JP2008290015A - 気体溶解器および気泡発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体中に十分な量の気体を溶解させることができる気体溶解器およびそれを備えた気泡発生装置を提供する。
【解決手段】気泡発生装置は、気泡発生器および気体溶解タンク２００を有する。気泡発生器には、気体溶解タンク２００において気体が溶解された液体が供給される。気体溶解タンク２００は、上部空間２０５および下部空間２０６を有する。上部空間２０５の上方には噴出ノズル２５１が設けられ、下部空間２０６の上方には噴出ノズル２５２が設けられる。噴出ノズル２５１から上部空間２０５内にむけて水７０１が噴出される。それにより、上部空間２０５内において水７０１の加圧および攪拌が行われる。上部空間２０５内の水７０１は、噴出ノズル２５２から下部空間２０６内に向けて噴出される。それにより、下部空間２０６内において水７０１の加圧および攪拌が行われる。
【選択図】図３

Description

本発明は気体を液体中に溶解させる気体溶解器およびそれを備える気泡発生装置に関する。

従来より、液体中に微細な気泡を発生させる気泡発生装置が開発されている（例えば、特許文献１参照）。

図２０は、浴槽と一体的に設けられる従来の気泡発生装置の一例を示す図である。

図２０に示す気泡発生装置３０００は、ポンプ３００１、気体溶解器３００２および液体噴出ノズル３００３を含む。ポンプ３００１には、液体吸入管３００４および液体供給管３００５が設けられている。液体吸入管３００４の一端は、浴槽４０００内の液体４００１に浸漬されている。気体溶解器３００２内には、仕切り壁３００６が設けられている。この仕切り壁３００６により、気体溶解器３００２内が１次槽３００７および２次槽３００８に分けられている。なお、仕切り壁３００６の上端および下端は、気体溶解器３００２の上面および下面からそれぞれ所定の距離を隔てた位置に設けられている。

気体溶解器３００２内において、１次槽３００７の上方には、液体噴出ノズル３００９が設けられている。液体噴出ノズル３００９は、液体供給管３００５に接続されている。２次槽３００８の下部には、液体供給管３０１０の一端が接続されている。液体供給管３０１０の他端には、液体噴出ノズル３００３が接続されている。液体噴出ノズル３００３は、浴槽４０００の側面の下部に取り付けられている。

この気泡発生装置３０００においては、ポンプ３００１が起動されることにより、液体吸入管３００４の一端から浴槽４０００内の液体４００１が吸引される。ポンプ３００１により吸引された液体４００１は、液体供給管３００５を介して液体噴出ノズル３００９に供給される。

液体噴出ノズル３００９に供給された液体４００１は、液体噴出ノズル３００９の先端から１次槽３００７内に向けて噴出される。それにより、１次槽３００７において液体４００１中に複数の気泡が発生される。液体噴出ノズル３００９から液体４００１が継続的に噴出されることにより、１次層３００７内において複数の気泡（空気）が液体４００１に溶解される。

１次槽３００７内において空気が溶解された液体４００１は、仕切り壁３００６の下方の空間を通過して２次槽３００８内に流入する。２次槽３００８内に流入した液体４００１は、液体供給管３０１０および液体噴出ノズル３００３を介して浴槽４０００内に供給される。このとき、１次槽３００７において液体４００１に溶解された空気が複数の微細気泡となって出現する。これにより、浴槽４０００内の液体４００１中に複数の微細気泡を発生させることができる。
特開２００５−２０５３２６号公報

ところで、浴槽４０００内において発生する気泡の数を増加させるためには、液体噴出ノズル３００３から噴出される液体４００１に溶解される空気量を増加させなければならない。しかしながら、上記の気体溶解器３００２の構成では、十分な量の空気を液体４００１に溶解させることができない。そのため、上記の気泡発生装置３０００においては、浴槽４０００内の液体４００１中に十分な量の微細気泡を発生させることができない。

本発明の目的は、液体中に十分な量の気体を溶解させることができる気体溶解器およびそれを備えた気泡発生装置を提供することである。

（１）第１の発明に係る気体溶解器は、気体を液体に溶解させる気体溶解器であって、第１および第２の加圧室と、液体を第１の加圧室内に向かって噴出する第１の噴出部と、第１の加圧室内の液体を第２の加圧室内に向かって噴出する第２の噴出部とを備えるものである。

この気体溶解器においては、第１の噴出部から第１の加圧室内に向かって液体が噴出される。それにより、第１の加圧室内において液体の加圧および攪拌が行われる。その結果、第１の加圧室内において気体を液体に溶解させることができる。

また、第１の加圧室内において気体が溶解された液体は、第２の噴出部により第２の加圧室内に向かって噴出される。それにより、第２の加圧室内において液体の加圧および攪拌が行われる。その結果、第２の加圧室内においてさらに気体を液体に溶解させることができる。

以上の結果、液体中に十分な量の気体を溶解させることができる。

（２）第１の加圧室は互いに対向する第１および第２の面を有し、第１の噴出部は第１の加圧室の第１の面に設けられ、第２の噴出部は第１の加圧室の第２の面に設けられ、第２の面において第２の噴出部は、第１の噴出部による液体の噴出方向の中心軸から離間されてもよい。

この場合、第１の噴出部から噴出された液体が直接的に第２の噴出部に到達することを防止することができる。したがって、第１の噴出部から液体が噴出された際に第１の加圧室において液体中に発生した気泡が液体の流れに乗って移動する場合にも、その気泡が短時間で第２の噴出部に到達することを防止することができる。それにより、第１の加圧室内において液体中に気泡を十分な時間滞留させることができるとともに、気泡が第２の噴出部から第２の加圧室へと流出することを防止することができる。その結果、第１の加圧室内において十分な量の気体を液体に溶解させることができ、気泡発生器における微細気泡の発生量を向上させることができる。

（３）気体溶解器は、第１の加圧室内の第１の噴出部と第２の噴出部との間に設けられ、第１の噴出部から噴出された液体の流れ方向を変更させる第１の変更板をさらに備えてもよい。

この場合、第１の加圧室内において気泡が液体の流れに乗って第１の噴出部から第２の噴出部に向かって流れる場合にも、その気泡の移動方向を第１の変更板において変更させることができる。それにより、第１の加圧室内において液体中に気泡をさらに十分な時間滞留させることができるとともに、気泡が第２の噴出部から第２の加圧室へと流出することを確実に防止することができる。その結果、第１の加圧室内において気体を確実に液体に溶解させることができる。

（４）第１の変更板は、第１の噴出部による液体の噴出方向の中心軸に対して略平行に設けられてもよい。

この場合、第１の噴出部から噴出された液体が、第１の加圧室内において第１の噴出部による液体の噴出方向と異なる方向に流れる場合にも、第１の変更板によりその液体の流れ方向を確実に変更させることができる。それにより、第１の噴出部から噴出された液体が直接的に第２の噴出部に到達することを確実に防止することができる。

（５）第１の変更板は、第１の噴出部による液体の噴出方向の中心軸に対して略垂直に設けられてもよい。

この場合、第１の変更板により、第１の噴出部から噴出された液体が第１の加圧室内において直進することを防止することができる。それにより、第２の噴出部が第１の噴出部の軸線上に設けられている場合にも、第１の噴出部から噴出された液体が直接的に第２の噴出部に到達することを確実に防止することができる。

（６）第１の変更板は、第１の噴出部による液体の噴出方向の中心軸に対して傾斜するように設けられてもよい。

この場合、第１の噴出部から噴出された液体が、第１の加圧室内において第１の噴出部による液体の噴出方向と異なる方向に流れる場合にも、第１の変更板によりその液体の流れ方向を確実に変更させることができる。それにより、第１の噴出部から噴出された液体が直接的に第２の噴出部に到達することを確実に防止することができる。

（７）気体溶解器は、第２の加圧室内から液体を流出させる液体流出部をさらに備えてもよい。この場合、液体流出部に気泡発生器等の外部装置を容易に連結させることができる。

（８）第２の加圧室は、液体流出部に連通し液体流出部に液体を供給する液体供給空間を有し、液体流出部による液体の流出方向に垂直な方向における液体供給空間の断面積は、液体流出部側に向かって減少してもよい。

この場合、第２の加圧室内において液体流出部へ流れる液体の流速は、液体供給空間内において緩やかに上昇する。それにより、液体流出部の近傍において液体の流速が急激に上昇することを防止することができる。その結果、液体中の気泡が液体の流れに乗って液体流出部から流出することを確実に防止することができる。また、液体流出部に気泡発生器を連結させる場合には、その気泡発生器において確実に微細気泡を発生させることができる。

（９）気体溶解器は、第２の加圧室内の第２の噴出部と液体流出部との間に設けられ、第２の噴出部から噴出された液体の流れ方向を変更させる第２の変更板とをさらに備えてもよい。

この場合、第２の加圧室内において気泡が液体の流れに乗って第２の噴出部から液体流出部に向かって流れる場合にも、その気泡の移動方向を第２の変更板により変更させることができる。それにより、第２の加圧室内において液体中に気泡をさらに十分な時間滞留させることができるとともに、気泡が液体流出部から流出することを確実に防止することができる。その結果、第２の加圧室内において気体を確実に液体に溶解させることができる。また、液体流出部に気泡発生器を連結させる場合には、その気泡発生器における微細気泡の発生量を確実に向上させることができる。

