JP2005034624A - 微細気泡風呂装置及びその気泡発生用ノズル - Google Patents

Abstract

【課題】微細な気泡を発生する微細気泡風呂装置及びその気泡発生用ノズルを提供する。
【解決手段】液体に気体を溶解した飽和溶液を製造する飽和溶液製造装置３と、浴槽５に取付けた気泡発生用ノズル７と、給湯手段９とを備え、前記気泡発生用ノズル７と前記給湯手段９又は前記飽和溶液製造装置３との接続状態を切換え自在のバルブ手段１５Ａ，１５Ｂを備えた構成であり、微細気泡を発生させるための気泡発生用ノズル７は、前記飽和溶液製造装置３から送給される飽和溶液の流路内に配置したオリフィス５９の下流側に、網部材６１を備え、網部材６１を通過した後の流体の流れ方向を屈曲するための流れ方向屈曲部を前記流路に設けると共に上記流れ方向屈曲部を通過した直後の流体を対流する対流室５７を備え、この対流室５７の出口６７に微細目の網部材６９を備えた構成である。
【選択図】図１

Description

本発明は、気泡の径が例えば１〜３μｍと微細な気泡を発生する微細気泡風呂装置及びその気泡発生用ノズルに係り、さらに詳細には、給湯又は追焚きを行う際に使用するノズルと気泡発生用ノズルとを共用した微細気泡風呂装置及びそのノズルに関する。

従来、一般的な風呂装置としては、例えば追焚き用の釜と浴槽は循環用の配管によって接続してあり、かつ前記浴槽には、前記釜への吸入口と前記釜からの吐出口がそれぞれ別個に設けてあるのが一般的である。上記構成においては、前記吸入口と吐出口に対応して２個の穴を浴槽に加工しなければならず、施工が厄介であるという問題がある。

そこで、近年は、循環金具として、１個のノズル本体に前記吸引口と吐出口とを備えた構成が開発されている。この構成によれば、浴槽に加工する穴は１個でよく、加工が容易なものである。

ところで、風呂装置を微細気泡風呂装置として使用する場合には、風呂装置に微細気泡発生装置を取り付ける必要がある（例えば特許文献１，２参照）。
特開２００１−２５９４８１号公報 特開２００２−８６０１８号公報

前記特許文献１，２に記載の微細気泡発生用のノズルにおいては、前述した従来の循環金具には使用することができず、ノズルを取付けるために浴槽に新たな穴を加工しなければならいという問題がある。また、例えば給湯又は追焚き用の釜に接続したノズルと微細気泡発生用のノズルとを共用することができず、それぞれ浴槽に個別に取付けなければならないという問題がある。

また、従来のノズルは、より微細な気泡の発生が充分でないという問題がある。

本発明は前述のごとき従来の問題に鑑みてなされたもので、本発明に係る微細気泡風呂装置は、液体に気体を溶解した溶解液を製造する溶解液製造装置と、浴槽に取付けた気泡発生用ノズルと、給湯手段とを備え、前記溶解液製造装置と前記気泡発生用ノズルとを接続した接続管に前記給湯手段を接続して設け、前記気泡発生用ノズルと前記溶解液製造装置とを接続、遮断自在かつ前記気泡発生用ノズルと前記給湯手段とを接続、遮断自在のバルブ手段を前記接続管に備えているものである。

また、本発明は、溶解液製造装置から送給された溶解液から微細気泡を発生させるための気泡発生用ノズルであって、前記溶解液製造装置から送給される溶解液の流路内に配置したオリフィスの下流側に、微細目の網部材を備えた圧力解放室を設け、前記網部材を通過した後の流体の流れ方向を屈曲するための流れ方向屈曲部を前記圧力解放室に設けると共に上記流れ方向屈曲部を通過した直後の流体を対流する対流室を備えている構成である。

また、本発明は、上記気泡発生用ノズルにおいて、前記対流室の容積は、前記圧力解放室の容積より大きな構成である。

また、本発明は、上記気泡発生用ノズルにおいて、流れ方向屈曲部に流体衝突部を備えられている構成である。

本発明によれば、気泡発生用ノズルは従来の循環金具と同様に、１個のノズル本体に吸引口と流入口（吐出口）とを備えた構成であるから、浴槽に対して容易に取付けることができ、前述したごとき従来の問題を解消することができるものである。

