JP2005095878A - 気液溶解タンク - Google Patents

Abstract

【課題】 安定して微細気泡を発生させることができるとともに、簡単な構造により製造および取り付けが簡便にできる気液溶解タンクの提供を目的とする。
【解決手段】気液溶解タンク１内は区画壁６で一次側槽（バブリング槽）３と二次側槽（水位検知槽）５に区分され、一次側槽３上部には噴霧ノズル１９が配置され、二次側槽５の側壁には、分岐部４を介して空気抜弁２０が側壁に設けられる。また、区画壁６の下部の区画壁下部６ａは、ラッパ状に一次側槽３から二次側槽５方向に絞られて連通して設ける。二次側槽５における区画壁下部６ａを含む水平領域６ｃは区画壁下部６ａに位置する気泡通過部８よりさらに下方に延設されて、排出口９及び排出部１０が形成される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、浴槽等の液槽の液体を循環して気体を溶解させ、液槽に微細気泡を供給する気泡発生装置に用いられて、液体中に気体を加圧溶解させる気液溶解タンクに関する。

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。そこで、安価で低圧かつ静穏なポンプを用いることで、安定した気泡発生が可能な気泡発生装置が求められている。このような気泡発生装置として特許文献１が開示されている。

この気泡発生装置３０について図８を用いて説明する。気泡発生装置３０は、循環ポンプ３１、気体供給部３２、気液混合部３３等から構成され、気体（空気）と水槽（液槽）３４内の液体とを混合して気液混合流体を形成する気液混合圧送手段３５と、この気液混合圧送手段３５によって圧送された気液混合流体が内部に貯留されている液体に噴霧され液体中に空気を加圧溶解されて気泡が生成される気液溶解タンク３６等とから形成されている。

上記循環ポンプ３１は水槽３４と供給管３７で連通され、この供給管３７の途中に気体供給部３２が設けられている。また、循環ポンプ３１は気液混合部３３と吐出管３８で連通されている。そして、循環ポンプ３１により吸い込まれた水槽３４内の液体は、供給管３７内を通過する際に気体供給部３２によって気体が供給され、この状態で循環ポンプ３１により吐出管３８を通って気液混合部３３に送られる。

気液混合部３３内には、エジェクタ３９が設けられており、このエジェクタ３９によって気体と液体とが混合溶解される。気液混合部３３によって気体と液体とが混合された気液混合流体は、気液溶解タンク３６内に噴出される。

気液溶解タンク３６内には、下部側に未溶解気泡流出防止体４０が設けられており、この未溶解気泡流出防止体４０の上部側に、気液混合部３３から噴出された気液混合流体４１が貯留される。未溶解気泡流出防止体４０は、粒状体をブロック状に押し固めたもので流体が通過できる隙間が粒状体の間に形成されている。また、気液溶解タンク３６は、水槽３４内に設けられた微細気泡噴出体４２と連通されている。そして、気液混合部３３から噴出された気液混合流体４１は、気液溶解タンク３６内に貯留している気液混合流体４１の液面に向けて、噴出されることで液体中に気体がさらに溶解される。

気液溶解タンク３６では、気液混合流体４１は、気液溶解タンク３６内の上部の気体を巻き込みながら気液溶解タンク３６内の気液混合流体４１の液面に衝突し、さらに混合溶解される。気液混合流体４１中に深く噴出した混合流体は未溶解気泡流出防止体４０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４２へ流出することが防止されている。

溶解できなかった余剰気体は気液溶解タンク３６の上部に溜まり、定流量弁４３を通じてエジェクタ３９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４２へ送られ、ここから水槽３４へ微細気泡４４を発生させる。

また、未溶解の気泡は気液溶解タンク３６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４０の上部で跳ね返され、気液溶解タンク３６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４０の隙間を通過するが、流速が減速され、未溶解気泡流出防止体４０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３６の上部に集まる。未溶解気泡が気液溶解タンク３６の上部に溜まり、未溶解気泡流出防止体４６で遮断されるので、気液溶解タンク３６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４２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。
特開２００１−３４７１４５号公報

