JP2007014506A - 泡発生器 - Google Patents

Abstract

【課題】 泡生成停止時にも特に空気供給口が目詰まりせず、メンテナンスが容易で、きめの細かい泡を生成できる持ち運びの容易な泡発生器を提供する。
【解決手段】 本発明の泡発生器は、駆動モータと、泡発生用溶液供給ポンプ３と、空気供給ポンプ４と、混合撹拌部１２と、ノズル１３とを備え、駆動モータの駆動により混合撹拌部１２において泡発生用溶液と空気とを混合撹拌してノズル１３より泡を吐出する泡発生器１において、混合撹拌部１２は、泡発生用溶液供給ポンプ３からの流路１２ｄに連なる流路壁に微細孔１２ｆを備え、微細孔１２ｆは空気供給ポンプ２からの流路１２ｅに連通し、さらにノズル１３には多孔質膜１３ｄが設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、駆動モータを用い、泡発生用溶液供給ポンプで注入した界面活性剤溶液と空気供給ポンプで送った空気とを撹拌混合させて、これにより発生した泡を吐出させる泡発生器に関する。

従来から、界面活性剤溶液等の泡発生用溶液と空気とを撹拌混合させて泡を生成する泡発生手段が用いられてきた。古くは、スポンジ等の多孔質部材に溶液を含ませ、そのスポンジを収縮させることで空気と泡発生用溶液とを混合させて泡を発生させることが行われていたが、次第にポンプ等を用いて手動操作で簡易に泡を発生させたり、さらには駆動モータを用いて自動的に泡を発生させたりすることも行われるようになった。

例えば、洗面所や風呂場で髪の毛や手を洗う際、泡発生用溶液を空気を含んで丸くふくれた小さな玉状の泡に変形させることで、滑らかな質感で肌等に負担を掛けずに洗い上げることができる。このような泡はきめの細かいものであることが望まれるため、通常、泡を発生させる装置内部には界面活性剤溶液等の泡発生用溶液や空気を微細に分割するための多孔質部材が設けられている。例えば、下記特許文献１には、発泡石を備えた泡発生器が示されている。

すなわち、下記特許文献１に記載の泡発生器１００は、図６に示すように、電動モータにより空気ポンプ（図示省略）を駆動して圧縮空気を発生させるポンプユニット１０１を機台１０２内に設け、内部に発泡石１０３を設けた容器体１０４を機台１０２上に一体的に取り付けると共に、発泡石１０３の空気取入口１０５と空気ポンプの吐出口１０６とを連通し、ノズル１０７を設けたキャップ体１０８を容器体１０４の上部に形成された開口１０９に着脱自由に設け、容器体１０４に投入される石鹸剤と温水（又は水）内にポンプユニット１０１により生ずる泡をノズル１０７より吹き出すように構成されている。

この構成によれば、電動モータを駆動させると、空気ポンプによって発生した圧縮空気が発泡石１０３を通り、細かい粒泡となって容器体１０４内に次々と放出される。そして、石鹸剤と温水（又は水）とが粒泡になって撹拌されて混合されることにより、容器体１０４には徐々に泡が充満し、泡が内部圧力により押し出されてノズル１０７から外に向かって吹き出されるようになっている。

また、下記特許文献２には、図７に示すように、タンク２０１内に貯えられている液体石鹸を供給する液体供給口２０２と、空気供給量を調整する調整弁２０３を有する空気供給口２０４と、上記液体供給口２０２及び空気供給口２０４から供給された液体及び空気を混合導出する導出口２０５と有する混合器２０６と、混合器２０６の導出口２０５が連通するポンプ２０７と、ポンプ２０７の吐出口２０８に連通された泡化石鹸ノズル２０９と、このノズル２０９の内側に内装されて、空気混合液体を泡化せしめるための複数枚のメッシュ２１０を有している泡発生器２００が示されている。

