JP2001347145A

JP2001347145A - 微細気泡発生装置

Info

Publication number: JP2001347145A
Application number: JP2000171547A
Authority: JP
Inventors: Shinsuke Shimomura; 真介下村; Koichi Nakanishi; 浩一中西
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-06-08
Filing date: 2000-06-08
Publication date: 2001-12-18

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、低圧かつ短時間のうちに気体を液
体に溶解でき、余剰となった気体を外部に流出させるこ
とがなく、安定して微細気泡を発生させ、小型のポンプ
を使用することが簡単な構造で、信頼性の高い微細気泡
発生装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の微細気泡発生装置は、供給管
と、供給管に設けられ循環する液体中に気体を供給する
気体供給部と、吐出管に設けられた気液混合部と、気液
混合部の下流側に設けられた気液溶解タンクと、吐出管
の吐出端に配設された微細気泡噴出体を備えた微細気泡
発生装置であって、気液混合部には、気液溶解タンクの
気体溜まりと前記気液混合部を連絡する連通管が接続さ
れ、気体溜まりの気体が前記気液混合部で循環する液体
に混合溶解されることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、浴槽等の水槽中の
液体を循環して気体を混合溶解させ、水槽中で微細気泡
を発生させることができる微細気泡発生装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年、浴槽内に空気や各種ガスを含んだ
浴水を噴出して、微細気泡を含んだジェット流によって
快適な入浴を楽しみ、健康面でも温熱効果やマッサージ
効果、さらには洗浄効果を期待するというニーズが高ま
ってきている。

【０００３】従来も、例えば特公平３−１４４６４号公
報において、この種の気泡発生装置が提案されている。
以下、図８〜図１１に基づいて従来の気泡発生装置の説
明をする。図８は従来の噴流浴装置のシステム図、図９
は従来の噴流浴装置のシャトルバルブの断面図、図１０
は従来の噴流浴装置のレリーフバルブの断面図、図１１
は従来の噴流浴装置の低圧噴流ノズルの断面図である。

【０００４】まず、従来の気泡発生装置の構成について
説明する。図８において、１０１は浴槽、１０２は温
水、１０３は温水１０２を循環させるポンプ、１０４は
ポンプ１０３を備えたポンプユニット、１０５はポンプ
１０３の吸込み側に設けられた吸込側管路、１０６は吸
入器、１０７はポンプ１０３の吐出し側に設けられた吐
出側管路、１０８は吐出側管路１０７に設けられた２方
弁、１０９は２方弁１０８で分岐された低圧噴流ノズ
ル、１１０は２方弁１０８でもう一方に分岐された高圧
噴流ノズル、１１１は吸入器１０６と２方弁１０８と低
圧噴流ノズル１０９と高圧噴流ノズル１１０を備えたノ
ズルユニット、１１２はポンプ１０３の吸込側管路１０
５に設けられたジェット通路、１１３は吐出側管路１０
７からジェット通路１１２の間に分岐して設けられたシ
ャトルバルブ、１１４はシャトルバルブ１１３の分岐通
路である。

【０００５】次に、図９において、１１５はシャトルバ
ルブ１１３に設けられたスプリング、１１６はスプリン
グ１１５により付勢された円錐弁、１１７は円錐弁１１
６に連結された弁棒、１１８は空気取り入れ通路、１１
９は空気通路である。また、図１０において、１２０は
高圧噴流ノズル１１０に設けられた螺旋通路Ａ、１２１
は高圧噴流ノズル１１０に設けられた螺旋通路Ｂ、１２
２は螺旋通路Ａ１２０と螺旋通路Ｂ１２１を交互に備え
た気液混合器、１２３はスプリング、１２４はスプリン
グ１２３により付勢された弁体、１２５は噴流吐出口、
１２６はスプリング１２３と弁体１２４と噴流吐出口１
２５を備えたレリーフバルブである。

【０００６】また、図１１において、１２７は低圧噴流
ノズルに設けられた流動通路、１２８は流動通路１２７
の外周に形成された空気流入通路、１２９は流動通路１
２７の下流に設けられた細い通路、１３０は流動通路１
２７の下流に設けられた広い通路、１３１はノズル、１
３２は空気流入通路１２８と広い通路１３０を連通する
細い通路である。

