JP2002085274A - 気泡発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の気泡発生装置では、ポンプに吸引した
空気と温水を高圧噴流ノズルで微細化し混合するため、
高圧で大型のポンプが必要であり、安定した微細気泡の
発生ができないという課題があった。 【解決手段】 水槽１の液体２４を循環する循環ポンプ
２と、循環ポンプ２の吸込み側の供給管３と、循環ポン
プ２の吐出側の吐出管４と、吐出管４に設けられた第１
の気体供給部５および気液溶解タンク１１と、吐出管４
の水槽吐出し部に設けられた微細気泡発生手段１０と、
気液溶解タンク１１の吐出側の吐出管４に設けられた分
岐管１２と弁１３とで構成された気泡発生装置であっ
て、第１の気体供給部５から気体１６を供給する場合
に、分岐管１２に設けられた弁１３を開放する構造と
し、小型のポンプの使用を可能にし、安定して微細気泡
を発生できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液中に気泡を発生
させる気泡発生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、浴槽内に空気や各種ガスを含んだ
浴水を噴出させ、温熱効果やマッサージ効果や洗浄効果
が得られることにより、快適な入浴を行うというニーズ
が高まりつつある。従来、この種の微細気泡を発生させ
る気泡発生装置としては、特公平３−１４４６４号公報
等が提案されている。

【０００３】以下に、従来の技術として特公平３−１４
４６４号公報に記載の技術について図６〜図９に従い説
明を行う。

【０００４】図６は従来の噴流浴装置のシステム構成
図、図７は同噴流浴装置におけるシャトルバルブの断面
図、図８は同噴流浴装置におけるレリーフバルブの断面
図、図９は同噴流浴装置の低圧噴流ノズルの断面図であ
る。

【０００５】先ず構成について説明する。この噴流浴装
置は、図６に示すように温水１０２をいれた浴槽１０１
と、温水１０２を循環させるポンプ１０３を備えたポン
プユニット１０４と、吸入器１０６と低圧噴流ノズル１
０９および高圧噴流ノズル１１０を備えて浴槽１０１内
にセットされるノズルユニット１１１を主要構成部とし
て構成されている。

【０００６】前記ポンプユニット１０４におけるポンプ
１０３の吸い込み側にはジェット流路１１２を設けてあ
り、また、ポンプ１０３の吐出側に吐出側管路１０７を
接続するとともに、吐出側管路１０７から分岐流路１１
４を介してジェット流路１１２の間にシャトルバルブ１
１３を設けている。ポンプユニット１０４におけるポン
プ１０３の吸い込み側は、吸込管路１０５によりノズル
ユニット１１１における吸入器１０６に接続され、ポン
プユニット１０４におけるポンプ１０３の吐出側は、吐
出側管路１０７によりノズルユニット１１１における２
方弁１０８を介して低圧噴流ノズル１０９および高圧噴
流ノズル１１０に接続されている。

【０００７】前記噴流浴装置におけるシャトルバルブ１
１３は図７に示すように構成され、すなわち、スプリン
グ１１５と、スプリング１１５により付勢された円錐弁
１１６と、円錐弁１１６に連結された弁棒１１７とで構
成されこのバルブの下流側には空気取り入れ流路１１８
が設けられ、また、バルブの上流側は空気流路１１９を
介してポンプ１０３の吸い込み側のジェット流路１１２
に連通している。

【０００８】前記ノズルユニット１１１における高圧噴
流ノズル１１０は図８に示すように構成され、すなわ
ち、螺旋流路Ａ１２０と螺旋流路Ｂ１２１とを交互に備
えた気液混合器１２２を有し、その下流側にスプリング
１２３により付勢された弁体１２４と噴流吐出口１２５
とを備えたレリーフバルブ１２６を接続している。

【０００９】また、前記ノズルユニット１１１における
低圧噴流ノズル１０９は図９に示すように構成され、す
なわち、低圧噴流ノズル１０９に設けられた流動流路１
２７と、この流動流路１２７の外周に形成された空気流
入路１２８と、流動流路１２７の下流に設けられた細い
流路１２９と、空気流路１２８の下流に設けた細い流路
１３２と、細い流路１２９および１３２が接続された広
い流路１３０と、広い流路１３０の流路端に設けたノズ
ル１３１により構成されている。

【００１０】次に上記構成の噴流浴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ユニット１０４
におけるポンプ１０３を運転すると、浴槽１０１内の温
水１０２は、ノズルユニット１１１における吸入器１０
６から吸入側管路１０５を介してポンプユニット１０４
におけるポンプ１０３に吸引される。その後ポンプ１０
３から吐出側管路１０７を介してノズルユニット１１１
における高圧噴流ノズル１１０から微細気泡が噴出され
る。このときにはポンプ１０３の吐出圧は分岐通路１１
４に作用し、吐出圧が大きくなり、シャトルバルブ１１
３における弁棒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、シャトルバルブ１１３における空気取り入れ通路１
１８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、この空気がポンプ１０３
に吸引される。吸引された空気はポンプ１０３により吐
出側管路１０７および２方弁１０８を介してノズルユニ
ット１１１における高圧噴流ノズル１１０に圧送され、
高圧噴流ノズル１１０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１
０１に吐出される。

