JP2007296430A - Apparatus for generating air bubble and system for generating air bubble provided with the same - Google Patents

Apparatus for generating air bubble and system for generating air bubble provided with the same Download PDF

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Shigeki Hirabayashi
茂樹 平林
Yoshito Umeda
義人 梅田
Kazuhide Nakamura
千秀 中村
Shohei Shiimura
尚平 椎村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus for generating bubbles, capable of sufficiently generating minute bubbles to fill a liquid storage vessel when a gas-liquid fluid mixed with a gas is jetted in the vessel. <P>SOLUTION: A gas-liquid fluid jetting means for jetting the gas-liquid fluid to the liquid storage vessel such as a bath tub comprises a nozzle member having a flow-in port and a flow-out port. The nozzle member is provided with a pressure reduced hollow part communicating with the flow-in port, and a barrier which allows the gas-liquid jet stream from the flow-in port to collide therewith is provided in the pressure reduced hollow part. The flow-out port having an opening area equal to or larger that of the flow-in port is arranged in the pressure reduced hollow part. As a result, the gas-liquid fluid supplied to the flow-in port is diffused in the pressure reduced part and at the same time, collides with the barrier to weaken the flow rate and after that, flows into the liquid storage vessel from the flow-out port. The minute bubbles are generated by diffusing the gas-liquid fluid in the pressure reduced hollow part and colliding with the barrier and are further generated when the gas-liquid having weakened flow rate flows out from the flow-out port and the liquid storage vessel can be filled with the minute bubbles in a short time. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は洗浄槽或いは浴槽などの貯液槽内に気泡を生成する気泡発生装置及びこれを備えた気泡発生システムに係わり、詳細には洗浄或いは浴槽内の温水、洗浄水などの液体を流体ポンプで循環する際に空気などの気泡を生成して温浴効果或いは洗浄効果を高める気泡発生装置に関する。   The present invention relates to a bubble generating device for generating bubbles in a liquid storage tank such as a cleaning tank or a bathtub, and a bubble generating system provided with the same, and more particularly, a fluid pump for cleaning or liquid such as hot water or cleaning water in a bathtub. The present invention relates to a bubble generating device that generates bubbles such as air when circulating in the air to enhance a warm bath effect or a cleaning effect.

一般に、洗浄槽、浴槽などの貯液槽内に洗浄液、温浴水などを循環させて濾過するのと同時に気泡を生成する装置が広く使用されている。このような装置では粗大気泡に比べ微細気泡の方が物体の細部に進入し易い関係で洗浄効果或いは温浴効果が高いとされている。特に浴槽システムでは温浴水の循環の際に槽内に微細気泡を生成するとこの微細気泡が皮膚内に浸透して温浴効果が高く、又マイナスイオンの効果も期待されている。   Generally, a device that generates bubbles simultaneously with circulating a cleaning liquid, warm bath water, etc. in a liquid storage tank such as a cleaning tank or a bathtub is widely used. In such an apparatus, it is considered that fine bubbles have a higher cleaning effect or warm bath effect than fine bubbles because they tend to enter the details of an object. In particular, in the bathtub system, when fine bubbles are generated in the tank during the circulation of warm bath water, the fine bubbles penetrate into the skin and the effect of warm bath is high, and the effect of negative ions is also expected.

従来このような気泡発生装置としては、特許文献1に開示されているように槽内の流体を流入口から加圧ポンプで汲み上げる際にエアーポンプから空気を混入し、これをアキュムレータで更に加圧してノズルからジェット噴流として気泡(主に粗大気泡)を含んだ液流を槽内に戻している。この加圧ポンプとしては主に回転ポンプを用いて連続した液流を形成している。このようなバブルジェット方式で貯液槽内に粗大気泡を生成すると貯液槽内の物体(洗浄物或いは人体)にジェット流が噴射され洗浄物の破損或いは人体に不快感を及ぼすことがある。   Conventionally, as such a bubble generating device, as disclosed in Patent Document 1, air is mixed from an air pump when the fluid in the tank is pumped from the inlet by a pressure pump, and this is further pressurized by an accumulator. Then, a liquid flow containing bubbles (mainly coarse bubbles) is returned from the nozzle as a jet jet into the tank. As the pressurizing pump, a continuous liquid flow is formed mainly using a rotary pump. When coarse bubbles are generated in the liquid storage tank by such a bubble jet method, a jet flow may be jetted onto an object (cleaned object or human body) in the liquid storage tank, which may damage the cleaned object or cause discomfort to the human body.

そこで、浴槽、洗浄槽内にジェット噴流を形成することなく静かに微細な気泡を発生させる為には、ノズルの先端部に対流部を設ける装置が例えば特許文献2に提案されている。この文献2には混合タンクで気体(空気)を混入した流体を対流させて混合し、この気液流体をノズルから噴出させる際に微細気泡を発生させる装置が開示されている。   Thus, for example, Patent Document 2 proposes an apparatus in which a convection portion is provided at the tip of a nozzle in order to generate fine bubbles quietly without forming a jet jet in a bathtub or cleaning tank. This document 2 discloses a device that convects and mixes fluid mixed with gas (air) in a mixing tank and generates fine bubbles when this gas-liquid fluid is ejected from a nozzle.

同様に貯液槽内に微細気泡を生成するノズル構造として特許文献3には図8(a)に示す弁構造が提案されている。同文献のノズル構造は図8(a)に示すように気泡を混入はした循環水の流路150の出口端に弁座151を設け、この弁座と対向する位置に弁体152を配置し、例えば弁座側の内壁を円錐形状に形成し、この内壁に嵌合するように弁体152を円錐形状に構成している。そして弁体151をギャップ調整用の螺合部153に固定して弁体と弁座との間に一定の間隙を形成し、螺合部153でギャップ量を調整するようにしている。また同様のノズル構造として図示しないが流出口をオリフィス弁構造とすることも知られている。このような構造のノズルから高圧下で空気などの気体を含んだ気液流体を噴出して拡散すると、このとき微細な気泡が発生する。この微細な気泡の発生には上記のギャップから噴出する圧力差と同時にノズルで拡散することが多量の気泡を発生する要素となっている。
特許第2663538号公報(図1) 特開2003−265938号公報(図3) 特開2002−85949号公報(図5)
Similarly, Patent Document 3 proposes a valve structure shown in FIG. 8A as a nozzle structure for generating fine bubbles in a liquid storage tank. As shown in FIG. 8 (a), the nozzle structure of this document is provided with a valve seat 151 at the outlet end of the flow path 150 of circulating water mixed with bubbles, and a valve body 152 is disposed at a position facing the valve seat. For example, the inner wall on the valve seat side is formed in a conical shape, and the valve body 152 is configured in a conical shape so as to be fitted to the inner wall. Then, the valve body 151 is fixed to the gap adjusting screwing portion 153 to form a fixed gap between the valve body and the valve seat, and the screwing portion 153 adjusts the gap amount. Although not shown as a similar nozzle structure, it is also known that the outlet has an orifice valve structure. When a gas-liquid fluid containing a gas such as air is ejected from a nozzle having such a structure under high pressure, fine bubbles are generated. In order to generate such fine bubbles, diffusion through the nozzle simultaneously with the pressure difference ejected from the gap is an element that generates a large amount of bubbles.
Japanese Patent No. 2663538 (FIG. 1) Japanese Patent Laying-Open No. 2003-265938 (FIG. 3) Japanese Patent Laying-Open No. 2002-85949 (FIG. 5)

上述のように浴槽或いは洗浄槽などの貯液槽内に気泡を発生させる場合に前掲特許文献1のように気泡を混入した液体を勢いよく噴出するジェット噴流で気泡を発生させると槽内に噴流が生じて微細な気泡が破壊され、逆に粗大な気泡が発生する問題がある。また槽内に強い噴流が形成されるため洗浄物の破損或いは人体に不快感を及ぼす問題がある。そこで前掲特許文献2のように槽内にジェット噴流を形成することなく静かに微細な気泡を発生させる装置が提案されるに至っている。例えば温浴槽の場合には微細気泡を槽内に充満させると体内に浸透して温浴効果の向上と同時にマイナスイオンの効果が期待されている。この場合、微細気泡を発生させるノズル構造を前掲特許文献3のように円錐形状のノズル弁の周囲に形成したギャップから噴出させるようにすると槽内に発生する微細気泡の量が少ない問題がある。つまり液体の循環経路で十分な気体を混入してもこれを槽内に供給するノズル部で十分な微細気泡を発生することが出来ない。   When bubbles are generated in a liquid storage tank such as a bathtub or a washing tank as described above, if bubbles are generated by a jet jet that vigorously jets out a liquid in which bubbles are mixed as described in Patent Document 1, the bubbles are jetted into the tank. Is generated, fine bubbles are destroyed, and on the contrary, coarse bubbles are generated. Moreover, since a strong jet is formed in the tank, there is a problem that the washing object is damaged or the human body is uncomfortable. In view of this, an apparatus for quietly generating fine bubbles without forming a jet jet in the tank as described in Patent Document 2 has been proposed. For example, in the case of a hot tub, if the microbubbles are filled in the tank, it penetrates into the body, and the effect of negative ions is expected at the same time as improving the warm bath effect. In this case, if the nozzle structure for generating fine bubbles is ejected from a gap formed around the conical nozzle valve as in Patent Document 3, the amount of fine bubbles generated in the tank is small. That is, even if sufficient gas is mixed in the liquid circulation path, sufficient fine bubbles cannot be generated in the nozzle portion that supplies the gas into the tank.

