6的另一端设置有流入孔7。另外，在气液环流式搅拌混合室6的另一端侧设置气体供给室4和气体流入孔3。此外，在气液环流式搅拌混合室6的内壁形成有凹凸形状(例如，与所谓的鱼鳞皮、陶瓷的喷敷表面相同的形状、或/和单纯的突起形状等)，但无需在内壁整体实施，只要在一部分形成即可。该内壁的凹凸形状起到使高速环流加速，并提高气液环流式搅拌混合室6内的真空度的作用。

(环流式气泡产生喷嘴10的动作)

接着，使用图3对环流式气泡产生喷嘴10的动作进行说明。图3是示出了图2的环流式气泡产生喷嘴10、与环流式气泡产生喷嘴10的有底部件1的一端侧连接的软管11、与环流式气泡产生喷嘴10的筒状部件2的另一端侧连接的喷头12、与环流式气泡产生喷嘴10的有底部件1的气体流入孔3连接的气体用供给管13、对朝向气体用供给管13的外部气体的流入量进行调整的节流阀14的图。另外，为了简便，仅对环流式气泡产生喷嘴10示出了概略剖视图。另外，气体用供给管13的一端吸取外部气体，在气体用供给管13的内部，为了能够使气泡稳定地产生而设置了单向阀13a。

首先，从软管11经由第1液体供给孔5a、第2液体供给孔5b将加压液体向气液环流式搅拌混合室6供给。此时，加压液体在沿着将图3的第1液体供给孔5a、第2液体供给孔5b、流入孔7以及第1喷出孔8a连结的线上流动后，其大部分从第1喷出孔8a大面积地喷出，并且由于从第2喷出孔8b经由第1喷出孔8a流入外部气体和/或外部液体，其一部分形成高速环流(图3的气液环流式搅拌混合室6内的大致椭圆形部分)。此时，利用加压液体的一部分，高速环流的速度进一步增加。

另外，由于气液环流式搅拌混合室6内成为负压，因此从气体用供给管13经由气体供给室4向气液环流式搅拌混合室6内流入气体。

在此，对于从气体供给室4向气液环流式搅拌混合室6内供给的气体，(a)被在气体供给室4和气液环流式搅拌混合室6的边界产生的涡流细分化，(b)在被流入孔7以及第2液体供给孔5b加速的高速环流中被搅拌、切断，(c)与气液环流式搅拌混合室6的内壁的凹凸形状碰撞，(d)在途中一部分被在与从第1液体供给孔5a供给的加压液体碰撞时产生的涡流进一步细分化，(e)在第1喷出孔8a，与流入的外部气体和/或外部液体碰撞，进一步被微细化，作为包含气泡或/和微气泡等微细气泡的混合流体而从第2喷出孔8b喷出。

并且，(f)从气体流入孔3流入的气体一边在气体供给室4以第1液体供给孔5a的中心轴为中心旋绕，一边从一周的全部或一部分的位置朝向气液环流式搅拌混合室6的一端侧被供给至气液环流式搅拌混合室6内。由此，由于气液环流式搅拌混合室6内的真空度提高，因此能够进一步增加从气体流入孔3流入的气体的量，促进了气泡的产生。

通过上述那样的一系列的动作，气泡或/和微气泡等微细气泡源源不断地连续地产生。

另外，利用形成为锥形的流入孔7，高速环流被加速，并且利用第2液体供给孔5b产生激烈的涡流，因此能够将气液环流式搅拌混合室6内的气体进一步细分化。

另外，利用形成为锥形的第2喷出孔8b，从第1喷出孔8a向气液环流式搅拌混合室6内流入的外部气体和/或外部液体的量被调节，并且第1喷出孔8a的外部侧周边的流动(来自第1喷出孔8a的混合流体的喷出、以及外部气体或/和外部液体的流入)稳定。

另外，由于气液环流式搅拌混合室6是大致圆柱形的空间，因此能够容易地形成高速环流，能够容易得到上述的动作。并且，由于在气液环流式搅拌混合室6的内壁形成有凹凸形状，因此通过正在进行高速环流的液体和气体的混合流体与凹凸形状碰撞，能够将气液环流式搅拌混合室6内的气体进一步细分化，并且能够使高速环流加速，从而提高气液环流式搅拌混合室6内的真空度。