ところが、上記従来の気泡発生装置の気液溶解タンク３６では、水面付近は気泡でバブリング状態で水位が不鮮明であり正確な水位検知が困難で、気液溶解タンク内の水位調整が出来ない。この結果、液面が安定しないので、気液溶解タンク内の空気量が常時変化する。このため、溶解空気量が安定せず、安定した吐出溶解空気量が不安定になり水槽に吐出された気液溶解液体の白濁濃度が薄くなる（薄い時が不規則に繰り返す）という問題があった。

そこで、気液溶解タンク３６内の液体の液位を安定させるための種々の構造が考えられているが、いずれの場合でも気液溶解タンクの構造が複雑になったり、取り付けの工数も増えてしまうという問題が発生していた。

本発明は、上記のような事情を考慮してなされたもので、安定して微細気泡を発生させることができるとともに、簡単な構造により製造および取り付けが簡便にできる気液溶解タンクの提供を目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１の発明は、流体が液面上に噴射されることで液体中に気体を加圧溶解させる気液溶解タンクであって、この気液溶解タンクは、気体、液体、あるいは気体と液体とを混合して形成される気液混合流体のいずれかの前記流体が圧送されて内部に貯留されている液体の液面上に噴射されて気液溶解液を生成する一次側槽と、前記一次側槽内の余剰気体を分離する二次側槽とからなることを特徴としている。

この気泡発生装置であれば、余剰気体を分離する二次側槽が設けているので気体を効率良く利用することができる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の気液溶解タンクであって、前記一次側槽と前記二次側槽とが一体に形成されていることを特徴としている。

この気泡発生装置であれば、一次側槽と一次側槽内の余剰気体を分離する二次側槽とを一体に設けているので、気体を効率良く利用することができる。

請求項３の発明は、請求項１記載の気液溶解タンクであって、前記一次側槽と前記二次側槽との間には、上部側に、前記一次側槽と前記二次側槽とを連通し前記一次側槽内の余剰の気体を一次側槽の液面上に戻す気体環流部が設けられ、下部側に、前記一次側槽と前記二次側槽とを連通し前記一次側槽内で形成された気泡が通過する気泡通過部が設けられ、前記二次側槽には生成された気液溶解液を排出する排出口が下部側に設けられていることを特徴としている。

この気泡発生装置であれば、一次側槽で生成された気液溶解液中の余剰の気体は、気体環流部を通って一次側槽内の液面上に環流されるので気体を効率良く利用することができ、気体を無駄に供給する必要がなくなる。

請求項４の発明は、請求項２に記載の気液溶解タンクであって、前記一次側槽と前記二次側槽との間には、両者を区画する区画壁が一体に設けられ、該区画壁の上部側に、前記一次側槽と前記二次側槽とを連通し前記一次側槽内の余剰の気体を一次側槽の液面上に戻す気体環流部が設けられ、前記区画壁の下部側に、前記一次側槽と前記二次側槽とを連通し前記一次側槽内で形成された気泡が通過する気泡通過部が設けられ、前記二次側槽には生成された気液溶解液を排出する排出口が下部側に設けられていることを特徴としている。

この気泡発生装置であれば、一次側槽で生成された気液溶解液中の余剰の気体は、気体環流部を通って一次側槽内の液面上に環流されるので気体を効率良く利用することができ、気体を無駄に供給する必要がなくなる。

請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の気液溶解タンクであって、前記一次側槽内の余剰気体を外方へ排出し一次側槽内の液体の液面高さを一定に保つ空気抜弁を前記二次側槽に設けることを特徴としている。