そこで本発明者は気液流体を槽内に噴出する際にノズルの吐出口から乱流を形成するように拡散し、比較的遅い流速で噴出すると渦流などの乱流が形成される過程で微細気泡が生成されることを究明するに至った。これに対し、従来のノズル弁構造では上述のギャップを大きくすると気液流体は層流状態で槽内に流入され、逆にギャップを小さくすると速い流速で槽内に流入される為十分な微細気泡が生成されないことが判明した。   Therefore, the present inventor diffuses the gas-liquid fluid into the tank so as to form a turbulent flow from the nozzle outlet, and in a process where a turbulent flow such as a vortex is formed when ejected at a relatively low flow velocity. It came to investigate that a bubble is produced | generated. On the other hand, in the conventional nozzle valve structure, if the gap is increased, the gas-liquid fluid flows into the tank in a laminar state, and conversely, if the gap is decreased, the liquid flows into the tank at a high flow rate. Turned out not to be generated.

本発明は気体を混入した気液流体を貯液槽内で噴出する際に十分な微細気泡を生成して槽内に充満させることが可能な気泡発生装置の提供をその主な課題としている。更に本発明は浴槽などの貯液槽に液体を循環させる際に槽内に短時間で十分な微細気泡を充満させることが可能な微細気泡発生システムの提供をその課題としている。   The main object of the present invention is to provide a bubble generating device capable of generating sufficient fine bubbles when a gas-liquid fluid mixed with gas is ejected in a storage tank and filling the tank. Another object of the present invention is to provide a fine bubble generating system capable of filling a sufficient amount of fine bubbles within a short time when circulating a liquid in a liquid storage tank such as a bathtub.

上記課題を達成するため本発明は以下の構成を採用する。浴槽などの貯液槽に気液流体を噴出する気液流体噴射手段を流入口と流出口とを有するノズル部材で構成する。このノズル部材には流入口に連なる減圧空洞部を設け、この減圧空洞部内に流入口からの気液噴流を衝突させる衝壁を設ける。そしてこの減圧空洞部に流入口の口径面積と等しいか若しくはこれより大きい口径面積の流出口を配設する。これによって流入口に供給された気液混合流体は減圧空洞部で拡散されるのと同時に衝壁に衝突してその流速が弱められ、その後流出口から貯液槽に流入されることとなる。従って気液流体は減圧空洞部で拡散され衝壁に衝突する際に微細気泡が生成され、次いで吐出口から流速が弱められて流出する際に更に微細気泡が生成される。このように微細気泡をノズル部材の周縁部で十分に発生させ貯液槽内に短時間で充満させることが可能となる。   To achieve the above object, the present invention employs the following configuration. Gas-liquid fluid ejecting means for ejecting gas-liquid fluid to a liquid storage tank such as a bathtub is constituted by a nozzle member having an inlet and an outlet. The nozzle member is provided with a decompression cavity portion connected to the inlet, and a barrier for colliding the gas-liquid jet from the inlet is provided in the decompression cavity portion. Then, an outlet having a diameter area equal to or larger than that of the inlet is provided in the decompression cavity. As a result, the gas-liquid mixed fluid supplied to the inflow port is diffused in the decompression cavity portion, and at the same time, collides with the impingement wall to reduce its flow velocity, and then flows into the liquid storage tank from the outflow port. Accordingly, when the gas-liquid fluid is diffused in the decompression cavity and collides with the barrier, fine bubbles are generated. Then, when the flow velocity is weakened from the discharge port, fine bubbles are further generated. As described above, it is possible to sufficiently generate fine bubbles at the peripheral portion of the nozzle member and fill the liquid storage tank in a short time.

また、上述のノズル部材は基端部に流入口を有する中空筒状体で構成し、この中空筒状体の先端開口部に封止体を設けて減圧空洞部を形成し、同時にこの封止体で流入口からの気液流体を突き当てる衝壁を構成する。そして減圧空洞部の側壁に前記流出口を形成する。このように構成すると流入口からの気液流体は衝壁に突き当たって減速され減圧空洞部内で渦流などの乱流を形成する際に微細気泡が生成され、その側壁から貯液槽内に流出する際にも乱流を形成して微細気泡を生成することとなり、貯液槽内に微細気泡を短時間で充満させることが可能である。   In addition, the nozzle member described above is formed of a hollow cylindrical body having an inlet at the base end, and a pressure reducing cavity is formed by providing a sealing body at the distal end opening of the hollow cylindrical body. The body forms a barrier against which the gas-liquid fluid from the inlet is abutted. And the said outflow port is formed in the side wall of a pressure reduction cavity part. When configured in this manner, the gas-liquid fluid from the inlet contacts the impingement wall and is decelerated, generating fine bubbles when forming a turbulent flow such as a vortex in the decompression cavity, and flows out from the side wall into the liquid storage tank In some cases, a turbulent flow is formed to generate fine bubbles, and the liquid bubbles can be filled in the liquid tank in a short time.

更に、上記衝壁を減圧空洞部内の流入口と対向する位置で流入方向の先端側に配置する。そして上記流出口は流入方向と交差、例えば直交する側壁方向に設ける。このように構成すると流入口からの気液流体は流入口から直線的に衝壁に衝突して反射し減圧空洞部内に乱流状態で拡散し、流入方向と交差する方向に流出される。従って減圧空洞部内で微細気泡が発生し、流出口から貯液槽内に流出する際にも微細気泡が発生し、貯液槽内に充満することとなる。尚、流出口をノズル部材の周側壁に複数個所設ける場合にはこの流出口の総口径面積を上記流入口の口径面積と等しいか若しくは大きくなるように形成する。   Further, the barrier is arranged on the front end side in the inflow direction at a position facing the inlet in the decompression cavity. And the said outflow port is provided in the side wall direction which cross | intersects an inflow direction, for example, orthogonally crosses. With this configuration, the gas-liquid fluid from the inflow port linearly collides with the barrier from the inflow port, is reflected, diffuses in a turbulent state in the decompression cavity, and flows out in a direction crossing the inflow direction. Therefore, fine bubbles are generated in the decompression cavity, and fine bubbles are also generated when the liquid flows out from the outlet into the liquid storage tank, and the liquid storage tank is filled. When a plurality of outlets are provided on the peripheral side wall of the nozzle member, the total aperture area of the outlet is formed to be equal to or larger than the aperture area of the inlet.

更に、液体供給ポンプ手段は液体導入パイプから液体を吸入する一次側ポンプと液体供給経路に液体を吐出する二次側ポンプとの複数のポンプ手段により構成し、上記気体供給ポンプは上記二次側ポンプの吸入口に高圧気体を供給するように構成する。このように構成することによって空気などの気体を比較的低圧状態の一次側ポンプから二次側ポンプに液体を給送する経路中に混入させ、二次側ポンプで加圧する際に気体と液体を混合圧縮する為、液体中に十分な気体を混入させることが出来、気体供給ポンプを小型、小容量のポンプ装置で構成することが出来る。   Further, the liquid supply pump means includes a plurality of pump means including a primary side pump for sucking liquid from the liquid introduction pipe and a secondary side pump for discharging liquid to the liquid supply path, and the gas supply pump is configured to be the secondary side pump. A high pressure gas is supplied to the suction port of the pump. By configuring in this way, a gas such as air is mixed in a path for feeding liquid from the primary pump to the secondary pump in a relatively low pressure state, and the gas and liquid are mixed when pressurized by the secondary pump. Since the mixture is compressed, a sufficient gas can be mixed in the liquid, and the gas supply pump can be constituted by a small-sized and small-capacity pump device.