根据上述构成的环流式气泡产生喷嘴10，由于进行上述那样的动作，因此能够产生与以往相比为同等以下(20μm前后)的直径的微气泡等微细气泡。

另外，在上述的环流式气泡产生喷嘴10的动作中，对使加压液体依次通过第1液体供给孔5a、第2液体供给孔5b而供给至气液环流式搅拌混合室6的情况进行了说明，但不限于此，即使供给含有杂质的污水、海水或自来水，也能够产生微气泡等微细气泡。

[第1实施方式的液体供给装置100的变形例]

接着，对本发明的第1实施方式的液体供给装置100中的环流式气泡产生喷嘴的变形例进行说明。图4是表示第1实施方式的液体供给装置100中的环流式气泡产生喷嘴10的变形例涉及的环流式气泡产生喷嘴20的概略剖视图。

(环流式气泡产生喷嘴20的构成)

如图4中(a)所示，环流式气泡产生喷嘴20具有截面圆形的有底管状的作为第1部件的有底部件21、嵌入有底部件21的另一端侧的作为第2部件的筒状部件22。并且，由有底部件21以及筒状部件22围成的大致圆柱形的空间成为气液环流式搅拌混合室26。

筒状部件22在与气体流入孔23对置的外周位置具有在周向连续的槽部24b。并且，由槽部24b和筒状部件22的内面围成的环状的空间成为气体供给室24。气体供给室24通过空隙24a而与气液环流式搅拌混合室26连通。另外，在空隙24a的气液环流式搅拌混合室26侧，凹形状的气体积存部24c沿着空隙24a的一周的全部而被设置。

如图4中(a)所示，气体流入孔23和气体供给室24通过空隙24a连通。从气体流入孔23流入的气体在气体供给室24中一边以第1液体供给孔25a的中心轴为中心旋绕，一边从一周的全部或一部分的位置通过空隙24a而朝向气液环流式搅拌混合室26的一端侧被供给至气液环流式搅拌混合室26。由此，在气液环流式搅拌混合室26的内壁产生气体膜、气泡、或/和微气泡，并且高速环流被加速。另外，利用气体供给室24的附近的气体积存部24c，能够使从气体流入孔23流入的气体的量进一步增加，促进了气泡的产生。另外，即使(a)由于在气体供给室24和气液环流式搅拌混合室26的边界即气液边界部产生的空穴现象引起的溅落现象而进入空隙24a内的飞沫液体或/和(b)气液边界部附近的微细气泡在气液边界部附近干燥、浓缩或凝集，并在空隙24a内的筒状部件22的外表面或/和有底部件21的内表面钙等的水垢或/和碱渣析出并固着成环状，但由于利用气体积存部24c确保了足够的空间，因此不会发生空隙24a(气体供给室24)堵塞的情况。作为其结果，在本变形例涉及的环流式气泡产生喷嘴20中，即使使用含有杂质的液体，气泡产生效率也不会降低。由此，从气体流入孔23流入的气体向气液环流式搅拌混合室26被稳定地供给，因此能够使气液环流式搅拌混合室26内的高速环流稳定。

其他的构成以及动作与第1实施方式相同，因此省略其说明。

(本实施方式的概要)

如上所述，本实施方式的环流式气泡产生喷嘴10、20被构成为具有：利用环流将液体和气体进行搅拌混合来生成混合流体的气液环流式搅拌混合室6、26；设置于气液环流式搅拌混合室6、26的一端，将加压的液体向气液环流式搅拌混合室6、26供给的第1液体供给孔5a、25a以及第2液体供给孔5b、25b；供气体流入的1个以上的气体流入孔3、23；设置于气液环流式搅拌混合室6、26的另一端侧，使从气体流入孔3、23流入的气体一边以第1液体供给孔5a、25a的中心轴为中心旋绕，一边从一周的全部或一部分的位置朝向气液环流式搅拌混合室6、26的一端侧供给至气液环流式搅拌混合室6、26的气体供给室4、24；以与第1液体供给孔5a、25a的中心轴一致的方式设置于气液环流式搅拌混合室6、26的另一端的流入孔7、27；以及使混合流体从气液环流式搅拌混合室6、26喷出的第1喷出孔8a、28a以及第2喷出孔8b、28b。

