CN102131572A - 空气溶解水生成装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种空气溶解水生成装置，其具备罐和喷出路径，上述罐具备液体流入口和液体流出口，上述喷出路径被设置成与上述液体流入口连接，并且能与水的供应源连接。其构成为经由喷出路径向罐喷出水，由此制作在上述水中溶解了水的气体溶解水。罐具备隔壁，该隔壁将上述罐的内部划分为混合室和分离室。上述液体流入口设置于上述混合室，上述液体流出口设置于上述分离室，上述分离室经由上述连通路从上述混合室接收含有气泡的气体溶解水，并分离上述气体溶解水和气泡，将分离出的上述气体溶解水从上述液体流出口向外部提供，分离出的气泡向滞留于上述分离室上部的气体中汇合。并且，具备将上述分离室和上述喷出路径连通起来的返送管线，该返送管线用于将滞留于上述分离室上部的气体向上述喷出路径输送。
Description
技术领域
本发明涉及在用于产生微小气泡的热水的生成中所使用的空气溶解水生成装置。详细而言，涉及一种以制作空气溶解于水的气体溶解水并接着从气体溶解水制作包含微小气泡的热水的方式构成的空气溶解水生成装置。另外，本发明涉及具备空气溶解水生成装置的浴槽。
背景技术
日本公开公报特开2007-313464号公开了一种以往的空气溶解水生成装置。以往的空气溶解水生成装置具备罐和泵。罐具有圆筒形状，并且具有沿着轴向的长度。该罐将其轴向配置成与水平方向及垂直方向倾斜，由此，罐具有位于比轴向的第二端高的位置的第一端。罐具备液体流入口、液体流出口和空气流出口。液体流入口按照位于第一端侧的方式形成于罐的外周面。液体流出口按照位于罐的第二端侧的方式形成于罐的外周面。液体流入口和液体流出口均朝向下方。空气流出口按照位于罐的第二端侧的方式形成于罐的外周面。空气流入口朝向上方。泵与水的供应源连接。泵按照经由液体流入口向罐内喷出水的方式与罐连接。
在以往的空气溶解水生成装置中，泵经由液体流入口向罐内喷出水、混合了气体的水。向罐内喷出的水与罐内的空气混合。其结果是气体被溶解，并且制成包含气泡的水。溶解气体的水就是所谓气体溶解水。该气体溶解水向罐的下方流动。向罐的下方流动的气体溶解水，经由液体流出口从罐被送往浴槽等。另一方面，在向罐的下方流动的气体溶解水中残留较大的气泡的情况下，会在罐内再次分离成液体和气体。此外，在从泵输送的液体为混合了气体的水的情况下，空气会与水一起被持续送往罐内。该空气从设于罐的气体放出口放出。
但是，以往的空气溶解水生成装置中存在大量未溶解的气体易于滞留在罐中这样的问题。罐内的未溶解的气体很难溶解于罐内的水中。因而，以往的空气溶解水生成装置，存在很那以高效率制作气体溶解水这样的问题。为了减少该未溶解的气体，有必要增加滞留于罐中的气体和水的接触时间，但是若增加该时间，则用于接触的路径变长，存在装置变大这样的问题。
此外，将空气溶解水生成装置与浴槽连接，利用泵将滞留于浴槽中的水向空气溶解水生成装置供应，并使液体流出口流出的空气溶解水返回浴槽来进行循环，由此从空气溶解水产生微小气泡，构成带空气溶解水生成装置的浴槽。此时，当空气溶解水中混入直径较大的气泡时，微小气泡中也会混入直径较大的气泡，因而存在浴槽水的质量下降这样的问题。
发明内容
本发明是为解决上述问题而作出的。本发明的目的在于，提供一种以高效率地生成气体溶解水且未溶解的气泡的流出较少的空气溶解水生成装置。
为了解决上述课题，本发明的空气溶解水生成装置，其特征在于，具备罐和喷出路径，并且构成为经由喷出路径向上述罐喷出水，由此在上述罐中将水和空气混合而制作在上述水中溶解了气体的气体溶解水，上述罐具备液体流入口和液体流出口，上述喷出路径被设置成与上述液体流入口连接，并且能与水的供应源连接，上述罐具备隔壁，该隔壁将上述罐的内部划分为混合室和分离室，该隔壁被配置成与上述罐的底部分离，由此形成使上述混合室和上述分离室连通起来的连通路，上述液体流入口设置于上述混合室，上述液体流出口设置于上述分离室，上述分离室经由上述连通路从上述混合室接收含有气泡的气体溶解水，并分离上述气体溶解水和气泡，将分离出的上述气体溶解水从上述液体流出口向外部提供，将分离出的气泡向滞留于上述分离室的上部的气体中汇合，具备将上述分离室和上述喷出路径连通起来的返送管线，该返送管线用于将滞留于上述分离室的上部的气体向上述喷出路径输送。
此时，能够高效率地生成气体溶解水。
优选为，上述分离室的上端部形成有空气流出口，上述返送管线的一端与上述空气流出口连接。
优选为，上述混合室的下端部形成有空气流入口，上述返送管线的一端与上述空气流入口连接。
优选为，上述喷出路径形成有空气流入口，上述返送管线的一端与上述空气流入口连接。
优选为，上述喷出路径具备喷射器和管，上述喷射器具备与上述管的第一端连结的第一端和与罐连接的第二端，在上述喷射器的上述第一端形成有空气流入口，上述喷射器及上述管在其内部具备流路，上述喷射器的上述第一端的流路截面积形成为比上述管的上述第一端的流路截面大，上述返送管线的一端与上述空气流入口连接。
此时，能够使通过返送管线输送到喷出路径的空气有效地溶解到沿着喷出路径流动的水中。
另外，优选为，上述空气流入口设置于上述喷射器。而且，优选为，空气流入口设置于喷射器的第一端。
优选为，上述分离室的上端设有空气放出阀。
优选为，构成为从上述喷出路径将混合了空气的上述水向上述混合室喷出，从上述空气放出阀放出的空气的每单位时间的体积被设定为，在从上述喷出路径喷出的水中所包含的上述空气的每单位时间的体积的20％以上。