図１を参照するに、本発明の実施形態に係る微細気泡風呂装置１は、液体（湯）と気体（空気）とを混合撹拌して液体に気体を溶解した溶解液としての飽和溶液を製造する溶解液製造装置としての飽和溶液製造装置３と、水、湯等を貯留する液槽としての浴槽５に取付けた気泡発生用ノズル７（詳細な構成は後述する）と、例えば給湯器又は追焚き釜などのごとき給湯手段９とを備えている。

前記飽和溶液製造装置３は、例えばポンプによって吸引し吐出する加圧流体（湯）内に空気を溶解する作用をなすものであって、公知の構成を採用可能であるから、前記飽和溶液製造装置３についての詳細な説明は省略する。また、前記給湯手段９としては、一般的な給湯器や追焚き用の釜を採用可能であるから、前記給湯手段９についての詳細な説明は省略する。

前記気泡発生用ノズル７は、前記浴槽（液槽）５内の流体（湯）を吸引する吸引口（図１には図示省略）を備えると共に浴槽５内へ流体を吐出する吐出口とを備えた構成であって、前記気泡発生用ノズル７の吸引口、吐出口と前記飽和溶液製造装置３は接続管１１Ａ，１１Ｂによって接続してある。そして、上記接続管１１Ａ，１１Ｂには、前記給湯手段９に接続した接続管１３Ａ，１３Ｂがバルブ手段１５Ａ，１５Ｂを介して接続してある。

上記バルブ手段１５Ａ，１５Ｂは、前記気泡発生用ノズル７と前記飽和溶液製造装置３とを接続したときには前記気泡発生用ノズル７と前記給湯手段９との接続を遮断し、逆に前記気泡発生用ノズル７と前記給湯手段９とを接続したときには前記気泡発生用ノズル７と前記飽和溶液製造装置３との接続を遮断する作用をなすものであって、一種の切換バルブをなすものである。前記バルブ手段１５Ａ，１５Ｂの接続遮断及び前記飽和溶液製造装置３、給湯手段９のＯＮ，ＯＦＦを操作するための操作装置１９が設けられており、この操作装置１９は前記浴槽５に近接した位置に設けられている。

なお、上記バルブ手段１５Ａ，１５Ｂに替えて、図１に想像線で示すように、各接続管１１Ａ，１１Ｂ：１３Ａ，１３Ｂにそれぞれ開閉弁１７を個別に設けて、この開閉弁１７の開閉によって前述のバルブ手段１５Ａ，１５Ｂと同様に接続、遮断を行う構成とすることも可能である。

以上のごとき構成において、前記バルブ手段１５Ａ，１５Ｂを介して前記浴槽５と飽和溶液製造装置３とを接続し、当該飽和溶液製造装置３と浴槽５との間で湯を循環し、かつ前記飽和溶液製造装置３において湯内に空気を溶解して加圧した状態にある飽和溶液（加圧溶解水）を前記気泡発生用ノズル７から浴槽５内へ吐出すると、前記飽和溶液に溶解した状態にある空気が、粒径が例えば１〜３μｍの微細気泡として発生して、浴槽５内の透明な湯が乳白色化し、微細気泡風呂となるものである。

そして、湯の循環を停止して、前記飽和溶液製造装置３からの浴槽５への飽和溶液の吐出を停止すると、浴槽５内においての微細気泡の発生が停止すると共に、浴槽５内においては微細な気泡が湯の表面に浮上し、気泡が潰れて再び透明になるものである。

ところで、浴槽５内に微細な気泡を発生させ、この気泡が潰れるときに超音波が発生すると共にマイナスイオンが発生するものである。また、気泡の粒径が１〜３μｍと微細であることにより、微細気泡が入浴者の毛穴に入り込み洗浄効果を発揮すると共に、前記超音波の発生により、水（湯）が活性化して入浴中の体に対するマッサージ効果が高まるものである。

次に、操作装置１９を操作して前記バルブ手段１５Ａ，１５Ｂの接続状態を切り換えると、前記気泡発生用ノズル７と給湯手段９とが接続され、浴槽５内の湯を循環することができる。この場合、循環する湯を給湯手段９によって加温（加熱）することができるものの、循環する湯には飽和状態に空気を溶解してないので、微細な気泡を発生することはないものである。すなわち、追焚きが可能なものである。

なお、前記給湯手段９が湯を供給する機能のみであって、循環する機能を有しない場合には、前記浴槽５に対して湯を供給することができるものである。この場合、湯の流れは給湯手段９から浴槽５側への一方向のみであるから、接続管１３Ａ，１３Ｂの２本は必要なく一本のみでも良いものである。