（１０）第２の変更板は、第２の噴出部による液体の噴出方向の中心軸に対して略平行に設けられてもよい。

この場合、第２の噴出部から噴出された液体が、第２の加圧室内において第２の噴出部による液体の噴出方向と異なる方向に流れる場合にも、第２の変更板によりその液体の流れ方向を確実に変更させることができる。それにより、第２の噴出部から噴出された液体が直接的に液体流出部に到達することを確実に防止することができる。

（１１）第２の変更板は、第２の噴出部による液体の噴出方向の中心軸に対して略垂直に設けられてもよい。

この場合、第２の変更板により、第２の噴出部から噴出された液体が第２の加圧室内において直進することを防止することができる。それにより、液体流出部が第２の噴出部の軸線上に設けられている場合にも、第２の噴出部から噴出された液体が直接的に第２の噴出部に到達することを確実に防止することができる。

（１２）第２の変更板は、第２の噴出部による液体の噴出方向の中心軸に対して傾斜するように設けられてもよい。

この場合、第２の噴出部から噴出された液体が、第２の加圧室内において第２の噴出部による液体の噴出方向と異なる方向に流れる場合にも、第２の変更板によりその液体の流れ方向を確実に変更させることができる。それにより、第２の噴出部から噴出された液体が直接的に液体流出部に到達することを確実に防止することができる。

（１３）第２の発明に係る気泡発生装置は、第１の発明に係る気体溶解器と、気体溶解器に連結され気体溶解器から供給される液体に微細気泡を発生させる気泡発生器とを備えたものである。

この気泡発生装置においては、上記の気体溶解器により気体が溶解された液体が気泡発生器に供給される。そして、気泡発生器により液体中に微細気泡が発生される。ここで、上記の気体溶解器においては、十分な量の気体を液体に溶解させることができる。それにより、気泡発生装置において十分な量の微細気泡を発生させることが可能となる。

（１４）気泡発生器は、液体が流入する流入口および液体が流出する流出口を有する筒状の本体部と、本体部内で上流側空間と下流側空間とを仕切るように設けられ、上流側空間から下流側空間に液体を導く第１の流通孔を有する第１の気泡発生板と、本体部の下流側空間において本体部の軸方向に移動可能に設けられる移動部材と、移動部材を軸方向における上流側に向かって付勢する付勢部材とを備え、第１の流通孔の断面積は流入口の面積より小さく、移動部材は、第１の流通孔に対向する一面を有してもよい。

この気泡発生器においては、流入口から本体部内の上流側空間に流入した液体は、第１の気泡発生板の第１の流通孔を通って下流側空間に流入する。ここで、第１の流通孔の断面積は流入口の面積より小さい。そのため、液体が上流側空間から第１の流通孔に流入する際に液体の流速が上昇し、液体の圧力が低下する。それにより、液体中に溶解されている気体が気泡となって出現する。

また、液体が第１の流通孔から下流側空間へ流出する際に液体の流速が低下し、液体の圧力が上昇する。それにより、液体中の気泡が圧壊される。その結果、液体中の気泡が微細化される。

また、移動部材は、第１の流通孔に対向する一面を有するとともに、付勢部材により上流側に向かって付勢されている。この場合、第１の気泡発生板と移動部材との間の距離は、第１の流通孔から流出する液体の流速および圧力によって変化する。

ここで、第１の気泡発生板と移動部材との間において液体中に発生される微細気泡の量および大きさは、液体の流速および圧力と第１の気泡発生板および移動部材の間の距離との関係により変化する。

したがって、第１の流通孔から流出する液体の流速および圧力に応じて第１の気泡発生板と移動部材との間の距離が適切な大きさに調整されるように、適切な付勢力を有する付勢部材を設けることにより、適切な量および適切な大きさの微細気泡を発生させることができる。それにより、液体の流速および圧力が変動する場合にも、微細気泡を安定して発生させることができる。

また、この気泡発生器においては、微細気泡を発生させるために網部材が用いられていない。それにより、本体部内に液体中の浮遊物等が堆積されることを防止することができる。その結果、気泡発生器における微細気泡の発生量が低下することを防止することができるとともに、微細気泡の大きさが不均一になることを防止することができる。

以上の結果、液体中に微細気泡を安定して発生させることができる。

（１５）付勢部材は、コイルスプリングであってもよい。この場合、気泡発生器の製造が容易になるとともに、気泡発生器の製造コストを低減できる。

（１６）気泡発生装置は、本体部内において移動部材の下流側に設けられ、移動部材側から流出口側へ液体を導く第２の流通孔を有する第２の気泡発生板をさらに備え、第２の流通孔の断面積は流入口の面積より小さくてもよい。

この場合、液体が本体部内の移動部材側から第２の流通孔に流入する際に液体の流速が上昇し、液体の圧力が低下する。それにより、液体中に溶解されている気体が気泡となって出現する。

また、液体が第２の流通孔から流出口側へ流出する際に液体の流速が低下し、液体の圧力が上昇する。それにより、液体中の気泡が圧壊される。その結果、液体中の気泡が微細化される。

これらの結果、液体中に微細気泡を確実に発生させることができる。

（１７）気泡発生器は、液体が流入する流入口および液体が流出する流出口を有する筒状の本体部と、本体部内で上流側空間と下流側空間とを仕切るように設けられ、上流側空間から下流側空間に液体を導く第１の流通孔を有する第１の気泡発生板と、本体部の下流側空間に設けられる螺旋状部材とを備え、第１の流通孔の断面積は流入口の面積より小さくてもよい。

この気泡発生器においては、流入口から本体部内の上流側空間に流入した液体は、第１の気泡発生板の第１の流通孔を通って下流側空間に流入する。ここで、第１の流通孔の断面積は流入口の面積より小さい。そのため、液体が上流側空間から第１の流通孔に流入する際に液体の流速が上昇し、液体の圧力が低下する。それにより、液体中に溶解されている気体が気泡となって出現する。

また、液体が第１の流通孔から下流側空間へ流出する際に液体の流速が低下し、液体の圧力が上昇する。それにより、液体中の気泡が圧壊される。その結果、液体中の気泡が微細化される。

また、下流側空間に螺旋状部材が設けられている。この場合、第１の貫通孔から下流側空間に流出する液体の一部は、螺旋状部材に沿って螺旋状に流れる。それにより、下流側空間において液体の一部が旋回流となって流れる。その結果、下流側空間において液体にキャビテーションが発生し、微細気泡が発生する。

また、この気泡発生器においては、微細気泡を発生させるために網部材が用いられていない。それにより、本体部内に液体中の浮遊物等が堆積されることを防止することができる。その結果、気泡発生器における微細気泡の発生量が低下することを防止することができるとともに、微細気泡の大きさが不均一になることを防止することができる。

以上の結果、液体中に微細気泡を安定して発生させることができる。

（１８）螺旋状部材は、コイルスプリングであってもよい。この場合、気泡発生器の製造が容易になるとともに、気泡発生器の製造コストを低減できる。

（１９）気泡発生装置は、本体部内において螺旋状部材の下流側に設けられ、螺旋状部材側から流出口側へ液体を導く第２の流通孔を有する第２の気泡発生板をさらに備え、第２の流通孔の断面積は流入口の面積より小さくてもよい。

この場合、液体が本体部内の螺旋状部材側から第２の流通孔に流入する際に液体の流速が上昇し、液体の圧力が低下する。それにより、液体中に溶解されている気体が気泡となって出現する。

また、液体が第２の流通孔から流出口側へ流出する際に液体の流速が低下し、液体の圧力が上昇する。それにより、液体中の気泡が圧壊される。その結果、液体中の気泡が微細化される。

これらの結果、液体中に微細気泡を確実に発生させることができる。

（２０）第１の流通孔は、上流側から下流側にかけて不連続に拡大する断面を有してもよい。この場合、第１の流通孔内の面積拡大部において液体の流速が低下し、液体の圧力が上昇する。それにより、液体中の気泡が圧壊される。その結果、液体中の気泡を十分に微細化することができる。

（２１）第１の流通孔は、円形状の断面を有してもよい。この場合、第１の流通孔における液体の圧力変化を大きくすることができる。それにより、より確実に液体中に微細気泡を発生させることができる。

（２２）第１の流通孔は、スリット状の断面を有してもよい。この場合、第１の流通孔に液体中の浮遊物等が堆積されることを防止することができる。それにより、より安定して液体中に微細気泡を発生させることができる。また、第１の流通孔の形成が容易になるので、気泡発生器の製造コストを低減することができる。

（２３）第１の気泡発生板は、複数の第１の流通孔を有してもよい。この場合、第１の気泡発生板により十分な量の微細気泡を発生させることが可能となる。

（２４）気泡発生装置は、本体部の下流端に設けられる筒状部材をさらに備えてもよい。この場合、本体部内において発生された微細気泡の状態を筒状部材内において安定させることができる。それにより、気泡発生器において生成された微細気泡が短時間で消失することを防止することができる。

本発明によれば、気体溶解器の第１および第２の加圧室において、液体の加圧および攪拌が行われる。それにより、第１および第２の加圧室において、気体を液体に確実に溶解させることができる。また、気体溶解器において十分に気体が溶解された液体が気泡発生器に供給されるので、気泡発生器において液体中に微細気泡を確実に発生させることができる。