优选为，上述分离室被挡板划分为第一副分离室1和第二副分离室，上述挡板形成为，其上端从上述罐的上表面分离，由此形成将第一副分离室和第二副分离室连通起来的连通口，并且将包含从上述混合室输送的气泡的气体溶解水，经由上述第一副分离室向上述第二副分离室引导，上述液体流出口形成于上述第二副分离室的下端。
此外，优选为，液体流出口设在第二副分离室的底部，以在第二副分离室中流动的液体的流速相对从液体流出口向外部流出的液体的流速成为1/5以下的方式，设定气液分离槽的截面积。
此时，在包含气泡的气体溶解水从第一副分离室经由挡板的上端向第二副分离室流动时，能够高效率地将气泡从气体溶解水分离出。
优选为，上述罐具有规定上述分离室的上端内壁的上壁，上述第二副分离室的上端内壁用从上述第一副分离室的上端内壁连续而向下方倾斜的倾斜壁规定，上述返送管线与上述第一副分离室的上方的上述罐的上壁连接。
此时，能够从返送管线以高比例地向喷出路径输送空气。
优选为，空气溶解水生成装置还具备空气放出阀，该空气放出阀由在内部具备浮体的圆筒构成，上述空气放出阀具有比上述第二副分离室的上方的上述罐的上壁还位于下方的下端，上述圆筒在其侧面的下端部形成有开口。
优选为，上述挡板及上述隔壁具有彼此相向的一面，上述挡板或上述隔壁中的任意一方形成有引导板，该引导板向上述挡板或上述隔壁的另一方突出，并且沿上述罐的高度方向延伸出。
此时，能够将包含在第一副分离室中流动的气泡的气体溶解水，在第一副分离室的上部有效地分离成气泡和气体溶解水。
优选为，上述挡板在其上端的中央具有向上述罐的上表面延伸出的延伸板。
此时，能够将包含从第一副分离室向第二副分离室流动的气泡的气体溶解水，有效地分离成气泡和气体溶解水。
优选为，上述分离室设有从其上表面向下方延伸出的整流板，上述整流板形成在与上述延伸板的宽度方向交叉的方向。
此时，能够从包含从第二副分离室的上部向下部流动的气泡的气体溶解水，有效地分离气泡和气体溶解水。
优选为，空气溶解水生成装置被设在从一端部的吸入口吸入浴槽内的热水而从另一端的液体吹出口向浴槽内喷出的循环流路上，利用从上述液体流出口提供的气体溶解水，从液体吹出口向浴槽内喷出微小气泡。
此外，空气溶解水生成装置配置在浴室中。上述浴室具备浴槽、被设置成与该浴槽相邻的洗浴地方和用于对上述浴槽的洗浴地方侧的面进行覆盖的覆盖物，由此在上述覆盖物和上述浴槽之间形成收纳空间，上述浴槽为，上述空气溶解水生成装置被设在从一端部的吸入口吸入浴槽内的热水而从另一端的液体吹出口向浴槽内喷出的循环流路上，利用从上述液体流出口提供的气体溶解水，从液体吹出口向浴槽内喷出微小气泡，上述覆盖物定义洗浴地方和浴槽的边界，上述空气溶解水生成装置配置于上述收纳空间，上述空气溶解水生成装置和上述覆盖物之间配置有隔音材料。
附图说明
图1为表示本发明的空气溶解水生成装置的基本结构的立体图。
图2为本发明的空气溶解水生成装置的基本结构的侧面剖视简要图。
图3为本发明的喷射器的侧面剖视简要图。
图4为表示本发明的空气溶解水生成装置的基本结构的侧面剖视图。
图5为本发明的空气溶解水生成装置的侧面剖视简要图。
图6为本发明的实施方式1的罐的一部分被分解的立体图。
图7为本发明的实施方式1的空气溶解水生成装置的侧视图。
图8为本发明的实施方式1的空气溶解水生成装置的图7的A-A侧面剖视图。
图9为本发明的实施方式1的空气溶解水生成装置的图7的B-B侧面剖视图。
图10为本发明的实施方式1的空气溶解水生成装置的侧面剖视图。
图11为本发明的实施方式1的空气溶解水生成装置的立体图。
图12为本发明的实施方式1的空气溶解水生成装置的后视图。
图13为本发明的实施方式1的罐下的一部分被分解的立体图。
图14为本发明的实施方式1的空气放出阀的侧面剖视图。
图15为本发明的实施方式1的罐下部的一部分被分解的立体图。
图16为本发明的实施方式1的罐下部的部分放大剖视图。
图17为表示本发明的实施方式1的空气溶解水生成装置的使排气比例变化时容存氧浓度上升的样子的图表。
图18为表示本发明的实施方式1的空气溶解水生成装置的排气比例和容存氧浓度上升量的关系的图表。
图19为本发明的实施方式2的空气溶解水生成装置的立体图。
图20为本发明的实施方式2的空气溶解水生成装置的部分放大剖视图。
图21为本发明的实施方式2的变更形态的空气溶解水生成装置的部分放大剖视图。
图22为表示本发明的实施方式1的空气溶解水生成装置和浴槽的关系的示意图。
图23为表示本发明的空气溶解水生成装置的浴室的配置的示意图。
具体实施方式
图1为表示本发明实施方式的空气溶解水生成装置的基本结构的立体图。如图1至图5所示，空气溶解水生成装置1具备密闭的罐2、泵7和返送管线8。罐2在其底部具备液体流入口4和液体流出口8。罐2在上端设有空气流出口13。在液体流入口4经由喷射器17安装有供水路5，其中喷射器17在侧面形成有空气流入口14。液体流出口8是为了经由管9而输送后述的气体溶解水而设置的。返送管线12具有：与空气流出口13连接的第一端和与空气流入口14连接的第二端。泵7经由喷射器17及供水路5与罐2连通。泵7与未图示的供水源连接。泵7经由供水路5及喷射器17将供水源内的水向罐2中喷出。或者，泵7经由供水路5及喷射器17将混合了外部空气的供水源内的水向罐2中喷出。从而，泵7将具有规定水压的水向罐2中喷出。