上記説明より理解されるように、前記微細気泡風呂装置によれば、微細気泡を発生させることができると共に、追焚きを行うこともできるものである。また、気泡発生用ノズル７は飽和溶液製造装置３と給湯手段９とに共用できるものであり、浴槽５に加工する穴は１個が良いこととなり、施工が容易なものである。

次に、図２，３を用いて前記気泡発生用ノズル７の構成について詳細に説明する。

前記気泡発生用ノズル７は、図２に示すように、浴槽（液槽）５に取付け自在のノズル本体２１と、当該ノズル本体２１に対して着脱可能のキャップ部材２３とを備えてなるものである。

前記ノズル本体２１は、前記浴槽（液槽）５の外側へ取付ける外側本体２５と前記浴槽５の内側から取付ける内側本体２７とを備えてなるものであり、前記外側本体２５は大略円筒形状をなすものであって、前記浴槽５の外面に当接自在のフランジ部２９を備えている。前記内側本体２７は、前記浴槽５に形成した穴５Ｈを貫通して前記外側本体２５の大径穴３１の内周面に形成した螺子部へ螺入自在の円筒部３３を備えると共に、前記外側本体２５の前記フランジ部２９との間に前記浴槽５を挟み込み自在のフランジ部３５を備えた構成である。

したがって、前記浴槽５の穴５Ｈに対応して外側本体２５を位置せしめると共に、浴槽５の内側から内側本体２７の円筒部３３を前記外側本体２５の大径穴３１の螺子部に螺入して強固に締付けることにより、前記浴槽５に対してノズル本体２１を取付けることができるものである。

前記外側本体２５における底部（大径穴３１の奥の部分）３７には、前記大径穴３１に連通した吸引口３９が形成してあり、上記底部３７の中央部には、前記飽和溶液製造装置３から供給される飽和溶液（加圧溶解液）の流路を形成する流入口（吐出口）４１が形成してある。この流入口４１は、前記底部３７から前記大径穴３１内へ突設した円筒形状の中空パイプ４３に連通してある。この中空パイプ４３の内孔４３Ｈは前記流入口４１に連続した流路を構成するものである。

前記吸引口３９及び流入口４１は、前述したように接続管１１Ａ，１１Ｂを介して前記飽和溶液製造装置３に接続してあると共に、接続管１３Ａ，１３Ｂを介して前記給湯手段９に接続してある。したがって、浴槽（液槽）５内の湯を循環するときには、浴槽５内の湯は吸引口３９を経て吸引され、流入口４１及び中空パイプ４３の内孔４３Ｈを経て浴槽５内へ湯が流入されるものである。

前記キャップ部材２３は、前記内側本体２７におけるフランジ部３５の外周面と嵌合離脱可能の嵌合凹部４５を基端部側に備えた円筒形状のキャップ本体４７を備えており、このキャップ本体４７の先端部には、網部材４９を備えたフィルター５１が着脱可能に取付けてある。

前記フィルター５１より僅かに基端部寄りのキャップ本体４７の内面には、前記中空パイプ４３の内孔４３Ｈに嵌入可能の嵌合パイプ５３を支持する複数の支持ステー５４が設けてあり、前記嵌合パイプ５３の下部側には半円板形状の前後の区画壁５５Ａ，５５Ｂによって区画した対流室５７が形成してある。

前記嵌合パイプ５３は前記中空パイプ４３内に密に嵌合するものであって、この嵌合パイプ５３には前記流入口４１、中空パイプ４３の内孔４３Ｈと連通して流路を構成する内孔５３Ｈが形成してある。そして、流路としての前記内孔５３Ｈ内には適数の小孔５９Ｈを備えたオリフィス５９が着脱可能に嵌入固定してあり、前記流入口４１から流入した流体（湯）の流れ方向に見て、前記オリフィス５９の下流側（図２においての左側）には網部材６１が着脱可能に配置してある。

上記網部材６１は、例えば３０メッシュ〜６０メッシュ程度の細い網目の網体を複数枚重ね合せた構成である。この網部材６１は、図２に示すように、前記オリフィス５９の下流側の面に接触してあること、あるいは一体的に設けてあることが望ましいが、前記網部材６１を前記オリフィス５９から下流側に適宜に離して配置した構成とすることもできるものである。