この気泡発生装置であれば、空気抜弁を用いて水位を一定に保てるので、定水位が保持できてタンク内の空気量を安定させることができる。

請求項６の発明は、請求項３乃至請求項５のいずれか１項に記載の気液溶解タンクであって、前記排出口が前記気泡通過部よりも下方に形成されることを特徴としている。

この気泡発生装置であれば、一次側槽で生成された気液溶解液が二次側槽に移動する間に微細でない気泡が二次側槽内で自然上昇して分離する時間を増やすことができる。

請求項１の発明によれば、気体を効率良く利用することができるので、溶解気体量が安定するので安定した気泡を得ることができる。

請求項２の発明によれば、気体を効率良く利用することができるので、溶解気体量が安定するので安定した気泡を得ることができる。

また、気液溶解タンクを一次側槽と二次側槽との２層構造として、一次側槽と二次側槽とを一体に形成することで簡単な構造となり、製造、取り付けにおいて利便性が向上する。

請求項３の発明によれば、気体を無駄に供給することがなくなるので、気体を供給するための例えばポンプやコンプレッサ等の気体供給装置において、小型の気体供給装置を用いることができる。

請求項４の発明によれば、気体を無駄に供給することがなくなるので、気体を供給するための例えばポンプやコンプレッサ等の気体供給装置において、小型の気体供給装置を用いることができる。

また、一次側槽と二次側槽とを一体に形成する際に、区画壁、気体環流部、気泡通過部、排出口も一体に形成されるので、製造が非常に容易で簡単になると共に、これらの各部分を後加工によって取付ける工数も不要となる。

請求項５の発明によれば、タンク内の空気量を安定させることができるので、吐出溶解空気量が安定し、水槽に吐出された気液溶解液の白濁濃度が薄くなるという問題がなくなる。

請求項６の発明によれば、微細でない気泡が二次側槽内で自然上昇して分離する時間を増やすことができるので、安定した微細気泡を得ることができる。

＜本発明の第１の実施形態＞ 以下に、図面に基づいて本発明の第１の実施形態について説明する。

＜気液溶解タンクの構成＞
図１、図２に示すように、本実施形態の気液溶解タンク１は、流体５０が液面６ｄ上に噴射口２から噴射されることで液体中に気体を加圧溶解させて、気液混合流体２９ａを気液溶解液２９ｂにする気液溶解タンク１である。

また、この気液溶解タンク１には、気体、液体、あるいは気体と液体とを混合して形成される気液混合流体のいずれかの前記流体５０が圧送される。

そして、気液溶解タンク１は圧送された流体が内部に貯留されている液体２７ｂの液面６ｄ上に噴射されて気液溶解液２９ｂを生成する略円柱形の一次側槽３と、前記一次側槽３内の余剰気体としての気泡２８ａを分離する略円柱形の二次側槽５とからなり、前記一次側槽３と前記二次側槽５とが一体に形成される。

ここで、上述のように、圧送される流体５０は気体、液体、あるいは気体と液体とを混合して形成される気液混合流体のいずれかの前記流体であり、圧送された流体が内部に貯留されている液体２７ｂの液面６ｄ上に噴射されて気液溶解液２９ｂが生成される。

つまり、一次側槽３には液体２７ｂと液面６ｄ上の空気７ａがあるので、気体、液体、あるいは気体と液体とを混合して形成される気液混合流体のいずれの流体５０によっても、液体２７ｂと空気７ａが混合して気液混合流体２９ａになり気液溶解液２９ｂを生成することができる。なお、一部の流体は気液混合流体２９ａの状態を経ずに気液溶解液２９ｂになる場合もある。

ここでは、流体５０を気液混合流体として説明する。

一次側槽３と二次側槽５との間には、両者を区画する区画壁６が一体に設けられ、該区画壁６の上部側に、一次側槽３と二次側槽５とを連通し二次側槽５内の余剰の気体を一次側槽３の液面上に戻す気体環流部７が設けられ、区画壁６の下部側に、一次側槽３と二次側槽５とを連通し一次側槽３内で形成された気泡が通過する気泡通過部８が設けられ、二次側槽５には生成された気泡を排出する排出口９が下部側に設けられている。