この構成によれば、ポンプ２０７が駆動されると、タンク２０１内の液体石鹸と、空気供給管２０４からの空気がポンプ２０７内に吸い込まれ、同時にその液体石鹸と空気との混合体がノズル２０９の先端の吐出口２０８へ圧送される。この吐出口２０８から吐出される直前の空気混入液体は複数枚隔設されたメッシュ２１０を通過することで泡状となり、吐出口２０８から吐出される。

さらに、下記特許文献３、４に開示された泡発生器も、同様に泡発生器に複数枚の網体を設けてなる構成が示されており、これらの複数枚の網体により液体と空気とを均一に混合撹拌することで、きめ細やかな泡を発生させることが示されている。

特開平１０−１３７１５３号公報（請求項１、［０００５］、［０００６］） 特開平６−２０９８７７号公報（請求項１、［０００８］〜［００１１］） 特許第３０１０７２７号公報（請求項１） 特開２００１−１６１５８９号公報（請求項１、請求項２、請求項６、［００２２］、［００２３］、［００３７］、［００６２］）

しかしながら、上記特許文献１に記載の泡発生器は、溶液や空気を微細に分割するための多孔質部材として、水槽の空気ポンプ等に用いられる発泡石を使用しているため、特に糖分の多い溶液では発泡石内部の孔の大きさが小さいために目詰まりを起こす結果となっていた。発泡石が目詰まりを起こすと、泡が吐出し難くなり、所望の効果を得ることができず、さらに目詰まりが進行すると泡は出なくなってしまう。

また、上記特許文献２に記載の泡発生器は、泡を発生させるために混合器が必要となり、コストがかかるので全体として高価なものとなっている。一方、混合器を用いないこととすると、小径の泡を得るためには泡吐出用のノズルの径を小さくしなければならず、これにより目詰まりが起こってしまうことがある。

さらに、上記特許文献３に記載の泡発生器は、泡の吐出口付近に設けられた網体に至るまでは空気と泡発生用溶液の混合体が大径の泡となっており、きめの細かい泡を生成するためには網体の孔径を小さくしなければならず、これにより目詰まりが起こってしまうことがある。

また、上記特許文献４に記載の泡発生器は、複数の断面形状の異なる網状体で多段階にわたって泡を小さくしているものの、泡生成停止時にはノズル先端から侵入してきた空気によって空気と泡発生用溶液とを混合する部分が乾燥して泡発生用溶液が固化して目詰まりを起こしてしまうおそれがある。

そこで、本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、泡生成停止時にも特に空気供給口が目詰まりせず、メンテナンスが容易で、きめの細かい泡を生成できる持ち運びの容易な泡発生器を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１に係る泡発生器の発明は、
駆動モータと、泡発生用溶液供給ポンプと、空気供給ポンプと、混合撹拌部と、ノズルとを備え、前記駆動モータの駆動により前記混合撹拌部において前記泡発生用溶液と空気とを混合撹拌してノズルより泡を吐出する泡発生器において、
前記混合撹拌部は、前記泡発生用溶液供給ポンプからの流路に連なる流路壁に微細孔を備え、前記微細孔は前記空気ポンプからの流路に連通し、
さらに前記ノズルには多孔質膜が設けられていることを特徴とする。

また、請求項２の発明は、請求項１に記載の泡発生器において、前記微細孔の孔径は０．６ｍｍ〜２．０ｍｍであることを特徴とする。

また、請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の泡発生器において、前記微細孔の孔数は１個〜２０個であることを特徴とする。

また、請求項４の発明は、請求項１に記載の泡発生器において、前記多孔質膜の平均孔径は０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍであることを特徴とする。

また、請求項５の発明は、請求項１又は４に記載の泡発生器において、前記多孔質膜は親水性の不織布からなることを特徴とする。

また、請求項６の発明は、請求項１に記載の泡発生器において、前記混合撹拌部及びノズルは着脱自在とされていることを特徴とする。

また、請求項７の発明は、請求項１に記載の泡発生器において、前記泡発生用溶液供給ポンプに連なる流路は、前記流路の途中に設けられたクリップにより流路径を可変とされていることを特徴とする。