【０００７】そこで、この従来の気泡発生装置の動作に
ついて説明する。微細気泡の発生時には、ポンプ１０３
を運転すると温水１０２は吸入器１０６から吸込側管路
１０５を介してポンプ１０３に吸引される。その後ポン
プ１０３から吐出側管路１０７を介して高圧噴流ノズル
１１０から微細気泡が噴出される。この時にはポンプ１
０３の吐出圧は分岐通路１１４に作用し、吐出圧が大き
くなり、弁棒１１７に連結した円錐弁１１６がスプリン
グ１１５の付勢に打ち勝って円錐弁１１６を開くこと
で、空気取り入れ通路１１８と円錐弁１１６と空気通路
１１９を介してジェット通路１１２に空気が吸引されて
ポンプ１０３に吸引される。吸引された空気はポンプ１
０３により吐出側管路１０７及び２方弁１０８を介して
高圧噴流ノズル１１０に圧送され、高圧噴流ノズル１１
０の気液混合器１２２で温水と空気が微細に混合され、
レリーフバルブ１２６を経て浴槽１０１に吐出される。
一方大気泡発生動作時には２方弁１０８が切り替わり、
ポンプ１０３から送られた温水は低圧噴流ノズル１０９
から大気泡として浴槽１０１内に吐出される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
気泡発生装置は、微細気泡を発生する運転時に、ポンプ
に吸込まれた空気と温水を高圧噴流ノズルの螺旋通路に
より微細化し混合するため、高圧で大型のポンプが必要
となるものであった。また空気吸入部にシャトルバルブ
を用いていることにより、ポンプの吐出圧変化によりシ
ャトルバルブに設けられたスプリングの弁体への付勢圧
が変化し、これによりジェット通路を通じてのポンプへ
の空気供給量が変化し、ポンプの吐出圧も変化し、これ
らが繰り返されるため、安定して微細気泡を発生させる
ことができなくなるという問題があった。

【０００９】そこで本発明の目的は、低圧で短時間のう
ちに気体を液体に溶解でき、余剰気体を外部に流出させ
ることがなく、安定して微細気泡を発生させることがで
き、小型のポンプを使用することができ、簡単な構造
で、信頼性の高い微細気泡発生装置を提供することを目
的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の微細気泡発生装
置は、気液混合部に、気液溶解タンクの気体溜まりと気
液混合部を連絡する連通管が接続され、気体溜まりの気
体が気液混合部で循環する液体に混合溶解されることを
特徴とする。

【００１１】これにより、低圧で短時間のうちに気体を
液体に溶解でき、余剰気体を外部に流出させることがな
く、安定して微細気泡を発生させることができ、小型の
ポンプを使用することができ、簡単な構造で、高い信頼
性をえることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載された発
明は、水槽内の液体を循環する循環ポンプと、水槽の液
体を吸引するため循環ポンプの吸込み側に配設された供
給管と、供給管に設けられ、循環する液体中に気体を供
給する気体供給部と、水槽に液体を戻すため循環ポンプ
の吐出側に配設された吐出管と、吐出管に設けられた気
液混合部と、気液混合部の下流側に設けられた気液溶解
タンクと、吐出管の吐出端に配設された微細気泡噴出体
を備えた微細気泡発生装置であって、気液混合部には、
気液溶解タンクの気体溜まりと気液混合部を連絡する連
通管が接続され、気体溜まりの気体が気液混合部で循環
する液体に混合溶解されることを特徴とする微細気泡発
生装置であるから、循環ポンプから送られた液体と気体
の混合流体が気液混合部において気液溶解タンクの気体
溜まりの気体と混合溶解され、さらに気液溶解タンクに
噴出されて、上部の気体溜まりの気体を巻き込みながら
気液溶解タンク内の液面に衝突しさらに混合溶解され、
余剰気体は上部に溜まって気液混合部に循環されるた
め、低圧で短時間のうちに気体を流体に溶解することが
でき、余剰気体が微細気泡噴出体に流出することがない
ため、安定して微細気泡を発生させることができ、小型
のポンプであっても、また簡単な構造であっても性能が
安定する。

【００１３】請求項２に記載された発明は、水槽内の液
体を循環する循環ポンプと、水槽の液体を吸引するため
循環ポンプの吸込み側に配設された供給管と、水槽に液
体を戻すため循環ポンプの吐出側に配設された吐出管
と、吐出管に設けられ、循環する液体中に気体を供給す
る気体供給部と、気体供給部より下流側で直列に配設さ
れた気液混合部と、気液混合部の下流側に設けられた気
液溶解タンクと、吐出管の吐出端に配設された微細気泡
噴出体を備えた微細気泡発生装置であって、気液混合部
には、気液溶解タンクの気体溜まりと気液混合部を連絡
する連通管が接続され、気体溜まりの気体が気液混合部
で循環する液体に混合溶解されることを特徴とする微細
気泡発生装置であるから、循環ポンプから送られた混合
流体が気液混合部において気液溶解タンクの気体溜まり
の気体と混合溶解され、さらに気液溶解タンクに噴出さ
れて、気体溜まりの気体を巻き込みながら気液溶解タン
ク内の液面に衝突しさらに混合溶解され、余剰気体は上
部に溜まって気液混合部に循環されるため、低圧で短時
間のうちに気体を流体に溶解することができ、余剰気体
が微細気泡噴出体に流出することがないため安定して微
細気泡を発生させることができ、小型のポンプであって
も、簡単な構造であっても性能が安定する。さらに循環
ポンプの吐出側に気体が供給されるため、キャビテーシ
ョンや騒音、振動の発生を抑えることができる。