次に本発明に係わる気泡発生システムは、液体を収容する浴槽などの貯液槽と、液体の吸入口と吐出口とを有する液体供給ポンプ手段と、上記吸入口に上記貯液槽からの液体を循環供給する液体循環パイプと、上記吐出口から上記貯液槽に液体を給送する液体給送パイプと、上記吸入口から上記吐出口に至る液体中に高圧空気を混入する気体供給ポンプとを備える。そして上記液体供給ポンプ手段は上記液体導入パイプから液体を吸入する一次側ポンプと上記液体給送パイプに液体を吐出する二次側ポンプとから構成して上記気体供給ポンプを上記二次側ポンプの吸入口に高圧空気を混入するように連結する。   Next, a bubble generating system according to the present invention includes a liquid storage tank such as a tub for storing liquid, liquid supply pump means having a liquid suction port and a discharge port, and liquid from the liquid storage tank to the suction port. A liquid circulation pipe that circulates and supplies liquid, a liquid feed pipe that feeds liquid from the discharge port to the liquid storage tank, and a gas supply pump that mixes high-pressure air into the liquid from the suction port to the discharge port; Is provided. The liquid supply pump means includes a primary pump that sucks liquid from the liquid introduction pipe and a secondary pump that discharges liquid to the liquid supply pipe, and the gas supply pump is connected to the secondary pump. Connect so that high-pressure air is mixed into the inlet.

そこで上記液体給送パイプから気液流体を噴出する気液流体噴射手段を流入口と流出口とを有するノズル部材で構成し、このノズル部材には上記流入口に連なる減圧空洞部と、この減圧空洞部内に上記流入口からの気液噴流を衝突させる衝壁を設ける。また、上記減圧空洞部には上記流入口の口径面積と等しいか若しくは大きい口径面積の流出口を設ける。これによって浴槽などの温浴水を循環する過程で微細気泡を貯液槽内に充満させることが可能となる。   Therefore, gas-liquid fluid ejecting means for ejecting gas-liquid fluid from the liquid supply pipe is constituted by a nozzle member having an inlet and an outlet, and the nozzle member includes a decompression cavity portion connected to the inlet, and the decompression A barrier for colliding the gas-liquid jet from the inlet is provided in the cavity. The decompression cavity is provided with an outlet having a diameter area equal to or larger than the diameter area of the inlet. This makes it possible to fill the liquid tank with fine bubbles in the process of circulating warm bath water such as a bathtub.

本発明は浴槽などの貯液槽に液体を供給若しくは循環させる過程で液体供給ポンプからの液体中に空気などの気体を混入し、この気液流体をノズル部材で貯液槽内に噴出する際に減圧空洞部で衝壁に衝突させて渦流などの乱流状態で拡散することにより微細気泡を発生させ、その後この微細気泡を含む流体を噴出口から槽内に流出する際にもその拡散で更に微細気泡を発生させるため貯液槽内に微細気泡を短時間で充満させることが可能となる。つまり高圧状態で気体を混入した液体をノズル部材から噴出して微細気泡を生成する際に、まず減圧空洞部で拡散させ、次いでこの気液流体を衝壁に衝突させて散乱させ、更にこの気液流体を衝壁で減速して流出口から乱流状態で吐出させることによってより多くの微細気泡を生成することが可能となる。このように生成され貯液槽内に充満した微細気泡は洗浄槽の場合物体の内部に浸透して洗浄効果を高め、また浴槽システムの場合体内に浸透して温浴効果を高め、同時にマイナスイオンを発生し、その効果も期待できる。   In the present invention, when a liquid such as air is mixed in a liquid from a liquid supply pump in a process of supplying or circulating a liquid to a liquid storage tank such as a bathtub, and the gas-liquid fluid is ejected into the liquid storage tank by a nozzle member. The microbubbles are generated by colliding with the impingement wall in the decompression cavity and diffusing in a turbulent state such as vortex, and then the fluid containing the microbubbles is also diffused when flowing out from the jet port into the tank. Further, since the fine bubbles are generated, the fine bubbles can be filled in the liquid storage tank in a short time. That is, when a liquid mixed with gas in a high-pressure state is ejected from the nozzle member to generate fine bubbles, the liquid is first diffused in the decompression cavity, and then the gas-liquid fluid collides with the barrier and scatters. By decelerating the liquid fluid at the barrier and discharging it in a turbulent state from the outlet, more fine bubbles can be generated. In the case of the washing tank, the fine bubbles generated and filled in the liquid storage tank penetrate into the inside of the object to improve the cleaning effect. It is generated and the effect can be expected.

以下図示の好適な実施の態様に基づいて本発明を詳述する。図1は本発明に係わる気泡発生装置を示すシステム構成図であり、図2(a)(b)は同システムに於ける気液流体噴射手段の構造を示す説明図である。図3は流体供給ポンプの構造を示す説明図。図4は気泡と循環液を混合する混合タンク及び気泡発生装置の要部拡大図を示す。   The present invention will be described in detail below based on the preferred embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a system configuration diagram showing a bubble generating apparatus according to the present invention, and FIGS. 2 (a) and 2 (b) are explanatory diagrams showing the structure of gas-liquid fluid ejecting means in the system. FIG. 3 is an explanatory view showing the structure of the fluid supply pump. FIG. 4 shows an enlarged view of a main part of a mixing tank and a bubble generating device for mixing bubbles and circulating liquid.

まず本発明に係わる気泡発生装置Aは、図1に示すように例えば浴槽などの貯液槽Bと、この貯液槽Bに浴水などの液体を供給する液体供給ポンプ手段Pと、この液体供給ポンプ手段Pからの液体に空気などの気体を混入する気体供給ポンプPU3と、気液流体を上記貯液槽Bに供給する液体供給経路(気液供給パイプ)4と、この気液供給パイプ4からの気液流体を貯液槽B内に噴出する気液流体供給パイプ6とから構成する。そしてこの気泡発生装置Aは貯液漕B内の液体を循環する過程で空気などの高圧気体を混入する循環システムとして構成するか或いは貯液漕B内に新たな液体を供給する過程で高圧気体を混入する気液流体供給システムとして構成する。   First, as shown in FIG. 1, a bubble generating apparatus A according to the present invention includes a liquid storage tank B such as a bathtub, a liquid supply pump means P for supplying a liquid such as bath water to the liquid storage tank B, and the liquid. A gas supply pump PU3 for mixing a gas such as air into the liquid from the supply pump means P, a liquid supply path (gas-liquid supply pipe) 4 for supplying gas-liquid fluid to the liquid storage tank B, and this gas-liquid supply pipe 4 and a gas-liquid fluid supply pipe 6 for jetting the gas-liquid fluid from 4 into the liquid storage tank B. The bubble generating device A is configured as a circulation system that mixes high-pressure gas such as air in the process of circulating the liquid in the liquid storage tank B, or in the process of supplying a new liquid into the liquid storage tank B. The gas-liquid fluid supply system is mixed.

図1に示すシステムは液体供給ポンプ手段Pを直列に連結した一次ポンプPU1と二次ポンプPU2で構成し、一次ポンプPU1で昇圧した液体を連通パイプ2で二次ポンプPU2に給送し、この二次ポンプPU2で更に昇圧しで気液供給パイプ4に給送する。上記連通パイプ2にはエアーポンプ(気体供給ポンプ)PU3からの気体導入パイプ3が連結してあり、一次ポンプPU1で昇圧した流体にエアーポンプPU3からの気体を混入しこの両者を二次ポンプPU2で更に昇圧して気液供給パイプ4から搬出する。気液供給パイプ4からの気液流体は混合タンク5に導かれこのタンク内で気体と流体が更に混合される。このように液体供給ポンプ手段Pを一次ポンプPU1と二次ポンプPU2で構成し、一次ポンプPU1の吐出口と二次ポンプPU2の吸入口とを連結する連通パイプ2にエアーポンプPU3からの高圧気体を導入するようにしたのは比較的低圧である一次ポンプ液体に高圧気体を導入することにより気体の混入量を多くするのと同時に二次ポンプPU2内で両者を混合するためである。この液体供給ポンプ手段Pの構造は後述する。   The system shown in FIG. 1 is composed of a primary pump PU1 and a secondary pump PU2 in which liquid supply pump means P are connected in series, and the liquid pressurized by the primary pump PU1 is fed to the secondary pump PU2 through the communication pipe 2, The pressure is further increased by the secondary pump PU2 and fed to the gas-liquid supply pipe 4. A gas introduction pipe 3 from an air pump (gas supply pump) PU3 is connected to the communication pipe 2, and the gas from the air pump PU3 is mixed into the fluid whose pressure has been increased by the primary pump PU1, and both are connected to the secondary pump PU2. Then, the pressure is further increased and the gas-liquid supply pipe 4 is carried out. The gas-liquid fluid from the gas-liquid supply pipe 4 is guided to the mixing tank 5 where the gas and the fluid are further mixed. In this way, the liquid supply pump means P is constituted by the primary pump PU1 and the secondary pump PU2, and the high pressure gas from the air pump PU3 is connected to the communication pipe 2 that connects the discharge port of the primary pump PU1 and the suction port of the secondary pump PU2. The reason for introducing the gas is to introduce a high-pressure gas into the primary pump liquid having a relatively low pressure, thereby increasing the amount of mixed gas and simultaneously mixing them in the secondary pump PU2. The structure of the liquid supply pump means P will be described later.