以上の結果、液体中に微細気泡を安定して発生させることができる。

以下、本発明の実施の形態に係る気体溶解器および気泡発生装置について図面を用いて説明する。なお、以下の説明においては、気体溶解器の一例として気体溶解タンクについて説明する。

＜第１の実施の形態＞
（１）気泡発生装置の構成
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る気体溶解タンクおよびそれを備えた気泡発生装置の一例を示す図である。

図１に示すように、本実施の形態に係る気泡発生装置１０００は、気泡発生器１００および気体溶解タンク２００を含む。気体溶解タンク２００には空気弁２５０が設けられている。

気泡発生器１００と気体溶解タンク２００とは液体流通管３００により連結されている。気泡発生器１００は、浴槽７００内の下部において水７０１に浸漬されている。気体溶解タンク２００には、液体供給管４００の一端が接続されている。液体供給管４００の他端は、水道の蛇口５００に接続されている。

本実施の形態に係る気泡発生装置１０００においては、水道の蛇口５００から液体供給管４００、気体溶解タンク２００、液体流通管３００および気泡発生器１００を介して浴槽７００内に水７０１が供給される。

気体溶解タンク２００においては、水７０１に空気が溶解される。気泡発生器１００は、気体溶解タンク２００において水７０１に溶解された空気を微細気泡にする。それにより、浴槽７００内の水７０１に微細気泡が供給される。

以下、気体溶解タンク２００および気泡発生器１００について図面を用いて説明する。

（２）気体溶解タンク
まず、気体溶解タンク２００について説明する。

図２は、気体溶解タンク２００を示す外観斜視図であり、図３は、気体溶解タンク２００を示す概略断面図である。

図２および図３に示すように、気体溶解タンク２００は、円筒状の筐体２０１を有する。筐体２０１の上端には、円板状の上蓋２０２が設けられ、筐体２０１の下端には、円板状の下蓋２０３が設けられている。また、筐体２０１内の略中央部には、円板状の仕切り板２０４が設けられている。筐体２０１内は、この仕切り板２０４により上部空間２０５と下部空間２０６とに分割されている。

上蓋２０２の上面には、上方に向かって延びるように円筒状の継管部２２１,２３１が形成されている。継管部２２１には、図１の液体流通管４００が接続されている。また、継管部２２１内には、下端が上部空間２０５内に突出するように噴出ノズル２５１が設けられている。

継管部２３１には、図１の空気弁２５０が取り付けられている。図３に示すように、空気弁２５０は、円筒状の本体部５２１およびその本体部５２１の上端に取り付けられる蓋部５２２を有する。蓋部５２２の内部には円柱状の貫通孔５３０が形成されている。本体部５２１の内部空間と本体部５２１の外部とは、貫通孔５３０により連通されている。また、本体部５２１の内部空間と気体溶解タンク２００の上部空間２０５とは、継管部２３１の内部空間により連通されている。

本体部５２１内には、本体部５２１の内周面に沿うように略Ｌ字状の４本の誘導部材５２３（図３では３本のみ図示）が設けられている。また、本体部５２１内には、円板状の移動部材５２４が誘導部材５２３に対して上下に摺動可能に設けられている。なお、移動部材５２４の直径は本体部５２１の内径よりも小さく、移動部材５２４の外周面と本体部５２１の内周面との間には空間が形成されている。

移動部材５２４は、気体溶解タンク２００の上部空間２０５内の圧力に応じて上下動される。詳細には、上部空間２０５内の圧力が高い場合には、移動部材５２４が上方に移動される。それにより、貫通孔５３０の下端の開口が移動部材５２４により閉塞される。その結果、上部空間２０５内の空気が気体溶解タンク２００の外部へ流出することを阻止することができる。

また、上部空間２０５内の圧力が低い場合には、移動部材５２４が下方に移動され、貫通孔５３０の下端の開口が開放される。それにより、気体溶解タンク２００の外部の空気が貫通孔５３０を介して上部空間２０５内に供給される。その結果、上部空間２０５内に十分な量の空気を供給することができる。

仕切り板２０４には、下端が下部空間２０６内に突出するように噴出ノズル２５２が設けられている。また、仕切り板２０４の上面には、気泡上昇板２７１が設けられている。気泡上昇板２７１は、噴出ノズル２５１と噴出ノズル２５２との間で、噴出ノズル２５２の近傍に位置する。本実施の形態では、気泡上昇板２７１は仕切り板２０４上に垂直に取り付けられている。

筐体２０１の下部には、筐体２０１の外部と下部空間２０６とを連通させるように、液体流出管２６１が設けられている。液体流出管２６１には、図１の液体流通管３００が接続されている。

下蓋２０３の上面には、気泡上昇板２７２が設けられている。気泡上昇板２７２は、噴出ノズル２５２と液体流出管２６１との間で液体流出管２６１の近傍に位置する。本実施の形態では、気泡上昇板２７２は下蓋２０３上に垂直に取り付けられている。下蓋２０３の略中央部には、水７０１から加えられる圧力の大きさに応じて開閉する水抜き弁２６２が設けられている。

以上のような構成により、水道の蛇口５００から液体供給管４００を解して気体溶解タンク２００に供給される水７０１（図１）は、噴出ノズル２５１の下端の開口から上部空間２０５内に噴出される。これにより、上部空間２０５内において水７０１が加圧および攪拌され、上部空間２０５内の空気が水７０１に溶解される。

次に、上部空間２０５内に噴出された水７０１は、噴出ノズル２５２の下端の開口から下部空間２０６内に噴出される。これにより、下部空間２０６内において水７０１が加圧および攪拌され、下部空間２０６内の空気および上部空間２０５から水７０１とともに下部空間２０６内に噴出された空気（気泡）が水７０１に溶解される。その後、水７０１は液体流出管２６１から液体流通管３００へと流出する。

ここで、本実施の形態に係る気体溶解タンク２００においては、噴出ノズル２５１と噴出ノズル２５２とは、上部空間２０５内において水平方向（上蓋２０２および仕切り板２０４に平行な方向）に十分に離間されている。それにより、噴出ノズル２５１から上部空間２０５内に噴出された水７０１が直接的に噴出ノズル２５２に到達することを防止することができる。

したがって、噴出ノズル２５１から水７０１が噴出された際に上部空間２０５内において水７０１中に発生した気泡が水７０１の流れに乗って移動する場合にも、その気泡が短時間で噴出ノズル２５２に到達することを防止することができる。それにより、上部空間２０５内において水７０１中に気泡を十分な時間滞留させることができるとともに、気泡が噴出ノズル２５２から下部空間２０６へと流出することを防止することができる。その結果、上部空間２０５内において気泡を十分に水７０１に溶解させることができる。

また、仕切り板２０４の上面において噴出ノズル２５１と噴出ノズル２５２との間には気泡上昇板２７１が設けられている。この場合、図３に矢印で示すように、噴出ノズル２５１から噴出ノズル２５２に向かって流れる水７０１は、気泡上昇板２７１に衝突する。それにより、水７０１の流れ方向は気泡上昇板２７１において上方に変えられる。

したがって、上部空間２０５内において気泡が水７０１の流れに乗って噴出ノズル２５１から噴出ノズル２５２に向かって流れる場合にも、その気泡を気泡上昇板２７１において上方に浮上させることができる。それにより、上部空間２０５内において水７０１中に気泡をさらに十分な時間滞留させることができるとともに、気泡が噴出ノズル２５２から下部空間２０６へと流出することを確実に防止することができる。その結果、上部空間２０５内において気泡を確実に水７０１に溶解させることができる。

また、噴出ノズル２５２と液体流出管２６１とは、下部空間２０６内において水平方向（仕切り板２０４および下蓋２０３に平行な方向）に十分に離間されている。それにより、噴出ノズル２５２から下部空間２０６内に噴出された水７０１が直接的に液体流出管２６１に到達することを防止することができる。

したがって、噴出ノズル２５２から水７０１が噴出された際に水７０１中に発生した気泡および上部空間２０５から下部空間２０６に流入した気泡が水７０１の流れに乗って移動する場合にも、その気泡が短時間で液体流出管２６１に到達することを防止することができる。それにより、下部空間２０６内において水７０１中に気泡を十分な時間滞留させることができるとともに、気泡が液体流出管２６１から流出することを防止することができる。その結果、下部空間２０６内において気泡を十分に水７０１に溶解させることができる。

また、下蓋２０３の上面において噴出ノズル２５２と液体流出管２６１との間には気泡上昇板２７２が設けられている。この場合、図３に矢印で示すように、噴出ノズル２５２から液体流出管２６１側に向かって流れる水７０１は、気泡上昇板２７２に衝突する。それにより、水７０１の流れ方向は気泡上昇板２７２において上方に変えられる。

したがって、下部空間２０６内において気泡が水７０１の流れに乗って噴出ノズル２５２側から液体流出管２６１側に向かって流れる場合にも、その気泡を気泡上昇板２７２において上方に浮上させることができる。それにより、下部空間２０６内において水７０１中に気泡をさらに十分な時間滞留させることができるとともに、気泡が液体流出管２６１から流出することを確実に防止することができる。その結果、下部空間２０６内において気泡を確実に水７０１に溶解させることができる。

また、本実施の形態においては、噴出ノズル２５１,２５２の下端の開口は、上端の開口に比べて小さく形成されている。この場合、噴出ノズル２５１,２５２から噴出される水の速度を十分に高くすることができる。それにより、上部空間２０５および下部空間２０６内において水７０１を十分に加圧および攪拌することができる。

