JP2009005828A - 微細気泡発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】連続運転時に浴槽内に微細気泡を発生させ続けることができる微細気泡発生装置を提供する。
【解決手段】微細気泡発生装置であって、第１タンク、第２タンク、第１タンクに接続されている第１タンク水路、第２タンクに接続されている第２タンク水路、第１タンクに空気を導入する第１空気導入路、第２タンクに空気を導入する第２空気導入路、第１浴槽水路、第２浴槽水路、第１タンク水路内の水を第１タンクへ送り出す運転と、第２タンク水路内の水を第２タンクへ送り出す運転を切り換えて実行するポンプ機構部及び第１空気導入路と第２空気導入路を開閉する空気弁装置を備えている。そして、空気を第１タンク内に導入する第１空気導入ステップと並行して水を第２タンク内に供給する第２給水ステップを実行し、空気を第２タンク内に導入する第２空気導入ステップと並行して水を第１タンク内に供給する第１給水ステップを実行する。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気を溶解している加圧水を浴槽に供給し、溶解空気から得られる微細気泡を浴槽内で発生させる装置に関する。

浴槽内に微細気泡を発生させる微細気泡発生装置が知られている。特許文献１に、従来技術に係る微細気泡発生装置が開示されている。この微細気泡発生装置は、タンクと、循環水路と、空気導入路を備えている。循環水路は、タンク水路と浴槽水路を備えている。タンク水路は、上流端が浴槽に接続されており、下流端がタンクに接続されている。タンク水路には、タンク水路内の水を下流側へ送り出すポンプが介装されている。浴槽水路は、上流端がタンクに接続されており、下流端が浴槽に接続されている。空気導入路には、空気導入路を開閉する空気弁が介装されている。制御装置は、ポンプと空気弁を制御する。

この微細気泡発生装置は、水が貯められている浴槽に空気を溶解している加圧水を供給することによって、浴槽内に微細気泡を発生させる（すなわち、浴槽内の水の中に微細気泡を発生させる）。
この微細気泡発生装置を使用する際には、最初に空気弁を開く。すると、タンク内の水が浴槽水路を通って浴槽内に流れ込み、タンク内の水位が下がる。それとともに、空気が空気導入路を通ってタンク内に導入される（空気導入ステップ）。
タンク内に空気を導入したら、空気弁を閉じるとともにポンプを作動させる。すると、浴槽内の水がタンク水路を通ってタンク内に供給される。すなわち、タンク水路からタンク内に水が放出される。このとき、ポンプによって加圧された水がタンク内に勢いよく放出される。タンク内に水が勢いよく放出されると、タンク内の圧力が上昇する。タンク内の圧力が上昇すると、タンク内に放出された水がタンク内を飛翔している間や、放出された水がタンク内に貯まっている水の水面等に衝突するときに、水の中に空気が溶解する。タンク内で空気が溶解した水（以下では、空気溶解加圧水という）は、浴槽水路を通って浴槽内に流れ込む。すなわち、空気溶解加圧水が浴槽に供給される（給水ステップ）。空気溶解加圧水は、浴槽内に流れ込んだときに急激に減圧される。すると、水に溶解していた空気が微細気泡となる。すなわち、浴槽内に多量の微細気泡が発生する。浴槽内に微細気泡が発生すると、浴槽内の水が白濁する。
また、各水路の通水抵抗は、浴槽内に流れ込む水量が、タンク水路からタンク内に放出される水量に比べて少なくなるように設定されている。したがって、給水ステップでは、タンク内の水位が徐々に上昇する。タンク内の水位が満水に近い水位にまで上昇すると、タンク内の空気がほとんど無くなる。そのために、タンク内の水に空気を溶解させることができなくなる。したがって、制御装置は、タンク内の水位が所定水位まで上昇したら、再度、空気導入ステップを実行する。空気導入ステップと給水ステップを交互に繰り返し実行することで、浴槽内に微細気泡を断続的に発生させることができる。

特開２００１−１７０６１８号公報

上述したように、従来の微細気泡発生装置では、空気導入ステップと給水ステップを交互に繰り返し実行することで、浴槽内に微細気泡を断続的に発生させる。すなわち、空気導入ステップの実行中は、浴槽内に微細気泡が発生しない。浴槽内の微細気泡は時間の経過とともに消滅してしまう。したがって、空気導入ステップの実行中のように微細気泡が発生しない期間があると、浴槽内の水を白濁した状態に維持することができない。

本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであり、浴槽内に微細気泡を発生させ続けることができる微細気泡発生装置を提供することを目的とする。