上記二次ポンプPU2からの気液流体は気液供給パイプ4から混合タンク5に導かれ、この混合タンク5内で気体と液体が完全に混合される。図示の混合タンク5は上記気体と液体とが対流によって攪拌される適度の容積を有するタンクで構成されその吐出口には気液流体搬出パイプ6が連結されている。この気液流体搬出パイプ6の先端には気液流体噴射手段7が連結され、この気液流体噴射手段7は貯液槽B内に配置されている。そしてこの気液流体噴射手段7は図2に示す中空円筒形状のノズル部材70で構成され、基端部には流入口71と、この流入口71に連なる減圧空洞部72が設けられている。この減圧空洞部72の口径D2は流入口71の口径D1より大径に構成され、同じく流入口71の口径D1より大径となるよう流出口73の口径D3が設けられ、各口径(面積)はD1<D2,D1<D3の関係になっている。   The gas-liquid fluid from the secondary pump PU2 is guided from the gas-liquid supply pipe 4 to the mixing tank 5, and the gas and liquid are completely mixed in the mixing tank 5. The illustrated mixing tank 5 is composed of a tank having an appropriate volume in which the gas and liquid are stirred by convection, and a gas-liquid fluid discharge pipe 6 is connected to the discharge port. A gas-liquid fluid ejecting means 7 is connected to the tip of the gas-liquid fluid carry-out pipe 6, and the gas-liquid fluid ejecting means 7 is disposed in the liquid storage tank B. The gas-liquid fluid ejecting means 7 is constituted by a hollow cylindrical nozzle member 70 shown in FIG. 2, and an inflow port 71 and a decompression cavity 72 connected to the inflow port 71 are provided at the base end. The diameter D2 of the decompression cavity 72 is configured to be larger than the diameter D1 of the inflow port 71. Similarly, the diameter D3 of the outflow port 73 is provided so as to be larger than the diameter D1 of the inflow port 71. Has a relationship of D1 <D2, D1 <D3.

このため気液流体は流入口71から減圧空洞部72に流入する際に拡散される。また減圧空洞部72を形成するノズル部材70の先端部には封止体74が設けられ、この封止体74は流入口71からの気液流体が衝突する衝壁74aを備えている。図示のものは封止体74を球形状のボールで構成し、その表面で形成する衝壁74aは流入口71に向かって突出した湾曲形状にしてある。そしてこのノズル部材70の側壁に流出口73が上述の口径で構成されている。上記衝壁74aと流出口73との位置関係を説明すると図2(b)に示すように流入口71から気液流体の流入方向(矢視a)の先方に衝壁74aが配置され、流出口73は衝壁74aより上流側で気液流体の流入方向と直交する方向(矢視b)でノズル部材70の周側壁に設けられている。   For this reason, the gas-liquid fluid is diffused when flowing from the inlet 71 into the decompression cavity 72. Further, a sealing body 74 is provided at the tip of the nozzle member 70 that forms the decompression cavity 72, and the sealing body 74 includes a barrier wall 74 a on which gas-liquid fluid from the inlet 71 collides. In the illustrated example, the sealing body 74 is constituted by a spherical ball, and the barrier wall 74 a formed on the surface of the sealing body 74 has a curved shape protruding toward the inflow port 71. And the outflow port 73 is comprised by the above-mentioned aperture in the side wall of this nozzle member 70. FIG. The positional relationship between the abutment wall 74a and the outlet 73 will be described. As shown in FIG. 2 (b), the abutment wall 74a is arranged at the tip of the inflow direction of the gas-liquid fluid (arrow a) as shown in FIG. The outlet 73 is provided on the peripheral side wall of the nozzle member 70 in a direction (arrow view b) orthogonal to the inflow direction of the gas-liquid fluid upstream of the barrier wall 74a.

従って流入口71からの気液流体は気液流体搬出パイプ6と減圧空洞部72との圧力差に応じた速度で流入口71から矢視a方向に流入し衝壁74aに衝突して矢視c方向に反射する。このとき衝壁74aは球面形状で突出しているため気液流体は放射状に拡散し、このとき微細気泡が生成される。そして減圧空洞部72内に充満した微細気泡を含む気液流体は流出口73から貯液槽B内に流出する。このとき気液流体は先に衝壁74aに衝突して減速されているため流出口73から貯液槽B内に渦流などの乱流状態で流出するためこの流出口73から流出する際にも微細気泡が発生する。つまり図8(b)に示すように従来のノズル構造では流出口から気液流体が流出する際図示速度Vが大きいと層流となって槽内に流入し、この流出口で拡散することによって微細気泡が生成されることがない。これに対し上述の構成の流出口73は気液流体が流入速度Vの影響を受けない、この速度方向と直交する方向から流出し、その速度は上記減圧空洞部72と貯液槽Bの圧力差に応じた速度で流出するため渦流が発生し易く、この渦流が発生する過程で微細気泡が生成され槽内に煙状に充満される。   Accordingly, the gas-liquid fluid from the inlet 71 flows in the direction of arrow a from the inlet 71 at a speed corresponding to the pressure difference between the gas-liquid fluid carry-out pipe 6 and the decompression cavity 72 and collides with the abutment wall 74a. Reflects in the c direction. At this time, since the barrier 74a protrudes in a spherical shape, the gas-liquid fluid diffuses radially, and fine bubbles are generated at this time. The gas-liquid fluid containing fine bubbles filled in the decompression cavity 72 flows out from the outlet 73 into the storage tank B. At this time, since the gas-liquid fluid collides with the abutment wall 74a and is decelerated first, the gas-liquid fluid flows out from the outlet 73 into the storage tank B in a turbulent state such as vortex. Fine bubbles are generated. In other words, as shown in FIG. 8B, in the conventional nozzle structure, when the gas-liquid fluid flows out from the outlet, if the illustrated velocity V is large, it flows into the tank as a laminar flow and diffuses at this outlet. Fine bubbles are not generated. In contrast, the outflow port 73 having the above-described configuration flows out from the direction perpendicular to the velocity direction, in which the gas-liquid fluid is not affected by the inflow velocity V, and the velocity is the pressure of the decompression cavity 72 and the storage tank B. Since it flows out at a speed corresponding to the difference, a vortex is easily generated, and fine bubbles are generated in the process of generating the vortex, and the tank is filled with smoke.

次に、図3に気泡発生システムの具体的構成を示し、以下その構造について説明する。図3に示すように防音処置を施したケーシング20内に液体Lを供給する液体供給ポンプ(前述の液体供給ポンプ手段P)25と、気体供給用のエアーポンプ(前述の気体供給ポンプPU3)50と、混合タンク5が内蔵されている。液体供給ポンプ25は吸入口26と吐出口27とシリンダ室Sとピストン部材PIを備え、吸入口26に流体導入パイプ1が連結してある。図示のものはこの流体導入パイプ1を貯液槽Bに接続して貯液漕内の液体を循環するシステムを構成している。液体供給ポンプ25は詳細を後述するがシリンダ室内でピストン部材PIがレシプロ運動する往復動ポンプで構成する。この液体供給ポンプ25は小型化と高圧化を図るため一次、二次複数の往復動ポンプで構成し、一次ポンプ25aで流体導入パイプ1から導入した液体を加圧し、この一次ポンプ25aから吐出した流体を二次ポンプ25bで更に圧縮して高圧化した液体を、気液供給パイプ4を介して混合タンク5に供給する。つまり一次ポンプ25aの吐出口27は二次ポンプ25bの吸入口29に連通パイプ2で連結されている。   Next, FIG. 3 shows a specific configuration of the bubble generation system, and the structure thereof will be described below. As shown in FIG. 3, a liquid supply pump (the aforementioned liquid supply pump means P) 25 that supplies the liquid L into the casing 20 that has been subjected to soundproofing, and an air pump (the aforementioned gas supply pump PU3) 50 for supplying gas. And the mixing tank 5 is incorporated. The liquid supply pump 25 includes a suction port 26, a discharge port 27, a cylinder chamber S, and a piston member PI, and the fluid introduction pipe 1 is connected to the suction port 26. In the figure, the fluid introduction pipe 1 is connected to a liquid storage tank B to constitute a system for circulating the liquid in the liquid storage tank. Although the liquid supply pump 25 will be described in detail later, the liquid supply pump 25 is constituted by a reciprocating pump in which the piston member PI reciprocates in the cylinder chamber. The liquid supply pump 25 is composed of primary and secondary reciprocating pumps for miniaturization and high pressure. The liquid introduced from the fluid introduction pipe 1 is pressurized by the primary pump 25a and discharged from the primary pump 25a. A liquid whose pressure is increased by further compressing the fluid with the secondary pump 25 b is supplied to the mixing tank 5 via the gas-liquid supply pipe 4. That is, the discharge port 27 of the primary pump 25a is connected to the suction port 29 of the secondary pump 25b by the communication pipe 2.