【００１１】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からの温水はノズルユニッ
ト１１１における低圧噴流ノズル１０９から大気泡が浴
槽１０１内に吐出される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記噴
流浴装置の構成では、微細気泡発生の運転時において、
ポンプ１０３に吸込まれた空気と温水１０２を高圧噴流
ノズル１１０の螺旋通路１２０，１２１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であった。ま
た、空気吸入部にシャトルバルブ１１３を用いているこ
とにより、ポンプ１０３の吐出圧変化によりシャトルバ
ルブ１１３に設けられたスプリング１１５の弁体１１６
への付勢が変化し、これによりジェット通路１１２を通
じてのポンプ１０３への空気供給量が変化し、ポンプ１
０３の吐出圧も変化し、これらが繰り返されることか
ら、安定した微細気泡の発生ができなくなるという課題
があった。

【００１３】本発明は前記従来の問題に留意し、小型の
ポンプを用い、簡単な構成で、かつ、性能が安定し、信
頼性の高い気泡発生装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、水槽と、前記水槽の液体を循環する循環ポ
ンプと、前記水槽と前記循環ポンプの吸込み側を連通す
る供給管と、前記水槽と前記循環ポンプの吐出側を連通
する吐出管と、前記吐出管に設けられた第１の気体供給
部と、前記第１の気体供給部と前記水槽の間の前記吐出
管に設けられた気液溶解タンクと、前記吐出管の水槽吐
出し部に設けられた微細気泡発生手段と、前記気液溶解
タンクの吐出側の吐出管に設けられた分岐管と、前記分
岐管に設けられた弁とで構成された気泡発生装置であっ
て、前記第１の気体供給部から気体を供給する場合に前
記分岐管に設けられた弁を開放するようにした構成の気
泡発生装置とする。

【００１５】本発明によれば、微細気泡発生の運転スタ
ート時に分岐管に設けられた弁を開放することにより、
第１の気体供給部から気液溶解タンクへの気体の供給が
低圧かつ短時間で行うことが可能となり、気液溶解タン
クへの気体の供給が十分に行われた後に分岐管に設けら
れた弁を閉じることにより、循環ポンプ吐出側の圧力が
上昇し、気液溶解タンクにおいて気体と液体が混合溶解
されることで、低圧で微細気泡発生手段から微細気泡を
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、性能が安定した信頼性の高い気泡発生装置を提供
することができる。

【００１６】

【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、水槽と、水槽の液体を循環する循環ポンプと、水
槽と循環ポンプの吸込み側を連通する供給管と、水槽と
循環ポンプの吐出側を連通する吐出管と、吐出管に設け
られた第１の気体供給部と、第１の気体供給部と水槽の
間の吐出管に設けられた気液溶解タンクと、吐出管の水
槽吐出し部に設けられた微細気泡発生手段と、気液溶解
タンクの吐出側の吐出管に設けられた分岐管と、分岐管
に設けられた弁とで構成され、第１の気体供給部から気
体を供給する場合に分岐管に設けられた弁を開放するよ
うにした気泡発生装置であり、微細気泡発生の運転スタ
ート時に分岐管に設けられた弁を開放することにより、
第１の気体供給部から気液溶解タンクへの気体の供給が
低圧、かつ、短時間で行うことが可能となり、気液溶解
タンクへの気体の供給が十分に行われた後に分岐管に設
けられた弁を閉じることにより、循環ポンプ吐出側の圧
力が上昇し、気液溶解タンクにおいて気体と液体が混合
溶解されることで、低圧で微細気泡発生手段から微細気
泡を発生させることができるという作用を有する。

【００１７】本発明の請求項２に記載された発明は、水
槽と、水槽の液体を循環する循環ポンプと、水槽と循環
ポンプの吸込み側を連通する供給管と、水槽と循環ポン
プの吐出側を連通する第１の吐出管と、水槽と循環ポン
プの吐出側を連通する第２の吐出管と、第１の吐出管に
設けられた第１の気体供給部と、第１の気体供給部と水
槽の間の第１の吐出管に設けられた気液溶解タンクと、
第１の吐出管の水槽吐出し部に設けられた微細気泡発生
手段と、気液溶解タンクの吐出側の第１の吐出管に設け
られた分岐管と、分岐管に設けられた第１の弁と、第２
の吐出管に設けられた第２の弁と、第２の吐出管の水槽
吐出し部に設けられた大気泡発生手段と、大気泡発生手
段に設けられた第２の気体供給部で構成され、分岐管を
第２の吐出管と連通するようにした気泡発生装置であ
り、第１の吐出管に設けられた分岐管を第２の吐出管と
連通させることにより、微細気泡と大気泡の両方を発生
させることができ、また、浴槽への配管も増加しないな
ど構成が簡単になるという作用を有する。

【００１８】本発明の請求項３に記載された発明は、請
求項１または２に記載の気泡発生装置において、気泡発
生運転終了時に分岐管に設けられた弁を開放するように
したものであり、気泡発生運転終了時に循環ポンプ吐出
側の吐出管内の圧力がすみやかに減圧され、これにより
循環ポンプへのエアーの逆流を防止することができ、再
運転を行う場合循環ポンプのエアー噛み運転が防止され
ているので速やかに循環ポンプが液体を吸引し吐出する
ことができるという作用を有する。