さらに、請求項８の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の泡発生器において、前記駆動モータは電池駆動であることを特徴とする。

本願の請求項１に記載の発明によれば、混合撹拌部において、泡発生用溶液供給ポンプに連なる流路壁に設けられた微細孔を経ることによって空気は細かく分割され、この分割された空気が泡発生用溶液と混合撹拌されて泡となり、この泡がノズルに設けられた多孔質膜でさらに細かく分割されるので、きめの細かい泡を発生させることができる。また、ノズルに設けられた多孔質膜はノズルの開孔よりも平均孔径が小さいため、例えば泡の生成停止時でも多孔質膜の上流側を外気から遮断して湿気を含んだ状態に保つことができるので、混合撹拌部の微細孔付近においてノズル先端から侵入してきた外気による乾燥に基づく泡発生用溶液の固化を防ぐことができ、もって混合撹拌部の微細孔での目詰まりを効果的に防ぐことができる。

本願の請求項２に記載の発明によれば、混合撹拌部の微細孔が目詰まりを起こさず、かつきめの細かい泡が得られる大きさに形成されており、スムーズにきめの細かい泡を吐出させることができる。この微細孔の孔径は、０．６ｍｍ未満であると微細孔が目詰まりを起こす可能性が大きくなり、また２．０ｍｍを超えると泡が大きくなり、きめ細かさが失われる。なお、より好ましい微細孔の孔径は、０．９ｍｍ〜１．２ｍｍである。

本願の請求項３に記載の発明によれば、小型の混合撹拌部でありながらスムーズに必要量の泡を発生させることができる。混合撹拌部の微細孔の孔数は、少なくとも１個あればよく、また、２０個以上では泡の発生量が飽和し出すし、混合撹拌部も大きくする必要が生じるので好ましくない。なお、より好ましい混合撹拌部の微細孔数は３個〜９個である。

本願の請求項４に記載の発明によれば、混合撹拌部の微細孔付近での目詰まりが生じ難く、しかもきめの細かい泡が得られる。多孔質膜の平均孔径は、０．０１ｍｍ未満であるとこの多孔質膜自体で目詰まりし易くなり、０．１ｍｍを超えると泡が大きくなりすぎてきめ細かさが減少するとともにノズル先端から外気が混合撹拌部内に流入しやすくなるために混合撹拌部の微細孔付近で目詰まりが生じやすくなる。

本願の請求項５に記載の発明によれば、多孔質膜は疎水性のものであってもそれなりの効果を奏するが、親水性の不織布は水分を多量に含むことができるから、泡の生成停止時であっても、親水性の不織布に付着した水分により、この親水性の不織布よりも上流側は高濃度の湿気を含んだ状態を保つことができるとともに、水分を含んだ不織布がそれより上流を外気から遮断する効果を奏するため、混合撹拌部の微細孔付近において泡発生用溶液が乾燥して固まることがなくなり、効果的に目詰まりを防ぐことができるようになる。また、不織布は生産性が高く、低コストに抑えることができ、抗菌、防臭効果を持たせることもできるので、良質できめの細かい泡を発生させることができる。

本願の請求項６に記載の発明によれば、混合撹拌部及びノズルは着脱自在となっているから、ノズルの多孔質膜を交換したり混合撹拌部及びノズルを洗浄したりすることができ、常に衛生的な泡を発生させることができるようになる。

本願の請求項７に記載の発明によれば、クリップにより簡単に泡発生用溶液供給ポンプに連なる流路の流路径を変えて泡発生用溶液の供給量を変えることができるようになる。したがって、泡の発生量を簡単に調節できるようになる。

本願の請求項８に記載の発明によれば、持ち運びが容易でかつ場所を選ばずに使用することができる泡発生器が得られる。加えて泡生成器を風呂等の水分がかかるところや湿度が高いところで使用しても感電の虞がなくなる。