上記連通パイプ2にはエアーポンプ50が連結され、一次ポンプ25aで加圧された液体にエアーポンプ50から高圧気体を混入する。図示のエアーポンプ50は先の液体供給ポンプ25と同一構造で、小型化と高圧化を図るため一次ポンプ50aと二次ポンプ50bで構成され、一次ポンプ50aの吸入口51から外気を吸入し、二次ポンプ50bの吐出口55から気体導入パイプ3で前述の液体供給ポンプ25の一次ポンプ25aと二次ポンプ25bとを連結する連通パイプ2に連結してある。このように液体供給ポンプ25の一次ポンプ25aからの連通パイプ2に気体導入パイプ3を連結してエアーを供給したのは、二次ポンプ25bの出力パイプである気液供給パイプ4にエアーを供給するのに比べエアーポンプの負荷を小さくするためである。従ってエアーポンプ50の小型化が要求されない場合には気体導入パイプ3を気液供給パイプ4に連結しても良い。   An air pump 50 is connected to the communication pipe 2, and high-pressure gas is mixed from the air pump 50 into the liquid pressurized by the primary pump 25 a. The illustrated air pump 50 has the same structure as the previous liquid supply pump 25, and is composed of a primary pump 50a and a secondary pump 50b in order to reduce the size and pressure, and sucks outside air from the suction port 51 of the primary pump 50a. The discharge pipe 55 of the secondary pump 50b is connected to the communication pipe 2 that connects the primary pump 25a and the secondary pump 25b of the liquid supply pump 25 with the gas introduction pipe 3. The reason why the gas introduction pipe 3 is connected to the communication pipe 2 from the primary pump 25a of the liquid supply pump 25 and the air is supplied in this way is that the air is supplied to the gas-liquid supply pipe 4 which is an output pipe of the secondary pump 25b. This is to reduce the load of the air pump as compared with the case of doing so. Therefore, the gas introduction pipe 3 may be connected to the gas-liquid supply pipe 4 when the air pump 50 is not required to be downsized.

上述の液体供給ポンプ25とエアーポンプ50はいずれも一次ポンプ25a,50aと二次ポンプ25b,50bで構成されているが、まず液体供給ポンプ25は略々同一の構造の一次ポンプ25aと二次ポンプ25bで構成され、それぞれシリンダ室S1、S2とピストン部材PI1、PI2とを備え、各ピストン部材PI1、PI2は駆動手段Dで相反的に給排動作を行うようになっている。この駆動手段Dは、駆動モータMに連結された駆動回転軸15に軸承した偏心カム16を中心に180度対向した位置に第1シリンダ室S1と第2シリンダ室S2を配置し、各シリンダ室S1,S2に装着したピストン部材PI1,PI2を偏心カム16に取付けている。そして第1ピストン部材PI1が上死点のとき第2ピストン部材PI2は下死点に位置するように偏心カム16に連結され相反的に給排動作を行うようになっている。   Both the liquid supply pump 25 and the air pump 50 are composed of primary pumps 25a and 50a and secondary pumps 25b and 50b. First, the liquid supply pump 25 is composed of a primary pump 25a and a secondary pump having substantially the same structure. The pump 25b includes cylinder chambers S1 and S2 and piston members PI1 and PI2. Each piston member PI1 and PI2 performs a reciprocal supply / discharge operation by the driving means D. The drive means D has a first cylinder chamber S1 and a second cylinder chamber S2 arranged at positions opposed to each other by 180 degrees around an eccentric cam 16 supported by a drive rotary shaft 15 connected to a drive motor M. Piston members PI 1 and PI 2 mounted on S 1 and S 2 are attached to the eccentric cam 16. When the first piston member PI1 is at the top dead center, the second piston member PI2 is connected to the eccentric cam 16 so as to be positioned at the bottom dead center, and reciprocally feeds and discharges.

そこで一次ポンプ25aの吸入口26には吸入弁26aが逆止弁構造で配置してあり、吸入口26に接続した流体導入パイプ1から液体を吸入し、第1シリンダ室S1に供給する。またこの第1シリンダ室S1の吐出口27には吐出弁27aが通常の逆止弁構造で配置してあり第1シリンダ室S1で圧縮された液体を吐出口27から排出する。この一次ポンプ25a側の吐出口27は連通パイプ2で二次ポンプ25b側の吸入口29に連結してあり、第1シリンダ室S1から吐出した流体を第2シリンダ室S2に供給する。この第2シリンダ室S2にも吸入口29に吸入弁29aが、吐出口30に吐出弁30aがそれぞれ通常の逆止弁構造で配置されている。このような構成によって一次ポンプ25aの吸入口26から吸入した液体を二次ポンプ25bの吐出口30から高圧流体として吐出する。   Therefore, a suction valve 26a is arranged at the suction port 26 of the primary pump 25a with a check valve structure, and liquid is sucked from the fluid introduction pipe 1 connected to the suction port 26 and supplied to the first cylinder chamber S1. Further, a discharge valve 27a is arranged in the normal check valve structure at the discharge port 27 of the first cylinder chamber S1, and the liquid compressed in the first cylinder chamber S1 is discharged from the discharge port 27. The discharge port 27 on the primary pump 25a side is connected to the suction port 29 on the secondary pump 25b side by the communication pipe 2, and supplies the fluid discharged from the first cylinder chamber S1 to the second cylinder chamber S2. Also in the second cylinder chamber S2, a suction valve 29a is disposed in the suction port 29, and a discharge valve 30a is disposed in the discharge port 30 with a normal check valve structure. With such a configuration, the liquid sucked from the suction port 26 of the primary pump 25a is discharged as a high-pressure fluid from the discharge port 30 of the secondary pump 25b.

上述のエアーポンプ50も小型高圧化のために一次ポンプ50aと二次ポンプ50bで構成してあり、一次ポンプ50aの吸入口51から逆止弁51aを介して空気を吸入し、第1シリンダ室S3で圧縮して吐出口52から連通パイプ53を経て二次ポンプ50bの第2シリンダ室S4に供給する。この吐出口52には吐出弁52aが、二次ポンプ50bの吸入口54には吸入弁54aがそれぞれ通常の逆止弁構造で配置され、二次ポンプ50bの吐出口55から吐出弁55aを介して高圧空気を気体導入パイプ3に送出する。   The above-described air pump 50 is also composed of a primary pump 50a and a secondary pump 50b for miniaturization and high pressure, and air is sucked from the suction port 51 of the primary pump 50a through the check valve 51a, and the first cylinder chamber In step S3, the compressed air is supplied from the discharge port 52 to the second cylinder chamber S4 of the secondary pump 50b through the communication pipe 53. A discharge valve 52a is disposed in the discharge port 52, and a suction valve 54a is disposed in the suction port 54 of the secondary pump 50b with a normal check valve structure. The discharge port 55 of the secondary pump 50b is connected to the discharge valve 55a via the discharge valve 55a. Then, the high pressure air is sent to the gas introduction pipe 3.

液体供給ポンプ25の吐出口30に連結された気液供給パイプ4は混合タンク5に連結されている。この混合タンク5は液体を収納するタンク室5aで構成され、気液供給パイプ4から供給された液体と気体を混合して気泡を発生するように構成されている。この混合タンク5には内部に発生した気泡を分別して除去する気泡分別手段57が次のいずれかの手段で構成されている。   The gas-liquid supply pipe 4 connected to the discharge port 30 of the liquid supply pump 25 is connected to the mixing tank 5. The mixing tank 5 is composed of a tank chamber 5a for storing liquid, and is configured to generate bubbles by mixing the liquid and gas supplied from the gas-liquid supply pipe 4. The mixing tank 5 includes bubble separation means 57 for separating and removing bubbles generated inside by any one of the following means.