图3表示喷射器17和供水路5的放大剖视图。喷射器17具备第一端171和第二端172。并且供水路5也具备第一端51和第二端52。喷射器17的第一端171与供水路5的第一端51连接。喷射器17的第二端172与罐2连接。供水路5的第二端与泵7连接。喷射器17及供水路5分别在内部具有流路。喷射器17的第一端171的流路截面积被设定成比供水路5的第一端51的流路的截面积大。此外，喷射器17的内径，从第一端朝向第二端逐渐增大。喷射器17形成有位于喷射器17与供水路5的连接部的空气流入口14。
这种空气溶解水生成装置1如下动作。在泵7起动之前罐2中充满空气。当泵7起动时，泵7将供水源内的水向罐2中喷出。通过泵7向罐内喷出水而向罐内喷出的水与罐2的壁等碰撞而飞溅。此外，由于泵7向罐内持续喷出水，所以罐2内会滞留水。滞留于罐2内的水，会再次和与罐2的壁等碰撞而飞溅的水碰撞。并且，由于泵7向罐2中持续喷出水，所以罐2中的水会被从泵7输送过来的水搅拌。
通过这种碰撞，滞留于罐2中的空气与水11混合。通过空气混合于水，水包含较大的气泡。而且，在罐2中水被搅拌，从而在水中产生剪切力。剪切力施加到混入水中的较大的气泡。受剪切力的较大的气泡被分割成细小的气泡。通过较大的气泡被分割成细小的气泡，气体容易溶解于水中。其结果是，空气溶解到水中，由此制作气体溶解水。气体溶解水经由液体流出口8被送往浴槽等。送往浴槽的液体溶解水暴露于大气压。其结果是，从气体溶解水的溶解于水中的空气产生微小气泡。该微小气泡滞留于水中。这样，包含微小气泡的水杯提供应浴槽等。另一方面，在罐2中没有溶解于水中的空气，作为气泡向罐2的上方浮起而分离，该气泡与滞留于罐上部的气体一起滞留。
滞留于罐上部的空气，经由返送管线12被送往喷射器17。更详细而言，在空气溶解水生成装置1运转时，泵7经由供水路5及喷射器17并经由液体流入口4持续向罐2中供应水。通过喷射器17从泵7向罐2输送的水，对罐2内进行加压。因此，空气路出口13的压力大于空气流入口14的压力。由此，在空气流出口13与空气流入口14之间产生压力差。该压力差将滞留于罐2的上部的空气吸入返送管线12。吸入返送管线12的空气，经由空气流出13被送往喷射器17内。
因此，在空气溶解水生成装置1中，滞留于罐2上部的空气，经由返送管线12及喷射器17，再次循环至罐2中的液体中。即，作为气泡而混合到液体的空气，再次循环至罐内的液体中，由此再次作为气泡被送往喷射器17内的液体6中。被送往喷射器17内的空气与液体6一起再次向罐中喷出。因此，液体6中的气泡在与作为空气滞留于罐上方的情况相比更容易溶解到液体6中。从而，能够将气体高效率地溶解到液体6中。
这里，气体的溶解速度通过以下的式子表示。
CV＝KL·a·(C＊-C)
CV：溶解速度
KL：总的物质移动系数
a：接触面积
C＊：饱和溶存气体浓度
C：溶存气体浓度
即，气体的溶解速度用与液体的接触面积、气体的浓度梯度之积来算出。另外，随着接触面积a的增大，溶解速度CV增大。
另外，本发明的空气溶解水生成装置1，将空气作为气泡经由空气流入口14送往液体6。因此，与作为空气滞留于罐上方的情况相比，空气与液体6的接触面积大。由此，能够在短时间内将空气溶解到液体6中。即，无需为了提高气体的溶解效率而加大液体6与气体的接触时间。因此，能够不加大液体6的路径地提高气体的溶解效率。由此，能够实现装置的小型化。此外，滞留于罐2的上部的空气经由喷射器17被送往罐2的下端。因此，很难打乱罐2中的水的液面。由此，能够抑制较大气泡的流出。
此外，空气溶解水生成装置1具备返送管线12。因此，能够经由返送管线12持续循环气体，直至滞留于罐上部的气体18消失。由此，空气溶解水生成装置1能够长时间在罐2的内部将空气持续溶解到液体中。此外，返送管线12使滞留于罐2的上部的气体循环至罐2的下端，所以能够高效率进行液体与气体的搅拌。
此外，空气流入口14被设在喷射器17，由此空气流入口14位于罐2的底部3。因此，在罐2中的液体中移动的气体18长时间持续与流体6接触。因此，能够将气体以更高的效率溶解到液体中。
此外，在空气溶解水生成装置1中，空气流入口14按照位于构成喷出路径的供水路5和喷射器17的接合部分16且管径急剧扩大的部分的方式形成在喷射器17。因此，从泵7输送过来的水，通过供水路5并继续通过喷射器17，最终向罐2中喷出。这里，喷射器17的第一端的流路的截面积被设定成比供水路5的第一端的流路的截面积大。因此，沿着供水路5流动的液体的流速大于在喷射器17中流动的液体的流速。由于该流速差以及空气流入口14与急剧扩大的部分连接，所以使喷射器17内产生旋涡。该旋涡经由返送管线12及空气流入口14以较强的吸引压力吸入滞留于罐2上端的空气。因此，通过该结构气体18向喷射器17流动的量增加。并且，流速差使喷射器17中产生剪切力。该剪切力施加到经由空气流入口14吸入的空气，由此该剪切力将送往喷射器17的液体中的气泡分割为细小的气泡。包含该细小的气泡的液体被送往罐2。即，罐内的气体和液体的接触面积进一步增大。由流速差产生的吸引压力高，因此垃圾等不会堵塞返送管线12。即，无需特别地缩小返送管线12的内径。
另外，在空气溶解水生成装置1中，空气流出口13附近的压力P1和空气流入口14附近的压力P0的压力差ΔP越大，则滞留于罐2的上部的空气被吸入喷射器17的量越大。而且，气泡和液体的接触面积越大，则气体对液体的溶解效率越高。因此，在本实施方式中，喷射器17的第一端的流路面积被设定成比供水路5的第一端的流路面积大。但是，还可以利用泵等来强制使滞留于罐2上部的空气循环。此时，在罐2的底部形成空气流入口。而且，设置以经由返送管线12向空气流入口输送空气的方式构成的泵。