根据上述的构成，经由第1液体供给孔5a、25a以及第2液体供给孔5b、25b将液体供给至气液环流式搅拌混合室6、26，并且经由气体供给室4、24将气体供给至气液环流式搅拌混合室6、26。由此，若气液环流式搅拌混合室6、26内的混合流体从第2喷出孔8b、28b喷出，则在气液环流式搅拌混合室6、26内，产生包含气体的液体的环状的流动(有时表达为“环流”或“环形流”)。

若气液环流式搅拌混合室6、26内的混合流体从第2喷出孔8b、28b喷出，则气液环流式搅拌混合室6、26内成为负压，因此气体从气体流入孔3、23经由气体供给室4、24流入，并且由于第1喷出孔8a、28a的孔径形成为比第1液体供给孔5a、25a的孔径大，因此在第1喷出孔8a、28a中，外部气体或/和外部液体从第1喷出孔8a、28a的内壁与混合流体的周围之间向气液环流式搅拌混合室6、26流入。

在此，对于从气体供给室4、24向气液环流式搅拌混合室6、26内供给的气体而言，(a)被在气体供给室4、24和气液环流式搅拌混合室6、26的边界处产生的涡流细分化，(b)在被流入孔7、27以及第2液体供给孔5b、25b加速后的高速环流中被搅拌、切断，(c)与气液环流式搅拌混合室6、26的内壁的凹凸形状碰撞，(d)在中途一部分被与从第1液体供给孔5a、25a供给的加压液体碰撞时产生的涡流进一步细分化，(e)在第1喷出孔8a、28a中，与流入的外部气体和/或外部液体碰撞从而被进一步微细化，作为包含气泡或/和微气泡的混合流体从第2喷出孔8b、28b喷出。在上述的(a)～(e)的工序中被微细化的气泡产生的原理是环流式气泡产生喷嘴10、20的特征，是其他喷嘴所不具有的优点。

并且，(f)从气体流入孔3、23流入的气体一边在气体供给室4、24中以第1液体供给孔5a、25a的中心轴为中心旋绕，一边从一周的全部或一部分的位置朝向气液环流式搅拌混合室6、26的一端侧向气液环流式搅拌混合室6、26内被供给。通过该(f)的工序，气液环流式搅拌混合室6、26内的真空度提高，因此能够使从气体流入孔3、23流入的气体的量进一步增加，促进了气泡的产生。

因此，能够产生平均直径小于100μm的气泡，尤其是平均直径为20μm前后的与以往相比为同等以下的直径的微气泡。

另外，利用形成为锥形的流入孔7、27，高速环流被加速，并且利用第2液体供给孔5b、25b生成激烈的涡流，因此能够将气液环流式搅拌混合室6、26内的气体进一步细分化。

另外，利用形成为锥形的第2喷出孔8b、28b，从第1喷出孔8a、28a流入气液环流式搅拌混合室6、26内的外部气体和/或外部液体的量被调节，并且第1喷出孔8a、28a的外部侧周边的流动(来自第1喷出孔8a、28a的混合流体的喷出、以及外部气体或/和外部液体的流入)稳定。

另外，由于在气液环流式搅拌混合室6、26的内壁形成凹凸形状，因此由于进行高速环流的液体和气体的混合流体与凹凸形状碰撞，能够将气液环流式搅拌混合室6、26内的气体进一步细分化，并且能够使高速环流加速，从而提高气液环流式搅拌混合室6、26内的真空度。

另外，具备上述那样的环流式气泡产生喷嘴10或环流式气泡产生喷嘴20的液体供给装置利用上述微细气泡时常对处于环流式气泡产生喷嘴的下游的配管等进行洗净，因此能够抑制污渍附着于配管内壁。因此，根据具备上述变形例的环流式气泡产生喷嘴的液体供给装置，能够与以往相比减少对处于环流式气泡产生喷嘴的下游的配管等进行洗净的频度。进而，能够提供不用长期间维护就能连续运转的具有自净功能的液体供给装置。

[第2实施方式]

以下说明本发明的第2实施方式涉及的液体供给装置(未图示)。图5是表示在第2实施方式涉及的液体供给装置中使用的环流式气泡产生喷嘴30的概略剖视图。另外，除了使用环流式气泡产生喷嘴30这一点以外，与第1实施方式相同，因此有时省略说明。

(环流式气泡产生喷嘴30的构成)