第1の気泡分別手段57は隔壁57aであり、タンク室5aを略々2分割する分割壁で構成され、気液供給パイプ4の気液流入口4aと気液流体搬出パイプ6の気液流出口6aとを隔壁57aで区割する。これによって混合タンク5内に発生した気泡はタンク室5aの上方に浮上し、このタンク室5a内で発生した気泡が気液流出口6aに導かれることがない。   The first bubble sorting means 57 is a partition wall 57a, which is constituted by a dividing wall that substantially divides the tank chamber 5a into two parts, and the gas-liquid flow of the gas-liquid inlet 4a of the gas-liquid supply pipe 4 and the gas-liquid fluid carry-out pipe 6 The outlet 6a is divided by a partition wall 57a. As a result, the bubbles generated in the mixing tank 5 float above the tank chamber 5a, and the bubbles generated in the tank chamber 5a are not guided to the gas-liquid outlet 6a.

第2の気泡分別手段57は気液供給パイプ4の気液流入口4aを重力の作用方向上方に配置し、気液流体搬出パイプ6の気液流出口6aを下方に配置し、この気液流入口4aと気液流出口6aとの間に高低段差H(図示57b)を形成する。これによってタンク室5a内に発生した気泡は上方に浮上し気液流体搬出パイプ6に導かれることがない。   The second bubble separation means 57 arranges the gas-liquid inlet 4a of the gas-liquid supply pipe 4 above the gravity direction, and arranges the gas-liquid outlet 6a of the gas-liquid fluid discharge pipe 6 below. A height difference H (57b in the drawing) is formed between the inlet 4a and the gas-liquid outlet 6a. As a result, the bubbles generated in the tank chamber 5a rise upward and are not guided to the gas-liquid fluid carry-out pipe 6.

第3の気泡分別手段57は網状フィルタ57cであり、気液流体搬出パイプ6の気液流出口6aの周辺に網状フィルタ57cを設け、この網状フィルタ57cのメッシュをタンク室5a内で発生した気泡を除去する大きさに形成する。以上説明した第1乃至第3の気泡分別手段57はそのいずれか1つをタンク室5aに配置しても、図示のように第1、第2、第3の各構成を設けてもいずれでも良い。 The third bubble separation means 57 is a mesh filter 57c, and a mesh filter 57c is provided around the gas-liquid outlet 6a of the gas-liquid fluid carry-out pipe 6, and the mesh of the mesh filter 57c is generated in the tank chamber 5a. It is formed in the size which removes. Any one of the first to third bubble sorting means 57 described above may be disposed in the tank chamber 5a, or the first, second, and third configurations may be provided as illustrated. good.

尚、図示58はドレンパイプ(過剰気泡搬出パイプ)であり、タンク室5a内で発生してオーバフローする気泡を流出口58aから外部に搬出する。この流出口58aには図示しないフロート弁が設けてあり、フロートが所定の水位以上になると流出口58aを閉じ、所定水量以下のときには流出口58aを開いて混合タンク内に発生した気泡をドレンパイプ58からドレントレイ60に搬出する。混合タンク内が所定水量以上のときにはフロート弁が流出口58aを閉じ、混合タンク内の液体が外部に漏れ出すのを防止する。一方前述のケーシング20の底部にドレントレイ60が設けてあり、このドレントレイ60に気泡を搬出し、前述のエアーポンプ50の吸入口51にドレントレイ60に排出された水滴を外気と同時に吸入するようにしてある。   In addition, 58 shown in the figure is a drain pipe (excessive bubble carrying-out pipe), and bubbles that are generated in the tank chamber 5a and overflow are carried out from the outlet 58a to the outside. The outlet 58a is provided with a float valve (not shown). When the float reaches a predetermined water level, the outlet 58a is closed. When the float is below a predetermined amount of water, the outlet 58a is opened to remove bubbles generated in the mixing tank. It is carried out from 58 to the drain tray 60. When the inside of the mixing tank exceeds a predetermined amount of water, the float valve closes the outflow port 58a to prevent the liquid in the mixing tank from leaking outside. On the other hand, a drain tray 60 is provided at the bottom of the casing 20. Air bubbles are carried out to the drain tray 60, and water droplets discharged to the drain tray 60 are sucked into the suction port 51 of the air pump 50 simultaneously with outside air. It is like that.

これにより、気泡発生装置A内で生じた余剰水をエアーポンプ50から外気と共に吸入して混合タンク5に環流する。上記ドレントレイ60にはスポンジなどの多孔質部材61が敷設してあり、この多孔質部材61で余剰水を蒸発させる。つまり気泡発生装置A内にはこの混合タンク5に生じた粗大気泡を除去するため余剰気泡の搬出と、流体導入パイプ1の振動を減衰するダンパタンクから液体が流出するが、これらの液体は特別なドレンパイプを配設して外部に搬出することなく、上記ドレントレイ60に集積して気化を促し、このドレントレイ60からエアーポンプ50の吸入口51に導いて混合タンク5に環流するようになっている。   As a result, excess water generated in the bubble generating device A is sucked together with the outside air from the air pump 50 and circulated to the mixing tank 5. The drain tray 60 is provided with a porous member 61 such as a sponge, and excess water is evaporated by the porous member 61. In other words, in order to remove coarse bubbles generated in the mixing tank 5 in the bubble generating device A, liquid flows out from a damper tank that attenuates vibration of the fluid introduction pipe 1 and discharge of excess bubbles. Without arranging a drain pipe and carrying it out, it accumulates in the drain tray 60 and promotes vaporization, and is led from the drain tray 60 to the suction port 51 of the air pump 50 and circulates to the mixing tank 5. It has become.

以上のように構成された気泡発生装置Aは後述するポンプ動作で流体導入パイプ1から吸入弁26aを介して一次ポンプ25aのシリンダ室S1、S2に洗浄水、浴水などの液体が供給され、二次ポンプ25bで加圧され気液供給パイプ4に送られる。この一次ポンプ25aと二次ポンプ25bとの間にエアーポンプ50から高圧空気が混入され、気液供給パイプ4には液体(洗浄液、浴水など)中に気体(空気)が溶解された状態で混合タンク5に供給される。混合タンク5で発生した気泡は前述のように選別され、この気体と液体との混合流体は気液流体搬出パイプ6に送られる。   In the bubble generating device A configured as described above, liquid such as washing water and bath water is supplied from the fluid introduction pipe 1 to the cylinder chambers S1 and S2 of the primary pump 25a through the suction valve 26a by a pump operation described later. Pressurized by the secondary pump 25 b and sent to the gas-liquid supply pipe 4. High-pressure air is mixed from the air pump 50 between the primary pump 25a and the secondary pump 25b, and gas (air) is dissolved in the liquid (cleaning liquid, bath water, etc.) in the gas-liquid supply pipe 4. It is supplied to the mixing tank 5. Bubbles generated in the mixing tank 5 are selected as described above, and the mixed fluid of the gas and liquid is sent to the gas-liquid fluid carry-out pipe 6.

そこで本発明は気液流体搬出パイプ6の先端に取付けられ貯液槽B内に微細気泡を充満させるように噴出する気液流体噴射手段7を以下のように構成する。この気液流体噴射手段7は中空円筒形状のノズル部材70と、このノズル部材70に一体形成され前記気液流体搬出パイプ6からの気液を案内する気液流体流出路75と、この流出路75に配置された封止体(球体弁)74とから構成される。そしてノズル部材70には先端部に流入口71が形成され、ノズル基端部には上記気液流体流出路75が形成してあり、流出口73の口径D3と気液流体流出路75の口径D1とはD1<D3の関係になっている。その他の構成は図2に基づいて説明した通りである。   Therefore, the present invention is configured as follows with the gas-liquid fluid ejecting means 7 attached to the tip of the gas-liquid fluid carry-out pipe 6 and ejecting so as to fill the liquid storage tank B with fine bubbles. The gas-liquid fluid ejecting means 7 includes a hollow cylindrical nozzle member 70, a gas-liquid fluid outflow path 75 that is integrally formed with the nozzle member 70 and guides the gas-liquid from the gas-liquid fluid carry-out pipe 6, and the outflow path. And a sealing body (spherical valve) 74 arranged at 75. The nozzle member 70 is formed with an inlet 71 at the tip, and the gas-liquid fluid outlet 75 is formed at the nozzle base, and the diameter D3 of the outlet 73 and the diameter of the gas-liquid fluid outlet 75 are formed. D1 has a relationship of D1 <D3. The other configuration is as described with reference to FIG.