以上の結果、気体溶解タンク２００内において水７０１中に空気を確実に溶解させることができる。

なお、水道の蛇口５００（図１）が閉じられている場合には、水７０１から水抜き弁２６２に十分な圧力が加わらない。それにより、水抜き弁２６２が開放される。したがって、本実施の形態においては、蛇口５００を閉じることにより、水抜き弁２６２から気体溶解タンク２００内に容易に空気を供給することができる。

（３）気泡発生器
図４は、図１の気泡発生器１００の組み立て斜視図であり、図５は、図１の気泡発生器１００の縦断面図である。

図４および図５に示すように、気泡発生器１００は、液体流入部１０１、円環状のガスケット１０２、円板状の気泡発生プレート１０３、移動プレート１０４、スプリング１０５、固定プレート１０６、円筒状の収容管１０７および略Ｌ字状の気泡安定管１０８を含む。

液体流入部１０１は、内部に円柱状の空間を有する鍔部１１およびその鍔部１１から上方に延びるように形成される円筒部１２を有する。鍔部１１の内部空間と円筒部１２の内部空間とは連通している。

気泡発生プレート１０３には、複数の貫通孔３１が形成されている。図５に示すように、貫通孔３１は第１の貫通孔３１１およびその第１の貫通孔３１１より大径の第２の貫通孔３１２を有する。なお、気泡発生プレート１０３の中央部には貫通孔３１は形成されていない。

移動プレート１０４は、内部に円柱状の空間を有する円板状の鍔部４１およびその鍔部４１から下方に突出するように形成される円筒部４２を有する。鍔部４１の内部空間と円筒部１２の内部空間とは連通している。

なお、本実施の形態においては、水平面内において、鍔部４１の内側に複数の第２の貫通孔３１２が位置するように鍔部４１の外径が設定されている。したがって、収容管１０７の内周面と鍔部４１の外周面との間の距離は、収容管１０７の内周面と第２の貫通孔３１２との間の最短距離より小さい。なお、収容管１０７の内周面と鍔部４１の外周面との距離は、例えば、０．５ｍｍ以上であることが好ましく、１．０ｍｍ以上であることがより好ましい。

スプリング１０５としては、例えば、外径が５．５ｍｍであり、線径が０．４ｍｍであり、自由長が５．０ｍｍのコイルスプリングを用いることができる。

固定プレート１０６は、円板状の鍔部６１およびその鍔部６１から上方に延びるように形成される円柱部６２を有する。鍔部６１には、複数の貫通孔６３が形成されている。

図５に示すように、収容管１０７の下部の内周面には、内方に向かって突出する環状の係止部７１が形成されている。

本実施の形態に係る気泡発生器１００においては、収容管１０７の係止部７１上に固定プレート１０６、スプリング１０５、移動プレート１０４、気泡発生プレート１０３およびガスケット１０２が順に設けられている。そして、ガスケット１０２の上面と鍔部１１の下面とが当接するように、収容管１０７の上端に液体流入部１０１が固定されている。これにより、収容管１０７内において、ガスケット１０２、気泡発生プレート１０３および固定プレート１０６が固定されている。

移動プレート１０４の内部空間には、固定プレート１０６の円柱部６２が挿通されている。また、円柱部６２の先端は、気泡発生プレート１０３の中央部に当接している。これにより、移動プレート１０４は、気泡発生プレート１０３と固定プレート１０６との間を移動可能に設けられている。

また、スプリング１０５は、移動プレート１０４の円筒部４２の外周面を取り囲むように設けられている。スプリング１０５の上端は移動プレート１０４の鍔部４１の下面に当接し、下端は固定プレート１０６の上面に当接している。それにより、移動プレート１０４が上方に付勢されている。

気泡安定管１０８は、収容管１０７の下端に取り付けられている。

液体流入部１０１の円筒部１２には、液体供給管４００（図１参照）が接続される。気体溶解タンク２００（図２）において空気が溶解された水７０１は、液体供給管４００を介して液体流入部１０１の内部空間に供給される。液体流入部１０１の内部空間に供給された水７０１は、ガスケット１０２の内部空間、気泡発生プレート１０３の貫通孔３１、移動プレート１０４の外周面と収容管１０７の内周面との間の空間、固定プレート１０６の貫通孔６３、および気泡安定管１０８の内部空間を通過した後、浴槽７００（図１）内に吐出される。

ここで、気泡発生プレート１０３の複数の貫通孔３１の断面積の合計は、ガスケット１０２の内部空間の断面積に比べて十分に小さい。この場合、水７０１がガスケット１０２の内部空間から複数の貫通孔３１に流入する際に水７０１の流速が上昇し、水７０１の圧力が低下する。それにより、水７０１内に溶解されている空気が気泡となって出現する。

また、各貫通孔３１において、第２の貫通孔３１２の断面積は第１の貫通孔３１１の断面積に比べて十分に大きい。この場合、水７０１が第１の貫通孔３１１から第２の貫通孔３１２へと流入する際に水７０１の流速が低下し、水７０１の圧力が上昇する。それにより、水７０１中の気泡が圧壊される。その結果、水７０１中の気泡が微細化される。

また、収容管１０７の内部空間の断面積は、複数の第２の貫通孔３１２の断面積の合計に比べて十分に大きい。この場合、水７０１が第２の貫通孔３１２から流出する際に水７０１の流速が低下し、水７０１の圧力が上昇する。それにより、水７０１中の気泡が圧壊される。その結果、水７０１中の気泡がさらに微細化される。

また、固定プレート１０６の複数の貫通孔６３の断面積の合計は、収容管１０７の内部空間の断面積に比べて十分に小さい。この場合、水７０１が貫通孔６３に流入する際に水７０１の流速が上昇し、水７０１の圧力が低下する。それにより、水７０１内に溶解されている空気が気泡となって出現する。

また、収容管１０７の係止部７１の内部空間の断面積は、複数の貫通孔６３の断面積の合計に比べて十分に大きい。この場合、水７０１が貫通孔６３から流出する際に水７０１の流速が低下し、水７０１の圧力が上昇する。それにより、水７０１中の気泡が圧壊される。その結果、水７０１中の気泡が十分に微細化される。

また、収容管１０７内において発生された微細気泡は、気泡安定管１０８を通過した後に気泡発生器１００から吐出される。この場合、収容管１０７内において発生された微細気泡を、気泡安定管１０８内において十分に安定させることができる。それにより、気泡発生器１００から浴槽７００（図１）内に供給された微細気泡が短時間で消失することを十分に防止することができる。その結果、浴槽７００内の微細気泡の数を十分に増加させることができる。

また、移動プレート１０４は、上下動可能に設けられるとともに、スプリング１０５により上方に付勢されている。この場合、気泡発生プレート１０３の下面と移動プレート１０４の鍔部４１の上面との間の距離Ｌ（図５）は、第２の貫通孔３１２から流出する水７０１の流速および圧力に応じて増減される。

ここで、気泡発生プレート１０３と移動プレート１０４の鍔部４１との間において水７０１に発生される微細気泡の量および大きさは、第２の貫通孔３１２から流出する水７０１の流速および圧力と上記の距離Ｌの大きさとの関係により変化する。したがって、水７０１の流速および圧力に応じて距離Ｌが適切な大きさに調整されるように適切なバネ定数のスプリング１０５を設けることにより、適切な量および適切な大きさの微細気泡を発生させることができる。それにより、水７０１の流速および圧力が変動する場合にも、微細気泡を安定して発生させることが可能となる。

（４）本実施の形態の効果
（４−１）気体溶解タンクの効果
以上のように、本実施の形態に係る気体溶解タンク２００においては、２つの空間（上部空間２０５および下部空間２０６）において、水７０１の加圧および攪拌が行われるる。この場合、上部空間２０５および下部空間２０６においてそれぞれ水７０１中に空気を溶解させることができるので、水７０１中に十分な量の空気を溶解させることができる。したがって、気体溶解タンク２００に供給される水７０１の圧力が低い（例えば、０．０２ＭＰａ〜０．２ＭＰａ）場合にも、水７０１中に確実に空気を溶解させることが可能となる。

また、本実施の形態に係る気体溶解タンク２００においては、噴出ノズル２５１と噴出ノズル２５２とが上部空間２０５内において水平方向に十分に離間されている。また、仕切り板２０４の上面において噴出ノズル２５１と噴出ノズル２５２との間に気泡上昇板２７１が設けられている。

この場合、噴出ノズル２５１から水７０１が噴出された際に水７０１中に発生した気泡が噴出ノズル２５２に到達することを防止することができる。それにより、上部空間２０５内において、水７０１中に気泡を十分な時間滞留させることができるとともに、気泡が噴出ノズル２５２から下部空間２０６へと流出することを防止することができる。その結果、上部空間２０５内において気泡を確実に水７０１に溶解させることができる。

また、本実施の形態に係る気体溶解タンク２００においては、噴出ノズル２５２と液体流出管２６１とが下部空間２０６内において水平方向に十分に離間されている。また、下蓋２０３の上面において噴出ノズル２５２と液体流出管２６１との間に気泡上昇板２７２が設けられている。

この場合、噴出ノズル２５２から下部空間２０６内に水７０１が噴出された際に水７０１中に発生した気泡が液体流出管２６１に到達することを防止することができる。それにより、下部空間２０６内において、水７０１中に気泡を十分な時間滞留させることができるとともに、気泡が液体流出管２６１から流出することを防止することができる。その結果、下部空間２０６内において気泡を確実に水７０１に溶解させることができる。