【００１９】本発明の請求項４に記載された発明は、請
求項２または３に記載の気泡発生装置において、第１の
気体供給部より気体が供給されている場合、第２の気体
供給部に設けられた開閉弁が閉じられているようにした
ものであり、微細気泡発生の運転スタート時に分岐管に
設けられた弁を開放することにより、第１の気体供給部
から気液溶解タンクへの気体の供給が低圧かつ短時間行
われ、第２の吐出管の水槽吐出し部に設けられた大気泡
発生手段においては、液体が供給されるときに第２の気
体供給部に設けられた開閉弁が閉じられていことによ
り、第２の気体供給部より気体が供給されることがな
く、微細気泡発生の運転時に大気泡発生手段より大気泡
を発生させないという作用を有する。

【００２０】本発明の請求項５に記載された発明は、請
求項１〜４のいずれかに記載の気泡発生装置において、
気液溶解タンクの流入部に気液混合部を設け、気液溶解
タンクと連通する連通管を設けたものであり、気液溶解
タンク内の気体と循環ポンプの吐出側から吐出管より供
給される流体とを、駆動装置なしに連続的に混合溶解す
ることができるという作用を有する。

【００２１】本発明の請求項６に記載された発明は、請
求項１〜５のいずれかに記載の気泡発生装置において、
第１の気体供給部と気液混合部を、気液溶解タンクに対
し並列に設けたものであり、第１の気体供給部から供給
される気体の混合溶解を安定して行うことでき、それに
より安定した微細気泡の発生を行うことができるという
作用を有する。

【００２２】本発明の請求項７に記載された発明は、請
求項１〜６のいずれかに記載の気泡発生装置において、
気液溶解タンクに水位検知手段を設けたものであり、気
液溶解タンクへの気体の供給レベルを検知することがで
きるため、気液溶解タンクへの気体の過剰供給および不
足を防ぐことができ、気液溶解タンクからの未溶解気体
の流出防止を行うことができるため、安定した微細気泡
発生運転を行うことができるという作用を有する。

【００２３】本発明の請求項８に記載された発明は、請
求項２〜８のいずれかに記載の気泡発生装置において、
第２の気体供給部からの気体供給を第１の気体供給部か
ら行わせ、第２の気体供給部を設けていない構成とした
ものであり、大気泡発生の運転において第１の気体供給
部より気体を供給することにより、簡単な構成で安定し
た大気泡の発生を行うことができるという作用を有す
る。

【００２４】以下、本発明の実施の形態について図面を
参照して説明する。

【００２５】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１の気泡発生装置のシステム構成図である。

【００２６】図１に示すように、この実施の形態１の気
泡発生装置１８は、水槽と循環ポンプ２を備え、水槽１
と循環ポンプ２の吸込み側は供給管３で連通し、また、
水槽１と循環ポンプ２の吐出側は吐出管４で連通してい
る。

【００２７】前記吐出管４には第１の気体供給部５を設
けている。この第１の気体供給部５は、エジェクタ６
と、エジェクタ６への気体供給管７と、気体供給管７に
設けられた定流量弁８と、気体供給管７に設けられた逆
止弁９を備えている。

【００２８】また、吐出管４の水槽１側の端部には、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
発生体１０を設けている。

【００２９】また、吐出管４における気体供給部５と水
槽１間の部分には、気液溶解タンク１１を設けている。
この気液溶解タンク１１は、上限水位検知用の水位セン
サ１４ａと下限水位検知用の水位センサ１４ｂよりなる
水位センサ１４と、気泡の流出の防止を行う粒状体の集
合体である未溶解気泡流出防止手段１５と、気体１６
と、流体１７を内蔵している。

【００３０】また、気液溶解タンク１１の吐出側の吐出
管４には、水槽１と連通された分岐管１２を設けてあ
り、この分岐管１２には弁１３を設けている。

【００３１】気泡発生装置１８を制御する制御部１９
は、循環ポンプ２に対しケーブル２０で、弁１３に対し
ケーブル２１で、水位センサ１４に対しケーブル２２で
それぞれ接続されている。

【００３２】図中の２３は流体の流れ、２４は水槽１内
の液体、２５は水槽１に吐出された微細もしくは大きい
気泡である。

【００３３】次に、上記構成の気泡発生装置の動作につ
いて説明を行う。微細気泡発生の運転をスタートする
と、吐出管１２に設けられた弁１３が開放状態となり、
循環ポンプ２が運転をスタートし、供給管３を通じて水
槽１の液体２４が吸引され、循環ポンプ２から吐出管４
へ液体２４が吐出される。気体供給部５に液体２４が供
給されると、気体供給部５ではエジェクタ効果により気
体供給管７と定流量弁８と逆止弁９とを通じて気体がエ
ジェクタ６へ吸引され、エジェクタ６で液体２４と気体
が混合溶解されながら気液溶解タンク１１内に噴出され
る。このとき、気液溶解タンク１１の吐出側の吐出管４
に設けられ水槽１と連通された分岐管１２の弁１３が制
御部１９からの制御信号により開放されているため、エ
ジェクタ６の吐出側が低圧となり、エジェクタ６は低圧
かつ短時間で大量の気体を吸引することが可能となり、
気液溶解タンク１１に短時間に気体を供給することが可
能となる。気液溶解タンク１１に気体１６が供給され、
水位センサ１４ｂ（例：電極間抵抗測定タイプ、マイク
ロ波タイプ、光電スイッチタイプ、静電容量タイプ）が
水位の低下を検知すると、制御部１９へ検知信号が送ら
れ、制御部１９は分岐管１２に設けられた弁１３を閉じ
る。これにより、エジェクタ６の吐出側の圧力が上昇す
ることにより、エジェクタ６からの気体の吸引が停止す
る。エジェクタ６の吐出側から気液溶解タンク１１へ供
給された流体１７は、気液溶解タンク１１の上部から気
液溶解タンク１１の流体１７の水面に衝突し、気液溶解
タンク１１内の気体１６を巻き込みながら流体１７の中
に吐出されて混合溶解され、気体の溶解した流体１７は
気液溶解タンク１１の吐出側の吐出管４を通じて微細気
泡発生体１０に供給されて水槽１内の液体２２の中に吐
出され、微細気泡を発生させる。