如图5中(a)所示，环流式气泡产生喷嘴30具有截面圆形的有底管状的作为第1部件的有底部件31、嵌入有底部件31的另一端侧的作为第2部件的筒状部件32。并且，被有底部件31和筒状部件32围起的大致圆柱型的空间成为气液环流式搅拌混合室36。另外，在气液环流式搅拌混合室56内，设置有对气液环流式搅拌混合室56内的混合流体进一步搅拌混合的搅拌混合部55c。

筒状部件32在其中央具有能够流入液体以及气体的流入孔37和能够喷出液体以及气体的第1喷出孔38a与第2喷出孔38b。流入孔37形成为从第1喷出孔38a朝向气液环流式搅拌混合室36的方向连续地扩径的锥形。另外，在流入孔37的气液环流式搅拌混合室36侧的端面设置有多个切口部37a，其中在适宜个数的位置处切口部37b从切口部37a朝向气体供给室34延伸设置。该流入孔37起到使气液环流式搅拌混合室36内的高速环流加速的作用。另外，流入孔37的多个切口部37a以及37b起到将高速环流中的气体搅拌、切断，从而进一步细分化的作用。另外，即使通过在气体供给室34与气液环流式搅拌混合室36的边界亦即气液边界部产生的空穴现象引起的溅落现象而进入空隙34a内的飞沫液体干燥、浓缩或凝集，在空隙34a内的筒状部件32的外表面或/和有底部件31的内表面钙等的水垢或/和碱渣析出并且固着成环状，但由于多个切口部37a以及37b的部分以空间的状态存在(在切口部37a以及37b的空间部分钙等不会析出并固着)，因此不会发生空隙34a堵塞的情况。作为其结果，在本实施方式涉及的环流式气泡产生喷嘴30中，即使使用含有杂质的液体，气泡产生效率也不会下降。由此，从气体流入孔33流入的气体向气液环流式搅拌混合室36被稳定地供给，因此能够使气液环流式搅拌混合室36内的高速环流稳定。

搅拌混合部35c是在第2液体供给孔35b的中途被设置成中心轴大致相同的环状的凹形状的槽。在该搅拌混合部35c中，通过产生与气液环流式搅拌混合室36内产生的环流相比小的环流，从而进一步对气液环流式搅拌混合室36内的混合流体进行搅拌混合，高效地产生气泡。

其他的构成以及动作与第1实施方式的环流式气泡产生喷嘴10相同，因此省略说明。

具备上述那样的环流式气泡产生喷嘴30的液体供给装置利用上述微细气泡经常对处于环流式气泡产生喷嘴的下游的配管等进行洗净，因此能够抑制污渍附着于配管内壁。因此，根据具备上述变形例的环流式气泡产生喷嘴的液体供给装置，能够与以往相比减少对处于环流式气泡产生喷嘴的下游的配管等进行洗净的频度。进而，能够提供不用长期间维护就能连续运转的具有自净功能的液体供给装置。

(其他的变形例)

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但只是例示了具体例，不对本发明进行特别的限定，具体的构成等能够适当地进行设计变更。另外，发明的实施方式所记载的作用以及效果只不过是列举了由本发明产生的最好的作用以及效果，本发明的作用以及效果不限定于本发明的实施方式所记载的内容。

例如，在各实施方式以及各变形例中，环流式气泡产生喷嘴也可以是由表面被树脂覆盖的部件构成，或仅由树脂成形的构成。由此，即使在污水或海水等恶劣的环境中，由于部件表面被树脂覆盖，或环流式气泡产生喷嘴自身由树脂成形，因此能够防止腐蚀。作为其结果，能够提供使用寿命长、价格便宜的环流式气泡产生喷嘴。

另外，在各实施方式以及各变形例中，环流式气泡产生喷嘴被构成为具有气体流入孔，但在从液体供给孔供给的液体中溶入有气体的情况下，也可以是不具有气体流入孔的构成。此时，液体中溶入的气体在气液环流式搅拌混合室内被气泡化。

另外，在各实施方式的环流式气泡产生喷嘴中，具有气体流入孔的有底部件还可以在气液环流式搅拌混合室的周面具有在与气液环流式搅拌混合室的周面的切线平行的方向开口并与外部连通的外部连通孔。由此，外部液体和/或外部气体从外部连通孔流入气液环流式搅拌混合室内，因此除了环流之外，还能够产生沿着气液环流式搅拌混合室的周面流动的回旋流，能够使环流的流向相对于从液体供给孔供给的液体的供给方向倾斜。作为其结果，能够使环流的每一周的距离变长，因此利用由环流产生的涡流对气体进行切断的机会变多，从而能够进一步对气液环流式搅拌混合室内的气体进行细分化。