次に前述の液体供給ポンプ25およびエアーポンプ50の構成について、図5、図6に基づいて詳述する。図5、図6はシリンダ室Sとこのシリンダ室内をレシプロ運動するピストン部材PIで空気若しくは液体を吐出部に送るポンプの構造を示す。図示のものは一対のポンプヘッド24a,24bと上記各ピストン部材PIを駆動する駆動手段Dから構成されている。このポンプヘッド24a,24bは同一構造でそれぞれ吐出室62a、6bとこの吐出室62a、62bに流体を流入するシリンダ室S1(S3)、S2(S4)と、ピストン部材PI1(PI3)、PI2(PI4)を備えている。以下同一構造であるのでその一方について説明する。   Next, the configuration of the liquid supply pump 25 and the air pump 50 will be described in detail with reference to FIGS. 5 and 6 show the structure of a pump that sends air or liquid to the discharge section by means of a cylinder chamber S and a piston member PI that reciprocally moves in the cylinder chamber. The illustrated one includes a pair of pump heads 24a and 24b and a driving means D for driving the piston members PI. The pump heads 24a and 24b have the same structure, and the discharge chambers 62a and 6b, the cylinder chambers S1 (S3) and S2 (S4) into which fluid flows into the discharge chambers 62a and 62b, and the piston members PI1 (PI3) and PI2 ( PI4). Since the structure is the same, one of them will be described below.

図示のシリンダ室S3及びS4は前面フレーム63と背面フレーム64との間に取付けられた上部フレーム65と下部フレーム66にそれぞれ穿設した中空円筒形状の開口で構成されている。このシリンダ室S1には吐出室62aを有するポンプヘッド24aが連結してあり、シリンダ室S3には外気を流入する吸入口51と吐出口52が設けられ、ピストン部材PI3の往復動作で吸入口51から外気を流入し、吐出口52から吐出室62bに送る。この吐出口52には圧力調整ネジが設けてある。また逆止弁(吐出弁)55aを有する吐出口55が設けてある。   The illustrated cylinder chambers S3 and S4 are formed by hollow cylindrical openings respectively drilled in an upper frame 65 and a lower frame 66 attached between the front frame 63 and the rear frame 64. A pump head 24a having a discharge chamber 62a is connected to the cylinder chamber S1, and a suction port 51 and a discharge port 52 through which outside air flows are provided in the cylinder chamber S3, and the suction port 51 is reciprocated by the piston member PI3. The outside air flows in from the discharge port 52 and is sent from the discharge port 52 to the discharge chamber 62b. The discharge port 52 is provided with a pressure adjusting screw. A discharge port 55 having a check valve (discharge valve) 55a is provided.

そこでシリンダ室S3、S4にはピストン部材PI3、PI4が往復動自在に嵌合してあり、この各ピストン部材PI3、PI4は偏心カム16で駆動される。この偏心カム16は、前面フレーム63と背面フレーム64との間に軸受支持された回転軸15に固定(例えば圧入)した2つの偏心回転体16a及び16bで構成され、この偏心回転体16a、16bは図5に示すように軸心に対して180度隔てた位置に対称となるように配置され、偏心回転体16aがピストン部材PI3を、偏心回転体16bがピストン部材PI4を往復動するように連結されている。   Therefore, piston members PI3 and PI4 are fitted in the cylinder chambers S3 and S4 so as to be able to reciprocate. The piston members PI3 and PI4 are driven by the eccentric cam 16. The eccentric cam 16 is composed of two eccentric rotating bodies 16a and 16b fixed (for example, press-fitted) to the rotating shaft 15 supported by bearings between the front frame 63 and the rear frame 64, and the eccentric rotating bodies 16a and 16b. As shown in FIG. 5, they are arranged so as to be symmetrical at positions separated by 180 degrees with respect to the axial center so that the eccentric rotating body 16a reciprocates the piston member PI3 and the eccentric rotating body 16b reciprocates the piston member PI4. It is connected.

そしてこの一方の偏心回転体16aには円環状のリング124aが他方の偏心回転体16bにはリング124bがそれぞれベアリングを介して連結してある。このリング124aにはピストン部材PI3のロッド部が、リング124bにはピストン部材PI4のロッド部がそれぞれ連結してある。特に、このリング124a、124bは偏心回転体16a,16bに図6に示す固定ネジ124cで径方向の取付け位置が調節出来るようにしてある。これにより回転体の製造時の寸法誤差或いはシリンダ室と位置関係の誤差によって振動が生ずるのをリングの取付け位置を調節することによって解消する。   An annular ring 124a is connected to the one eccentric rotating body 16a, and a ring 124b is connected to the other eccentric rotating body 16b via a bearing. A rod portion of the piston member PI3 is connected to the ring 124a, and a rod portion of the piston member PI4 is connected to the ring 124b. In particular, the rings 124a and 124b can be adjusted in the radial mounting positions by the fixing screws 124c shown in FIG. 6 on the eccentric rotating bodies 16a and 16b. As a result, the occurrence of vibration due to a dimensional error during manufacturing of the rotating body or an error in the positional relationship with the cylinder chamber can be eliminated by adjusting the mounting position of the ring.

またシリンダ室S3、S4とこれに嵌合したピストン部材PI3、PI4とは回転軸15を中心に180度隔てた位置に互いに対向するように配置してあり、各ピストン部材PI3、PI4の吸排工程は同一にしてある。つまり偏心回転体16aがピストン部材PI3を上死点に位置させるときには、偏心回転体16bはピストン部材PI4を上死点に位置させる。これは流体の吸排過程で2つのピストンに生ずる負荷(抗力)が反対方向に等しい力が作用して互いに相殺され、振動を軽減する為である。従って2つのピストンの吸排工程は略々同一であれば良く、配置される方向も略々直線上で対向させれば良い。   The cylinder chambers S3 and S4 and the piston members PI3 and PI4 fitted to the cylinder chambers S3 and S4 are arranged so as to face each other at positions separated by 180 degrees around the rotation shaft 15, and the suction and discharge processes of the piston members PI3 and PI4 are performed. Are the same. That is, when the eccentric rotator 16a positions the piston member PI3 at the top dead center, the eccentric rotator 16b positions the piston member PI4 at the top dead center. This is because the loads (drags) generated in the two pistons in the process of sucking and discharging the fluid are canceled by each other, and the vibrations are reduced. Therefore, the suction and discharge processes of the two pistons are only required to be substantially the same, and the direction in which the two pistons are disposed may be substantially opposed on a straight line.

又、シリンダ室Sを回転軸15の周囲3ヶ所に設ける場合には120度隔てた位置に、同様に4ヶ所に設ける場合には90度隔てた位置に配置すれば吸排工程で複数のピストンが回転軸15に与える負荷はそれぞれ相殺される。同時にこの複数のピストンに対応する偏心回転体16a、16bもその最大偏心位置が回転軸15の回りに所定角度ずつ位相差を有することとなり、それぞれが他のバランサとして作用し大きな振動を発生することがない。   If the cylinder chamber S is provided at three positions around the rotary shaft 15, it is disposed at a position 120 degrees apart. Similarly, if it is provided at four positions at a position 90 degrees apart, a plurality of pistons are formed in the intake / exhaust process. Each load applied to the rotating shaft 15 is canceled out. At the same time, the eccentric rotators 16a and 16b corresponding to the plurality of pistons also have a phase difference by a predetermined angle around the rotation shaft 15, and each acts as another balancer and generates a large vibration. There is no.

本発明に関する気泡発生装置の全体構成を示すシステム構成図。The system block diagram which shows the whole structure of the bubble generator concerning this invention. 図1の装置に於ける気液流体噴射手段の構成を示す構造説明図であり、(a)は断面説明図、(b)は噴出される流体の流れを示す説明図。FIG. 2 is a structural explanatory view showing a configuration of gas-liquid fluid ejecting means in the apparatus of FIG. 1, (a) is a cross-sectional explanatory view, and (b) is an explanatory view showing a flow of ejected fluid. 図1の装置における液体供給ポンプ及びエアーポンプの詳細を示す説明図。Explanatory drawing which shows the detail of the liquid supply pump and air pump in the apparatus of FIG. 図3の装置の要部拡大構成図。FIG. 4 is an enlarged configuration diagram of a main part of the apparatus of FIG. 図3の装置における液体供給ポンプ及び気体供給ポンプの構造を示す正面図。The front view which shows the structure of the liquid supply pump and gas supply pump in the apparatus of FIG. 図3の装置における液体供給ポンプ及び気体供給ポンプの構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the liquid supply pump and gas supply pump in the apparatus of FIG. 図1の装置における混合タンクの内部構造を示す説明図。Explanatory drawing which shows the internal structure of the mixing tank in the apparatus of FIG. 従来の気泡発生装置における気泡流体噴出ノズルの構造を示し、(a)は断面説明図、(b)は噴出される流体の流れを示す説明図。The structure of the bubble fluid ejection nozzle in the conventional bubble generator is shown, (a) is sectional explanatory drawing, (b) is explanatory drawing which shows the flow of the fluid ejected.