此外，在本实施方式中液体流入口4形成于罐2的底部。但是，如图4所示，优选为还可以将液体流入口4形成在罐2的侧壁。此时，除液体流入口4的在罐2中的位置以外的结构，与图1及图2所示的空气溶解水生成装置1相同。此时，液体11和被送往喷射器17的气体18之间的接触距离T，被设定成比图1及图2所示的空气溶解水生成装置1的接触距离短。但是，可以适当设定该接触距离T。另外，该结构能够使空气溶解水生成装置1的高度方向的空间减小。此外，空气流入口14设在罐2的下部也能获得相同的效果。
此外，在本实施方式中，从泵7输送过来的水，通过构成喷出路径的供水路5和喷射器17，而向罐2中喷出。但是，在沿着水道管流动的水的水压高的情况下，优选为，不使用泵而是将喷出路径与水道管连接，并使用沿着水道管流动的水的水压来向罐2中喷出。此时，不需要使泵动作的动力。
(实施方式1)
图11为表示本发明的实施方式1的空气溶解水生成装置1的立体图。图5为表示本发明的实施方式1的空气溶解水生成装置1的简要图。另外，对于与图1及图2所示的空气溶解水生成装置1的基本结构相同的结构，标记相同的标号并基本省略说明。如图6至图11所示，本实施方式的空气溶解水生成装置1具备罐2、泵7、管5(未图示)、液体流出路8b、空气放出阀100、空气喷射器300、空气流入路301和固定装置200。
如图6所示，罐2由罐下部2L和安装于罐下部2L上的罐上部2U构成。
罐下部2L在其底部具备液体流入口4和液体流出口8。罐下部2L在其下表面设有液体流出路8b，该液体流出路8b对从来自液体流出口8的液体向横方向进行引导。如图15所示，液体流出路8b在其内部设有向上方延伸出的挡板8c。该挡板8c被沿着液体流出路8b的长度方向配置。如图16所示，挡板8c的高度被设定成液体流出路8b的内径的一半以下。罐下部2L在上方具有开口。罐下部2L具有向上方延伸出的挡板29。如图6、图7所示，罐下部2L在其横方向的外周上端形成有凸缘20L。
罐上部2U在下方具有开口。罐上部2U在其内侧的上表面形成向下方延伸的隔壁26。罐上部2U在上表面形成空气流出口13。罐上部2U在上表面设有空气放出阀100。罐上部2U在其横方向的外周下端形成有凸缘20U。罐上部2U被配置于罐下部2L的上方。接着，凸缘20L通过螺钉固定在凸缘20U而被固定在罐下部2L。由此，罐2具有宽度、长度、高度。因此，罐2在其内部具有隔壁26和挡板29。罐2的内部被隔壁26分离成混合室22和分离室23。分离室23被挡板29分离成第一副分离室231和第二副分离室232。
混合室22为被罐2的内表面和隔壁26划分的空间。混合室22是用于制作气体溶解水而设置的结构。混合室22在底部形成有液体流入口4。在液体流入口4安装有喷射器17。
隔壁26是为了分割混合室22和分离室23而设置的结构。详细而言，隔壁26是为了分割混合室22和第一副分离室231而设置的结构。隔壁26被沿着罐2的高度方向设置。此外，如图6所示，隔壁26遍及罐2的宽度设置。隔壁26其下端被设置成与罐2的底面分离，由此形成将混合室22和第一分离室231连通起来的连通路26P。
第一副分离室231是为了将包含从混合室22经由连通路26P输送过来的气泡的气体溶解水分离成气泡和气体溶解水而设置的结构。如图5所示，混合室22被设置成与第一副分离室231相邻，由此，混合室22和第一副分离室沿着罐2的长度方向配置。第一分离室231在其上表面设有空气流出口13。
挡板29是为了将分离室23分离成第一副分离室132和第二副分离室232而设置的结构。如图5或图6所示，挡板29被沿着罐2的高度方向设置。此外，挡板29遍及罐2的宽度设置。挡板29被配置成具有与隔壁26的一面26S相向的一面29S。挡板29在其下端设有引导板29L，该引导板29L从上述一面29S向隔壁26突出，并且沿着罐2的高度方向延伸出。挡板29在其上端的中央形成有向上方延伸出的延伸板29U。挡板29被设置成上端从罐2的上表面分离，由此，形成将第一分离室231和第二分离室232连通起来的连通路29P。该挡板29是为了将包含从第一副分离室231流入的气泡的气体溶解水分离成气体和气体溶解水而设置的结构。
第二副分离室232是为了滞留从第一副分离室231经由连通路29P输送过来的气体溶解水而设置的结构。第二副分离室232在底部设有液体流出口8。液体流出口8的截面积被设定成在第二副分离室232的截面积的1/5以下。
第二副分离室232的上端内壁是由从第一副分离室的上端内壁向下方连续倾斜的倾斜壁26W规定的结构。第二分离室232在其上端设有空气放出阀100。此外，第二分离室232设有从其上表面向下方延伸出且沿着罐2的长度方向的整流板232U。该整流板232U沿着挡板29及与挡板29的延伸板29U的宽度方向交叉的方向形成。第一副分离室231被设置成与第二副分离室232相邻，由此，混合室22、第一副分离室231和第二副分离室232沿着罐2的长度方向配置。此外，第二副分离室232从第一副分离室231看时被配置在与混合室22相反的一侧。此外，沿着挡板29的高度方向的挡板29的延长线与第一副分离室231和第二副分离室232的边界交叉。
泵7具备泵入口71和泵出口72。如图22所示，泵入口71经由作为循环流路的一部分发挥功能的配管400而与浴槽900连通，由此泵7经由配管400与浴槽900连通。泵7构成为，将滞留于作为供水源发挥功能的浴槽900中的水，经由液体流入口4向罐2中喷出。泵出口72经由供水路5和喷射器17与罐2连接，由此，泵7与罐2的混合室22连通。该泵7被控制器C控制。