【００３４】気液溶解タンク１１内の気体１６が混合溶
解され、かつ、減少して気液溶解タンク１１内の水位が
上昇し、水位センサ１４ａが検知すると、制御部１９へ
検知信号が送られ、制御部１９は分岐管１２に設けられ
た弁１３を開放する。これにより、エジェクタ６の吐出
側が低圧となり、エジェクタ６は低圧、かつ、短時間で
大量の気体を吸引することが可能となり、気液溶解タン
ク１１に短時間に気体を供給することが可能となる。気
液溶解タンク１１に気体が供給され水位センサ１４ｂが
水位の低下を検知すると、制御部１９へ検知信号が送ら
れ、制御部１９は分岐管１２に設けられた弁１３を閉じ
る。これにより、エジェクタ６の吐出側の圧力が上昇す
ることにより、エジェクタ６からの気体の吸引が停止す
る。エジェクタ６の吐出側から気液溶解タンク１１へ供
給された流体は、気液溶解タンク１１の上部から気液溶
解タンク１１の流体１７の水面に衝突し、気液溶解タン
ク１１内の気体１６を巻き込みながら流体１７の中に吐
出されて混合溶解され、気体の溶解した流体１７は気液
溶解タンク１１の未溶解気泡流出防止手段１５で未溶解
気泡が捕捉分離され、吐出側の吐出管４を通じて微細気
泡発生体１０に供給され、水槽１内の液体２４の中に吐
出され、再び微細気泡を発生させる。エジェクタ６から
の気体の吸引時間は短時間（数秒）で、水槽１内に発生
している微細気泡の消泡時間に対して短時間であるた
め、水槽１内の微細気泡の発生状況が殆ど変化しない間
に、再び微細気泡を発生させることが可能となる。これ
を繰り返すことにより、気体供給を低圧で行うことが可
能であるため、循環ポンプ２の吐出圧力が低圧であって
も、長時間微細気泡を発生させることが可能となる。

【００３５】また、微細気泡運転終了時に分岐管１２に
設けられた弁１３を開放させることにより、循環ポンプ
２の吐出管４内の圧力がすみやかに減圧され、これによ
り循環ポンプ２へのエアーの逆流を防止することがで
き、再運転を行う場合に循環ポンプ２のエアー噛み運転
を防止するので、速やかに循環ポンプ２が液体２４を吸
引し吐出することが可能となる。

【００３６】以上のように実施の形態１の気泡発生装置
は、微細気泡発生の運転スタート時に分岐管１２に設け
られた弁１３を開放することにより、第１の気体供給部
５から気液溶解タンク１１への気体１６の供給が低圧、
かつ、短時間に行うことが可能となり、気液溶解タンク
１１への気体１６の供給が十分に行われた後に分岐管１
２に設けられた弁１３を閉じることにより、循環ポンプ
２の吐出側の圧力が上昇し、気液溶解タンク１１におい
て気体１６と液体２４が混合溶解されることで、低圧で
微細気泡発生手段１０から微細気泡を発生させることが
でき、したがって、小型のポンプを用い、簡単な構成
で、性能が安定した信頼性の高い気泡発生装置を提供す
ることができる。

【００３７】（実施の形態２）図２は、本発明の実施の
形態２の気泡発生装置のシステム構成図、図３は、同気
泡発生装置における気液混合部の断面図である。

【００３８】以下、本発明の実施の形態２の気泡発生装
置について図２、図３を用いて説明する。なお、先の実
施の形態１と重複する説明は省略する。

【００３９】図２に示すように、この実施の形態２の気
泡発生装置は、先の実施の形態１の気泡発生装置１８に
気液混合部３０を付加した構成となっている。

【００４０】詳しく説明すると、気液混合部３０は、吐
出管４より分岐し、かつ、気液溶解タンク１１に連通す
る分岐管４ａに設けられ、内部にエジェクタ３１と、エ
ジェクタ３１に連通する連通管３２と、連通管３２に設
けられた定流量弁３３を備えて構成されている。

【００４１】前記エジェクタ３１は図３に示すように構
成され、すなわち、流入口を有するノズル部３４と、前
記ノズル部３４および連通管３２が臨む混合部３５と、
混合部３５の噴出側に設けたディフーザ部３６によって
構成されている。なお、図中の３７は連通管３２を接続
する接続部、３８は流体の流れである。