本発明の微細気泡発生装置は、空気を溶解している加圧水を浴槽に供給し、溶解空気から得られる微細気泡を浴槽内で発生させる。この微細気泡発生装置は、第１タンクと、第２タンクと、第１タンク水路と、第２タンク水路と、共通タンク水路と、第１空気導入路と、第２空気導入路と、第１浴槽水路と、第２浴槽水路と、ポンプ機構部と、空気弁装置と、制御装置を備えている。第１タンク水路は、下流端が第１タンクに接続されている。第２タンク水路は、下流端が第２タンクに接続されている。共通タンク水路は、下流端が第１タンク水路の上流端と第２タンク水路の上流端に接続されており、上流端が水供給源に接続されている。第１空気導入路は、第１タンクに空気を導入する。第２空気導入路は、第２タンクに空気を導入する。第１浴槽水路は、上流端が第１タンクに接続されており、下流端が浴槽に接続可能である。第２浴槽水路は、上流端が第２タンクに接続されており、下流端が浴槽に接続可能である。ポンプ機構部は、第１タンク水路内の水を第１タンクへ送り出す運転と、第２タンク水路内の水を第２タンクへ送り出す運転を切り換えて実行する。空気弁装置は、第１空気導入路を開閉するとともに第２空気導入路を開閉する。制御装置は、ポンプ機構部と空気弁装置を制御する。制御装置は、空気弁装置によって第１空気導入路を閉じるとともにポンプ機構部によって水を第１タンク内に供給する第１給水ステップと、空気弁装置によって第１空気導入路を開いて空気を第１タンク内に導入する第１空気導入ステップと、空気弁装置によって第２空気導入路を閉じるとともにポンプ機構部によって水を第２タンク内に供給する第２給水ステップと、空気弁装置によって第２空気導入路を開いて空気を第２タンク内に導入する第２空気導入ステップを、少なくとも第１空気導入ステップを実行している期間において、第２給水ステップを並行して実行し、少なくとも第２空気導入ステップを実行している期間において、第１給水ステップを並行して実行するという関係で実行する。
なお、「接続」とは、一方の構成物から他方の構成物へ水または空気が流れることが可能な状態にすることをいう。例えば、「一方の構成物と他方の構成物が接続されている」との表現は、「一方の構成物と他方の構成物が物理的に直接接続されており、それらの構成物間を水（または空気）が流れることが可能な状態」のみならず、「一方の構成物と他方の構成物が水路（または空気路）を介して接続されており、それらの構成物間を水（または空気）が流れることが可能な状態」をも意味する。
また、この微細気泡発生装置においては、第１タンク内の水を排水溝等に排出するための排水路を設けてもよい。この場合、排水路の上流端を第１タンクまたは第１浴槽水路に接続する。同様に、第２タンク内の水を排出するための排水路を設置してもよい。この場合、排水路の上流端を第２タンクまたは第２浴槽水路に接続する。排水路を設置する場合、各排水路によってタンク（第１タンクまたは第２タンク）内の水を排出するための弁（例えば、各排水路を開閉する弁や、第１浴槽水路と第２浴槽水路を開閉する弁等）を、適宜設置することができる。

この微細気泡発生装置では、制御装置が、第１給水ステップと、第２給水ステップと、第１空気導入ステップと、第２空気導入ステップを実行する。
第１給水ステップは、第１タンク内に空気が導入された後に実行される。第１給水ステップが実行されると、ポンプ機構部が第１タンク水路内の水を第１タンクに送り出すので、第１タンク水路から第１タンク内に勢いよく水が放出される。したがって、第１タンク内の圧力が上昇する。第１タンク内の圧力が上昇すると、第１タンク内に水が放出されることによって、第１タンク内に空気溶解加圧水が生成される。第１タンク内の空気溶解加圧水は、第１浴槽水路を通って浴槽内に流れ込む。したがって、浴槽内に多量の微細気泡が発生する。
第２給水ステップにおいても、第１給水ステップと同様にして、第２タンクから浴槽に空気溶解加圧水が供給される。したがって、浴槽内に多量の微細気泡が発生する。
第１空気導入ステップでは、空気弁装置によって第１空気導入路を開く。すると、第１タンク内に貯まっている水が、第１浴槽水路を介して浴槽に排出される。適宜設置可能な排水路を設置している場合には、第１タンク内に貯まっている水は、排水路を介して排出される。これによってタンク内の水位が下がり、それとともに第１空気導入路から第１タンク内に空気が導入される。
第２空気導入ステップにおいても、第１空気導入ステップと同様にして、第２タンク内に空気が導入される。
この微細気泡発生装置では、制御装置が、少なくとも第１空気導入ステップを実行している期間において、第２給水ステップを並行して実行する。第１空気導入ステップの実行時には、第１タンクから浴槽へ空気溶解加圧水が供給されない。しかしながら、第１空気導入ステップの実行時には、第２給水ステップによって第２タンクから浴槽に空気溶解加圧水が供給される。したがって、第１空気導入ステップの実行中にも、浴槽内に微細気泡を発生させることができる。また、制御装置は、少なくとも第２空気導入ステップを実行している期間において、第１給水ステップを並行して実行する。したがって、第２空気導入ステップの実行中にも、浴槽内に微細気泡を発生させることができる。すなわち、この微細気泡発生装置では、一方のタンクで空気導入ステップが実行されている期間においては、他方のタンクで給水ステップが実行される。したがって、微細気泡発生装置を連続運転したときに、浴槽内に微細気泡を発生させ続けることができる。浴槽内の水が白濁している状態を維持することができる。

上述した微細気泡発生装置は、ポンプ機構部が、共通タンク水路から第１タンク水路及び第２タンク水路への分岐部に介装されており、共通タンク水路から第１タンク水路に水が流れる状態と共通タンク水路から第２タンク水路に水が流れる状態とを切り換える切換弁と、共通タンク水路内の水を下流側へ送り出す共通ポンプを有していることが好ましい。
この微細気泡発生装置では、切換弁を共通タンク水路から第１タンク水路に水が流れる状態として共通ポンプを作動させると、第１タンク水路から第１タンクに水が送り出される。切換弁を共通タンク水路から第２タンク水路に水が流れる状態として共通ポンプを作動させると、第２タンク水路から第２タンクに水が送り出される。このような構成によれば、ポンプ機構部が１つのポンプ（共通ポンプ）を備えているだけでよいので、微細気泡発生装置をより簡略化することができる。