また、二次側槽５の側壁には、分岐部４を介して空気抜弁２０が側壁に設けられ、一次側槽３内の余剰気体は二次側槽５の分岐部４を経て空気抜弁２０から自動的に外方へ排出することで一次側槽３内の液体の液面高さを一定に保つことができ、気液溶解タンク１内の水位を検知できる水位検知槽の役目をもっている。空気抜弁２０の分岐部４は区画壁６の上端と下端の間に位置する高さで気液溶解タンク１の外壁側に形成されている。

さらに、区画壁６の下部の区画壁下部６ａは、ラッパ状に一次側槽３から二次側槽５方向に絞られて連通して設けられ、さらに、二次側槽５における区画壁下部６ａを含む水平領域６ｃは区画壁下部６ａに位置する気泡通過部８よりさらに下方に延設されて、排出口９及び排出部１０となっている。

一次側槽３上部には噴霧ノズル１９が配置されており、この噴霧ノズル１９は低圧損で噴霧打力の強い扇型噴霧ノズルが使われ、その噴霧領域は定水位６ｂ―６ｂ（分岐部４の内部上端部近傍の高さ位置における断面で定水位（液位）である）において、噴霧ノズル１９から吐出される気液混合流体２９ａの噴霧領域は一次側槽の水平断面部を実質的に覆う領域となるように噴霧角度φは設定されている。尚、一次側槽の断面が略長方形なの噴霧角度φは短辺と長辺に対してそれぞれ異なる。そして、一次側槽３は気液混合流体２９ａが噴霧ノズル１９を介して放出されたとき、気泡２８ａを溶解して気液混合流体２９ａを気液溶解液２９ｂにするための噴霧バブリング槽の役目をもっている。

＜気泡発生装置の説明＞
気液溶解タンク１が用いられた気泡発生装置１１を、図３を用いて説明する。

図３に示すように、気液混合圧送手段としての循環ポンプ１７のＯＮ／ＯＦＦ用のコントロールパネル２６を入浴槽本体１２の手の届きやすい位置に配置していることを除いてすべて入浴槽（液体槽）本体１２内にコンパクトに格納されている。同図は、循環ポンプ１７の稼働によって入浴槽１２ａ内の吸入口１３から液体（水）２７ｂを吸入したのち、再度、吐出口２２から微細気泡水２８として入浴槽１２ａ内に噴出して戻す状態を示している。したがって、利用者は必要に応じて、コントロールパネル２６のスイッチをＯＮ／ＯＦＦすることで、微細気泡水２８の噴出をスタートしたり停止したりして微細気泡水２８を利用することができる。

まず、利用者がコントロールパネル２６のスイッチをＯＮにすると、循環ポンプ１７の駆動用電動機２４が回転を始め循環ポンプ１７が回転する。この循環ポンプ１７は小型の遠心ポンプであり、ポンプ内で各チャンバーに入った水が、ポンプが回転することにより発生する遠心力によって、連続的に遠心方向に吐出される原理が使われている。

循環ポンプ１７が回転を始めると、入浴槽１２ａの吸入口１３から吸入管１４によって水２７ｂが循環ポンプ１７に吸入されるが、このとき、吸入管１４の途中に配管内に空気２７ａを混入させるために空気吸引部１５が配置されている。空気吸引部１５はエジェクター機構になっており、エジェクター中心部を水２７ｂが高速で通過する際に、その水流に対して直角方向の周囲部の気圧がマイナス圧力になって引き込まれる原理を利用したもので、特別な動力を必要としない。尚、循環ポンプ１７は稼動中に過激な空気を吸い込む（流量比５％）とエアーロックして水が流れなくなるので、必要最小限の空気として３％を吸い込む構造になっている。

この空気吸引部１５から空気調整部２３までは接続管１６でつながっており、空気調整部２３は空気吸引部１５側から順番に、逆止弁２３ａ、絞り弁２３ｂ、フィルター２３ｃが配設されている。このため逆止弁２３ａの働きで接続管１６から水２７ｂが逆流して大気側に流出してしまうことはない。また、所望のメッシュを持つフィルター２３ｃの効果によってきれいな空気が吸入されとともに、エジェクター内の流速によって生じる真空度を絞り弁２３ｂで調節することによって、所望の設定された空気量が吸引される。尚、使用する水２７ｂの必要流量に対する空気２７ａの所要混入比率は予め初期設定されているので、使用者が絞り弁２３ｂの設定を変える必要はない。