【００１４】請求項３に記載された発明は、請求項２記
載の微細気泡発生装置において、前記気体供給部より下
流側で直列に気液混合部を配設するのに代えて、前記吐
出管から分岐管を分岐させて前記気液溶解タンクに接続
し、前記分岐管に気液混合部を設けるとともに、前記吐
出管には気体供給部が前記気液混合部と並列になるよう
に配設されたことを特徴とする微細気泡発生装置である
から、気体供給部から供給される外気が、気液溶解タン
クから空気が流出していくのを補充でき、溶解混合を安
定して行うことができる。

【００１５】請求項４に記載された発明は、気体供給部
が、吐出管を流れる液体に外気を混合溶解するための第
２の気液混合部を備えたことを特徴とする請求項３記載
の微細気泡発生装置であるから、簡単な構造で混合溶解
を行うことができる。

【００１６】請求項５に記載された発明は、気液混合部
がエジェクタを備えたことを特徴とする請求項１〜４の
いずれかに記載された微細気泡発生装置であるから、駆
動装置を必要とせず、簡単な構造で混合溶解を行うこと
ができる。

【００１７】請求項６に記載された発明は、気液溶解タ
ンクには、液体に溶解していない気体を前記微細気泡噴
出体に流出させないようにするための未溶解気泡流出防
止手段が設けられたことを特徴とする請求項１〜５のい
ずれかに記載の微細気泡発生装置であるから、気液溶解
タンクから微細気泡噴出体への気体の流出を確実に防止
することができ、簡単な構成で安定した微細気泡の発生
を行うことができる。

【００１８】請求項７に記載された発明は、気液溶解タ
ンクより吐出側の吐出管には気体分離部が設けられ、気
体分離部で分離された気体を気液混合部に導く戻し管が
設けられたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに
記載の微細気泡発生装置であるから、微細気泡発生装置
の運転をスタートさせた時や、運転時に吐出管に滞留ま
たは流出した気体を、気体分離部で分離して戻し管によ
り気液混合部に供給することができ、微細気泡噴出体へ
の気体の流出を防止することができるとともに、簡単な
構成で安定した微細気泡の発生を行うことができる。

【００１９】請求項８に記載された発明は、気体供給管
には定流量弁が設けられたことを特徴とする請求項４に
記載の微細気泡発生装置であるから、気体供給部からの
気体供給が過多となることがなく、気液溶解タンクから
の気体の流出防止をシビアに考慮する必要がなく、気液
溶解タンクの容積を最小限に抑えることができる。

【００２０】請求項９に記載された発明は、気液混合部
の連通管には定流量弁が設けられたことを特徴とする請
求項１〜８のいずれかに記載の微細気泡発生装置である
から、気液溶解タンクから連通管を通しての気体供給が
一定量となり、気液溶解タンクからの気体の流出防止を
シビアに考慮する必要がなく、気液溶解タンクの容積を
最小限に抑えることができる。

【００２１】（実施の形態１）以下、本発明の実施の形
態１について図１〜図３を用いて説明する。図１は本発
明の実施の形態１における微細気泡発生装置のシステム
構成図であり、図２は本発明の実施の形態１における微
細気泡発生装置の気液混合部に設けられたエジェクタ断
面図であり、図３は本発明の実施の形態１における微細
気泡発生装置の気液溶解タンクに設けられた未溶解気泡
流出防止手段の断面図である。