【００４２】次に、上記構成の実施の形態２の気泡発生
装置の動作について説明を行う。微細気泡発生の運転を
スタートすると、分岐管１２に設けられた弁１３が開放
状態となり、循環ポンプ２が運転をスタートし、供給管
３を通じて水槽１の液体２４が吸引され、循環ポンプ２
から吐出管４へ液体２４が吐出され、気体供給部５に液
体２４が供給されると、気体供給部５ではエジェクタ効
果により気体供給管７と定流量弁８と逆止弁９とを通じ
て気体がエジェクタ６へ吸引され、エジェクタ６で液体
２４と気体が混合溶解されながら気液溶解タンク１１内
に噴出される。このとき、気液溶解タンク１１の吐出側
の吐出管４に設けられ水槽１と連通された分岐管１２の
弁１３が、制御部１９からの制御信号により開放されて
いるため、エジェクタ６の吐出側が低圧となり、エジェ
クタ６は低圧、かつ、短時間で大量の気体を吸引するこ
とが可能となり、気液溶解タンク１１に短時間に気体１
６を供給することが可能となる。気液溶解タンク１１に
気体１６が供給され水位センサ１４ｂが水位の低下を検
知すると、制御部１９へ検知信号が送られ、制御部１９
は分岐管１２に設けられた弁１３を閉じる。これによ
り、エジェクタ６の吐出側の圧力が上昇することによ
り、エジェクタ６からの気体の吸引が停止する。エジェ
クタ６の吐出側から気液溶解タンク１１へ供給された流
体１７は、気液溶解タンク１１の上部から気液溶解タン
ク１１の流体１７の水面に衝突し、気液溶解タンク１１
内の気体１６を巻き込みながら流体１７の中に吐出され
て混合溶解され、同時に分岐管４ａの気液溶解タンク１
１の流入部に設けられた気液混合部３０においては、エ
ジェクタ３１のノズル部３４から供給される流体１７
と、連通管３２から定流量弁３３を通じて供給される気
液溶解タンク１１内の気体１６とが混合部３４で混合溶
解されながらディフーザ部３６を通過し、気液溶解タン
ク１１の上部から気液溶解タンク１１の流体１７の水面
に衝突し、気液溶解タンク１１内の気体１６を巻き込み
ながら流体１７の中に吐出されて混合溶解される。気体
１６の溶解した流体１７は気液溶解タンク１１の未溶解
気泡流出防止手段１５で未溶解気泡が捕捉分離され、吐
出側の吐出管４を通じて微細気泡発生体１０に供給さ
れ、水槽１内の液体２４の中に微細気泡を発生させる。

【００４３】ここで、気液混合部３０から気液溶解タン
ク１１内に噴出された混合流体中の気泡はエジェクタ３
１で混合溶解されているため気泡径が小さく、流体１７
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、短時間で気体１６を流体１７に溶解することがで
きる。

【００４４】以上のように実施の形態２の気泡発生装置
は、循環ポンプ２から吐出された液体が、気液溶解タン
ク１１の流入部に設けられた気液混合部３０から供給さ
れる気液溶解タンク１１内の気体１６とともに混合溶解
され、混合溶解された流体１７は気液溶解タンク１１上
部の気体１６を巻き込みながら気液溶解タンク１１の液
面に衝突し、さらに混合溶解され、余剰の気体１６は気
液混合部３０に循環されるため、低圧で、かつ、短時間
で気体１６を流体１７に溶解することができ、小型のポ
ンプを用い、簡単な構成で、性能が安定した信頼性の高
い気泡発生装置を提供することができる。

【００４５】（実施の形態３）図４は、本発明の実施の
形態３の気泡発生装置のシステム構成図である。

【００４６】以下、本発明の実施の形態３の気泡発生装
置について図４を用いて説明する。なお、先の実施の形
態１および２と重複する説明は省略する。

【００４７】図４に示すように、この実施の形態３の気
泡発生装置は、先の実施の形態２の気泡発生装置１８に
おいて、大気泡発生手段４３および第２の気体供給部４
７を設けた構成となっている。

【００４８】さらに詳しく説明すると、水槽１と循環ポ
ンプ２の吐出側は吐出管４と分岐した吐出管４０で連通
されており、この吐出管４０には弁４１を設けている。
そして弁４１は制御部１９にケーブル４２で接続されて
いる。前記吐出管４０の水槽１吐出し部には大気泡発生
手段４３を設けている。気液分離タンク１１の吐出側の
吐出管４は分岐管４４により吐出管４０に連通されてお
り、分岐管４４には弁４５を設けてあり、弁４５はケー
ブル４６で制御部１９に接続されている。前記大気泡発
生手段４３には第２の気体供給部４７を設けてあり、第
２の気体供給部４７は、エジェクタ４８と、気体供給管
４９と、定流量弁５０とは気体供給管４９に設けられた
逆止弁５１および弁５２を内蔵した構成となっており、
弁５２はケーブル５３で制御部１９に接続されている。