喷射器17具有与供水路5的第一端51连接的第一端171和与液体流入口4连接的第二端172。喷射器17和供水路5定义用于从泵7向罐2输送液体的喷出路径。此外，在喷射器17的第一端171，形成有空气流入口14。
返送管线12具有：与空气流出口13连接的第一端和与空气流入口14连接的第二端。由此，返送管线12将第一副分离室231及第二副分离室232的上端和喷射器17连通起来。
空气放出阀100为所谓浮球阀。图14表示空气放出阀100。空气放出阀100由圆筒101和浮体102构成。圆筒101在内部具有空间。圆筒101在侧面下端形成有用于将第一副分离室231及第二副分离室232的上部连通起来的开口103。另一方面，圆筒101在其上表面形成有空气抽出孔104。浮体102被配置于圆筒101的内部。圆筒101以圆筒101的下表面位于比第二副分离室232的上表面靠下方的位置的方式设在第二副分离室232的上壁。由此，圆筒101的开口103位于比上述第二副分离室232的上表面的最高部分向下方分离规定距离的位置。空气放出阀100被配置成位于整流板232U的上方。
空气喷射器300安装在泵7的泵入口71。空气喷射器300在一端设有空气供应口302。
空气流入路301具有第一端和第二端，第一端安装在空气喷射器300的空气供应口302，第二端位于比罐2的上壁靠上方的位置，从而能够吸引空气供应口301的第二端周围的空气。
固定装置200为用于固定罐2、泵7的装置。固定装置200在上方具有开口，在开口边缘形成有凸缘201。另外，以在凸缘201上配置罐下部2L的凸缘20L的方式，在固定装置200上配置罐2。另外，泵7安装固定装置200上，并且泵7位于罐2的下方。
这种空气溶解水生成装置1如下动作。当泵7起动时，泵7从吸入口403经由作为循环流路的一部分发挥功能的配管400及空气喷射器300吸入浴槽900中的水。在空气喷射器300中流动的水，在空气喷射器300内产生压力。该压力为从空气流入路301向空气喷射器300抽送空气的力。因此，在空气流入路301的第一端和第二端之间产生压力差。通过该压力差，空气经由空气流入路301被吸入空气喷射器301内。被吸入空气喷射器300的空气，混合到在空气喷射器300中流动的水中。由此，在空气喷射器300中流动的水中包含气泡。接着，泵7从泵出口72送出泵7内的水。从泵7送出的水，经由供水路5及喷射器7向罐2喷出的混合室22中。通过泵7向混合室22内喷出水，被喷向混合室22内的水，与混合室2的壁、隔壁26等碰撞。由此，向混合室22内喷出的水，与混合室2内的空气混合。此外，泵7由于持续向混合室22内喷出水，所以在混合室22内滞留水。滞留于混合室2内的水，还经由连通路26P向第一副分离室231流动。由此，在第一副分离室231中也滞留水。由于泵7持续向混合室2喷出水，因此滞留于罐2内的水与和罐2的壁等碰撞而飞溅的水再次碰撞。并且，由于泵7持续向罐2中喷出水，所以罐2中的水被从泵7输送过来的水搅拌。
通过这种碰撞，滞留于混合室22中的气体与水11混合。通过空气被混合到水中，制成水中包含较大气泡的气体混合水。另外，由于在混合室22中水被搅拌，所以混合室中的水产生剪切力。剪切力被施加到混合于水中的较大的气泡。剪切力将较大的气泡分割成细小的气泡。通过较大的气泡被分割成细小的气泡，气体容易溶解于水中。其结果是，空气溶解于水中，由此制成气体溶解水。并且，由于在混合室22中水被搅拌，所以溶解于水中的空气的浓度分布大致均匀。其结果是，混合室22中的空气更容易溶解于水中。另外，包含气泡的气体溶解水经由连通路P被送往第一副分离室231。
含有从混合室22向第一副分离室231流动的气泡的气体溶解水，还溶解细小的气泡。另外，气体溶解水由于挡板29及引导板29L而其流向朝向上方。并且，引导板29L防止在第一副分离室231中形成旋涡。另外，当气体溶解水滞留于第一副分离室231时，第一副分离室231的水位到达挡板29的上端。当水位到达挡板29的上端时，气体溶解水越过挡板29的上端，经由连通路29向第二副分离室232流动。详细而言，当水位到达挡板29的上端时，气体溶解水由于挡板29的延伸板29U而被分岔，并经由连通路29P向第二副分离室232流动。
此时，沿着连通路29P流动的气体溶解水，暴露于第一副分离室231及第二副分离室232的上部空间。由此，包含气泡的气体溶解水的大部分由于暴露于第一副分离室231及第二副分离室232的上部空间而分离出气泡，从而被分离成溶解了气体的液体和空气。然后，分离出的气泡与滞留于第一副分离室231的上部的气体汇合，从而在第一副分离室231及第二副分离室232的上部滞留空气。此外，由于气体溶解水被挡板29的延伸板29U分岔，而从第一副分离室231向第二副分离室232流动，所以可以防止在第二副分离室232的上部产生与气体溶解水的旋涡。由此，包含流动到第二副分离室232的气泡的气体溶解水不会受旋涡的阻碍的分离成气体和气体溶解水。此外，由于利用引导板29L、延伸板29U来防止形成旋涡，所以能够防止由旋涡产生的较大气泡的流出。