また、本実施の形態に係る気体溶解タンク２００においては、上部空間２０５において十分な量の空気が溶解された水７０１が下部空間２０６へ流入する。それにより、下部空間２０６内における水７０１の空気溶解量を十分に増加させることができる。

以上の結果、気体溶解タンク２００において十分な量の空気を確実に水７０１に溶解させることができる。それにより、気泡発生器１００において水７０１中に十分な量の微細気泡を確実に発生させることができる。また、気体溶解タンク２００から気泡発生器１００に大きな気泡が流入することを確実に防止することができる。それにより、気泡発生器１００において水７０１中に微細気泡をより安定して発生させることが可能となる。

（４−２）気泡発生器の効果
本実施の形態に係る気泡発生器１００においては、内部の水７０１の流速および圧力に応じて移動プレート１０４が移動される。それにより、水７０１の流速および圧力に応じて距離Ｌ（図５参照）を最適な大きさに調整することができる。その結果、種々の条件下（例えば、水７０１の流速および圧力が小さい場合、水７０１の流速および圧力が大きい場合、または気泡発生器１００に供給される水７０１の流速および圧力が変動する場合等）において、水７０１中に適切な量および適切な大きさの微細気泡を安定して発生させることができる。

また、種々のバネ定数のスプリング１０５を選択的に用いることにより、気泡発生器１００において発生される微細気泡の量および大きさを調整することができる。したがって、気泡発生器１００において発生される微細気泡の量および大きさを種々の目的に応じて容易に調整することができる。

また、本実施の形態に係る気泡発生器１００においては、微細気泡を発生させるために網部材が用いられていない。この場合、気泡発生器１００内に水７０１中の浮遊物等が堆積されることを防止することができる。それにより、気泡発生器１００における微細気泡の発生量が低下することを防止することができるとともに、微細気泡の大きさが不均一になることを防止することができる。

以上の結果、気泡発生器１００において水７０１中に十分な量の微細気泡を安定して発生させることができる。

（５）気泡発生器の構成要素の他の例
上記実施の形態においては、移動プレート１０４の鍔部４１の下面側にスプリング１０５を設けることにより移動プレート１０４を上方に付勢しているが、他の方法により移動プレート１０４を上方に付勢してもよい。例えば、気泡発生プレート１０３と移動プレート１０４との間にスプリング１０５を設けてもよい。この場合、気泡発生プレート１０３の下面にスプリング１０５の上端を取り付け、鍔部４１の上面にスプリング１０５の下端を取り付けることにより、移動プレート１０４を上方に付勢することができる。

また、移動プレート１０４を上方に付勢するための部材は、スプリング１０５に限定されない。例えば、弾性ゴム等の弾性部材により移動プレート１０４を上方に付勢してもよい。

また、上記実施の形態においては、略Ｌ字状の気泡安定管１０８を設けた場合について説明したが、他の形状の気泡安定管１０８を設けてもよい。例えば直管形状の気泡安定管１０８を設けてもよい。

また、気泡安定管１０８の下流側の開口端に鍔状部を形成してもよい。この場合、その鍔上部により水７０１中の微細気泡が浴槽７００内に流出することを防止することができる。それにより、収容管１０７内において発生された微細気泡を気泡安定管１０８内により長時間滞留させることができるので、微細気泡をより確実に安定させることができる。

また、液体流入部１０１に水７０１中の浮遊物を除去するための取り外し可能なフィルタを設けてもよい。なお、フィルタの濾材としてゲルマニウムを用いた場合には、浴槽７００における温浴効果を向上させることができる。

また、上記実施の形態においては、断面円形の貫通孔３１が形成された気泡発生プレート１０３について説明したが、気泡発生プレート１０３の代わりに他の構成の気泡発生プレートを用いてもよい。

図６は、気泡発生プレートの他の例を示す図である。なお、図６において（ａ）は気泡発生プレートの上面図を示し、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図を示す。

図６（ａ）に示すように、本例における気泡発生プレート１０９は、一方向に延びかつ互いに平行に形成される２つの貫通孔９１を有する。図６（ｂ）に示すように、貫通孔９１は、幅狭部９１１およびその幅狭部９１１より広い幅を有する幅広部９１２からなる。

この気泡発生プレート１０９を図４および図５の気泡発生器１００に設けた場合、気泡発生プレート１０３と同様に、幅狭部９１１および幅広部９１２における水７０１の圧力変化により、水７０１中に効率よく微細気泡を発生させることができる。

また、本例における気泡発生プレート１０９においては、一方向に延びるように貫通孔９１が形成されるので、貫通孔９１の加工が容易である。それにより、気泡発生器１００の製造コストを低減することができる。

また、本例においては、十分な大きさを有する貫通孔９１を形成することができるので、水７０１中の浮遊物等により貫通孔９１が閉塞されることを防止することができる。それにより、より安定して水７０１中に微細気泡を発生させることが可能となる。

（６）気泡発生器の他の例
本実施の形態に係る気泡発生装置１０００において用いられる気泡発生器は上記の例に限定されない。以下、気泡発生器の他の例について説明する。

（６−１）構造
図７は、気泡発生器の他の例を示す組み立て斜視図であり、図８は、図７の気泡発生器の縦断面図である。図７および図８に示す気泡発生器が図４および図５の気泡発生器１００と異なるのは以下の点である。

図７および図８に示すように、本例における気泡発生器６００は、液体流入部１０１、ガスケット１０２、円板状の気泡発生プレート６０３、スプリング１０５、円板状の固定プレート６０６、円筒状の収容管６０７および気泡安定管１０８を含む。なお、液体流入部１０１、ガスケット１０２、スプリング１０５および気泡安定管１０８としては、図４および図５の液体流入部１０１、ガスケット１０２、スプリング１０５および気泡安定管１０８と同様のものを用いることができる。

気泡発生プレート６０３には、複数の貫通孔３１が形成されている。なお、貫通孔３１は、図４および図５の貫通孔３１と同様に、小径の第１の貫通孔３１１および大径の第２の貫通孔３１２を有する。また、本例の気泡発生プレート６０３においては、貫通孔３１が中央部にも形成されている。

固定プレート６０６には、複数の貫通孔６３が形成されている。図８に示すように、収容管６０７の下部の内周面には図５と同様に係止部７１が形成され、収容管６０７の略中央部の内周面には係止部７２が形成されている。

本例の気泡発生器６００においては、収容管６０７の係止部７１上に固定プレート６０６が設けられ、係止部７２上に気泡発生プレート６０３およびガスケット１０２が順に設けら、固定プレート６０６と気泡発生プレート６０３との間にスプリング１０５が設けられている。そして、ガスケット１０２の上面と鍔部１１の下面とが当接するように、収容管６０７の上端に液体流入部１０１が固定されている。これにより、収容管６０７内において、ガスケット１０２、気泡発生プレート６０３、スプリング１０５および固定プレート６０６が固定されている。

液体流入部１０１の円筒部１２には、液体供給管４００（図１参照）が接続される。気体溶解タンク２００（図２）において空気が溶解された水７０１は、液体供給管４００を介して液体流入部１０１の内部空間に供給される。液体流入部１０１の内部空間に供給された水７０１は、ガスケット１０２の内部空間、気泡発生プレート１０３の貫通孔３１、気泡発生プレート６０３と固定プレート６０６との間の空間、固定プレート６０６の貫通孔６３、および気泡安定管１０８の内部空間を通過した後、浴槽７００（図１）内に吐出される。

ここで、気泡発生プレート６０３の複数の貫通孔３１の断面積の合計は、ガスケット１０２の内部空間の断面積に比べて十分に小さい。この場合、水７０１がガスケット１０２の内部空間から複数の貫通孔３１に流入する際に水７０１の流速が上昇し、水７０１の圧力が低下する。それにより、水７０１内に溶解されている空気が気泡となって出現する。

また、各貫通孔３１において、第２の貫通孔３１２の断面積は第１の貫通孔３１１の断面積に比べて十分に大きい。この場合、水７０１が第１の貫通孔３１１から第２の貫通孔３１２へと流入する際に水７０１の流速が低下し、水７０１の圧力が上昇する。それにより、水７０１中の気泡が圧壊される。その結果、水７０１中の気泡が微細化される。

また、収容管６０７の内部空間の断面積は、複数の第２の貫通孔３１２の断面積の合計に比べて十分に大きい。この場合、水７０１が第２の貫通孔３１２から流出する際に水７０１の流速が低下し、水７０１の圧力が上昇する。それにより、水７０１中の気泡が圧壊される。その結果、水７０１中の気泡がさらに微細化される。

また、固定プレート６０６の複数の貫通孔６３の断面積の合計は、収容管６０７の内部空間の断面積に比べて十分に小さい。この場合、水７０１が貫通孔６３に流入する際に水７０１の流速が上昇し、水７０１の圧力が低下する。それにより、水７０１内に溶解されている空気が気泡となって出現する。

また、収容管６０７の係止部７１の内部空間の断面積は、複数の貫通孔６３の断面積の合計に比べて十分に大きい。この場合、水７０１が貫通孔６３から流出する際に水７０１の流速が低下し、水７０１の圧力が上昇する。それにより、水７０１中の気泡が圧壊される。その結果、水７０１中の気泡が十分に微細化される。