另外，在各实施方式以及各变形例中，气体流入孔也可以形成为靠近喷出孔。另外，存在来自气体流入孔的气体的流入也可以没有的情况。即，也可以对气体流入孔设置阀等，从而使气体的流入为0(停止气体流入)。即使在该情况下，在喷嘴内部也产生空穴现象，从而产生自净所需要的程度的微细气泡。

另外，在上述实施方式或变形例中的液体供给装置中，示出了对液体进行冷却来供给的情况，但不限于此，也可以取代冷却室，而使用具有能够向液体温度控制用配管导热的加热器等加热部(液体温度控制)的加热室来对液体加热。另外，也可以取代该加热部，而将热水等被加热的液体投入至加热室内，来对液体温度控制用配管进行加热。

另外，上述实施方式或变形例中的液体供给装置中的环流式气泡产生喷嘴也可以设置在液体送流用配管的中途的任意位置。另外，上述实施方式或变形例中的液体供给装置中的环流式气泡产生喷嘴也可以设置在液体送流用配管的上游侧端部，也可以设置在液体送流用配管的下游侧端部和液体温度控制用配管的上游侧端部的连接部。

另外，在上述实施方式或变形例中的液体供给装置中的喷出部，也可以设置能够调整排出的液体所含泡的量的泡调整部。

另外，作为上述实施方式或变形例的液体供给装置中的加压部，使用了气瓶，但也可以取而代之使用压缩机等加压器(压缩机)。

另外，在上述实施方式或变形例中的液体供给装置中，也可以将液体送流用配管分为2个系统，在一个系统的中途配设环流式气泡产生喷嘴而与冷却室内的液体温度控制用配管连接，在另一个系统中不配设环流式气泡产生喷嘴而与冷却室内的液体温度控制用配管连接，能够向各系统切换。由此，在希望在进行洗净的同时使用液体供给装置的情况下，能够使用在中途配设有环流式气泡产生喷嘴的系统，在希望供给原本的生啤的情况下，能够使用未配设环流式气泡产生喷嘴的系统。特别是，由于在使用未配设环流式气泡产生喷嘴的系统的情况下起泡较少，因此具有在冷却室内的冷却部刚刚启动等热交换还不充分时容易冷却这样的效果。

【实施例】

组装包含上述第1实施方式涉及的液体供给装置的构成的实验用的液体供给装置(参照图6)，并进行了针对对该装置中的环流式气泡产生喷嘴的下游配置的配管(液体送流用配管、冷却室内的液体温度控制用配管)的内部以及喷出部(操作杆、注入口)的内部附着、堆积等的有机物(酵母菌，酒石等)引起的污渍(污染物)进行自净的功能进行验证的实验。

<实验方法>

(实施例1)

首先，在图6所示的液体供给装置中，使用下述表1的实施例1所示的环流式气泡产生喷嘴，在3日内排出中啤酒杯5杯/日的生啤(成为在2周内消耗生啤20l的量)。然后，拆掉图6的液体供给装置的饮料容器(生啤罐)，在液体送流用配管内插入海绵片，换上装有自来水的洗净用罐，从该洗净用罐将自来水流入液体送流用配管内，将海绵片推出至配管的下游。此时，将喷出部从冷却室拆掉，将海绵片推出至被排出。在海绵片被排出后，利用自来水进一步冲洗液体送流用配管。利用数字显微镜(leicadms1000：leicamicrosystems公司制造)观察如此得到的配管内的含有污渍的自来水。

(实施例2、3)

在图6所示的液体供给装置中，分别使用下述表1的实施例2、3所示的环流式气泡产生喷嘴，除此之外利用与实施例1相同的方法进行了实验。

(比较例)

在图6所示的液体供给装置中，不使用环流式气泡产生喷嘴而进行了与实施例1相同的实验。另外，在实施例1～3中在将环流式气泡产生喷嘴安装于液体供给装置的情况下，将测定该喷嘴的通过前的压力值的压力计和测定该喷嘴的通过后的压力值的压力计安装于液体供给装置，但在未安装环流式气泡产生喷嘴的比较例的液体供给装置中，也在与实施例1～3的情况同样的位置安装压力计，以便能够测定配管内的压力。