そして、循環ポンプ１７は、水（液体）２７ｂと空気２７ａが混合された気液混合流体２９ａを、吐出管１８を通して気液溶解タンク１の噴霧ノズル１９から気液溶解タンク１内の一次側槽３に高速噴出させる。生成された気液溶解液２９ｂは気液溶解タンク１の二次側槽５の排出口９から吐出管１８で減圧弁２１を経て入浴槽１２ａの吐出口２２まで連通される。このとき、気液溶解液２９ｂは空気を加圧溶解しているので、減圧弁２１を通過すると内部圧力が開放され、溶解していた空気が急膨張することにより入浴槽１２ａの水（液体）２７ｂ内に微細気泡水２８を発生することができる。
＜気液溶解タンクの作用＞
噴霧ノズル１９の噴霧領域は定水位６ｂ―６ｂにおける断面であり、噴霧ノズル１９から吐出される気液混合流体２９ａが実質的にこの定水面を覆うように噴霧角度φは設定されている。

このため、噴霧ノズル１９から噴出される気液混合流体２９ａを全面的に定水位６ｂ―６ｂの水面にぶつけることができる。そして、水面６ｂ―６ｂを含む水面以下の水中にも圧力が掛かるので、有効的に空気を加圧溶解して気泡２８aとして液体２７ｂ内に溶解させることができる。

尚、水面が定水位６ｂ―６ｂよりも上がった位置のままであれば、気液混合流体２９ａの広角の幅が一次側槽３の水面を充分覆えなくなるため噴霧領域は狭くなり、空気を加圧溶解して有効的に気泡２８aを液体２７ｂ内に溶解させることができなくなる。したがって、この現象を防止するために配管内に空気２７ａを混入させるための空気吸引部１５からの空気２７ａの吸い込み量は気泡発生に必要な空気量よりやや多めに吸い込むように設計されている。そして、常に水位が下がる方向の動作を繰り返しながら、定水位６ｂ―６ｂでバランスするようになっている。

ここで、気液溶解タンク１の一次側槽３は、気液混合流体２９ａが噴霧ノズル１９を介して放出されたとき気泡２８aを液体２７ｂに溶解させるための噴霧バブリング槽である。したがって、空気の量を増した気液混合流体２９ａは、一次側槽３の上部の湿った空気７ａを巻き込みながら逐次一次側槽３内の液体２７ｂの定水位６ｂ―６ｂに衝突して液体２７ｂ内に加圧溶解されて気液溶解液２９ｂになる。このように、定水位６ｂ―６ｂと区画壁６の上端で囲まれる領域７ｂは気体、液体、気泡が入り混じるバブリング状態である。

尚、高速噴出によっても溶解できなかった未溶解の気泡は一次側槽３の上部に溜まり、一次側槽３の上部の湿った空気７ａに合流して繰り返し液体２７ｂに溶解するために使用される。

ここで、区画壁下部６ａは、ラッパ状の曲面で一次側槽３から二次側槽５方向に絞られて連通して設けられ、さらに、二次側槽５における区画壁下部６ａを含む水平領域６ｃは区画壁下部６ａに位置する気泡通過部８よりさらに下方に延設されて、排出口９及び排出部１０が形成される。

このため、気泡２８ａは上昇して区画壁下部６ａをラッパ状の曲面に接触しながら気泡が成長しつつ上昇するので、一次側槽３内で上昇分離させることが出来る。

さらに、一次側槽３における底部から区画壁下部６ａ間の気泡通過部８の浸入幅Ｌと二次側槽における底部から区画壁下部６ａ間の気泡通過部８の拡散幅Ｋを比較すると、二次側槽５における区画壁下部６ａの水平断面を含む底部水平領域６ｃは区画壁下部６ａの気泡通過部８より下方に形成されているのでＬ＜Ｋとなる。このとき、気泡通過部８を通過する流量は同じなので、Ｌでの流速をＬｖ、Ｋでの流速をＫｖとすると、
Ｌ・Ｌｖ＝Ｋ・Ｋｖ Ｌ＜Ｋなので、 Ｌｖ＞Ｋｖとなる。