前記内孔５３Ｈの奥の部分は奥壁部６３によって閉じてあり、この奥壁部６３より僅かに上流側（図２において右側）の位置には、前記内孔５３Ｈ内の流体の流れ方向を屈曲するための流れ方向屈曲部が設けてある。すなわち、前記嵌合パイプ５３の周壁には、前記対流室５７側へ開口した開口部６５が設けてある。この開口部６５は、大きな貫通穴に形成することができるが、開口部６５としては、前記網部材６１と同様の網部材を備えた構成又は多数の小孔を備えた構成とすることが望ましいものである。

前記対流室５７は、前記開口部６５を経て流入した流体を対流させ撹拌する作用をなすものであって、前記内孔５３Ｈの前記オリフィス５９と奥壁部６３との間の容積よりも大きな容積である。この対流室５７に対応して前記キャップ本体４７には出口６７が設けてある。この出口６７には前記網部材６１と同程度に細い目の網部材６９が設けてある。

以上のごとき構成において、前記気泡発生用ノズル７は、前記ノズル本体２１における中空パイプ４３の内孔４３Ｈに前記キャップ部材２３に備えた前記嵌合パイプ５３を挿入し、キャップ本体４７の嵌合凹部４５を前記内側本体２７におけるフランジ部３５の外周に係合して一体化した状態において使用するものである。

上記構成において、前記吸引口３９及び流入口４１を、接続管１１Ａ，１１Ｂを介して飽和溶液製造装置３と接続し、上記飽和溶液製造装置３を駆動すると、浴槽５内の流体（湯）は、キャップ部材２３に備えたフィルター５１の網体４９、キャップ本体４７内の上部側及び前記ノズル本体２１における内側本体２７の内部を経て、矢印Ａ，Ｂで示すように吸引口３９側へ吸引される。

そして、飽和溶液製造装置３において、湯（流体）に空気を溶解して加圧した状態の加圧溶解液を製造し、ノズル本体２１の流入口４１から気泡発生用ノズル７内に流入することになる。気泡発生用ノズル７内に流入された溶解液は、中空パイプ４３の内孔４３Ｈを経て嵌合パイプ５３の内孔５３Ｈ内に備えたオリフィス５９の小孔５９Ｈから網部材６１方向へ噴射される。

前記オリフィス５９の小孔５９Ｈから噴射された溶解液は急激に圧力を解放されて減圧されることになるので、溶液に溶解していた空気が気泡として発生する。この際、気泡は微細な網目の網部材６１を通過すること、及び網部材６１を通過した後には内孔５３Ｈの奥壁部６３に衝突（激突）することにより細分化される。

上記説明より理解されるように、前記オリフィス５９と奥壁部６３との間の内孔５３Ｈは圧力解放室を構成するものである。そして、前記奥壁部６３は、流体を衝突するための一種の流体衝突部をなすものである。すなわち、溶解液の圧力解放と衝突とによって撹拌され微細気泡の発生がより効果的に行われる。なお、流体衝突部としては、内孔５３Ｈ内にリング部材またはプレート等を設けて、撹拌を行う構成とすることも可能である。

さらに、前記嵌合パイプ５３の内孔５３Ｈ（圧力解放室）内の流体は前記奥壁部６３に激突して流れ方向が屈曲され、出口６５から容積が比較的大きな第２圧力開放室としての対流室５７内へ流入して、さらに圧力が解放されて減圧されると共に対流室５７内においての対流、撹拌作用によって、溶液からさらに気泡が発生すると共に撹拌作用によって気泡がさらに細分化されることになる。この際、前記出口６５に、網目が微細な網体を設けておくことにより、前記出口６５を微細な気泡が通過するときに、前記網体の作用によってさらに細分化されるものである。

前述のごとく、前記対流室５７内の対流、撹拌及び対流室５７の壁面に衝突することなどの作用により微細化された気泡は出口６７に備えた網部材６９を通過するとき、さらに微細化されて粒径が１〜３μｍの微細気泡として浴槽５内に噴出されるものである。

なお、本発明は、前述のごとき実施形態のみに限るものではなく、適宜の変更を行うことによりその他の形態でも実施可能なものである。例えば、前記対流室５７の出口６７に網部材６９を備えた構成に替えて、上記網部材６９を省略し、代りに、前面側又は後面側に多数の小孔出口７１Ｈを備えたカバー７１を前記キャップ本体４７に取付けて、前記出口６７の外側に対流、撹拌を行う第２の対流室７３を備えた構成とすることも可能である。