【００２２】図１において、１は水槽、２は循環ポン
プ、３は水槽１の液体を吸引するため循環ポンプ２の吸
込み側に配設された供給管、４は供給管３に設けられた
気体供給部、５は気体供給部４に設けられた気体供給
管、６は気体供給管５に設けられた定流量弁，７は水槽
１に設けられ、多孔板や網状体，ビーズ等を内蔵するノ
ズル等の微細気泡噴出体、８は水槽１に液体を戻すため
循環ポンプ２の吐出側に配設された吐出管、９は吐出管
８に設けられた気液溶解タンク、１０は気液溶解タンク
９の流入部に設けられた気液混合部、１１は気液混合部
１０に設けられたエジェクタである。１２は気液溶解タ
ンク９と気液混合部１０を連絡する連通管、１３は連通
管１２に設けられた定流量弁、１４は気液溶解タンク９
の気体溜まり内の気体、１５は気液溶解タンク９内の流
体、１６は気液溶解タンク９内に設けられ粒状の樹脂を
ブロック状に押し固めた未溶解気泡流出防止体（実施の
形態１における未溶解気泡流出防止手段）、１７は気液
溶解タンク９と微細気泡噴出体７の間の吐出管８に設け
られ流体の逆止機構を有する気体分離部、１８は気体分
離部１７と気液混合部１０を連絡する戻し管、１９は気
体分離部１７及び戻し管１８内の気体、２０は循環ポン
プ２を制御する制御部、２１は制御部２０と循環ポンプ
２をつなぐ信号ケーブル、２２は水槽１内の液体、２３
は水槽１に吐出された微細気泡である。水槽１が浴槽の
場合には液体２２は浴槽水となる。また、図１中、ｆは
流体の流れる方向、ｇは気体の流れる方向を示してい
る。

【００２３】そして、図２においてエジェクタ１１の詳
細を説明すると、１１ａは流入口を有するノズル部、１
１ｂは混合部、１１ｃはディフューザ部、１１ｄは連通
管１２を接続する接続部、１１ｅは戻し管１８を接続す
る接続部である。循環ポンプ２で混合された液体２２と
気体は、吐出管８を通じて気液混合部１０のエジェクタ
１１に送られ、エジェクタ１１のノズル部１１ａから高
速噴出される。この高速噴出によって、混合部１１ｂに
低圧が発生し、この低圧により連通管１２と戻し管１８
から気体が吸引され、これらはディフューザ部１１ｃ内
で混合溶解されながら気液溶解タンク９内に噴出される
ものである。

【００２４】また、図３において示すように、未溶解気
泡流出防止体１６は、粒状体１６ａをブロック状に押し
固めたものである。従って、流体が通過できる隙間１６
ｂが粒状体１６ａの間に形成されている。気液溶解タン
ク９内に噴出された混合流体は、気液溶解タンク９内の
上部に溜まった気体１４を巻き込みながら流体１５の液
面に衝突し、液中へ深く噴出される。そして、未溶解気
泡流出防止体１６に衝突すると、衝突した混合流体は未
溶解気泡流出防止体１６により減速及び拡散され、気体
の溶解した液体は未溶解気泡流出防止体１６の隙間１６
ｂを通過し、気液溶解タンク９から吐出される。

【００２５】未溶解の気泡は気液溶解タンク９の上部の
気体溜まりに集まるが、その集まるメカニズムは次の２
種類がある。メカニズムの１つは、未溶解気泡流出防止
体１６の上部で跳ね返され、気液溶解タンク９の上部に
浮き上がって集まるものであり、もう１つは未溶解気泡
流出防止体１６の隙間１６ｂを通過するが、流速が減速
され、未溶解気泡流出防止体１６の下部に張り付いて、
気泡が成長してその後浮力で気液溶解タンク９の上部に
集まるものである。未溶解気泡が気液溶解タンク９の上
部に溜まり、未溶解気泡流出防止体１６で遮断されるの
で、気液溶解タンク９からの流出するのを防止すること
ができる。これによって、微細気泡噴出体７から未溶解
気泡が流出するのを防止することができ、安定した微細
気泡の発生を行うことができるものである。

【００２６】次に、本発明の実施の形態１の微細気泡発
生装置の全体的な動作と作用について説明を行う。

【００２７】循環ポンプ２が運転をスタートすると、供
給管３を通して水槽１の液体２２が吸引され、これと同
時に、気体供給部４の気体供給管５と定流量弁６と供給
管３を通して気体が循環ポンプ２へ吸引される。循環ポ
ンプ２で液体２２と気体は混合され、吐出管８を通して
気液混合部１０のエジェクタ１１に送られる。混合され
た液体２２と気体の混合流体は、エジェクタ効果によっ
て、連通管１２を通して気液溶解タンク９内の気体１４
を、さらに戻し管１８を通して気体分離部１７からの気
体１９を吸引し、これらはエジェクタ１１で混合溶解さ
れながら気液溶解タンク９内に噴出される。

【００２８】気液溶解タンク９内に噴出され、気体の量
を増した混合流体は、気液溶解タンク９内の上部の気体
１４を巻き込みながら気液溶解タンク９内の流体１５の
液面に衝突し、さらに混合溶解される。流体１５中に深
く噴出した混合流体は未溶解気泡流出防止体１６に衝突
し、ここで減速及び拡散されるため、余剰気体が微細気
泡噴出体７へ流出することは防止される。溶解できなか
った余剰気体は気液溶解タンク９の上部に溜まり、連通
管１２と定流量弁１３を通じてエジェクタ１１に供給さ
れ、繰り返し混合流体に混合溶解するために使用され
る。気体が溶解した流体は微細気泡噴出体７へ送られ、
ここから水槽１へ微細気泡２３を発生させる。