このように、Ｌｖ＞Ｋｖの関係から、気泡２８ａが気泡通過部８を通過する際に急激に流速が減少するので、気液溶解液２９ｂが排出口９に辿りつくまでの時間が増加するので、時間が増加する分だけ気液溶解液２９ｂ内の気泡２８ａに浮力で上昇する時間が与えられることになる。特に微細気泡でない気泡２８ａは微細気泡よりも浮力が大きいため二次側槽５内で確実に上昇分離させることが出来る。

二次側槽５の上部にはこのようにして戻ってきた気泡が壊れて、湿った空気７ａとして漂っているが、これは気体環流部７を通過して逐次一次側槽３に戻されるので無駄にならない。

さらに、空気抜弁２０の作動説明をする。

二次側槽５の水面が、空気抜弁２０の分岐部４の内面側上端部（定水位６ｂ）にあるとき、この定水位６ｂ−６ｂは気液溶解タンク１内の水面が安定する状態である。この定水位よりも水面が低い場合にはこの空気抜弁２０を通じて気液溶解タンク１内の空気が外部に放出されて、水面は定水位６ｂ−６ｂに戻される。また、この定水位よりも水面が高い場合には水位はいずれ定水位に下降してくる。したがって、気液溶解タンク１内の水面はこの定水位近傍で概ね安定して動作するようになっているので、二次側槽５は水位（定水位）を検知する水位検知槽の役目も兼ねている。

この空気抜弁２０の分岐部４は区画壁６の上端と下端の中間に位置する高さで気液溶解タンク１外壁側に形成されており、この高さ位置は気泡発生装置１１の気液バランス等の性能を考慮して決定される。

以上説明した気液溶解タンク１を用いた気泡発生装置１１は、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、コントロールパネル２６を除いてすべて入浴槽（液体槽）本体１２内（入浴槽本体１２から入浴槽１２ａを除く空間部）にコンパクトに格納されている。

また、図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、気液溶解タンク１は、ボルト・ナット６１によって、取付台６０に取り付けられる。このとき、ボルト・ナット６１は気液溶解タンク１の一次側槽の直下外板に取り付けられるので、一次側槽にかかるノズルからの噴霧圧力を有効的に受け持つことが出来る。また、１対のボルト・ナット６２は二次側槽の空気抜弁２０の分岐部４と排出口９の中心線上の略中間高さでそれぞれ固定されるので、気液溶解タンク１に入出する溶液による振動を保持できる。尚、この1対のボルト・ナット６２間の距離は熱による伸び縮みによる応力を極力避けるために出来るだけ短くしている。

気泡発生装置１１の取り付けに関しては、防振の為に、使用されるナットはすべてゴムナットを使用し、特に気液溶解タンク１と循環ポンプ１７には床面との間にゴムシートも使用して２重の防振対策が取られている。また、配管途中にはすべて防振継手を入れている。さらに、現場での取り付けをワンタッチで容易にする為に、すべてクイックファスナー６３を介して固着されている。（図では、空気抜弁２０と分岐部４間にクイックファスナー６３が用いられていることが示されている）。

入浴槽本体１２は前面（エプロン）がパネル１２ｂで覆われ、それ以外の３面（２側面と後面）は建物の一部として覆われている。また、エプロンを外せばエプロン側からメンテナンスが容易に出来るように各機器は出来るだけエプロン側に配置している。尚、パネル１２ｂは例えば発泡テープ等の防音材をパネル１２ｂの周囲に配設して入浴槽本体１２に取り付けられる。