上述した微細気泡発生装置は、上流端が大気に開放されており、下流端が第１空気導入路の上流端と第２空気導入路の上流端に接続されている共通空気導入路をさらに備えていることが好ましい。そして、空気弁装置が、共通空気導入路から第１空気導入路及び第２空気導入路への分岐部に介装されており、共通空気導入路から第１空気導入路に空気が流れる状態と、共通空気導入路から第２空気導入路に空気が流れる状態とを切り換える空気切換弁を有していることが好ましい。
このような構成によれば、１つの空気切換弁で、第１空気導入路と第２空気導入路を開閉することができる。したがって、より微細気泡発生装置を簡略化することができる。

本発明の微細気泡発生装置によると、連続運転時に浴槽内に微細気泡を発生させ続けることができる。浴槽内の水が白濁している状態を維持することができる。

下記に詳細に説明する実施例の主要な特徴を最初に列記する。
（特徴１）第１浴槽水路は、第１タンク水路に比べて通水抵抗が高い。
（特徴２）第２浴槽水路は、第２タンク水路に比べて通水抵抗が高い。
（特徴３）通水抵抗が高く、第１浴槽水路に介装される第１減圧ノズルを備えている。
（特徴４）通水抵抗が高く、第２浴槽水路に介装される第２減圧ノズルを備えている。
（特徴５）上流端が第１浴槽水路の下流端と第２浴槽水路の下流端に接続されており、下流端が浴槽に接続可能な共通浴槽水路と、共通浴槽水路に介装される共通減圧ノズルを備えていてもよい。

（第１実施例）
本発明の微細気泡発生装置を備えた給水システムの実施例について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施例の給水システム１００の回路図を示している。図示するように、給水システム１００は、微細気泡発生装置１０と、熱源機７０と、浴槽９０を有している。微細気泡発生装置１０は、浴槽９０及び熱源機７０に接続されている。熱源機７０は、浴槽９０と水道水供給源３００と微細気泡発生装置１０に接続されている。微細気泡発生装置１０はユニット化されており、既設の浴槽９０と既設の熱源機７０の間に後から追加することができる。

（微細気泡発生装置１０の構成）
微細気泡発生装置１０は、第１タンク１１２と、第１タンク水路１１８と、第１空気導入路１２６と、第１浴槽水路１３２と、第１減圧ノズル１３６と、第２タンク２１２と、第２タンク水路２１８と、第２空気導入路２２６と、第２浴槽水路２３２と、第２減圧ノズル２３６と、共通タンク水路１８と、共通空気導入路２６と、制御装置５０を備えている。

第１タンク１１２は、内部に水を貯めることができる。第１タンク１１２の下部には、第１浴槽水路１３２の上流端が接続されている。第１タンク１１２の上部には、第１タンク水路１１８の下流端と第１空気導入路１２６の下流端が接続されている。第１タンク水路１１８と第１タンク１１２との接続部には、噴射ノズル１１５が介装されている。
第１タンク１１２の内部には、第１タンク１１２の上面から下方に伸びる水位電極１１４ａ、１１４ｂが設置されている。水位電極１１４ａは、水位電極１１４ｂに比べて長い。図示していないが、水位電極１１４ａ、１１４ｂは、制御装置５０と電気的に接続されている。水位電極１１４ａ、１１４ｂは、第１タンク１１２内に貯まっている水の水面に接触すると、制御装置５０に信号を出力する。

第２タンク２１２は、第１タンク１１２と略同様に構成されている。すなわち、第２タンク２１２の下部に第２浴槽水路２３２が接続されており、第２タンク２１２の上部には第２タンク水路２１８と第２空気導入路２２６が接続されている。第２タンク水路２１８と第２タンク２１２との接続部には、噴射ノズル２１５が介装されている。第２タンク２１２の内部には、水位電極２１４ａ、２１４ｂが設置されている。水位電極２１４ａ、２１４ｂは、制御装置５０と電気的に接続されている。

第１タンク水路１１８の上流端は、切換弁２０に連結されている。第１タンク水路１１８の下流端は、第１タンク１１２に接続されている。第１タンク水路１１８には、逆止弁１２４が介装されている。逆止弁１２４は、第１タンク水路１１８内の水が逆流することを阻止する。

第２タンク水路２１８の上流端は、切換弁２０に連結されている。第２タンク水路２１８の下流端は、第２タンク２１２に接続されている。第２タンク水路２１８には、逆止弁２２４が介装されている。逆止弁２２４は、第２タンク水路２１８内の水が逆流することを阻止する。

共通タンク水路１８は、上流端が熱源機７０に接続されている。後に詳述するが、共通タンク水路１８の上流端は、熱源機７０の切換弁４０が切り換えられることによって、水道水供給源３００と浴槽９０のいずれかに接続される。したがって、共通タンク水路１８には、水道水供給源３００と浴槽９０のいずれかを水供給源とした水が供給される。
共通タンク水路１８の下流端は、切換弁２０に連結されている。切換弁２０は、共通タンク水路１８から第１タンク水路１１８に水が流れる状態と、共通タンク水路１８から第２タンク水路２１８に水が流れる状態とを切り換える
共通タンク水路１８には、共通ポンプ２２が介装されている。共通ポンプ２２は、共通タンク水路１８内の水を下流側へ送り出す。切換弁２０が共通タンク水路１８から第１タンク水路１１８に水が流れる状態にあると、共通ポンプ２２が送り出した水は第１タンク１１２に供給される。切換弁２０が共通タンク水路１８から第２タンク水路２１８に水が流れる状態にあると、共通ポンプ２２が送り出した水は第２タンク２１２に供給される。すなわち、切換弁２０と共通ポンプ２２によって、第１タンク水路１１８内の水を第１タンク１１２へ送り出す運転と、第２タンク水路２１８内の水を第２タンク２１２へ送り出す運転を切り換えて実行するポンプ機構部が構成されている。
図示していないが、切換弁２０と共通ポンプ２２は、制御装置５０と電気的に接続されている。切換弁２０と共通ポンプ２２の作動は、制御装置５０によって制御される。