【００２９】本実施の形態１は、以上のような構造とす
ることで、循環ポンプ２から吐出された混合流体が、気
液溶解タンク９内の流入部に設けられた気液混合部１０
において気体と混合溶解され、混合溶解された流体は気
液溶解タンク９上部の気体１４を巻き込みながら気液溶
解タンク９の液面に衝突し、さらに混合溶解され、余剰
気体は再び気液混合部１０に循環されるため、低圧でか
つ短時間に気体を流体に溶解することができ、また余剰
気体が微細気泡噴出体７から流出することがなく、安定
して微細気泡を発生させることができ、小型のポンプを
用い簡単な構成で性能が安定し信頼性の高い微細気泡発
生装置を提供することができる。

【００３０】なお、以上実施の形態１は、気体供給部４
が供給管３に配設されたものを説明したが、気体を供給
するのは供給管３でなく吐出管８であっても、違いは気
体供給部４の下流側に直列に気液混合部１０を配設する
ことになるだけで、微細気泡を発生する他の構成は基本
的に同一である。従って、以上は気体供給部４が供給管
３にあるものを説明したが、吐出管８に配設する実施の
形態１の変形も同様の作用をもった類似の実施の形態と
してあげることができる。この変形した実施の形態１に
おいては説明が実施の形態１と重複するから、詳細な説
明は省略する。しかし、この変形した実施の形態１のよ
うに吐出管８に気体を供給した場合、循環ポンプ２の吐
出管８側に気体が供給されるため、循環ポンプ２におけ
るキャビテーションや騒音、振動の発生を抑えることが
できるという特徴がある。

【００３１】（実施の形態２）以下、本発明の実施の形
態２について図４、図５を用いて説明する。実施の形態
１と重複する説明は省略する。図４は本発明の実施の形
態２における微細気泡発生装置のシステム構成図であ
り、図５は本発明の実施の形態２における微細気泡発生
装置の気体供給部に設けられたエジェクタ断面図であ
る。

【００３２】図４において、８ａ，８ｂは吐出管８に設
けられた分岐管、９は吐出管８に設けられ分岐管８ａ，
８ｂが接続された気液溶解タンク、１０は分岐管８ｂの
気液溶解タンク９の流入部の設けられた気液混合部、２
４は分岐管８ａに設けられた気体供給部、２５，２６は
気体供給部２４の気体供給管、２７は気体供給管２５に
設けられた定流量弁、２８は分岐管８ａの気体供給部２
４に設けられたエジェクタである。図５においてエジェ
クタ２８の詳細を示す。２８ａは流入口を有するノズル
部、２８ｂは混合部、２８ｃはディフューザ部、２８ｄ
は気体供給管２６を接続する接続部である。ｆは流体の
流れる方向、ｇは気体の流れる方向である。

【００３３】なお、以上の説明では、実施の形態３には
分岐管８ａと分岐管８ｂが存在すると記載し、両者を同
等に分岐管と説明している。しかし、エジェクタ２８に
よって気体（外気）を吸引する場合には差圧と流量が必
要になるため、どうしても分岐管８ａの方がメインの通
路となり易く、このような場合、吐出管８（分岐管８ａ
を指す）に分岐管８ｂがバイパス通路として付設されて
いると表現した方が合理的である。従って、以下、本実
施の形態２では分岐管８ａ，８ｂと表現するが、吐出管
８（分岐管８ａ）から分岐管８ｂが分岐されたと表現し
た方がぴったりした場合もある。しかし２つの表現で実
質的内容は変わらない。ただ、技術的な面からは、気体
供給部２４と気液混合部１０のバランスを調整すること
は難しいため、両者を対等に取り扱っておく方が扱い易
い。

【００３４】さて、図４に示すように、気体供給部２４
は、分岐管８ａの気液溶解タンク９の流入部に設けら
れ、気体供給管２５，２６と定流量弁２７とエジェクタ
２８とで（これらの構成が実施の形態２の気体供給部が
備える外気を混合溶解するための第２の気液混合部）構
成されている。循環ポンプ２から吐出された液体２２は
分岐管８ａを通って気体給部２４のエジェクタ２８に送
られ、エジェクタ２８のノズル部２８ａから高速噴出さ
れる。この噴出によって混合部２８ｂに低圧が発生し、
この低圧によって気体供給管２６から気体が混合部２８
ｂに吸引され、これらはディフューザ部２８ｃで混合溶
解されながら気液溶解タンク９内に噴出される。