以上説明したように、本実施形態によれば、一次側槽と一次側槽の液面の液位を一定に保つための二次側槽を一体に設けることにより、安定して一次側槽内の液位が一定に保たれるので、気液溶解タンク内の気体量を略一定に保つことができる。

さらに、安定して一次側槽内の液位を一定に保つことができるので、液面から排出部１０までの距離（長さ）も安定する。そのため、溶解していない気泡が安定して上昇分離できるので、溶解していない気泡が排出口９から流出するのを防止することができる。

このように、溶解気体量が安定するので安定した気泡を得ることができる。

また、気液溶解タンクを一次側槽と二次側槽との２層構造として、これらの一次側槽と二次側槽とを一体に形成することで簡単な構造となり、製造、取り付けが簡便であり利便性が向上する。

さらに、一次側槽で生成された気液溶解液中の余剰の気体は、気体環流部を通って一次側槽内の液面上に環流されるので気体を効率良く利用することができ、無駄に気体を供給する必要がなくなる。

この結果、気体を供給するための例えばポンプやコンプレッサ等の気体供給装置を用いる場合、小型の物を用いることができる。

また、一次側槽と二次側槽とを一体に形成する際に、区画壁、気体環流部、気泡通過部、排出口も一体に形成されるので、製造が非常に容易になると共に、これらの各部分を後加工によって形成する必要もなく、また一体に形成されるので、これらの部材を取り付ける工数も不要となる。

＜本発明の第２の実施形態＞
図６、図７を用いて本発明の第２の実施形態を説明するが、図１、図２に示す気液混合タンク図と同構成部分については、図面に同符号を付して重複した説明を省略する。

図６、図７に示すように、一次側槽３と二次側槽５との間には、上部側に、一次側槽３と二次側槽５とを連通し二次側槽５内の余剰の気体を一次側槽３の液面上に戻す気体環流部７がフランジ７０を介して設けられる。また、下部側に、一次側槽３と二次側槽５とを連通し一次側槽３内で形成された気泡が通過する気泡通過部８がフランジ７０を介して設けられる。

ここで、一次側槽３の下部６ａ（気泡通過部８の上端部の延長線上）は、ラッパ状の曲面で一次側槽３から二次側槽５方向に絞られて設けられる。

このため、気泡２８ａは上昇して一次側槽３の下部６ａのラッパ状の曲面に接触しながら気泡が成長しつつ上昇するので、一次側槽３内で上昇分離させることが出来る。

さらに、気泡通過部８が二次側槽５の排出部１０にかかる位置における浸入幅Ｌと、二次側槽の下部６ｅ（気泡通過部８の上端部の延長線上）から排出部１０の間の拡散幅Ｋ（浸入幅Ｌに平行な幅）を比較すると、二次側槽５における排出部１０の水平断面を含む底部水平領域６ｃは気泡通過部８より下方に形成されているのでＬ＜Ｋとなる。このとき、気泡通過部８を通過する流量は同じなので、Ｌでの流速をＬｖ、Ｋでの流速をＫｖとすると、
Ｌ・Ｌｖ＝Ｋ・Ｋｖ Ｌ＜Ｋなので、 Ｌｖ＞Ｋｖとなる。

このように、Ｌｖ＞Ｋｖの関係から、気泡２８ａが気泡通過部８を通過する際に急激に流速が減少するので、気液溶解液２９ｂが排出口９に辿りつくまでの時間が増加するので、時間が増加する分だけ気液溶解液２９ｂ内の気泡２８ａに浮力で上昇する時間が与えられることになる。特に微細気泡でない気泡２８ａは微細気泡よりも浮力が大きいため二次側槽５内で確実に上昇分離させることが出来る。

尚、上述の実施例はいずれも本発明の一例を示したものであり、本発明はこれらに限定されるべきでないということはいうまでもない。例えは、使用する気体は炭酸ガス等でもよい。また、気体を吸入させる方法は、エジェクタやベンチュリーの負圧効果を用いてポンプ吐出側とタンクの間で空気吸入する方法もある。