以下、本発明の具体例を実施例及び図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明に係る泡発生器を示した図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図を示している。図２は接続パイプを示した図であり、図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）は平面図、図２（ｃ）は図２（ｂ）のＢ−Ｂ断面図を示している。図３は混合撹拌部を示した図であり、図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は空気吐出口側から見た側面図、図３（ｃ）は平面図、図３（ｄ）は図３（ｃ）のＣ−Ｃ断面図を示している。図４はジョイント管を示した図であり、図４（ａ）は正面図、図４（ｂ）は平面図、図４（ｃ）は図４（ｂ）のＤ−Ｄ断面図を示している。図５は泡吐出用のノズルを示した図であり、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＥ−Ｅ断面図を示している。

図１（ａ）に示すように、泡発生器１は、泡発生用溶液と空気を混合して泡を発生させるため、駆動モータ（図示省略）と、空気供給ポンプ２と、泡発生用溶液供給ポンプ３と、界面活性剤等の泡発生用溶液を貯留するための泡発生用溶液タンク４と、この泡発生用溶液タンクの開口部を閉塞するキャップ５とを有している。

また、図１（ｂ）に示すように、泡発生器１は、その全体が外ケース６で覆われ、底部には基台７を有し、基台７の中には電池収納部８とこの電池収納部８に収納される電池８'を有している。また、空気供給流路２ａは、空気供給ポンプ２から泡生成部に向けて空気を送入するための流路であり、その端部には空気供給口２ｂが形成されている。また、泡発生用溶液供給流路３ａは、泡発生用溶液タンク４から泡発生用溶液流入口４ａに流入した泡発生用溶液を泡発生用溶液供給ポンプ３により吸い上げ、吸い上げた泡発生用溶液を後述の泡生成部１０に向けて送液するための流路であり、その端部には泡発生用溶液供給口３ｂが設けられている。

空気供給口２ｂから吐出した空気と泡発生用溶液供給口３ｂから吐出した泡発生用溶液は泡生成部１０に送られる。泡生成部１０では、空気と泡発生用溶液とを混合して泡を発生させ、さらに泡を細かくし、泡を吐出する。図１（ｂ）に示すように、泡生成部１０は、接続パイプ１１と、混合撹拌部１２と、泡吐出用のノズル１３とを備えている。接続パイプ１１と混合撹拌部１２は、ジョイント管９を介してそれぞれ空気供給口２ｂと泡発生用溶液供給口３ｂとに連通している。ここで、泡発生用溶液供給流路３ａの一部はクリップ１４により流路を狭められており、このクリップ１４の調節により泡発生用溶液の流量を調節することができる。この泡生成部１０は、着脱自在の構造をなしており、取付溝１０'を介して取り外すことができる。

次に、泡生成部１０とジョイント管９の構造を詳細に説明する。まず、図２には泡生成部１０の接続パイプ１１が示されており、図４にはジョイント部９が示されている。接続パイプ１１は、直角に湾曲した円筒状に形成されている。ジョイント管９は２つの凹状溝９ａ、９ｂと、２つのジョイント部９ｃ、９ｄと、２つの流路９ｅ、９ｆと、を有している。

接続パイプ１１の一端１１ａはジョイント管９の凹状溝９ｂに着脱自在に嵌合し、他端１１ｂは混合撹拌部１２と着脱自在に嵌合する。接続パイプ１１の流路１１ｃはジョイント管９の流路９ｆと連通しており、ジョイント管９のジョイント部９ｄは空気供給流路２ａの空気供給口２ｂに接続されているので、空気供給ポンプ２から送られる空気が接続パイプ１１を通ることとなる。