【００３５】また、気液混合部１０は、分岐管８ｂの気
液溶解タンク９の流入部に、気体供給部２４と並列とな
るように設けられ、エジェクタ１１と連通管１２と定流
量弁１３で構成されているので、循環ポンプ２から吐出
された液体２２は分岐管８ｂを通って気液混合部１０の
エジェクタ１１に送られ、エジェクタ２８と同様に、エ
ジェクタ１１のノズル部１１ａから高速噴出され（図２
参照）、混合部１１ｂに低圧を発生させる。これによっ
て連通管１２と戻し管１８から気体を混合部１１ｂに吸
引し、ディフューザ部１１ｃで混合溶解されながら気液
溶解タンク９内に噴出される。

【００３６】気液溶解タンク９は実施の形態１と同様で
あり、詳細な説明は省略する。このように噴出される混
合流体は、エジェクタ２８とエジェクタ１１で混合溶解
されるため気泡径が小さく、流体１５中において溶解し
易い状態となっているため、低圧でかつ短時間に気体を
流体に溶解することができる。

【００３７】次に、本発明の実施の形態２の微細気泡発
生装置の全体的な動作と作用について説明する。循環ポ
ンプ２の運転をスタートすると、供給管３を通して水槽
１の液体２２が吸引され、循環ポンプ２から吐出管８へ
液体２２が吐出される。並列に配設された気体供給部２
４と気液混合部１０に液体２２が供給されると、気体供
給部２４ではエジェクタ効果により、気体供給管２５，
２６と定流量弁２７とを通して外気がエジェクタ２８へ
吸引され、エジェクタ２８で混合溶解されながら気液溶
解タンク９内に噴出される。

【００３８】同様に、気液混合部１０ではエジェクタ効
果によって、連通管１２を通して気液溶解タンク９の気
体１４が、戻し管１８を通して気体分離部１７からの気
体１９が吸引され、エジェクタ１１で混合溶解されなが
ら気液溶解タンク９内に噴出される。

【００３９】気液溶解タンク９内に噴出されたエジェク
タ２８とエジェクタ１１からの混合流体は、気液溶解タ
ンク９内の上部の気体１４を巻き込みながら気液溶解タ
ンク９内の流体１５の液面に衝突し、さらに混合溶解さ
れ、流体１５中へ深く噴出した混合流体は未溶解気泡流
出防止体１６に衝突し、減速、拡散される。このため余
剰気体が微細気泡噴出体７へ流出するのが防止される。
余剰気体は気液溶解タンク９の上部の気体溜りに集ま
り、連通管１２と定流量弁１３を通して再びエジェクタ
１１に供給され、繰り返し混合溶解のため使用される。
気体の溶解した流体は微細気泡噴出体７へ送られ水槽１
へ微細気泡２３を発生させる。

【００４０】以上のような構造とすることで、循環ポン
プ２から吐出された液体２２が、気液溶解タンク９内の
流入部に設けられた気体供給部２４から供給される外気
と、気液混合部１０から供給される気液溶解タンク９内
の気体とともに混合溶解され、混合溶解された流体は気
液溶解タンク９上部の気体を巻き込みながら気液溶解タ
ンク９の液面に衝突し、さらに混合溶解され、余剰の気
体は気液混合部１０に循環されるため、低圧でかつ短時
間に気体を流体に溶解することができる。また、余剰気
体が微細気泡噴出体７に流出することがないため、安定
して微細気泡を発生させることができ、小型のポンプを
用い簡単な構成で性能が安定し信頼性の高い微細気泡発
生装置を提供することができる。

【００４１】（実施の形態３）以下、本発明の実施の形
態３について図６、図７を用いて説明する。実施の形態
１、２と重複する説明は省略する。図６は本発明の実施
の形態３における微細気泡発生装置の気液溶解タンクに
設けられた第１の未溶解気泡流出防止手段の断面図、図
７は本発明の実施の形態３における微細気泡発生装置の
気液溶解タンクに設けられた第２の未溶解気泡流出防止
手段の断面要図である。

【００４２】図６において、２９は気液溶解タンク９の
吐出口、３０は気液溶解タンク９の底部に突き出た吐出
管、３１は未溶解気泡流出防止手段、３２は未溶解気泡
流出防止手段３１の混合流体が衝突する対向面、３３は
未溶解気泡流出防止手段３１の取付けアームである。実
施の形態３は、気液溶解タンク９の下方から吐出管３０
が突出され、吐出口２９を上方から覆うようにカップ状
の未溶解気泡流出防止手段３１が対向配置されるもので
ある。