上記構成によれば、出口６７から第２の対流室７３内へ噴出された流体（微細な気泡を包含した流体）は、第２の対流室７３内においての対流、撹拌作用及び内面への衝突等の作用によって気泡のさらなる細分化が行われる。そして、噴出方向に対して流出方向をほぼ直交する方向に変換して前記小孔出口７１Ｈから浴槽５内へ噴出されるものである。上述のごとく第２の対流室７３内においての流体の対流、撹拌作用及び内面に衝突し撹拌されるときに微細な気泡がさらに細分化されて、前述同様に粒径が１〜３μｍの微細な気泡を発生させることができるものである。

すなわち、溶解液の圧力解放、対流、撹拌作用を段階的に複数回行うことにより、微細な気泡を発生させることができるものである。

また、前記実施形態においては、キャップ部材２３に備えた嵌合パイプ５３の内孔５３Ｈ内にオリフィス５９及び網部材６１を設けた場合について例示したが、図４に示すように、前記ノズル本体２１に備えた前記中空パイプ４３の流路としての内孔４３Ｈ内にオリフィス５９、網部材６１を配置した構成とすることもできる。この場合、オリフィス５９に細い棒状の引抜き部材７５を設け、この引抜き部材７５を内側本体２７内へ適宜長さ突出した構成とすることにより、上記引抜き部材７５によってオリフィス５９等を中空パイプ４３から抜き出すことができ、オリフィス５９、網部材６１の清掃を行うことができるものである。

また、前記嵌合パイプ５３と同様の構成のものを単体で構成して、中空パイプ４３内に螺合する構成とすることもできる。

既に理解されるように、気泡発生用ノズル７と給湯手段９とを接続した状態においては微細気泡の発生を行うことはできないものの、前述したように、浴槽５に対して給湯を行うことができるものである。

ところで、微細気泡を発生させる機能のみのノズルとする場合には、吸引口３９を省略した構成のノズルとすればよいものである。

本発明の実施形態に係る微細気泡風呂装置を概念的、概略的に示した概要説明図である。 気泡発生用ノズルの分解断面説明図である。 気泡発生用ノズルにおけるキャップ部材の側面説明図である。 ノズル本体の第２例を示す断面説明図である。

符号の説明

１…微細気泡風呂装置
３…飽和溶液製造装置
５…浴槽
７…気泡発生用ノズル
９…給湯手段
１１…Ａ，Ｂ接続管
１３…Ａ，Ｂ接続管
１５…Ａ，Ｂバルブ手段
１９…操作装置
２１…ノズル本体
２３…キャップ部材
２５…外側本体
２７…内側本体
３１…大径穴
３９…吸引口
４１…流入口
４３…中空パイプ
４７…キャップ本体
４９…網体５１…フィルター
５３…嵌合パイプ
５７…対流室
５９…オリフィス
６１…網部材
６５…開口部
６７…出口
６９…網部材
７１…カバー
７３…対流室
７５…引抜き部材

Claims (4)

1. 液体に気体を溶解した溶解液を製造する溶解液製造装置と、浴槽に取付けた気泡発生用ノズルと、給湯手段とを備え、前記溶解液製造装置と前記気泡発生用ノズルとを接続した接続管に前記給湯手段を接続して設け、前記気泡発生用ノズルと前記溶解液製造装置とを接続、遮断自在かつ前記気泡発生用ノズルと前記給湯手段とを接続、遮断自在のバルブ手段を前記接続管に備えていることを特徴とする微細気泡風呂装置。
2. 溶解液製造装置から送給された溶解液から微細気泡を発生させるための気泡発生用ノズルであって、前記溶解液製造装置から送給される溶解液の流路内に配置したオリフィスの下流側に、微細目の網部材を備えた圧力解放室を設け、前記網部材を通過した後の流体の流れ方向を屈曲するための流れ方向屈曲部を前記圧力解放室に設けると共に上記流れ方向屈曲部を通過した直後の流体を対流する対流室を備えていることを特徴とする気泡発生用ノズル。
3. 請求項２に記載の気泡発生用ノズルにおいて、前記対流室の容積は、前記圧力解放室の容積より大きく設けられていることを特徴とする気泡発生用ノズル。
4. 請求項２又は３に記載の気泡発生用ノズルにおいて、前記流れ方向屈曲部に流体衝突部を備えていることを特徴とする気泡発生用ノズル。

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