図３には泡生成部１０の混合撹拌部１２が示されている。混合撹拌部１２は、ト字型の円筒状に形成されており、ト字型の長手方向の一端１２ａはジョイント管９の凹状溝９ａに着脱自在に嵌合し、他端１２ｂは泡吐出用のノズル１３と着脱自在に嵌合する。また、混合撹拌部１２のト字型の短手方向の端部（空気吐出口）１２ｃは接続パイプ１１の端部１１ｂに嵌合する。

混合撹拌部１２は長手方向に流路１２ｄを有し、短手方向に流路１２ｅを有している。この流路１２ｄはジョイント管９の流路９ｅと連通しており、ジョイント管９のジョイント部９ｃは泡発生用溶液供給流路３ａの泡発生用溶液供給口３ｂに接続されているので、泡発生用溶液供給ポンプ３から送られる泡発生用溶液が流路１２ｄを通ることとなる。

一方、流路１２ｅは接続パイプ１１の流路１１ｃと連通しており、流路１１ｃには空気供給ポンプ２から空気が送られるので、この空気が流路１２ｅを通ることとなる。ここで、流路１２ｄと流路１２ｅとは、混合撹拌部１２がト字型をなしていることから、交差部分で流路１２ｅが流路１２ｄに合流することとなる。この合流により、流路１２ｄからの泡発生用溶液と流路１２ｅからの空気とが混合撹拌されることとなる。

また、図３（ｂ）に示すように、空気吐出口１２ｃは、９個の微細孔１２ｆを有しており、送られてきた空気は小さく分割される。この微細孔１２ｆの孔径は、０．９ｍｍ〜１．２ｍｍ程度が好ましい。これは、微細孔１２ｆ付近で空気の乾燥により泡発生用溶液が固化して孔が目詰まりを起こすことの少ない大きさである。なお、孔数は３個〜９個が望ましい。ここで、空気供給ポンプ２と空気吐出口１２ｃの間の所定部分には逆止弁が設けられているが、図示は省略する。

微細孔１２ｆによる空気の微細な分割により、泡発生用溶液は空気を含んで丸くふくれた小さな玉状の泡に変形する。この泡は、図５に示すようなヘ字型の円筒状に形成された泡吐出用のノズル１３により外部へ吐出される。すなわち、泡吐出用のノズル１３の一端１３ａは混合撹拌部１２の端部１２ｂと着脱自在に嵌合し、泡吐出用のノズル１３の他端１３ｂは外部へ泡を吐出する吐出口となる。泡吐出用のノズル１３の流路１３ｃは混合撹拌部１２の流路１２ｄと連通しており、流路１２ｄには泡発生用溶液と空気との混合撹拌により生じた泡が送られるので、泡が流路１３ｃを通ることとなる。

この泡吐出用のノズル１３の流路１３ｃ内には、親水性の多孔質膜１３ｄが設けられている。この親水性の多孔質膜１３ｄは、混合撹拌部１２の微細孔１２ｆにおける孔径よりもさらに小さな平均孔径を有する。この平均孔径は、０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍ程度が望ましい。また、多孔質膜１３ｄはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂等を使用した不織布を用いることが望ましいが、これに限られるものではない。なお、不織布は生産性が高く、低コストに抑えることができ、抗菌、防臭効果を持たせることもできる。

ここで、多孔質膜１３ｄを親水性のものとしたのは、混合撹拌部１２の微細孔１２ｆ付近において、泡生成停止時に泡発生用溶液が泡の吐出ノズルから侵入してきた外気により乾燥されることに基いて固化し、目詰まりしてしまうことを防ぐためである。すなわち、泡の生成及び供給を停止した場合には、時間の経過に伴い混合撹拌部１２内の液面が微細孔１２ｆより下面に下がるが、多孔質膜１３ｄを特に親水性とすることで当該膜は常に良好に湿った状態となり、たとえ泡生成停止時でもこの多孔質膜１３ｄより上流側は湿気を含んだ状態を保つことができるため、微細孔１２ｆが乾燥により目詰まりすることがなくなる。また、混合撹拌部１２及び泡吐出用のノズル１３を含む泡生成部１０は、着脱自在の構造をなしており、取付溝１０'を介して取り外すことができ、泡生成部１０の各部品は相互に着脱自在に嵌合されているので、空気吐出口１２ｃ及び多孔質膜１３ｄを洗浄・交換するといったメンテナンスが可能であり、不純物の付着により親水性が弱まって目詰まりしてしまうことや不衛生な状態を防ぐことができる。