【００４３】気体１４を巻き込みながら流体１５の液面
に衝突し、流体１５中に噴出した混合流体は、未溶解気
泡流出防止手段３１の対向面３２に衝突し、未溶解の気
泡径の大きいものはすぐ気液溶解タンク９の上部に浮上
し、未溶解の気泡径の小さいものは浮力が小さいためゆ
っくり浮上する。気体が溶解した流体１５は未溶解気泡
流出防止手段３１と気液溶解タンク９との隙間を通過し
て微細気泡噴出体７へ送られ、水槽１へ微細気泡２３を
発生させる。ここで、未溶解気泡流出防止手段３１がな
いか、または対向面３２の板のみで吐出管３０がない場
合、気液溶解タンク９からの吐出口２９への流体１５の
流れの方向ｆは吐出口２９を中心とする半球面に垂直な
方向であるから、気泡径の小さいものが流出するおそれ
があるが、実施の形態３の場合、気液溶解タンク９から
の吐出口２９への流体１５の流れは未溶解気泡流出防止
手段３１と気液溶解タンク９との隙間を通過する円周方
向からの流れであるため、気泡の小さいものが流出する
おそれがない。

【００４４】なお、未溶解気泡流出防止手段３１の対向
面３２を図７に示される御椀状にすることもできる。混
合流体が対向面３２に衝突後、反転上昇するため、気液
溶解タンク９からの未溶解気泡の流出が防止できる。

【００４５】次に、本発明の実施の形態３の気液溶解タ
ンクの動作について説明をする。図１において循環ポン
プ２が運転をスタートされ、液体２２と気体が混合溶解
されながら気液溶解タンク９内に噴出され、気液溶解タ
ンク９内の上部の気体１４を巻き込みながら気液溶解タ
ンク９内の流体１５の液面に衝突し、さらに混合溶解さ
れる。流体１５に中に噴出した混合流体は未溶解気泡流
出防止手段３１に衝突し、減速、拡散されるため、余剰
の気体は微細気泡噴出体７への流出が防止される。溶解
されなかった余剰の気体は気液溶解タンク９の上部の気
体溜りに集まり、連通管１２と定流量弁１３を通じてエ
ジェクタ１１に供給され、繰り返し混合溶解のために使
用される。気体が溶解した流体は微細気泡噴出体７へ送
られ、水槽１へ微細気泡２３を発生させる。

【００４６】実施の形態３は、以上のような構造とする
ことで、気液溶解タンク９から微細気泡噴出体７への気
体の流出を防止することができ、簡単な構成で安定した
微細気泡の発生を行うことができる。

【００４７】

【発明の効果】本発明は、循環ポンプから吐出された液
体と気体の混合流体が、気液混合部により気液溶解タン
ク内の気体または外気と一緒に混合溶解され、気液溶解
タンク上部の気体溜りの気体を巻き込みながら液面に衝
突し、混合溶解され、溶解できなかった余剰の気体は気
液混合部に循環されるため、低圧で短時間のうちに気体
を流体に溶解することができる。また、余剰気体が微細
気泡噴出体に流出することがないため、安定して微細気
泡を発生させることができ、小型のポンプを用い簡単な
構成で性能が安定し、信頼性の高い微細気泡発生装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における微細気泡発生装
置のシステム構成図