流动到第二副分离室232的气体溶解水，在被整流板232U整流的状态下，流动方向朝向下方。这样，流动到第二副分离室232的气体溶解水，经由液体流出口8向液体流出路8b流动。在此，液体流出口8的截面积被设定为第二副分离室232的截面积的1/5以下，所以在第二副分离室232中流动的气体溶解水具有比向液体流出口8流动的气体溶解水的流速小的流速。该小的流速防止包含于气体溶解水中的气泡上升。此外，如图16所示，流动到液体流出路8b的气体溶解水，通过8c取沿着液体流出路8b的长度方向流动的方向。此外，挡板8c防止在液体流出路8b中液体溶解水产生旋涡。因此，即使在气体溶解水中存在微小气泡的情况下，微小气泡也很难汇合而产生较大的气泡，能够防止从罐取出的气体溶解水中混入较大的气泡。流动到液体流出路8b的气体溶解水，经由作为循环流路的一部分发挥功能的配管201从液体吹出口402被送往浴槽900。输送到浴槽900的气体溶解水暴露于大气压中。其结果是，从气体溶解水的溶解于水中的空气产生微小气泡。由于该微小气泡微小，所以滞留于水中。这样，包含微小气泡的热水被提供应浴槽等。另一方面，在罐2中没有溶解到水中的空气，作为气泡向罐2的上方浮起而分离，该气泡与滞留于罐上部的气体一起滞留。
另一方面，滞留于第一副分离室231及第二副分离室232的上部的空气，经由返送管线12被送往喷射器17。详细而言，在空气溶解水生成装置1运转时，泵7经由供水路5、喷射器17和液体流入口8，持续向罐2供应水。通过喷射器17从泵7向混合层22输送的水，在空气流入口产生压力。该空气流入口14和空气流出口13之间的压力差，将滞留于罐2上部的空气吸入返送管线12。被吸入返送管线12的空气，经由空气流入口14被送往喷射器17内。
这样，滞留于第一副分离室231和第二副分离室232上部的空气，被送往返送管线12及作为喷出路径定义的喷射器17。输送到喷射器17的空气作为气泡与从泵7喷出的水一起再次向混合室22中喷出。
另一方面，由于从泵7水持续向混合室22喷出，所以气体溶解水向液体流出口8流动的同时，还向空气放出阀100流动。流动到空气放出阀100的水向上方按压浮体102。由此，如图14所示，浮体102位于圆筒101内部的阀开放位置。在浮体102位于阀开放位置的情况下，当在第一副分离室231和第二副分离室232的上部进一步滞留空气时，第一副分离室231和第二副分离室232的水位下降。接着，当第一副分离室231和第二副分离室232的水位位于比空气放出阀100的开口靠下方的位置时，经由开口103罐内的空气向放出阀100移动。移动到空气放出阀100的空气经由空气抽出孔104向罐2的外部放出。由此，罐2在其内部滞留适当量的空气。
这样，本发明的空气溶解水生成装置1具备：用于将滞留于第一副分离室231及第二副分离室232上部的空气向作为喷出路径定义的喷射器17输送的返送管线12。因此，滞留于第一副分离室231及第二副分离室232上部的空气，被混合到从泵7向混合室22输送的水中。然后，混合了空气的水向混合室22喷出。即，滞留于第一副分离室231及第二副分离室232上部的空气再次在混合室22中溶解到水中。由此，能够获得以高效率将空气溶解于水的方式构成的空气溶解水生成装置1。
其中，优选为在混合室22的下端部形成空气流入口14。此时，上述返送管线12其一端与上述空气流入口14连接。这样，也能够将滞留于第一副分离室231及第二副分离室232上部的空气再次在混合室22中溶解到水中。
此外，本发明的空气溶解水生成装置1具有分离室23。在该分离室23中，从包含气泡的气体溶解水分离出未溶解的气泡，并分离成溶解了气体的液体和空气。因此，较大直径的气泡很难从液体流出口8流出。因此，将该空气溶解水生成装置1与浴槽900连接，利用泵7将滞留于浴槽900中的水向空气溶解水生成装置1供应，将液体流出口8流出的空气溶解水向浴槽900返回而循环，由此构成带空气溶解水生成装置的浴槽的情况下，包含微小气泡的热水中也很难混入直径较大的气泡，能够防止浴槽中的水的质量的下降。
此外，本发明的空气溶解水生成装置1的第二副分离室232的上壁，以向下方倾斜倾斜壁26W来定义。而且，空气溶解水生成装置1具有空气放出阀100。该空气放出阀100被设在倾斜比26W。即，空气放出阀100的开口103位于比第一副分离室231的上壁靠下方的位置。因此，在第一副分离室231和第二副分离室232的上部滞留比规定量多的空气时，经由空气放出阀100放出空气。由此，能够将规定量的空气始终滞留于第一副分离室231中。从而，能够将滞留于第一副分离室231上部的空气经由返送管线12始终向喷射器17输送。
并且，空气放出阀100具备：圆筒101和浮体102。圆筒101在其侧面的下端形成有开口103。因此，该开口103向圆筒101的横方向开口。因此，从流动到第二副分离室232下方的气体溶解水向上方浮起气泡时，气泡向上方的移动被圆筒101的下表面遮挡。位于圆筒101下表面的气泡，沿着圆筒下表面101B移动，并向第一副分离室231及第二副分离室232的上方移动。这样，第二副分离室232中的气泡，首先向第一副分离室231及第二副分离室232的上方移动。之后，当在第一副分离室231及第二副分离室232的上部滞留规定量的空气时，空气经由向横方向开口的开口103而从空气放出100向罐2的外部放出。因此，能够始终将规定量的空气滞留于第一副分离室231的上部。因此，能够将未彻底溶解到水中的空气再次在混合室中进行溶解。
此外，空气放出阀100被配置在定义第二副分离室232的上表面的倾斜壁26W。因此，在第二副分离室232内移动到第二副分离室232的上方的气泡，沿着倾斜壁26W向第一副分离室231的上部移动。因此，获得以在空气流出口13集结空气的方式构成的空气溶解水生成装置1。