第１空気導入路１２６は、上流端が空気切換弁３０に連結されており、下流端が第１タンク１１２の上部に接続されている。

第２空気導入路２２６は、上流端が空気切換弁３０に連結されており、下流端が第２タンク２１２の上部に接続されている。

共通空気導入路２６は、上流端が大気に開放されており、下流端が空気切換弁３０に連結されている。
空気切換弁３０は、共通空気導入路２６から第１空気導入路１２６に空気が流れる状態（すなわち、第２空気導入路２２６の上流端を閉じている状態）と、共通空気導入路２６から第２空気導入路２２６に空気が流れる状態（すなわち、第１空気導入路１２６の上流端を閉じている状態）とを切り換える。すなわち、空気切換弁３０によって、第１空気導入路１２６を開閉するとともに第２空気導入路２２６を開閉する空気弁装置が構成されている。
図示していないが、空気切換弁３０は、制御装置５０と電気的に接続されている。空気切換弁３０の開閉は、制御装置５０によって制御される。
また、共通空気導入路２６には、空気逆止弁２８が介装されている。空気逆止弁２８は、共通空気導入路２６内を空気が逆流することを阻止する。

第１浴槽水路１３２の上流端は、第１タンク１１２の下部に接続されている。第１浴槽水路１３２の下流端は、第１減圧ノズル１３６を介して浴槽９０に接続されている。第１減圧ノズル１３６は、第１浴槽水路１３２から供給される水を浴槽９０内に放出する。第１減圧ノズル１３６は、通水抵抗が高い。

第２浴槽水路２３２の上流端は、第２タンク２１２の下部に接続されている。第２浴槽水路２３２の下流端は、第２減圧ノズル２３６を介して浴槽９０に接続されている。第２減圧ノズル２３６は、第２浴槽水路２３２から供給される水を浴槽９０内に放出する。第２減圧ノズル２３６は、通水抵抗が高い。

上述したように、制御装置５０は、水位電極１１４ａ、１１４ｂ、２１４ａ、２１４ｂ、共通ポンプ２２、切換弁２０及び空気切換弁３０と電気的に接続されている。図示していないが、制御装置５０は、後に詳述する熱源機７０の、ポンプ７４、加熱器７６、８０及び切換弁４０とも電気的に接続されている。また、制御装置５０は、図示していない入力装置とも電気的に接続されている。給水システム１００のユーザが入力装置を操作することで、制御装置５０に制御信号が入力される。制御装置５０は、入力装置から入力される制御信号と、水位電極１１４ａ、１１４ｂ、２１４ａ、２１４ｂから入力される信号に応じて、共通ポンプ２２、切換弁２０、空気切換弁３０、切換弁４０、ポンプ７４及び加熱器７６、８０を制御する。

（熱源機７０の構成）
熱源機７０は、共通タンク水路１８と、循環水路７２と、注水路７８を備えている。
すなわち、上述した微細気泡発生装置１０の共通タンク水路１８は、上流側が熱源機７０に組み込まれて、熱源機７０の一部を構成している。共通タンク水路１８の上流端は、切換弁４０に連結されている。熱源機７０の共通タンク水路１８の途中には、ポンプ７４が介装されている。ポンプ７４は、共通タンク水路１８内の水を下流側へ送り出す。共通タンク水路１８のポンプ７４の下流側には、加熱器７６が介装されている。加熱器７６は、共通タンク水路１８内を流れる水を加熱する。
循環水路７２は、上流端が浴槽９０に接続されており、下流端が切換弁４０に連結されている。
注水路７８は、上流端が水道水供給源３００に接続されており、下流端が切換弁４０に連結されている。注水路７８の途中には、加熱器８０が介装されている。加熱器８０は、注水路７８内を流れる水を加熱する。
切換弁４０は、共通タンク水路１８の上流端と、循環水路７２の下流端と、注水路７８の下流端を連結している。切換弁４０は、循環水路７２から共通タンク水路１８に水が流れる状態と、注水路７８から共通タンク水路１８に水が流れる状態とを切り換える。

熱源機７０は、微細気泡発生装置１０に水を供給する。
切換弁４０が注水路７８と共通タンク水路１８を接続している状態にすると、水道水供給源３００から、注水路７８を介して共通タンク水路１８に水が供給される。すなわち、水道水供給源３００から微細気泡発生装置１０に水が供給される。このとき、加熱器８０によって注水路７８内を流れる水を加熱することができるので、微細気泡発生装置１０に温水を供給することができる。
また、切換弁４０が循環水路７２と共通タンク水路１８を接続している状態にすると、浴槽９０から、循環水路７２を介して共通タンク水路１８に水が供給される。すなわち、浴槽９０から微細気泡発生装置１０に水が供給される。このとき、加熱器７６によって共通タンク水路１８内を流れる水を加熱することができるので、微細気泡発生装置１０に温水を供給することができる。なお、浴槽９０内の水の温度が必要温度以上であれば、加熱器７６を運転しない。この場合、ポンプ７４を作動させて、浴槽９０内の水を循環させる。