さらに、ポンプの代わりに、コンプレッサにより気体、液体、あるいは気体と液体とを混合して形成される気液混合流体気液をタンクに供給する方法も可能である。

本発明の第１の実施形態における気液溶解タンクの斜視図である。 本発明の第１の実施形態における気液溶解タンクの断面図である。 本発明の第１の実施形態における気泡発生装置の系統図である。 本発明の第１の実施形態における気泡発生装置で、(ａ)は入浴槽本体に組み込まれた状態を示す平面透視図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面である。 本発明の第１の実施形態における気液溶解タンクの、(ａ)は取付正面図であり、（ｂ）はＢ−Ｂ断面である。 本発明の第２の実施形態における気液溶解タンクの斜視図である。 本発明の第２の実施形態における気液溶解タンクの断面図である。 従来例の気泡発生装置の系統図である。

符号の説明

１ 気液溶解タンク
２ 噴射口
３ 一次側槽
４ 分岐部
５ 二次側槽
６ 区画壁
６ａ 区画壁下部
６ｂ 定水位
６ｃ 水平領域
６ｄ 液面
７ 気体環流部
７ａ 湿った空気
７ｂ 領域
８ 気泡通過部
９ 排出口
１０ 排出部
１１ 気泡発生装置
１２ 入浴槽本体
１２ａ 入浴槽
１２ｂ パネル
１３ 吸入口
１４ 吸入管
１５ 空気吸引部
１６ 接続管
１７ 循環ポンプ
１８ 吐出管
１９ 噴霧ノズル
２０ 空気抜弁
２１ 減圧弁
２２ 吐出口
２７ａ 気体（空気）
２７ｂ 液体（水）
２８ 微細気泡水
２８a 気泡
２９ａ 気液混合流体
２９ｂ 気液溶解液
５０ 流体

Claims (6)

1. 加圧雰囲気内において流体が液面上に噴射されることで液体中に気体を加圧溶解させる気液溶解タンクであって、
   この気液溶解タンクは、気体、液体、あるいは気体と液体とを混合して形成される気液混合流体のいずれかの前記流体が圧送されて内部に貯留されている液体の液面上に噴射されて気液溶解液を生成する一次側槽と、前記一次側槽内の余剰気体を分離する二次側槽とからなることを特徴とする気液溶解タンク。
2. 請求項１に記載の気液溶解タンクであって、前記一次側槽と前記二次側槽とが一体に形成されていることを特徴とする気液溶解タンク。
3. 請求項１に記載の気液溶解タンクであって、
   前記一次側槽と前記二次側槽との間には、上部側に、前記一次側槽と前記二次側槽とを連通し前記一次側槽内の余剰の気体を一次側槽の液面上に戻す気体環流部が設けられ、
   下部側に、前記一次側槽と前記二次側槽とを連通し前記一次側槽内で形成された気泡が通過する気泡通過部が設けられ、
   前記二次側槽には生成された気液溶解液を排出する排出口が下部側に設けられていることを特徴とする気液溶解タンク。
4. 請求項２に記載の気液溶解タンクであって、
   前記一次側槽と前記二次側槽との間には、両者を区画する区画壁が一体に設けられ、該区画壁の上部側に、前記一次側槽と前記二次側槽とを連通し前記一次側槽内の余剰の気体を一次側槽の液面上に戻す気体環流部が設けられ、
   前記区画壁の下部側に、前記一次側槽と前記二次側槽とを連通し前記一次側槽内で形成された気泡が通過する気泡通過部が設けられ、
   前記二次側槽には生成された気液溶解液を排出する排出口が下部側に設けられていることを特徴とする気液溶解タンク。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の気液溶解タンクであって、前記一次側槽内の余剰気体を外方へ排出し一次側槽内の液体の液面高さを一定に保つ空気抜弁を前記二次側槽に設けることを特徴とする気液溶解タンク。
6. 請求項３乃至請求項５のいずれか１項に記載の気液溶解タンクであって、前記排出口が前記気泡通過部よりも下方に形成されることを特徴とする気液溶解タンク。

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