また、収容管６０７内において発生された微細気泡は、気泡安定管１０８を通過した後に気泡発生器１００から吐出される。この場合、収容管６０７内において発生された微細気泡を、気泡安定管１０８内において十分に安定させることができる。それにより、気泡発生器１００から浴槽７００（図１）内に供給された微細気泡が短時間で消失することを十分に防止することができる。その結果、浴槽７００内の微細気泡の数を十分に増加させることができる。

また、気泡発生プレート６０３と固定プレート６０６との間には、スプリング１０５が設けられている。この場合、第２の貫通孔３１２から流出した水７０１の一部はスプリング１０５に沿って螺旋状に流れる。それにより、気泡発生プレート６０３と固定プレート６０６との間の空間において水７０１の一部が旋回流となって流れる。その結果、水７０１にキャビテーションが発生し、微細気泡が発生する。

（６−２）効果
以上のように、本例の気泡発生器６００においては、スプリング１０５により水７０１にキャビテーションを発生させることができる。それにより、収容管６０７内において水７０１中に十分な量の微細気泡を発生させることができる。

また、本例の気泡発生器６００においては、種々の形状のスプリング１０５を選択的に用いることにより、キャビテーションによる微細気泡の発生量を調整することができる。したがって、気泡発生器６００において発生される微細気泡の量および大きさを種々の目的に応じて容易に調整することができる。

また、本例の気泡発生器６００においては、微細気泡を発生させるために網部材が用いられていない。この場合、気泡発生器６００内に水７０１中の浮遊物等が堆積されることを防止することができる。それにより、気泡発生器６００における微細気泡の発生量が低下することを防止することができるとともに、微細気泡の大きさが不均一になることを防止することができる。

以上の結果、気泡発生器６００において水７０１中に十分な量の微細気泡を安定して発生させることができる。

（６−３）構成要素の他の例
図７および図８の気泡発生器６００においては、コイルスプリング１０５を用いて水７０１に旋回流を発生させているが、他の構成により水７０１に旋回流を発生させてもよい。例えば、コイルスプリング１０５の代わりに、螺旋羽根を設けて旋回流を発生させてもよい。

＜第２の実施の形態＞
以下、第２の実施の形態に係る気体溶解タンクについて説明する。

（１）構造
図９は、第２の実施の形態に係る気体溶解タンクを示す断面図である。

第２の実施の形態に係る気体溶解タンク８００が図３の気体溶解タンク２００と異なるのは以下の点である。

図９に示すように、本実施の形態に係る気体溶解タンク８００は、図３の気体溶解タンク２００と同様に、筐体２０１、上蓋２０２、下蓋２０３および仕切り板２０４を有する。筐体２０１内は、図３の気体溶解タンク２００と同様に、仕切り板２０４により上部空間２０５と下部空間２０６とに分割されている。

上蓋２０２の略中央部には、継管部２２１が形成されている。継管部２２１には、噴出ノズル２５１が設けられている。仕切り板２０４には、２つの噴出ノズル２５２が設けられている。上部空間２０５内において噴出ノズル２５１の下方には、噴出ノズル２５１と２つの噴出ノズル２５２との間を遮蔽するように気泡上昇板８７１が設けられている。

下蓋２０３の略中央部には、液体流出管２６１が設けられている。下部空間２０６内において２つの噴出ノズル２５２の下方には、噴出ノズル２５２と液体流出管２６１との間を遮蔽するように気泡上昇板８７２が設けられている。

なお、図９に示すように、気泡上昇板８７１と筐体２０１の内周面との間、および気泡上昇板８７２と筐体２０１の内周面との間には、水７０１を流通させるための空間が設けられている。

（２）効果
以上のように、本実施の形態に係る気体溶解タンク８００においては、噴出ノズル２５１の下方に気泡上昇板８７１が設けられている。この場合、図９に矢印で示すように、噴出ノズル２５１から噴出された水７０１は気泡上昇板８７１に衝突する。それにより、水７０１の流れ方向は気泡上昇板８７１において上方に変えられる。

したがって、噴出ノズル２５１から水７０１が噴出された際に上部空間２０５内において水７０１中に発生した気泡が水７０１の流れに乗って移動する場合にも、その気泡を気泡上昇板８７１において上方に浮上させることができる。それにより、上部空間２０５内において水７０１中に気泡を十分な時間滞留させることができるとともに、気泡が噴出ノズル２５２から下部空間２０６へと流出することを防止することができる。その結果、上部空間２０５内において気泡を確実に水７０１に溶解させることができる。

また、本実施の形態に係る気体溶解タンク８００においては、噴出ノズル２５２の下方に気泡上昇板８７２が設けられている。この場合、図９に矢印で示すように、噴出ノズル２５２から噴出された水７０１は気泡上昇板８７２に衝突する。それにより、水７０１の流れ方向は気泡上昇板８７２において上方に変えられる。

したがって、噴出ノズル２５２から水７０１が噴出された際に水７０１中に発生した気泡および上部空間２０５から下部空間２０６に流入した気泡が水７０１の流れに乗って移動する場合にも、その気泡を気泡上昇板８７２において上方に浮上させることができる。それにより、下部空間２０６内において水７０１中に気泡を十分な時間滞留させることができるとともに、気泡が液体流出管２６１から流出することを防止することができる。その結果、下部空間２０６内において気泡を確実に水７０１に溶解させることができる。

また、本実施の形態に係る気体溶解タンク８００においては、上部空間２０５において十分な量の空気が溶解された水７０１が下部空間２０６へ流入する。それにより、下部空間２０６内における水７０１の空気溶解量を十分に増加させることができる。

以上の結果、気体溶解タンク８００において十分な量の空気を確実に水７０１に溶解させることができるとともに、気泡発生器１００（図１参照）に大きな気泡が流入することを確実に防止することができる。

＜第３の実施の形態＞
以下、第３の実施の形態に係る気体溶解タンクについて説明する。

図１０は、第３の実施の形態に係る気体溶解タンクを示す断面図である。

第３の実施の形態に係る気体溶解タンク９００が図９の気体溶解タンク８００と異なるのは以下の点である。

図１０に示すように、第３の実施の形態に係る気体溶解タンク９００においては、気泡上昇板８７１（図９）が設けられておらず、上部空間２０５が仕切り板２０７によりさらに２つの空間５１,５２に分割されている。仕切り板２０７には、中心から十分に離間した位置に２つの噴出ノズル２５３が設けられている。なお、噴出ノズル２５３として噴出ノズル２５１,噴出ノズル２５２と同様の形状のものを用いることができる。

本実施の形態に係る気体溶解タンク９００においては、３つの空間（空間５１,５２および下部空間２０６）において水７０１の加圧および攪拌が行われるので、水７０１に空気をより確実に溶解させることができる。

また、噴出ノズル２５１は上蓋２０２の略中央部に設けられ、２つの噴出ノズル２５３は仕切り板２０７の中央部に設けられていない。この場合、噴出ノズル２５１から噴出された水７０１が噴出ノズル２５３に直接的に到達することを防止することができる。

したがって、噴出ノズル２５１から水７０１が噴出された際に空間５１内において水７０１中に発生した気泡が水７０１の流れに乗って移動する場合にも、その気泡が短時間で噴出ノズル２５３に到達することを防止することができる。それにより、空間５１内において水７０１中に気泡を十分な時間滞留させることができるとともに、気泡が噴出ノズル２５２から空間５２へと流出することを防止することができる。その結果、空間５１内において気泡を確実に水７０１に溶解させることができる。

＜第４の実施の形態＞
以下、第４の実施の形態に係る気体溶解タンクについて説明する。

図１１は、第４の実施の形態に係る気体溶解タンクを示す断面図である。

第４の実施の形態に係る気体溶解タンク９２０が図３の気体溶解タンク２００と異なるのは以下の点である。

図１１に示すように、本実施の形態に係る気体溶解タンク９２０においては、下部空間２０６の側部に補助空間９２１が設けられている。補助空間９２１は、鉛直方向における断面積が外方に向かって漸次減少するように形成されている。液体流出管２６１は、補助空間９２１の先端部すなわち補助空間９２１の上記断面積が最も小さくなる部分に接続されている。

この場合、下部空間２０６から液体流出管２６１へ流れる水７０１の流速は、補助空間９２１内において緩やかに上昇する。したがって、本例における気体溶解タンク９２０においては、液体流出管２６１の近傍において水７０１の流速が急激に上昇することを防止することができる。それにより、水７０１中の気泡が水７０１の流れに乗って液体流出管２６１から流出することを確実に防止することができる。その結果、気泡発生器１００において微細気泡を確実に発生させることができる。

＜第５の実施の形態＞
以下、第５の実施の形態に係る気体溶解タンクについて説明する。

図１２は、第５の実施の形態に係る気体溶解タンクを示す断面図である。

第５の実施の形態に係る気体溶解タンク９３０が図３の気体溶解タンク２００と異なるのは以下の点である。

図１２に示すように、本実施の形態に係る気体溶解タンク９３０においては、噴出ノズル２５１と噴出ノズル２５２との間を遮蔽するように、気泡上昇板２７１が噴出ノズル２５２側に傾斜して設けられている。この場合、噴出ノズル２５１から水７０１が噴出された際に水７０１中に発生した気泡が噴出ノズル２５２に到達することを確実に防止することができる。それにより、上部空間２０５内において、水７０１中に気泡を十分な時間滞留させることができるとともに、気泡が噴出ノズル２５２から下部空間２０６へと流出することを確実に防止することができる。その結果、上部空間２０５内において気泡を確実に水７０１に溶解させることができる。