表1

<实验结果>

(比较例的实验结果)

图7示出了通过比较例的观察得到的配管内的包含有污渍的自来水的放大照片。根据图7的照片可知，污渍(污染物)稍微有些多地被观察到。因此，表1的栏的“污渍的量”的评价是“稍微多～稍微少”。另外，图7中所示处于以记载有数值和“μm”的单位的四角围起的部分的正上方的白点是污渍(污染物)，利用数字显微镜计测该污渍的大小，并记载于图中。下述实施例也同样。

另外，在本比较例的液体供给装置通常使用的5次中，在泡量相对于排出的液体(啤酒)的量几乎没有的状态下(参照图8)，需要之后制作气泡并排出。因此，表1的栏的“注入啤酒杯的啤酒的状态”的评价是“泡量相对于液量非常少”。

(实施例1的实验结果)

在图9示出了通过实施例1的观察得到的配管内的含有污渍的自来水的放大照片。根据图9的照片可知，几乎看不见污渍(污染物)。具体而言，仅仅在图9中的标记为“62.234μm”的部分的正上方能够观察到小的污渍(污染物)，可知与比较例的图7的照片有很大的差别。另外，其他的类似圆球体的物体是微细气泡，不是污渍。因此，表1的栏的“污渍的量”的评价是“几乎没有”。

另外，在本实施例的液体供给装置通常使用的4次中，由于泡量相对于排出的液体(啤酒)的量刚刚好(与在店铺提供的情况大致相同)(参照图10)，因此在液体(啤酒)排出后无需调整泡量。因此，表1的栏的“注入啤酒杯的啤酒的状态”的评价是“泡量相对于液量刚刚好”。

(实施例2的实验结果)

图11中示出了通过实施例2的观察得到的配管内的含有污渍的自来水的放大照片。根据图11的照片可知，与实施例1相比可观察到若干污渍(污染物)，但没有达到比较例的程度。因此，表1的栏的“污渍的量”的评价是“稍微少～少”。

在液体供给装置通常使用的5次中，相对于排出的液体的量，泡量有时会稍微多，但认为并不是多到成为使人介意程度的泡量，而是大致刚刚好(参照图12)。因此，表1的栏的“注入啤酒杯的啤酒的状态”的评价是“泡量相对于液量稍微多～泡量相对于液量刚刚好”。

(实施例3的实验结果)

图13示出了通过实施例3的观察得到的配管内的含有污渍的自来水的放大照片。根据图13的照片可知，可观察到与比较例大致相同的污渍。因此，表1的栏的“污渍的量”的评价是“稍微多～稍微少”。

在液体供给装置的通常使用中，相对于排出的液体的量，泡量有时会稍微多，但认为并不是多到成为使人介意程度的泡量，而是大致刚刚好(参照图14)。因此，表1的栏的“注入啤酒杯的啤酒的状态”的评价是“泡量相对于液量稍微多～泡量相对于液量刚刚好”。

另外，在本实施例中，可观察到与比较例大致相同的污渍，但可知环流式气泡产生喷嘴的下游的压力值与比较例的情况相比变低，也就是说即使流速变小，也只会出现与比较例的情况相同的污渍。因此，可知即使在实施例3中也发挥了自净功能。

根据上述实施例1～3，在本发明涉及的液体供给装置中，实际验证了具有对在环流式气泡产生喷嘴的下游所配置的配管(液体送流用配管、冷却室内的液体温度控制用配管)的内部以及喷出部(操作杆、注入口)的内部附着、堆积等的有机物(酵母菌、酒石等)引起的污渍(污染物)进行自净的功能。

符号说明：

1、21、31有底部件

2、22、32筒状部件

3、23、33气体流入孔

4、24、34气体供给室

4a、24a、34a空隙

4b、24b、34b槽部

5a、25a、25a第1液体供给孔

5b、25b、25b第2液体供给孔

6、26、36气液环流式搅拌混合室

7、27、37流入孔

8a、28a、38a第1喷出孔

8b、28b、38b第2喷出孔

10、20、30环流式气泡产生喷嘴

11软管

12喷头

13气体用供给管

13a单向阀

14节流阀

24c气体积存部

35c搅拌混合部

60气瓶

61加压用配管

62饮料容器

63液体送流用配管

64冷却室

65冷却部

66液体温度控制用配管

67喷出部

100液体供给装置。