（給水システム１００の動作）
次に、微細気泡発生装置１０の動作について説明する。上述したように、微細気泡発生装置１０には、熱源機７０から水が供給される（より詳細には、熱源機７０から共通タンク水路１８に水が供給される）。微細気泡発生装置１０は、熱源機７０から供給された水から、空気溶解加圧水を生成し、浴槽９０に空気溶解加圧水を供給する。これによって浴槽９０内に微細気泡を発生させる。
微細気泡発生装置１０が待機状態にある場合には、第１タンク１１２内には、水位電極１１４ａが水面とちょうど非接触となる程度の水位まで水が貯まっている。すなわち、第１タンク１１２は、ほぼ空となっている。一方、第２タンク２１２内には、所定の水位まで水が貯まっている。ユーザが入力装置で所定の操作を行うと、制御装置５０に微細気泡発生運転の実行を指示する制御信号が入力される。制御装置５０は、その制御信号の入力を受けると、熱源機７０のポンプ７４、切換弁４０及び加熱器７６、８０を制御して、微細気泡発生装置１０に水を供給する（水道水供給源３００を水供給源とするか、浴槽９０を水供給源とするかは、ユーザによる入力装置の操作により決定される）。制御装置５０は、熱源機７０の制御とともに、微細気泡発生装置１０の各部を制御する。

図２は、制御装置５０が微細気泡発生装置１０に対して実行する制御のフローを示している。図２に示すように、制御装置５０は、制御Ｓ１（第１制御）と制御Ｓ２（第２制御）を交互に実行する。制御Ｓ１では、第１タンク１１２において給水ステップＷ１（第１給水ステップ）を実行し、第２タンク２１２において空気導入ステップＡ２（第２空気導入ステップ）を実行する。制御Ｓ２では、第１タンク１１２において空気導入ステップＡ１（第１空気導入ステップ）を実行し、第２タンク２１２において給水ステップＷ２（第２給水ステップ）を実行する。

制御Ｓ１では、制御装置５０は、以下の状態に微細気泡発生装置１０の各部を制御する。
・共通ポンプ２２：作動
・切換弁２０：共通タンク水路１８と第１タンク水路１１８とを接続している状態
・空気切換弁３０：共通空気導入路２６と第２空気導入路２２６を接続している状態

制御Ｓ１を実行すると、第１タンク１１２では給水ステップＷ１が実行される。すなわち、熱源機７０から共通タンク水路１８に供給される水が、共通ポンプ２２によってさらに加圧されて共通タンク水路１８の下流側へ送り込まれる。このとき、切換弁２０が共通タンク水路１８と第１タンク水路１１８とを接続しているので、共通タンク水路１８から第１タンク水路１１８へ水が流れる。第１タンク水路１１８を流れた水は、第１タンク水路１１８の下流端の噴射ノズル１１５から、第１タンク１１２内に噴射される。第１タンク１１２内での水の動きについては後に詳述するが、第１タンク１１２内に噴射された水は第１浴槽水路１３２へ流れる。そして、第１減圧ノズル１３６から浴槽９０内へ放出される。

上述したように、共通タンク水路１８内の水は、ポンプ７４、共通ポンプ２２が水を送り込む圧力によって第１タンク１１２へ送られる。したがって、噴射ノズル１１５から第１タンク１１２内に勢いよく水が噴射される。このとき、第１空気導入路１２６の上流端が空気切換弁３０によって閉じられているので、第１タンク１１２は第１浴槽水路１３２を除いて密閉されている。また、第１タンク１１２内の水は、第１浴槽水路１３２及び第１減圧ノズル１３６を介して浴槽９０内に放出されるが、上述したように第１減圧ノズル１３６の通水抵抗は高い。したがって、第１タンク１１２から第１浴槽水路１３２及び第１減圧ノズル１３６を介して浴槽９０内に放出される水量（すなわち、第１タンク１１２から流出する水量）よりも、噴射ノズル１１５から第１タンク１１２内に噴射される水量の方が多くなる。したがって、第１タンク１１２内の圧力が上昇して高圧となる。高圧下にある第１タンク１１２内に噴射ノズル１１５から水が噴射されると、噴射された水が第１タンク１１２の内壁や、第１タンク１１２内に貯まっている水の水面等に衝突するときに、水の中に空気が溶解する。したがって、第１タンク１１２内で空気溶解加圧水が生成される。第１タンク１１２内で生成された空気溶解加圧水は、第１浴槽水路１３２と第１減圧ノズル１３６を介して浴槽９０内に放出される。浴槽９０内に放出された空気溶解加圧水は、第１減圧ノズル１３６を通過した瞬間に急激に減圧される。すると、水に溶解していた空気が、直径２０μｍ程度の微細気泡となる。すなわち、浴槽９０内に多量の微細気泡が発生し、水が白濁する。このように、第１タンク１１２で給水ステップＷ１が実行されることで、浴槽９０内に微細気泡が発生する。

一方、第２タンク２１２では、空気導入ステップＡ２が実行される。すなわち、上述したように、制御Ｓ１では、空気切換弁３０が共通空気導入路２６と第２空気導入路２２６を接続している状態とされる。すると、第２タンク２１２内に貯まっている水が、自重によって、第２タンク２１２から第２浴槽水路２３２へ流出する。第２浴槽水路２３２へ流出した水は、第２減圧ノズル２３６を介して浴槽９０へ流出する。第２タンク２１２内の水位が下降するにしたがって、第２タンク２１２内の圧力は低下する。したがって、第２空気導入路２２６を通って第２タンク２１２内に空気が流入する。すなわち、第２タンク２１２内に空気が導入される。

以上に説明したように、制御Ｓ１では、給水ステップＷ１と空気導入ステップＡ２が同時に実行される。空気導入ステップＡ２は、第２タンク２１２内の水位が、水位電極２１４ａが水面と非接触となる水位に低下するまで継続される。給水ステップＷ１は、空気導入ステップＡ２が終了するまで継続される（空気導入ステップＡ２と同時に終了する）。