また、本実施の形態に係る気体溶解タンク９３０においては、噴出ノズル２５２と液体流出管２６１との間を遮蔽するように、気泡上昇板２７２が液体流出管２６１側に傾斜して設けられている。この場合、噴出ノズル２５２から下部空間２０６内に水７０１が噴出された際に水７０１中に発生した気泡が液体流出管２６１に到達することを確実に防止することができる。それにより、下部空間２０６内において、水７０１中に気泡を十分な時間滞留させることができるとともに、気泡が液体流出管２６１から流出することを確実に防止することができる。その結果、下部空間２０６内において気泡を確実に水７０１に溶解させることができる。

＜第６の実施の形態＞
以下、第６の実施の形態に係る気体溶解タンクについて説明する。

図１３は、第６の実施の形態に係る気体溶解タンクを示す断面図である。

第６の実施の形態に係る気体溶解タンク９４０が図３の気体溶解タンク２００と異なるのは以下の点である。

図１３に示すように、本実施の形態に係る気体溶解タンク９４０においては、噴出ノズル２５１と噴出ノズル２５２との間を遮蔽するように、気泡上昇板２７１の上部が噴出ノズル２５２側に傾斜されている。この場合、噴出ノズル２５１から水７０１が噴出された際に水７０１中に発生した気泡が噴出ノズル２５２に到達することを確実に防止することができる。それにより、上部空間２０５内において、水７０１中に気泡を十分な時間滞留させることができるとともに、気泡が噴出ノズル２５２から下部空間２０６へと流出することを確実に防止することができる。その結果、上部空間２０５内において気泡を確実に水７０１に溶解させることができる。

また、本実施の形態に係る気体溶解タンク９４０においては、噴出ノズル２５２と液体流出管２６１との間を遮蔽するように、気泡上昇板２７２の上部が液体流出管２６１側に傾斜されている。この場合、噴出ノズル２５２から下部空間２０６内に水７０１が噴出された際に水７０１中に発生した気泡が液体流出管２６１に到達することを確実に防止することができる。それにより、下部空間２０６内において、水７０１中に気泡を十分な時間滞留させることができるとともに、気泡が液体流出管２６１から流出することを確実に防止することができる。その結果、下部空間２０６内において気泡を確実に水７０１に溶解させることができる。

＜気体溶解タンクの構成要素の他の例＞
気体溶解タンク２００,８００,９００,９２０,９３０,９４０の筐体２０１が複数部に分離される構成であってもよい。この場合、筐体２０１内を容易に洗浄することができるので、気体溶解タンク２００,８００,９００,９２０,９３０,９４０の信頼性を向上させることができる。

また、仕切り板２０４または仕切り板２０７が上下動可能に設けられてもよい。この場合、仕切り板２０４または仕切り板２０７の位置を調整することにより、上部空間２０５内および仕切り板２０７内の水７０１の圧力を調整することができる。それにより、気体溶解タンク２００,８００,９００,９２０,９３０,９４０に供給される水７０１の圧力が変動する場合および水７０１の圧力が低い場合等においても、安定して水７０１に空気を溶解させることができる。

また、上記実施の形態に係る気体溶解タンク２００,８００,９００,９２０,９３０,９４０において用いられる噴出ノズル２５１,２５２,２５３の形状は、図３、図９および図１０〜図１３に示される形状に限定されない。以下、噴出ノズルの形状例について図面を用いて説明する。

図１４は、噴出ノズルの他の形状例を示す図である。図１４において、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は下面図である。

図１４に示すように、本例における噴出ノズル２５４は、鍔部５４１および鍔部５４１から下方に延びるように設けられる円筒部５４２を有する。また、噴出ノズル２５４には、鍔部５４１および円筒部５４２を貫通する円柱状の貫通孔５４３が形成されている。

この噴出ノズル２５４においては、円柱状に貫通孔５４３が形成されるので、噴出ノズル２５４の製造が容易である。それにより、気体溶解タンク２００,８００,９００,９２０,９３０,９４０の製造コストを低減することができる。

図１５は、噴出ノズルのさらに他の形状例を示す図である。図１５において、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は下面図である。

図１５に示すように、本例における噴出ノズル２５５は、鍔部５５１および鍔部５５１から下方に延びるように設けられる円筒部５５２を有する。また、噴出ノズル２５５には、鍔部５５１および円筒部５５２を貫通する貫通孔５５３が形成されている。

この噴出ノズル２５５においては、貫通孔５３３の断面形状は、上部の円形から下部の楕円形に漸次移行する。この場合、水７０１は噴出ノズル２５５の下端の開口から広範囲に拡がるように噴出される。それにより、図３、図９または図１０の上部空間２０５および下部空間２０６内の広い領域において、水７０１を攪拌することができる。その結果、十分な量の空気を水７０１に溶解させることができる。

また、噴出ノズル２５５においては、下方に向かって断面積が漸次小さくなるように貫通孔５３３が形成されているので、噴出ノズル２５５の下端の開口から噴出される水７０１の流速を十分に高くすることができる。それにより、上部空間２０５および下部空間２０６において水７０１を効率よく攪拌することが可能となる。

図１６は、噴出ノズルのさらに他の形状例を示す図である。図１６において、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は下面図である。

図１６の噴出ノズル２５６が図１４の噴出ノズル２５４と異なるのは以下の点である。

図１６に示すように、本例における噴出ノズル２５６においては、円筒部５４２の下面に断面長方形状の複数の貫通孔５６が放射状に形成されている。この噴出ノズル２５６においては、複数の貫通孔５６から水７０１を高速で噴出させることができる。それにより、上部空間２０５および下部空間２０６内において、水７０１を十分に加圧および攪拌することができる。その結果、空気を確実に水７０１に溶解させることができる。

図１７は、噴出ノズルのさらに他の形状例を示す図である。

図１７に示すように、本例における噴出ノズル２５７は、流入管５７１および流入管５７１の下端において分岐する２つの分岐管５７２,５７３を有する。この噴出ノズル２５７においては、流入管５７１に流入する水７０１を分岐管５７１の下端の開口および分岐管５７２の下端の開口からそれぞれ噴出することができる。それにより、上部空間２０５および下部空間２０６内において、水７０１を効率よく加圧および攪拌することができる。その結果、空気を確実に水７０１に溶解させることができる。

なお、上記においては、仕切り板２０４および仕切り板２０７に噴出ノズルを設けた場合について説明したが、仕切り板２０４および仕切り板２０７に円形状の断面またはスリット状の断面を有する貫通孔を形成してもよい。

＜気泡発生装置の他の構成例＞
図１８は、気泡発生装置の他の構成例を示す図である。

図１８に示す気泡発生装置２０００が図１の気泡発生装置１０００と異なるのは以下の点である。

図１８に示すように、本例における気泡発生装置２０００においては、液体供給管４００により、気体溶解タンク２００と浴槽７００とが連結されている。また、液体供給管４００には、ポンプ４５０が介挿されている。

本例における気泡発生装置２０００においては、ポンプ４５０が起動されることにより、浴槽７００内の水７０１が液体流通管４００を介して気体溶解タンク２００に供給される。上述したように、気体溶解タンク２００においては、水７０１に空気が溶解される。

気体溶解タンク２００において空気が溶解された水７０１は、液体流通管３００を介して気泡発生器１００に供給される。上述したように、気泡発生器１００において、水７０１に微細気泡が発生される。それにより、浴槽７００内の水７０１に微細気泡が供給される。したがって、本例における気泡発生装置２０００においては、浴槽７００内の水７０１を循環させつつ、浴槽７００内の水７０１に十分な量の微細気泡を発生させることができる。

また、本例における気泡発生装置２０００においては、気体溶解タンク２００が気泡発生器１００より上方に配置されている。この場合、浴槽７００内の水７０１の水位が気泡発生器１００より下方に下がることにより、気体溶解タンク２００内の水が気泡発生器１００から排出される。したがって、本例においては、浴槽７００内の水７０１を排出することにより、気体溶解タンク２００内に空気を容易に供給することができる。

また、本例においては、気体溶解タンク２００に空気弁２５０が設けられている。この場合、気泡発生装置２０００の稼動中に気体溶解タンク２００内の空気量が減少した場合には、空気弁２５０を開放することにより、気体溶解タンク２００内に空気を容易に供給することができる。

＜気泡発生装置の他の使用例＞
図１９は、気泡発生装置の他の使用例を説明するための図である。図１９に示す気泡発生装置１０００の使用例が図１の気泡発生装置１０００の使用例と異なるのは以下の点である。

図１９に示すように、本例においては、液体流通管３００とシャワーヘッド１２２との間に気泡発生器１００が設けられている。本例では、水道の蛇口５００から供給される水が気体溶解タンク２００および気泡発生器１００を通ってシャワーヘッド１２２から噴出される。

この場合、気泡発生器１００において十分な量の微細気泡が発生されるので、シャワーヘッド１２２からは霧状の水が吐出される。したがって、例えば、浴室のシャワーヘッド１２２、洗面台のシャワーヘッド１２２、および台所のシンクのシャワーヘッド１２２等に気泡発生装置１０００を設けた場合には、水の洗浄効果を向上させつつ、水の使用量を低減することができる。