【００４９】次に、上記構成の実施の形態３の気泡発生
装置１８の動作について説明を行う。

【００５０】大気泡の発生の運転をスタートすると、吐
出管４０に設けられた弁４１と分岐管４４に設けられた
弁４５が開放状態となり、循環ポンプ２が運転をスター
トし供給管３を通じて水槽１の液体２４が吸引され、循
環ポンプ２から吐出管４と吐出管４０に液体２４が吐出
される。ここで、大気泡発生手段４３側の配管抵抗は微
細気泡発生体１０側の配管抵抗に比べ小さいため、循環
ポンプ２から吐出された液体２４は大部分が大気泡発生
手段４３側へ吐出される。大気泡発生手段４３の第２の
気体供給部４７に流体１７が供給されると、第２の気体
供給部４７に設けられたエジェクタ４８のエジェクタ効
果により、気体供給管４９の定流量弁５０と逆止弁５１
を通じて気体１６が大気泡発生手段４３に供給され、水
槽１内に大気泡が供給される。

【００５１】微細気泡発生の運転をスタートすると、吐
出管４０に設けられた弁４１と大気泡発生手段４３に設
けられた弁５２は閉鎖状態となり、循環ポンプ２が運転
をスタートし供給管３を通じて水槽１の液体２４が吸引
され、循環ポンプ２から吐出管４へ液体２４が吐出さ
れ、気体供給部５に液体２４が供給されると、気体供給
部５ではエジェクタ効果により気体供給管７と定流量弁
８と逆止弁９とを通じて気体がエジェクタ６へ吸引さ
れ、エジェクタ６で液体２４と気体１６が混合溶解され
ながら気液溶解タンク１１内に噴出される。このとき、
気液溶解タンク１１の吐出側の吐出管４と吐出管４０と
連通する分岐管４４に設けられた弁４５が制御部１９か
らの制御信号により開放されているため、エジェクタ６
の吐出側が低圧となり、エジェクタ６は低圧、かつ、短
時間で大量の気体を吸引することが可能となり、気液溶
解タンク１１に短時間に気体を供給することが可能とな
る。このとき、大気泡発生手段４３に設けられた第２の
気体供給部４７の弁５２を制御部１９からの制御信号に
より閉鎖されているため、大気泡発生手段４３から大気
泡が水槽１内へ吐出されることがない。気液溶解タンク
１１に気体１６が供給され水位センサ１４ｂが水位の低
下を検知すると、制御部１９へ検知信号が送られ、制御
部１９は分岐管４４に設けられた弁４５を閉じる。これ
により、エジェクタ６の吐出側の圧力が上昇することに
より、エジェクタ６からの気体の吸引が停止する。エジ
ェクタ６の吐出側から気液溶解タンク１１へ供給された
流体１７は、気液溶解タンク１１の上部から気液溶解タ
ンク１１の流体１７の水面に衝突し、気液溶解タンク１
１内の気体１６を巻き込みながら流体１７の中に吐出さ
れて混合溶解され、同時に分岐管４ａの気液溶解タンク
１１の流入部の設けられた気液混合部３０においては、
エジェクタ３１のノズル部３４から供給される流体１７
と、連通管３２から定流量弁３３を通じて供給される気
液溶解タンク１１内の気体１６とが混合部３４で混合溶
解されながらディフーザ部３６を通過して気液溶解タン
ク１１の上部から気液溶解タンク１１の流体１７の水面
に衝突し、気液溶解タンク１１内の気体１６を巻き込み
ながら流体１７の中に吐出されて混合溶解される。気体
１６の溶解した流体１７は気液溶解タンク１１の未溶解
気泡流出防止手段１５で未溶解気泡が捕捉分離され、吐
出側の吐出管４を通じて微細気泡発生体１０に供給さ
れ、水槽１内の液体２４の中に吐出され、微細気泡を発
生させる。

【００５２】ここで、気液混合部３０から気液溶解タン
ク１１内に噴出された混合流体中の気泡はエジェクタ３
１で混合溶解されているため気泡径が小さく、流体１７
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、短時間で気体１６を流体１７に溶解することがで
きる。

【００５３】以上のように実施の形態３の気泡発生装置
は、微細気泡発生の運転スタート時に分岐管に設けられ
た弁を開放することにより、第１の気体供給部から気液
溶解タンクへの気体の供給が低圧、かつ、短時間行わ
れ、第２の吐出管の水槽吐出し部に設けられた大気泡発
生手段においては、液体が供給される時に第２の気体供
給部に設けられた開閉弁が閉じられていことにより、第
２の気体供給部より気体が供給されることがなく、微細
気泡発生の運転時に大気泡発生手段より大気泡が発生す
ることがない。

【００５４】（実施の形態４）図５は、本発明の実施の
形態４の気泡発生装置のシステム構成図である。

【００５５】以下、本発明の実施の形態４の気泡発生装
置について図５を用いて説明する。なお、先の実施の形
態１〜３と重複する説明は省略する。

【００５６】図４に示すように、この実施の形態４の気
泡発生装置は、先の実施の形態３の気泡発生装置１８に
おける第２の気体供給部４７を除いた構成となってい
る。

【００５７】すなわち、水槽１と循環ポンプ２の吐出側
は吐出管４と分岐した吐出管４０で連通されており、こ
の吐出管４０には弁４１を設けている。そして弁４１は
制御部１９にケーブル４２で接続されている。前記吐出
管４０の水槽１の吐出し部には大気泡発生手段４３を設
けている。気液分離タンク１１の吐出側の吐出管４は分
岐管４４により吐出管４０に連通されており、分岐管４
４には弁４５を設けてあり、弁４５はケーブル４６で制
御部１９に接続されている。