符号の説明Explanation of symbols

A 気泡発生装置
B 貯液槽
P 液体供給ポンプ手段
PU1 一次ポンプ
PU2 二次ポンプ
PU3 気体供給ポンプ
PI ピストン部材
S シリンダ室
1 流体導入パイプ
2 連通パイプ
3 気体導入パイプ
4 気液供給パイプ(液体供給経路)
5 混合タンク
6 気液流体搬出パイプ
7 気液流体噴射手段
25 液体供給ポンプ
25a 一次ポンプ
25b 二次ポンプ
26 吸入口
27 吐出口
50 エアーポンプ
50a 一次ポンプ
50b 二次ポンプ
51 吸入口
55 吐出口
70 ノズル部材
71 流入口
72 減圧空洞部
73 流出口
74 封止体(球体弁)
74a 衝壁
75 気液流体流出路
A Bubble generator B Liquid storage tank P Liquid supply pump means PU1 Primary pump PU2 Secondary pump PU3 Gas supply pump PI Piston member S Cylinder chamber 1 Fluid introduction pipe 2 Communication pipe 3 Gas introduction pipe 4 Gas-liquid supply pipe (liquid supply path) )
5 Mixing tank 6 Gas-liquid fluid discharge pipe 7 Gas-liquid fluid injection means 25 Liquid supply pump 25a Primary pump 25b Secondary pump 26 Suction port 27 Suction port 50 Air pump 50a Primary pump 50b Secondary pump 51 Suction port 55 Suction port 70 Nozzle Member 71 Inlet 72 Depressurized cavity 73 Outlet 74 Sealed body (spherical valve)
74a Wall 75 Gas-liquid fluid outflow passage

Claims (6)

液体を収容する浴槽などの貯液槽と、
上記貯液槽に水その他の液体を供給する液体供給ポンプ手段と、
上記液体供給ポンプ手段から上記貯液槽に至る液体供給経路と、
上記液体供給経路中の液体に空気その他の気体を混入する気体供給ポンプと、
上記液体供給経路からの気液流体を噴出する気液流体噴射手段と、を備えた気泡発生装置において、
上記気液流体噴射手段は、流入口と流出口とを有するノズル部材で構成され、
このノズル部材には上記流入口に連なる減圧空洞部と、この減圧空洞部内に上記流入口からの気液噴流を衝突させる衝壁が設けられ、
上記減圧空洞部には上記流入口の口径面積と等しいか若しくは大きい口径面積の流出口が設けられていることを特徴とする気泡発生装置。
A storage tank such as a bathtub for storing liquid;
Liquid supply pump means for supplying water or other liquid to the liquid storage tank;
A liquid supply path from the liquid supply pump means to the liquid storage tank;
A gas supply pump for mixing air or other gas into the liquid in the liquid supply path;
A gas-liquid fluid ejecting means for ejecting gas-liquid fluid from the liquid supply path,
The gas-liquid fluid ejecting means includes a nozzle member having an inlet and an outlet,
The nozzle member is provided with a decompression cavity portion continuous with the inlet, and a barrier for colliding the gas-liquid jet from the inlet into the decompression cavity portion,
A bubble generating device characterized in that an outlet having a diameter area equal to or larger than the diameter of the inlet is provided in the decompression cavity.
前記ノズル部材は基端部に流入口を、先端部に流出口を有する中空筒状体で構成され、
この中空筒状体の先端部にボールその他の封止体を設けて前記減圧空洞部が形成されていると共に該封止体で前記衝壁が形成され、
前記流出口は上記減圧空洞部の側壁に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の気泡発生装置。
The nozzle member is composed of a hollow cylindrical body having an inlet at a proximal end and an outlet at a distal end,
A ball or other sealing body is provided at the tip of the hollow cylindrical body to form the decompression cavity and the barrier is formed from the sealing body.
The bubble generating device according to claim 1, wherein the outlet is formed on a side wall of the decompression cavity.
前記衝壁は、前記減圧空洞部内で前記流入口と対向する流入方向先端側に配置され、
前記流出口は上記流入方向と交差する側壁に配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の気泡発生装置。
The abutment wall is disposed on the front end side in the inflow direction facing the inlet in the decompression cavity,
The bubble generating device according to claim 1, wherein the outlet is disposed on a side wall intersecting the inflow direction.
前記流出口は前記ノズル部材の周側壁に複数個所設けられ、
この流出口の総口径面積は前記流入口の口径面積と等しいか若しくは大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項2又は3に記載の気泡発生装置。
A plurality of outlets are provided on the peripheral side wall of the nozzle member;
The bubble generating device according to claim 2 or 3, wherein a total aperture area of the outlet is formed to be equal to or larger than a diameter area of the inlet.
前記液体供給ポンプ手段は液体導入パイプから液体を吸入する一次側ポンプと前記液体供給経路に液体を吐出する二次側ポンプとの複数のポンプ手段により構成され、
前記気体供給ポンプは上記二次側ポンプの吸入口に高圧気体を供給するように構成されていることを特徴とする請求項1乃至4の何れかの項に記載の気泡発生装置。
The liquid supply pump means is constituted by a plurality of pump means including a primary side pump for sucking liquid from a liquid introduction pipe and a secondary side pump for discharging liquid to the liquid supply path.
5. The bubble generating device according to claim 1, wherein the gas supply pump is configured to supply high-pressure gas to an inlet of the secondary pump.
液体を収容する浴槽などの貯液槽とこの貯液槽に液体供給ポンプ手段で液体に高圧空気を混入させて循環する気泡発生システムであって、
液体を収容する浴槽などの貯液槽と、
液体の吸入口と吐出口とを有する液体供給ポンプ手段と、
上記吸入口に上記貯液槽からの液体を循環供給する液体循環パイプと、
上記吐出口から上記貯液槽に液体を給送する液体給送パイプと、
上記吸入口から上記吐出口に至る液体中に高圧空気を混入する気体供給ポンプと、を備え、
上記液体供給ポンプ手段は上記液体導入パイプから液体を吸入する一次側ポンプと上記液体供給経路に液体を吐出する二次側ポンプとから構成され、
上記気体供給ポンプは上記二次側ポンプの吸入口に高圧空気を混入するように連結され、
上記液体給送パイプから気液流体を噴出する気液流体噴射手段と、を備え、
上記気液流体噴射手段は、流入口と流出口とを有するノズル部材で構成され、
このノズル部材には上記流入口に連なる減圧空洞部と、この減圧空洞部内に上記流入口からの気液噴流を衝突させる衝壁が設けられ、
上記減圧空洞部には上記流入口の口径面積と等しいか若しくは大きい口径面積の流出口が設けられていることを特徴とする気泡発生システム。
A bubble generation system that circulates a liquid storage tank such as a bathtub that contains liquid and circulates by mixing high-pressure air into the liquid with liquid supply pump means in the liquid storage tank,
A storage tank such as a bathtub for storing liquid;
Liquid supply pump means having a liquid inlet and outlet; and
A liquid circulation pipe for circulating the liquid from the liquid storage tank to the suction port;
A liquid feed pipe for feeding liquid from the discharge port to the liquid storage tank;
A gas supply pump that mixes high-pressure air into the liquid from the suction port to the discharge port,
The liquid supply pump means includes a primary pump that sucks liquid from the liquid introduction pipe and a secondary pump that discharges liquid to the liquid supply path.
The gas supply pump is connected to mix high-pressure air into the suction port of the secondary pump,
Gas-liquid fluid ejecting means for ejecting gas-liquid fluid from the liquid feed pipe,
The gas-liquid fluid ejecting means includes a nozzle member having an inlet and an outlet,
The nozzle member is provided with a decompression cavity portion connected to the inlet, and a barrier for colliding the gas-liquid jet from the inlet into the decompression cavity portion,
The bubble generating system according to claim 1, wherein an outlet having a diameter area equal to or larger than a diameter area of the inlet is provided in the decompression cavity.
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