なお、本例においては、シャワーヘッド１２２と注水管１２３との間に気泡発生器１００を設けた場合について説明したが、注水管１２３に介挿されるように気泡発生器１００を設けてもよい。

また、気泡発生器１００をシャワーヘッド１２２に取り付ける場合には、気泡安定管１０８は設けなくてもよい。

また、図１９においては、気泡発生器１００にシャワーヘッド１２２を取り付けた場合について説明したが、シャワーヘッド１２２を取り付けずに気泡発生器１００から直接水を噴出させてもよい。

＜請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応＞
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。

上記実施の形態では、収容管１０７,６０７が本体部の例であり、貫通孔３１が第１の流通孔の例であり、気泡発生プレート１０３,１０９,６０３が第１の気泡発生板の例であり、移動プレート１０４が移動部材の例であり、スプリング１０５が付勢部材の例であり、貫通孔６３が第２の流通孔の例であり、固定プレート１０６,６０６が第２の気泡発生板の例であり、スプリング１０５が螺旋状部材の例であり、気泡安定管１０８が筒状部材の例であり、気体溶解タンク２００,８００,９００,９２０,９３０,９４０が気体溶解器の例であり、上部空間２０５が第１の加圧室の例であり、下部空間２０６が第２の加圧室の例であり、液体流出管２６１が液体流出部の例であり、噴出ノズル２５１,２５４,２５５,２５６,２５７が第１の噴出部の例であり、噴出ノズル２５２,２５４,２５５,２５６,２５７が第２の噴出部の例であり、補助空間９２１が液体供給空間の例であり、気泡上昇板２７１,８７１が第１の変更板の例であり、気泡上昇板２７２,８７２が第２の変更板の例である。

請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。

本発明は、種々の気泡発生器および気泡発生装置等に有効に用いることができる。

本発明の第１の実施の形態に係る気泡発生器およびそれを備えた気泡発生装置の一例を示す図である。 気体溶解タンクを示す外観斜視図である。 気体溶解タンクを示す概略断面図である。 図１の気泡発生器の組み立て斜視図である。 図１の気泡発生器の縦断面図である。 気泡発生プレートの他の例を示す図である。 気泡発生器の他の例を示す組み立て斜視図である。 気泡発生器の他の例を示す縦断面図である。 第２の実施の形態に係る気体溶解タンクを示す断面図である。 第３の実施の形態に係る気体溶解タンクを示す断面図である。 第４の実施の形態に係る気体溶解タンクを示す断面図である。 第５の実施の形態に係る気体溶解タンクを示す断面図である。 第６の実施の形態に係る気体溶解タンクを示す断面図である。 噴出ノズルの他の形状例を示す図である。 噴出ノズルのさらに他の形状例を示す図である。 噴出ノズルのさらに他の形状例を示す図である。 噴出ノズルのさらに他の形状例を示す図である。 気泡発生装置の他の構成例を示す図である。 気泡発生装置の他の使用例を説明するための図である。 浴槽と一体的に設けられる従来の気泡発生装置の一例を示す図である。

符号の説明

３１,６３ 貫通孔
１００,６００ 気泡発生器
１０３,１０９,６０３ 気泡発生プレート
１０４ 移動プレート
１０５ スプリング
１０６,６０６ 固定プレート
１０７,６０７ 収容管
１０８ 気泡安定管
２００,８００,９００,９２０,９３０,９４０ 気体溶解タンク
２０５ 上部空間
２０６ 下部空間
２５０ 空気弁
２５１,２５２,２５３,２５４,２５５,２５６,２５７ 噴出ノズル
２６１ 液体流出管
２７１,２７２,８７１,８７２ 気泡上昇板
１０００,２０００ 気泡発生装置

Claims (24)

1. 気体を液体に溶解させる気体溶解器であって、
   第１および第２の加圧室と、
   液体を前記第１の加圧室内に向かって噴出する第１の噴出部と、
   前記第１の加圧室内の液体を前記第２の加圧室内に向かって噴出する第２の噴出部とを備えることを特徴とする気体溶解器。
2. 前記第１の加圧室は互いに対向する第１および第２の面を有し、前記第１の噴出部は前記第１の加圧室の前記第１の面に設けられ、前記第２の噴出部は前記第１の加圧室の前記第２の面に設けられ、前記第２の面において前記第２の噴出部は、前記第１の噴出部による液体の噴出方向の中心軸から離間されていることを特徴とする請求項１記載の気体溶解器。
3. 前記第１の加圧室内の前記第１の噴出部と前記第２の噴出部との間に設けられ、前記第１の噴出部から噴出された液体の流れ方向を変更させる第１の変更板をさらに備えることを特徴とする請求項１または２記載の気体溶解器。
4. 前記第１の変更板は、前記第１の噴出部による液体の噴出方向の中心軸に対して略平行に設けられることを特徴とする請求項３記載の気体溶解器。
5. 前記第１の変更板は、前記第１の噴出部による液体の噴出方向の中心軸に対して略垂直に設けられることを特徴とする請求項３記載の気体溶解器。
6. 前記第１の変更板は、前記第１の噴出部による液体の噴出方向の中心軸に対して傾斜するように設けられることを特徴とする請求項３記載の気体溶解器。
7. 前記第２の加圧室内から液体を流出させる液体流出部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の気体溶解器。
8. 前記第２の加圧室は、前記液体流出部に連通し前記液体流出部に液体を供給する液体供給空間を有し、
   前記液体流出部による液体の流出方向に垂直な方向における前記液体供給空間の断面積は、前記液体流出部側に向かって減少することを特徴とする請求項７記載の気体溶解器。
9. 前記第２の加圧室内の前記第２の噴出部と前記液体流出部との間に設けられ、前記第２の噴出部から噴出された液体の流れ方向を変更させる第２の変更板とをさらに備えることを特徴とする請求項７または８記載の気体溶解器。
10. 前記第２の変更板は、前記第２の噴出部による液体の噴出方向の中心軸に対して略平行に設けられることを特徴とする請求項９記載の気体溶解器。
11. 前記第２の変更板は、前記第２の噴出部による液体の噴出方向の中心軸に対して略垂直に設けられることを特徴とする請求項９記載の気体溶解器。
12. 前記第２の変更板は、前記第２の噴出部による液体の噴出方向の中心軸に対して傾斜するように設けられることを特徴とする請求項９記載の気体溶解器。
13. 請求項１〜１２のいずれかに記載の気体溶解器と、
    前記気体溶解器に連結され前記気体溶解器から供給される液体に微細気泡を発生させる気泡発生器とを備えたことを特徴とする気泡発生装置。
14. 前記気泡発生器は、
    液体が流入する流入口および液体が流出する流出口を有する筒状の本体部と、
    前記本体部内で上流側空間と下流側空間とを仕切るように設けられ、前記上流側空間から前記下流側空間に液体を導く第１の流通孔を有する第１の気泡発生板と、
    前記本体部の前記下流側空間において前記本体部の軸方向に移動可能に設けられる移動部材と、
    前記移動部材を前記軸方向における上流側に向かって付勢する付勢部材とを備え、
    前記第１の流通孔の断面積は前記流入口の面積より小さく、
    前記移動部材は、前記第１の流通孔に対向する一面を有することを特徴とする請求項１３記載の気泡発生装置。
15. 前記付勢部材は、コイルスプリングであることを特徴とする請求項１４記載の気泡発生装置。
16. 前記本体部内において前記移動部材の下流側に設けられ、前記移動部材側から前記流出口側へ液体を導く第２の流通孔を有する第２の気泡発生板をさらに備え、
    前記第２の流通孔の断面積は前記流入口の面積より小さいことを特徴とする請求項１４または１５記載の気泡発生装置。
17. 前記気泡発生器は、
    液体が流入する流入口および液体が流出する流出口を有する筒状の本体部と、
    前記本体部内で上流側空間と下流側空間とを仕切るように設けられ、前記上流側空間から前記下流側空間に液体を導く第１の流通孔を有する第１の気泡発生板と、
    前記本体部の前記下流側空間に設けられる螺旋状部材とを備え、
    前記第１の流通孔の断面積は前記流入口の面積より小さいことを特徴とする請求項１３記載の気泡発生装置。
18. 前記螺旋状部材は、コイルスプリングであることを特徴とする請求項１７記載の気泡発生装置。
19. 前記本体部内において前記螺旋状部材の下流側に設けられ、前記螺旋状部材側から前記流出口側へ液体を導く第２の流通孔を有する第２の気泡発生板をさらに備え、
    前記第２の流通孔の断面積は前記流入口の面積より小さいことを特徴とする請求項１７または１８記載の気泡発生装置。
20. 前記第１の流通孔は、上流側から下流側にかけて不連続に拡大する断面を有することを特徴とする請求項１４〜１９のいずれかに記載の気泡発生装置。
21. 前記第１の流通孔は、円形状の断面を有することを特徴とする請求項１４〜２０のいずれかに記載の気泡発生装置。
22. 前記第１の流通孔は、スリット状の断面を有することを特徴とする請求項１４〜２０のいずれかに記載の気泡発生装置。
23. 前記第１の気泡発生板は、複数の前記第１の流通孔を有することを特徴とする請求項１４〜２２のいずれかに記載の気泡発生装置。
24. 前記本体部の下流端に設けられる筒状部材をさらに備えることを特徴とする請求項１４〜２３のいずれかに記載の気泡発生装置。

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