図２に示すように、制御装置５０は、制御Ｓ１が終了したら、制御Ｓ２を実行する。制御Ｓ２では、制御装置５０は、以下の状態に微細気泡発生装置１０の各部を制御する。
・共通ポンプ２２：作動
・切換弁２０：共通タンク水路１８と第２タンク水路２１８とを接続している状態
・空気切換弁３０：共通空気導入路２６と第１空気導入路１２６を接続している状態

制御Ｓ２では、空気切換弁３０が第２空気導入路２２６の上流端を閉じているので、第２タンク２１２は第２浴槽水路２３２を除いて密閉された状態となる。また、切換弁２０が共通タンク水路１８と第２タンク水路２１８とを接続しており、共通ポンプ２２が作動している。したがって、共通タンク水路１８から、第２タンク水路２１８を介して第２タンク２１２に水が供給される。すなわち、第２タンク２１２で空気溶解加圧水が生成される。生成された空気溶解加圧水は、第２タンク２１２から、第２浴槽水路２３２及び共通減圧ノズル３６を介して、浴槽９０に空気溶解加圧水が供給される。したがって、浴槽９０内に微細気泡が発生する（給水ステップＷ２）。

また、制御Ｓ２では、空気切換弁３０が共通空気導入路２６と第１空気導入路１２６を接続している。したがって、第１タンク１１２内の水が、第１浴槽水路１３２と第１減圧ノズル１３６を介して浴槽９０へ流出する。それとともに、共通空気導入路２６と第１空気導入路１２６を介して第１タンク１１２内に空気が導入される。（空気導入ステップＡ１）。

図２に示すように、制御装置５０は、制御Ｓ１と制御Ｓ２を交互に繰り返し実行する。制御装置５０は、制御Ｓ１と制御Ｓ２を所定回数、実行すると、微細気泡発生運転を終了する。

以上に説明したように、本実施例の微細気泡発生装置１０は、第１タンク１１２と第２タンク２１２を備えている。そして、第１タンク１１２で空気導入ステップＡ１を実行している期間においては、第２タンク２１２で給水ステップＷ２を並行して実行し、第２タンク２１２で空気導入ステップＡ２を実行している期間においては、第１タンク１１２で給水ステップＷ１を実行する。したがって、浴槽９０内に微細気泡を発生させ続けることができる。浴槽９０内の水が白濁している状態を維持することができる。

また、この微細気泡発生装置１０は、給水ステップＷ１と空気導入ステップＡ２を同時に実行する制御Ｓ１と、給水ステップＷ２と空気導入ステップＡ１を同時に実行する制御Ｓ２を、交互に実行する。制御Ｓ１において浴槽９０内に発生する微細気泡の量と、制御Ｓ２で浴槽９０内に発生する微細気泡の量は略等しい。したがって、微細気泡発生装置１０の運転時に浴槽９０内で発生する微細気泡の量を安定させることができる。

（第２実施例）
次に第２実施例の微細気泡発生装置１０について説明する。図３は、第２実施例の微細気泡発生装置１０（給水システム１００）の回路図を示している。第２実施例の微細気泡発生装置１０は、共通タンク水路１８、第１タンク水路１１８、第２タンク水路２１８、第１空気導入路１２６及び第２空気導入路２２６の構成を除いて、第１実施例の微細気泡発生装置１０と同様の構成を備えている。

第２実施例の微細気泡発生装置１０では、共通タンク水路１８に共通ポンプ２２が介装されていない。その代わりに、第１タンク水路１１８に、第１タンク水路１１８内の水を下流側へ送り出す第１ポンプ１２２が介装されている。また、第２タンク水路２１８に、第２タンク水路２１８内の水を下流側へ送り出す第２ポンプ２２２が介装されている。また、第２実施例の微細気泡発生装置１０は、切換弁２０を有していない。その代わりに、第１タンク水路１１８に、第１タンク水路１１８を開閉する第１給水弁１２０が介装されている。また、第２タンク水路２１８に、第２タンク水路２１８を開閉する第２給水弁２２０が介装されている。すなわち、第１ポンプ１２２、第２ポンプ２２２、第１給水弁１２０及び第２給水弁２２０によって、第１タンク水路１１８内の水を第１タンク１１８へ送り出す運転と、第２タンク水路２１８内の水を第２タンク２１２へ送り出す運転を切り換えて実行するポンプ機構部が構成されている。
また、第２実施例の微細気泡発生装置１０は、空気切換弁３０を備えていない。その代わりに、第１空気導入路１２６に、第１空気導入路１２６を開閉する第１空気弁１３０が介装されている。また、第２空気導入路２２６に、第２空気導入路２２６を開閉する第２空気弁２３０が介装されている。すなわち、第１空気弁１３０と第２空気弁２３０によって、第１空気導入路１２６を開閉するとともに第２空気導入路２２６を開閉する空気弁装置が構成されている。

第２実施例の微細気泡発生装置１０は、第１実施例の微細気泡発生装置１０と同様に、制御Ｓ１と制御Ｓ２を交互に実行する。
制御Ｓ１を実行するときには、第１空気弁１３０を閉じ、第２空気弁２３０を開き、第１給水弁１２０を開き、第２給水弁２２０を閉じるとともに第１ポンプ１２２を作動させる。これによって、第１タンク水路１１８（すなわち、噴射ノズル１１５）から第１タンク１１２内に水が噴射されるとともに、第２タンク２１２から水が排出されて第２タンク２１２内に空気が導入される。すなわち、給水ステップＷ１と空気導入ステップＡ２が実行される。
制御Ｓ２を実行するときには、第１空気弁１３０を開き、第２空気弁２３０を閉じ、第１給水弁１２０を閉じ、第２給水弁２２０を開くとともに第２ポンプ２２２を作動させる。これによって、空気導入ステップＡ１と給水ステップＷ２が実行される。