此外，本实施方式的空气溶解水生成装置1具备：隔壁26和挡板29。挡板29在其下端设有引导板29L，该引导板29L从上述一面29S向隔壁26延伸出，并且沿着罐2的高度方向延伸出。因此，包含在第一副分离室231流动的气泡的气体溶解水，以很难在第一副分离室231中产生旋涡的状态沿着第一副分离室231的高度方向流动。因此，较大直径的气泡很难在第二副分离室232侧流出，并且较大直径的气泡向从液体流出口8流出的空气溶解水中的混入也减少。
此外，本实施方式的空气溶解水生成装置1具备：空气喷射器300和空气流入路301。而且，本实施方式的空气溶解水生成装置1构成为，使向空气喷射器300流动的水输送经由空气流入路301吸入的空气。因此，能够在从喷出路径向混合室22输送的水中预先混合空气。由此，获得以高效率制作气体溶解水的方式构成的空气溶解水生成装置1。
在此，优选为，从空气放出阀放出的空气的每单位时间的体积被设定为，包含于从上述喷出路径喷出的水中的上述空气的每单位时间的体积20％以上。并且，优选为，从空气放出阀放出的空气的每单位时间的体积被设定为，包含于从上述喷出路径喷出的水中的上述空气的每单位时间的体积的80％以下。
这里，气体的溶解速度作为如上所述的气液的接触面积和气体的浓度梯度之积而按照下式表示。
CV＝KL·a·(C＊-C)
CV：溶解速度
a：接触面积
C＊：饱和溶存气体浓度
C：溶存气体浓度
即，气体的溶解速度CV依赖于接触面积α和饱和容存气体浓度C＊。
然而，根据玻意耳定律，压力×体积＝恒定。因此，当压力增大时，气体的体积减小。另一方面，根据质量作用定律(化学平衡定律)，(气体的浓度)÷(溶解到液体中的气体浓度)为恒定。因此，当气体的浓度增大时，溶解于液体中的气体的浓度也增大。即，从亨利定律可知，液体中的气体的饱和容存氧浓度，能够通过增大气体的分压来提高。换言之，液体中的气体的饱和容存氧浓度，能够通过增大气体的浓度和压力来提高。
因此，在从液体流入口流入的液体中混合空气的情况下，可以发现通过积极进行溶解罐2的排气，催促气体的更换，能够使罐2中的水溶解大量的空气。
考虑空气溶解水生成装置1对浴槽的应用，将空气中的氧溶解到水中之后对水中容存氧弄高度进行了调差。表1为输送到罐2中的空气量与从空气放出阀100排出的空气量之间的比例。即，表示通过调整空气放出阀的排出量而带来的水中的容存氧浓度的比例。其中，输送到罐2中的空气量及从空气放出阀100排出的空气量是对从空气放出阀100排出的空气量和向空气喷射器300输送的气体量之比进行改变而变化。
[表1]
| 空气排气比 | 导入氧浓度 | 排出氧浓度 |
| (％) | (％) | (％) |
| 0 | 21.0 | - |
| 20 | 21.0 | 16.0 |
| 52 | 21.0 | 16.5 |
| 73 | 21.0 | 18.5 |
如图17及图18所示，在从空气放出阀100积极地排气15分钟以上的情况下，当排气比在20％以上时，水中的容存氧浓度成为过饱和状态。即，确认出溶解罐2内的氧分压增大，更多的氧溶解到水中。
基于这种实验，在空气溶解水生成装置1中，将从空气放出阀100排出的空气的每单位时间的量设定为，经由供水路5作为混合了空气的水而向罐2内导入的空气的每单位量的20％以上。通过将气体的排出量设定为供气量的20％以上，使相对水的溶解度比氮高的氧的溶解量增大，液体5中的氧溶解量增大。因此，能够生成氧溶解浓度充分高的液体5。
而且，作为经由空气放出阀100排出的气体的排出量设定为向溶解罐2内导入的空气的供气量的20％以上的具体机构、方法，可以举出利用气体导入喷射器30来使气体的导入量增大的例子。此外，通过对空气放出阀100的气体抽出孔35的开口形状及面积进行调整，也能够获得同样的效果。另外，通过适当选择这些特征也能够获得同样的效果。并且，通过组合这些特征也能够获得同样的效果。
(实施方式2)
图19、图20表示本发明的实施方式2的空气溶解水生成装置1的立体图。其中，对于与实施方式1相同的结构，标记相同的标号，并省略对相同结构的说明。本实施方式的空气溶解水生成装置1具备：罐2、泵7、返送管线12、喷射器17、管5(未图示)、液体流出路8b、空气放出阀100、空气喷射器300和空气流入路301。
空气喷射器300安装在泵7的泵入口71。空气喷射器300在一端设有空气供应口302，另一端在泵2周边的上端部背面侧插入到固定装置200的内侧。另外，以使空气喷射器300流动的水输送经由空气流入路301吸入的空气的方式构成。从而能够在向混合室22输送的水中预先混合空气。由此，获得以高效率制作气体溶解水的方式构成的空气溶解水生成装置1。
此外，由于其构成为向空气喷射器300流动的水输送经由空气流入路301吸入的空气的方式，所以伴随吸入于该空气流入路301的空气的移动，空气流入路301的空气也向泵7流动。向该泵7流动的气流对泵7进行冷却。从而，能够释放泵7的由运转而产生的热。因此，能够抑制泵能力的下降。
此外，如图21所示，空气溶解水生成装置1优选为还具备管道105。该管道105具备：与空气放出阀100的空气抽出孔连接的一端和插入到固定装置200的内部的另一端。此时，从空气抽出孔放出的空气被送往固定装置200的内部。输送到固定装置200内部的空气在固定装置200的内部制作空气流。利用该空气流泵2被冷却。因此，利用该结构也能抑制泵能力的下降。
另外，上述空气溶解水生成装置1被配置于浴室。图23表示配置到浴室950的浴槽900及空气溶解水生成装置1。浴槽900被设置成与洗浴地方相邻。浴槽900在该洗浴地方侧的边缘安装了覆盖物901。该覆盖物901形成为对浴槽900的洗浴地方侧的面进行覆盖。因此，覆盖物901定义洗浴地方和浴槽的边界。覆盖物901在与浴槽的外周面之间形成收纳空间902。而且，空气溶解水生成装置1被配置在收纳空间。