【００５８】次に、上記構成の実施の形態４の気泡発生
装置の動作について説明を行う。

【００５９】大気泡発生の運転をスタートすると、吐出
管４０に設けられた弁４１と分岐管４４に設けられた弁
４５が開放状態となり、循環ポンプ２が運転をスタート
し、供給管３を通じて水槽１の液体２４が吸引され、循
環ポンプ２から吐出管４と吐出管４０に液体２４が吐出
される。循環ポンプ２から吐出される液体２４は、吐出
管４側と吐出管４０側に対し吐出される。気体供給部５
に液体２４が供給されると、気体供給部５ではエジェク
タ効果により気体供給管７と定流量弁８と逆止弁９とを
通じて気体がエジェクタ６へ吸引され、エジェクタ６で
液体２４と気体が混合溶解されながら気液溶解タンク１
１内に噴出される。このとき、気液溶解タンク１１の吐
出側の吐出管４に設けられ水槽１と連通された分岐管４
４の弁４５が制御部１９からの制御信号により開放され
ているため、エジェクタ６の吐出側が低圧となり、エジ
ェクタ６は低圧、かつ、短時間で大量の気体を吸引する
ことが可能となり、気液溶解タンク１１と分岐管４４と
吐出管４０を通じて大気泡発生手段４３に混合流体が供
給され、水槽１内に大気泡が吐出される。

【００６０】微細気泡発生の運転をスタートすると、吐
出管４０に設けられた弁４１は閉鎖状態となり、循環ポ
ンプ２が運転をスタートし供給管３を通じて水槽１の液
体２４が吸引され、循環ポンプ２から吐出管４へ液体２
４が吐出され、気体供給部５に液体２４が供給される
と、気体供給部５ではエジェクタ効果により気体供給管
７と定流量弁８と逆止弁９とを通じて気体がエジェクタ
６へ吸引され、エジェクタ６で液体２４と気体１６が混
合溶解されながら気液溶解タンク１１内に噴出される。

【００６１】このとき、気液溶解タンク１１の吐出側の
吐出管４と吐出管４０と連通する分岐管４４に設けられ
た弁４５が制御部１９からの制御信号により開放されて
いるため、エジェクタ６の吐出側が低圧となり、エジェ
クタ６は低圧、かつ、短時間で大量の気体１６を吸引す
ることが可能となり、気液溶解タンク１１に短時間に気
体１６を供給することが可能となる。気液溶解タンク１
１に気体１６が供給され水位センサ１４ｂが水位の低下
を検知すると、制御部１９へ検知信号が送られ、制御部
１９は分岐管４４に設けられた弁４５を閉じる。これに
より、エジェクタ６の吐出側の圧力が上昇することによ
り、エジェクタ６からの気体の吸引が停止する。エジェ
クタ６の吐出側から気液溶解タンク１１へ供給された流
体１７は気液溶解タンク１１の上部から気液溶解タンク
１１の流体１７の水面に衝突し、気液溶解タンク１１内
の気体１６を巻き込みながら流体１７の中に吐出されて
混合溶解され、同時に分岐管４ａの気液溶解タンク１１
の流入部の設けられた気液混合部３０においては、エジ
ェクタ３１のノズル部３４から供給される流体１７と、
連通管３２から定流量弁３３を通じて供給される気液溶
解タンク１１内の気体２３とが混合部３４で混合溶解さ
れながらディフーザ部３６を通過して気液溶解タンク１
１の上部から気液溶解タンク１１の流体１７の水面に衝
突し、気液溶解タンク１１内の気体１６を巻き込みなが
ら流体１７の中に吐出されて混合溶解される。気体１６
の溶解した流体１７は、気液溶解タンク１１の未溶解気
泡流出防止手段１５で未溶解気泡が捕捉分離され、吐出
側の吐出管４を通じて微細気泡発生体１０に供給され水
槽１内の液体２４の中に吐出され、微細気泡を発生させ
る。

【００６２】ここで、気液混合部３０から気液溶解タン
ク１１内に噴出された混合流体中の気泡はエジェクタ３
１で混合溶解されているため気泡径が小さく、流体１７
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、短時間で気体１６を流体１７に溶解することがで
きる。

【００６３】以上のように実施の形態４の気泡発生装置
は、大気泡発生用の気体供給部と微細気泡発生時の気体
供給部を共用させることが可能となり、簡単な構成で、
安定した大気泡と微細気泡の発生を行うことができる。