（第３実施例）
次に、第３実施例の微細気泡発生装置１０について説明する。第３実施例の微細気泡発生装置１０は、図３に示す第２実施例の微細気泡発生装置１０と同じ構成を備えている。但し、第３実施例の微細気泡発生装置１０では、第１空気弁１３０と第２空気弁２３０の開閉が、それぞれ独立して制御される（すなわち、第１空気導入路１２６と第２空気導入路２２６の双方を閉じることができる）。また、第１給水弁１２０と第２給水弁２２０がそれぞれ独立して制御され、第１ポンプ１２２と第２ポンプ２２２がそれぞれ独立して制御される（すなわち、第１タンク１１２と第２タンク２１２の双方に、同時に水を供給することができる）。したがって、給水ステップＷ１と給水ステップＷ２を並行して実行することができる。

図４は、第３実施例の微細気泡発生装置１０における、給水ステップＷ１、給水ステップＷ２、空気導入ステップＡ１及び空気導入ステップＡ２の実行タイミングを示している。
図４の期間Ｔ１においては、第１空気弁１３０を閉じ、第２空気弁２３０を開き、第１給水弁１２０を開き、第２給水弁２２０を閉じるとともに第１ポンプ１２２を作動させる。これによって、給水ステップＷ１と空気導入ステップＡ２が並行して実行される。したがって、期間Ｔ１においては、浴槽９０内に微細気泡が発生する。
空気導入ステップＡ２が終了したら、第２空気弁２３０を閉じ、第２給水弁２２０を開くとともに第２ポンプ２２２を作動させる。これによって、給水ステップＷ２が開始される（期間Ｔ２）。すなわち、期間Ｔ２においては、給水ステップＷ１と給水ステップＷ２が並行して実行される。したがって、期間Ｔ２においては、浴槽９０内により多くの微細気泡が発生する。
給水ステップＷ１が終了したら、第１空気弁１３０を開き、第１給水弁１２０を閉じるとともに第１ポンプ１２２を停止させる。これによって、空気導入ステップＡ１が開始される（期間Ｔ３）。すなわち、期間Ｔ３においては、空気導入ステップＡ１と給水ステップＷ２が並行して実行される。したがって、期間Ｔ３においても、浴槽９０内に微細気泡が発生する。
空気導入ステップＡ１が終了したら、第１空気弁１３０を閉じ、第１給水弁１２０を開くとともに第１ポンプ１２２を作動させる。これによって、給水ステップＷ１が開始される（期間Ｔ４）。すなわち、期間Ｔ４においては、給水ステップＷ１と給水ステップＷ２が並行して実行される。したがって、期間Ｔ４においては、浴槽９０内により多くの微細気泡が発生する。
第３実施例の微細気泡発生装置１０は、上記の期間Ｔ１〜Ｔ４の制御を繰り返し実行する。第３実施例の微細気泡発生装置１０は、期間Ｔ２、Ｔ４において給水ステップＷ１と給水ステップＷ２を並行して実行するので、浴槽９０内により多くの微細気泡を発生させることができる。

（第４実施例）
次に、第４実施例の微細気泡発生装置１０について説明する。図５は、第４実施例の微細気泡発生装置１０（給水システム１００）の回路図を示している。第４実施例の微細気泡発生装置１０は、第１浴槽水路１３２、第２浴槽水路２３２、第１空気導入路１２６及び第２空気導入路２２６を除いて、第１実施例（図１）の微細気泡発生装置１０と同様の構成を備えている。

第４実施例の微細気泡発生装置１０においては、第２実施例の微細気泡発生装置１０と同様に、第１空気導入路１２６と第２空気導入路２２６に空気弁１３０、２３０が介装されている。
また、第４実施例の微細気泡発生装置１０は、共通浴槽水路３２と、第１バイパス水路１３３と、第２バイパス水路２３３を備えている。
共通浴槽水路３２の上流端には、第１浴槽水路１３２の下流端と第２浴槽水路２３２の下流端が接続されている。共通浴槽水路３２の下流端は浴槽９０に接続されている。共通浴槽水路３２と浴槽９０との接続部には共通減圧ノズル３６が介装されている。
第１バイパス水路１３３は、上流端が第１浴槽水路１３２の途中に接続されており、下流端が循環水路７２の途中（切換弁４０より上流側）に接続されている。第１浴槽水路１３２と第１バイパス水路１３３の接続部には、切換弁１３４が介装されている。切換弁１３４は、第１浴槽水路１３２を上流側から下流側へ水が流れる状態と、第１浴槽水路１３２の上流側から第１バイパス水路１３３へ水が流れる状態とを切り換える。
第２バイパス水路２３３は、上流端が第２浴槽水路２３２の途中に接続されており、下流端が循環水路７２の途中（切換弁４０より上流側）に接続されている。第２浴槽水路２３２と第２バイパス水路２３３の接続部には、切換弁２３４が介装されている。切換弁２３４は、第２浴槽水路２３２を上流側から下流側へ水が流れる状態と、第２浴槽水路２３２の上流側から第２バイパス水路２３３へ水が流れる状態とを切り換える。