另外，构成空气溶解水生成装置1的泵7和罐2，设在从一端部的吸入口403吸入浴槽900内的热水而从另一端的液体吹出口402向浴槽900内喷出的循环流路上，并且将从空气溶解水生成装置1的液体流出口提供的气体溶解水从液体吹出口402向浴槽内喷出而以向浴槽900内供应微小气泡的方式构成。
此时，优选为，在覆盖物901和空气溶解水生成装置之间、或者在覆盖物901的浴槽900侧的面设置隔音材料903。由此，能够防止空气溶解水生成装置1运转时产生的声音泄露到外部。
Claims (14)
1.一种空气溶解水生成装置，其特征在于，
具备罐和喷出路径，并且构成为经由喷出路径向所述罐喷出水，由此在所述罐中将水和空气混合而制作在所述水中溶解了气体的气体溶解水，
所述罐具备液体流入口和液体流出口，
所述喷出路径被设置成与所述液体流入口连接，并且能与水的供应源连接，
所述罐具备隔壁，该隔壁将所述罐的内部划分为混合室和分离室，该隔壁被配置成与所述罐的底部分离，由此形成使所述混合室和所述分离室连通起来的连通路，
所述液体流入口设置于所述混合室，
所述液体流出口设置于所述分离室，
所述分离室经由所述连通路从所述混合室接收含有气泡的气体溶解水，并分离所述气体溶解水和气泡，将分离出的所述气体溶解水从所述液体流出口向外部提供，将分离出的气泡向滞留于所述分离室的上部的气体中汇合，
具备将所述分离室和所述喷出路径连通起来的返送管线，该返送管线用于将滞留于所述分离室的上部的气体向所述喷出路径输送。
2.根据权利要求1所述的空气溶解水生成装置，其特征在于，
所述分离室的上端部形成有空气流出口，
所述返送管线的一端与所述空气流出口连接。
3.根据权利要求1所述的空气溶解水生成装置，其特征在于，
所述混合室的下端部形成有空气流入口，
所述返送管线的一端与所述空气流入口连接。
4.根据权利要求1所述的空气溶解水生成装置，其特征在于，
所述喷出路径具备喷射器和管，
所述喷射器具备：与所述管的第一端连结的第一端和与罐连接的第二端，在所述喷射器的所述第一端形成有空气流入口，
所述喷射器及所述管的内部具备流路，
所述喷射器的所述第一端的流路截面积被形成为比所述管的所述第一端的流路截面大，
所述返送管线的一端与所述空气流入口连接。
5.根据权利要求1所述的空气溶解水生成装置，其特征在于，
所述分离室的上端设有空气放出阀。
6.根据权利要求5所述的空气溶解水生成装置，其特征在于，
被构成为从所述喷出路径将混合了空气的所述水向所述混合室喷出，
从所述空气放出阀放出的空气的每单位时间的体积被设定为，在从所述喷出路径喷出的水中所包含的所述空气的每单位时间的体积的20％以上。
7.根据权利要求1所述的空气溶解水生成装置，其特征在于，
所述分离室被挡板划分为第一副分离室和第二副分离室，
所述挡板形成为，其上端与所述罐的上表面分离，由此形成将第一副分离室和第二副分离室连通起来的连通口，并且将包含从所述混合室输送的气泡的气体溶解水，经由所述第一副分离室向所述第二副分离室引导，
所述液体流出口形成于所述第二副分离室的下端。
8.根据权利要求7所述的空气溶解水生成装置，其特征在于，
所述罐具有规定所述分离室的上端内壁的上壁，
所述第二副分离室的上端内壁用从所述第一副分离室的上端内壁连续向下方倾斜的倾斜壁规定，
所述返送管线与所述第一副分离室的上方的所述罐的上壁连接。
9.根据权利要求8所述的空气溶解水生成装置，其特征在于，
空气溶解水生成装置还具备空气放出阀，该空气放出阀由在内部具备浮体的圆筒构成，
所述空气放出阀具有比所述第二副分离室的上方的所述罐的上壁还位于下方的下端，
所述圆筒的侧面的下端部形成有开口。
10.根据权利要求7所述的空气溶解水生成装置，其特征在于，
所述挡板及所述隔壁具有彼此相向的一面，
所述挡板或所述隔壁中的任意一方形成有引导板，该引导板朝向所述挡板或所述隔壁中的另一方突出，并且沿所述罐的高度方向延伸出。
11.根据权利要求7所述的空气溶解水生成装置，其特征在于，
所述挡板的上端的中央具有朝向所述罐的上表面延伸出的延伸板。
12.根据权利要求11所述的空气溶解水生成装置，其特征在于，
所述分离室设有从其上表面向下方延伸出的整流板，
所述整流板形成在与所述延伸板的宽度方向交叉的方向。
13.一种带空气溶解水生成装置的浴槽，其特征在于，
权利要求1至权利要求12中任意一项所述的空气溶解水生成装置，被设在从一端部的吸入口吸入浴槽内的热水而从另一端的液体吹出口向浴槽内喷出的循环流路上，利用从所述液体流出口提供的气体溶解水，从液体吹出口向浴槽内喷出微小气泡。
14.一种浴室，其特征在于，是具备权利要求1至权利要求12中任意一项所述的空气溶解水生成装置的浴室，
所述浴室具备：浴槽、被设置成与该浴槽相邻的洗浴地方和用于对所述浴槽的洗浴地方侧的面进行覆盖的覆盖物，由此在所述覆盖物和所述浴槽之间形成收纳空间，
所述浴槽为，所述空气溶解水生成装置被设在从一端部的吸入口吸入浴槽内的热水而从另一端的液体吹出口向浴槽内喷出的循环流路上，利用从所述液体流出口提供的气体溶解水，从液体吹出口向浴槽内喷出微小气泡，
所述覆盖物定义洗浴地方和浴槽的边界，
所述空气溶解水生成装置配置于所述收纳空间，
所述空气溶解水生成装置和所述覆盖物之间配置有隔音材料。
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