【図２】本発明の実施の形態１における微細気泡発生装
置の気液混合部に設けられたエジェクタ断面図

【図３】本発明の実施の形態１における微細気泡発生装
置の気液溶解タンクに設けられた未溶解気泡流出防止手
段の断面図

【図４】本発明の実施の形態２における微細気泡発生装
置のシステム構成図

【図５】本発明の実施の形態２における微細気泡発生装
置の気体供給部に設けられたエジェクタ断面図

【図６】本発明の実施の形態３における微細気泡発生装
置の気液溶解タンクに設けられた第１の未溶解気泡流出
防止手段の断面図

【図７】本発明の実施の形態３における微細気泡発生装
置の気液溶解タンクに設けられた第２の未溶解気泡流出
防止手段の断面要図

【図８】従来の噴流浴装置のシステム図

【図９】従来の噴流浴装置のシャトルバルブの断面図

【図１０】従来の噴流浴装置のレリーフバルブの断面図

【図１１】従来の噴流浴装置の低圧噴流ノズルの断面図

【符号の説明】

１水槽２循環ポンプ３供給管４気体供給部５気体供給管６定流量弁７微細気泡噴出体８吐出管８ａ分岐管８ｂ分岐管９気液溶解タンク１０気液混合部１１エジェクタ１１ａノズル部１１ｂ混合部１１ｃディフューザ部１１ｄ接続部１１ｅ接続部１２連通管１３定流量弁１４気体１５流体１６未溶解気泡流出防止体１６ａ粒状体１６ｂ隙間１７気体分離部１８戻し管１９気体２０制御部２１信号ケーブル２２液体２３微細気泡２４気体供給部２５，２６気体供給管２７定流量弁２８エジェクタ２８ａノズル部２８ｂ混合部２８ｃディフューザ部２８ｄ接続部２９吐出口３０吐出管３１未溶解気泡流出防止手段３２対向面３３取付けアーム１０１浴槽１０２温水１０３ポンプ１０４ポンプユニット１０５吸込側管路１０６吸入器１０７吐出側管路１０８２方弁１０９低圧噴流ノズル１１０高圧噴流ノズル１１１ノズルユニット１１２ジェット通路１１３シャトルバルブ１１４分岐通路１１５スプリング１１６円錐弁１１７弁棒１１８空気取り入れ通路１１９空気通路１２０螺旋通路Ａ１２１螺旋通路Ｂ１２２気液混合器１２３スプリング１２４弁体１２５噴流吐出口１２６レリーフバルブ１２７流動通路１２８空気流入通路１２９細い通路１３０広い通路１３１ノズル１３２細い通路ｆ流体の流れる方向ｇ気体の流れる方向

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ０１Ｆ 3/04 Ｂ０１Ｆ 3/04 Ａ 5/10 5/10 Ｆターム(参考） 4C074 LL07 MM01 NN08 QQ21 4C094 BC12 EE08 GG03 4C100 AC05 AC07 BB05 CA17 4G035 AA01 AB05 AB20 AC29 AE02 AE13 AE19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水槽内の液体を循環する循環ポンプと、前
記水槽の液体を吸引するため前記循環ポンプの吸込み側
に配設された供給管と、前記供給管に設けられ、循環す
る液体中に気体を供給する気体供給部と、前記水槽に液
体を戻すため前記循環ポンプの吐出側に配設された吐出
管と、前記吐出管に設けられた気液混合部と、前記気液
混合部の下流側に設けられた気液溶解タンクと、前記吐
出管の吐出端に配設された微細気泡噴出体を備えた微細
気泡発生装置であって、前記気液混合部には、前記気液
溶解タンクの気体溜まりと前記気液混合部を連絡する連
通管が接続され、前記気体溜まりの気体が前記気液混合
部で循環する液体に混合溶解されることを特徴とする微
細気泡発生装置。
【請求項２】水槽内の液体を循環する循環ポンプと、前
記水槽の液体を吸引するため前記循環ポンプの吸込み側
に配設された供給管と、前記水槽に液体を戻すため前記
循環ポンプの吐出側に配設された吐出管と、前記吐出管
に設けられ、循環する液体中に気体を供給する気体供給
部と、前記気体供給部より下流側で直列に配設された気
液混合部と、前記気液混合部の下流側に設けられた気液
溶解タンクと、前記吐出管の吐出端に配設された微細気
泡噴出体を備えた微細気泡発生装置であって、前記気液
混合部には、前記気液溶解タンクの気体溜まりと前記気
液混合部を連絡する連通管が接続され、前記気体溜まり
の気体が前記気液混合部で循環する液体に混合溶解され
ることを特徴とする微細気泡発生装置。
【請求項３】請求項２記載の微細気泡発生装置におい
て、前記気体供給部より下流側で直列に気液混合部を配
設するのに代えて、前記吐出管から分岐管を分岐させて
前記気液溶解タンクに接続し、前記分岐管に気液混合部
を設けるとともに、前記吐出管には気体供給部が前記気
液混合部と並列になるように配設されたことを特徴とす
る微細気泡発生装置。
【請求項４】前記気体供給部が、前記吐出管を流れる液
体に外気を混合溶解するための第２の気液混合部を備え
たことを特徴とする請求項３記載の微細気泡発生装置。
【請求項５】前記気液混合部がエジェクタを備えたこと
を特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載された微細
気泡発生装置。
【請求項６】前記気液溶解タンクには、液体に溶解して
いない気体を前記微細気泡噴出体に流出させないように
するための未溶解気泡流出防止手段が設けられたことを
特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の微細気泡発
生装置。
【請求項７】前記気液溶解タンクより吐出側の吐出管に
は気体分離部が設けられ、前記気体分離部で分離された
気体を前記気液混合部に導く戻し管が設けられたことを
特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の微細気泡発
生装置。
【請求項８】前記気体供給管には定流量弁が設けられた
ことを特徴とする請求項４に記載の微細気泡発生装置。
【請求項９】前記気液混合部の連通管には定流量弁が設
けられたことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記
載の微細気泡発生装置。