【００６４】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
は、水槽と、前記水槽の液体を循環する循環ポンプと、
前記水槽と前記循環ポンプの吸込み側を連通する供給管
と、前記水槽と前記循環ポンプの吐出側を連通する吐出
管と、前記吐出管に設けられた第１の気体供給部と、前
記第１の気体供給部と前記水槽の間の前記吐出管に設け
られた気液溶解タンクと、前記吐出管の水槽吐出し部に
設けられた微細気泡発生手段と、前記気液溶解タンクの
吐出側の吐出管に設けられた分岐管と、前記分岐管に設
けられた弁とで構成された気泡発生装置であって、前記
第１の気体供給部から気体を供給する場合に前記分岐管
に設けられた弁を開放する構成の気泡発生装置としたの
で、微細気泡発生の運転スタート時に分岐管に設けられ
た弁を開放することにより、第１の気体供給部から気液
溶解タンクへの気体の供給が低圧、かつ、短時間行うこ
とが可能となり、気液溶解タンクへの気体の供給が十分
に行われた後に分岐管に設けられた弁を閉じることによ
り、循環ポンプ吐出側の圧力が上昇し、気液溶解タンク
において気体と液体が混合溶解されることで、低圧で微
細気泡発生手段から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、性能が安定した信
頼性の高い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の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２の気泡発生装置のシステ
ム構成図

【図３】同気泡発生装置における気液混合部の断面図

【図４】本発明の実施の形態３の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４の気泡発生装置のシステ
ム構成図

【図６】従来の噴流浴装置のシステム構成図

【図７】同噴流浴装置におけるシャトルバルブの断面図

【図８】同噴流浴装置におけるレリーフバルブの断面図

【図９】同噴流浴装置における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 吐出管 ４ａ 分岐管 ５ 第１の気体供給管 ６ エジェクタ ７ 気体供給管 ８ 定流量弁 ９ 逆止弁 １０ 微細気泡発生体 １１ 気液溶解タンク １２ 分岐管 １３ 弁 １４ 水位センサ １４ａ 水位センサ １４ｂ 水位センサ １５ 未溶解気泡流出防止手段 １６ 気体 １７ 流体 １８ 気泡発生装置 １９ 制御部 ２０ ケーブル ２１ ケーブル ２２ ケーブル ２３ 流体の流れ ２４ 液体 ２５ 微細気泡 ３０ 気液混合部 ３１ エジェクタ ３２ 連通管 ３３ 定流量弁 ３４ ノズル部 ３５ 混合部 ３６ ディフーザ部 ３７ 接続部 ３８ 流体の流れ ４０ 吐出管 ４１ 弁 ４２ ケーブル ４３ 大気泡発生手段 ４４ 分岐管 ４５ 弁 ４６ ケーブル ４７ 第２の気体供給部 ４８ エジェクタ ４９ 気体供給管 ５０ 定流量弁 ５１ 逆止弁 ５２ 弁 ５３ ケーブル

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水槽と、前記水槽の液体を循環する循環ポ
   ンプと、前記水槽と前記循環ポンプの吸込み側を連通す
   る供給管と、前記水槽と前記循環ポンプの吐出側を連通
   する吐出管と、前記吐出管に設けられた第１の気体供給
   部と、前記第１の気体供給部と前記水槽の間の前記吐出
   管に設けられた気液溶解タンクと、前記吐出管の水槽吐
   出し部に設けられた微細気泡発生手段と、前記気液溶解
   タンクの吐出側の吐出管に設けられた分岐管と、前記分
   岐管に設けられた弁とで構成され、前記第１の気体供給
   部から気体を供給する場合に前記分岐管に設けられた弁
   を開放するようにしたことを特徴とする気泡発生装置。
2. 【請求項２】水槽と、前記水槽の液体を循環する循環ポ
   ンプと、前記水槽と前記循環ポンプの吸込み側を連通す
   る供給管と、前記水槽と前記循環ポンプの吐出側を連通
   する第１の吐出管と、前記水槽と前記循環ポンプの吐出
   側を連通する第２の吐出管と、前記第１の吐出管に設け
   られた第１の気体供給部と、前記第１の気体供給部と前
   記水槽の間の前記第１の吐出管に設けられた気液溶解タ
   ンクと、前記第１の吐出管の水槽吐出し部に設けられた
   微細気泡発生手段と、前記気液溶解タンクの吐出側の第
   １の吐出管に設けられた分岐管と、前記分岐管に設けら
   れた第１の弁と、前記第２の吐出管に設けられた第２の
   弁と、前記第２の吐出管の水槽吐出し部に設けられた大
   気泡発生手段と、前記大気泡発生手段に設けられた第２
   の気体供給部で構成され、前記分岐管を第２の吐出管と
   連通するようにしたことを特徴とする気泡発生装置。
3. 【請求項３】気泡発生運転終了時に分岐管に設けられた
   弁を開放するようにしたことを特徴とする請求項１また
   は２記載の気泡発生装置。
4. 【請求項４】第１の気体供給部より気体が供給されてい
   る場合、第２の気体供給部に設けられた開閉弁が閉じら
   れていることを特徴とする請求項２または３記載の気泡
   発生装置。
5. 【請求項５】気液溶解タンクの流入部に気液混合部を設
   け、前記気液溶解タンクと連通する連通管を設けたこと
   を特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の気泡発生
   装置。
6. 【請求項６】第１の気体供給部と気液混合部を、気液溶
   解タンクに対し並列に設けたことを特徴とする請求項１
   〜５のいずれかに記載の気泡発生装置。
7. 【請求項７】気液溶解タンクに水位検知手段を設けたこ
   とを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の気泡発
   生装置。
8. 【請求項８】第２の気体供給部からの気体供給を第１の
   気体供給部から行わせ、第２の気体供給部を設けていな
   いことを特徴とする請求項２〜８のいずれかに記載の気
   泡発生装置。