なお、空気や泡発生用溶液を空気供給流路２ａや泡発生用溶液供給流路３ａへ送るため空気供給ポンプ２や泡発生用溶液供給ポンプ３を駆動する手段としては、駆動モータ（図示省略）を用いることとし、駆動電源として電池８'を用いることとしたが、家庭用コンセントを電源としてコンセントの差込用プラグを備えるものであってもよい。しかしながら、泡生成器を風呂等の水分がかかるところや湿度が高いところで使用する場合は、感電の虞を無くすために電池の使用が望ましい。

図１は本発明に係る泡発生器を示した図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図を示す。 図２は接続パイプを示した図であり、図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）は平面図、図２（ｃ）は図２（ｂ）のＢ−Ｂ断面図を示す。 図３は混合撹拌部を示した図であり、図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は空気吐出口側から見た側面図、図３（ｃ）は平面図、図３（ｄ）は図３（ｃ）のＣ−Ｃ断面図を示す。 図４はジョイント管を示した図であり、図４（ａ）は正面図、図４（ｂ）は平面図、図４（ｃ）は図４（ｂ）のＤ−Ｄ断面図を示す。 図５は泡吐出用のノズルを示した図であり、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＥ−Ｅ断面図を示す。 図６は従来の泡発生器の側断面図を示す。 図７は従来の他の泡発生器の概略構造説明図を示す。

符号の説明

１ 泡発生器
２ 空気供給ポンプ
２ａ 空気供給流路
２ｂ 空気供給口
３ 泡発生用溶液供給ポンプ
３ａ 泡発生用溶液供給流路
３ｂ 泡発生用溶液供給口
４ 泡発生用溶液タンク
９ ジョイント管
１０ 泡生成部
１０' 取付溝
１１ 接続パイプ
１２ 混合撹拌部
１２ｃ 空気吐出口
１２ｆ 微細孔
１３ ノズル
１３ｂ 泡の吐出口
１３ｄ 多孔質膜
９ｆ、１１ｃ、１２ｅ 空気の流路
９ｅ、１２ｄ 泡発生用溶液の流路
１３ｃ 泡の流路
１４ クリップ

Claims (8)

1. 駆動モータと、泡発生用溶液供給ポンプと、空気供給ポンプと、混合撹拌部と、ノズルとを備え、前記駆動モータの駆動により前記混合撹拌部において前記泡発生用溶液と空気とを混合撹拌してノズルより泡を吐出する泡発生器において、
   前記混合撹拌部は、前記泡発生用溶液供給ポンプからの流路に連なる流路壁に微細孔を備え、前記微細孔は前記空気ポンプからの流路に連通し、
   さらに前記ノズルには多孔質膜が設けられていることを特徴とする泡発生器。
2. 前記微細孔の孔径は０．６ｍｍ〜２．０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の泡発生器。
3. 前記微細孔の孔数は１個〜２０個であることを特徴とする請求項１又は２に記載の泡発生器。
4. 前記多孔質膜の平均孔径は０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の泡発生器。
5. 前記多孔質膜は親水性の不織布からなることを特徴とする請求項１又は４に記載の泡発生器。
6. 前記混合撹拌部及びノズルは着脱自在とされていることを特徴とする請求項１に記載の泡発生器。
7. 前記泡発生用溶液供給ポンプに連なる流路は、前記流路の途中に設けられたクリップにより流路径を可変とされていることを特徴とする請求項１に記載の泡発生器。
8. 前記駆動モータは電池駆動であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の泡発生器。

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