第４実施例の微細気泡発生装置１０は、第２実施例の微細気泡発生装置１０と同様に、制御Ｓ１と制御Ｓ２を交互に実行する。
制御Ｓ２を実行するときには、切換弁１３４を第１浴槽水路１３２の上流側から第１バイパス水路１３３に水が流れる状態とし、切換弁２３４を第２浴槽水路２３２の上流側から下流側に水が流れる状態とする。すると、第１タンク１１２内の水が第１浴槽水路１３２と第１バイパス水路１３３を介して循環水路７２へ流れる。循環水路７２へ流れた水は、浴槽９０から循環水路７２へ流れた水とともに、ポンプ７４、共通ポンプ２２によって第２タンク２１２へ送られる。すなわち、第１タンク１１２内の水がポンプ７４、共通ポンプ２２によって、高速で排出される。したがって、第１タンク１１２内に高速で空気が導入される。また、第２タンク２１２に水が送られると、第２タンク２１２で空気溶解加圧水が生成される。第２タンク２１２で生成された空気溶解加圧水は、第２浴槽水路２３２、共通浴槽水路３２を通り、共通減圧ノズル３６から浴槽９０内に放出される。すなわち、浴槽９０内に微細気泡が発生する。第１タンク１１２内の水位が、水位電極１１４ａが水面と非接触となる水位まで低下したら、空気弁１３０を閉じる。これによって、第１タンク１１２からの水の排出が停止される。
制御Ｓ１を実行するときには、切換弁１３４を第１浴槽水路１３２の上流側から下流側に水が流れる状態とし、切換弁２３４を第２浴槽水路２３２の上流側から第２バイパス水路２３３に水が流れる状態とする。したがって、第２タンク２１２内の水が、ポンプ７４、共通ポンプ２２によって排出され、第１タンク１１２に送られる。第２タンク２１２内の水位が、水位電極２１４ａが水面と非接触となる水位まで低下したら、空気弁２３０を閉じる。
以上のように、第４実施例の微細気泡発生装置１０では、タンク（第１タンク１１２、第２タンク２１２）内の水をポンプによって排出できるので、短時間で空気導入ステップを終了させることができる。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

第１実施例の給水システム１００の系統図。 第１実施例の微細気泡発生装置１０が実行する制御ステップのフロー図。 第２実施例の給水システム１００の系統図。 第３実施例の微細気泡発生装置１０が実行する制御ステップのフロー図。 第４実施例の給水システム１００の系統図。

符号の説明

１０：微細気泡発生装置
１８：共通タンク水路
２０：切換弁
２２：共通ポンプ
２６：共通空気導入路
３０：空気切換弁
５０：制御装置
９０：浴槽
１１２：第１タンク
１１８：第１タンク水路
１２６：第１空気導入路
１３２：第１浴槽水路
１３６：第１減圧ノズル
２１２：第２タンク
２１８：第２タンク水路
２２６：第２空気導入路
２３２：第２浴槽水路
２３６：第２減圧ノズル
３００：水道水供給源

Claims (3)

1. 空気を溶解している加圧水を浴槽に供給し、溶解空気から得られる微細気泡を浴槽内で発生させる装置であって、
   第１タンクと、
   第２タンクと、
   下流端が第１タンクに接続されている第１タンク水路と、
   下流端が第２タンクに接続されている第２タンク水路と、
   下流端が第１タンク水路の上流端と第２タンク水路の上流端に接続されており、上流端が水供給源に接続されている共通タンク水路と、
   第１タンクに空気を導入する第１空気導入路と、
   第２タンクに空気を導入する第２空気導入路と、
   上流端が第１タンクに接続されており、下流端が浴槽に接続可能な第１浴槽水路と、
   上流端が第２タンクに接続されており、下流端が浴槽に接続可能な第２浴槽水路と、
   第１タンク水路内の水を第１タンクへ送り出す運転と、第２タンク水路内の水を第２タンクへ送り出す運転を切り換えて実行するポンプ機構部と、
   第１空気導入路を開閉するとともに第２空気導入路を開閉する空気弁装置と、
   ポンプ機構部と空気弁装置を制御する制御装置を備えており、
   その制御装置が、
   空気弁装置によって第１空気導入路を閉じるとともに、ポンプ機構部によって水を第１タンク内に供給する第１給水ステップと、
   空気弁装置によって第１空気導入路を開いて、空気を第１タンク内に導入する第１空気導入ステップと、
   空気弁装置によって第２空気導入路を閉じるとともに、ポンプ機構部によって水を第２タンク内に供給する第２給水ステップと、
   空気弁装置によって第２空気導入路を開いて、空気を第２タンク内に導入する第２空気導入ステップ、
   を以下の関係、すなわち、
   少なくとも第１空気導入ステップを実行している期間において、第２給水ステップを並行して実行し、
   少なくとも第２空気導入ステップを実行している期間において、第１給水ステップを並行して実行する、
   という関係で実行することを特徴とする微細気泡発生装置。
2. 前記ポンプ機構部は、
   共通タンク水路から第１タンク水路及び第２タンク水路への分岐部に介装されており、共通タンク水路から第１タンク水路に水が流れる状態と、共通タンク水路から第２タンク水路に水が流れる状態とを切り換える切換弁と、
   共通タンク水路内の水を下流側へ送り出す共通ポンプ、
   を有していることを特徴とする請求項１に記載の微細気泡発生装置。
3. 上流端が大気に開放されており、下流端が第１空気導入路の上流端と第２空気導入路の上流端に接続されている共通空気導入路をさらに備えており、
   前記空気弁装置は、共通空気導入路から第１空気導入路及び第２空気導入路への分岐部に介装されており、共通空気導入路から第１空気導入路に空気が流れる状態と、共通空気導入路から第２空気導入路に空気が流れる状態とを切り換える空気切換弁を有している、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の微細気泡発生装置。

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