JP2010075830A - 気体溶解水供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】気体溶解水を一定の濃度で安定して供給することができる気体溶解水供給装置を提供する。
【解決手段】水供給管１に接続され、供給された水を貯留する大気開放された貯水タンク２と、貯水タンク２内の水Ｗａを吸引するポンプ３と、貯水タンク２とポンプ３の間に設けられ、ポンプ３の吸引圧により水に気体を混入させる気体導入部４と、ポンプ３の下流側に設けられて混入された気体を水に溶解させる溶解タンク５と、溶解タンク５の下流側に設けられて気体を溶解させた水Ｗｂを吐出する吐出口６とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、気体溶解水供給装置に関するものである。

従来より、気体溶解水を生成するための装置として、水道圧を利用したバッチ式のシャワー装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このシャワー装置によれば、上部から水道水とともに空気を取り込んで気液混合タンク内で攪乱させて気液混合水を生成し、下部に接続されたシャワーホースを通してシャワーヘッドからシャワー水が吐出されるようになっている。
特開２００８−２３３０４号公報

上記シャワー装置は優れた節水効果と高い洗浄作用を有するものであるが、以下のような課題があった。すなわち、上記シャワー装置は、気液混合タンクの容量分の空気しか使用することができないため、その消費とともに水道水への空気の溶解効率が低下し、一定濃度の気体溶解水が得られないという問題があった。また、気液混合タンク内の空気を全て消費した後は気液混合タンク内の水を抜いて新たな空気を気液混合タンク内に導入する必要があり、その期間中はシャワー装置を使用することができなくなるという問題があった。

本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、気体溶解水を一定の濃度で安定して供給することができる気体溶解水供給装置を提供することを課題としている。

本発明は、上記の課題を解決するために、以下のことを特徴としている。

第１に、本発明の気体溶解水供給装置は、水供給管に接続され、供給された水を貯留する大気開放された貯水タンクと、貯水タンク内の水を吸引するポンプと、貯水タンクとポンプの間に設けられ、ポンプの吸引圧により水に気体を混入させる気体導入部と、ポンプの下流側に設けられて混入された気体を水に溶解させる溶解タンクと、溶解タンクの下流側に設けられて気体を溶解させた水を吐出する吐出口とを備えている。

第２に、上記第１の発明において、気体導入部の上流側に、酸素富化膜が配設されている。

第３に、上記第１または第２の発明において、貯水タンクに、水面の高さを検知する水位検知手段が設けられている。

第１の発明によれば、水供給管からの水を貯留する貯水タンクが大気開放されているため、比較的吸引能力の低いポンプを使用しても水に気体を安定して混入させることが可能になり、溶解タンクにおいて一定の濃度の気体溶解水が安定して生成される。したがって、気体溶解水を一定の濃度で安定して供給することができる。また、比較的吸引能力の低いポンプを使用できるため、安価に製造することができる。

第２の発明によれば、通常空気よりも高酸素濃度の空気を水に混入させることができ、酸素濃度の高い気体溶解水を得ることができる。

第３の発明によれば、水位検知手段によって貯水タンク内の水位を一定に保つことができるため、水供給管から貯水タンクへの水の供給とポンプによる貯水タンク内の水の吸引のバランスをとらなくても安定して水を送出することができる。

本発明は前記のとおりの特徴をもつものであるが、以下に、本発明を実施するための最良の形態を説明する。

図１は、シャワー装置であり、本発明の気体溶解水供給装置の一実施形態を示す概略構成図である。

本実施形態に係るシャワー装置は、大気開放された貯水タンク２内の水Ｗａをポンプ３の駆動で吸引し、吸引した水に気体を混入、溶解させ気体溶解水Ｗｂを生成し、シャワーヘッド６１から気体溶解水Ｗｂを吐出する。

貯水タンク２は、電磁弁７ａを備えた給水管７を通じて水供給管１である水道管１１に接続されており、電磁弁７ａを開放することによって水道管１１から水道圧によって貯水タンク２内に水Ｗａが貯留される。貯水タンク２の底部には電磁弁９ａを備えた排水管９が設けられており、電磁弁９ａを開放することにより貯水タンク２内の水Ｗａを排出できるようにしている。貯水タンク２内の水Ｗａは、貯水タンク２の下流側に配設されたポンプ３を駆動させることにより、給水管８を通じて吸引され、後述する気体導入部４を経てポンプ３の下流側に設けられた溶解タンク５に圧送され、最終的にシャワーヘッド６１から気体溶解水Ｗｂが吐出される。ポンプ３の駆動や電磁弁７ａ，９ａの開閉は制御部で行うようにする。

貯水タンク２とポンプ３の間には気体導入部４が設けられており、この気体導入部４に接続される気体導入配管４１を通じて気体（空気）を導入して水に混入し、気体が混入された気液混合水を生成するようにしている。気体導入部４はエジェクタ構造となっており、ポンプ３を駆動させるとその吸引圧に応じて気体を自吸導入して水に混入する。貯水タンク２が大気開放されていない場合、気体導入部４に水道圧等の比較的高圧の水圧が加わったり、逆に低圧の水圧しか供給されない場合には気体の自吸が困難になるが、本実施形態に係るシャワー装置では、貯水タンク２が大気開放されていて吸引する水に大気圧が安定してかかるため、比較的吸引能力の低い安価なポンプ３を使用しても、安定して気体を導入することができる。

気体導入部４に接続される気体導入配管４１は、その上流側の端部を開放して外部の空気を取り込み可能にしてもよいが、図１に示すように、気体導入配管４１の上流側に酸素富化膜４２を配設し、そこで作り出された高濃度酸素の空気を導入するようにしてもよい。ポンプ３の吸引圧で負圧となった空気を酸素富化膜４２に作用させることにより、高濃度酸素の空気を作り出すことができる。酸素富化膜４２の上流側には送風ファン４３が配設され、新鮮な空気を酸素富化膜４２に送るようにしている。気体導入配管４１の途中には逆止弁４１ａが設けられていて、ポンプ３の駆動で吸引した水が流れないようになっている。

気液混合水はポンプ３の駆動により溶解タンク５に圧送され、溶解タンク５内において蛇行した経路に気液混合水を通過させたり、気液混合水を攪拌したりすることで水に気体を溶解させて気体溶解水Ｗｂが生成される。溶解タンク５には、上部に空気抜き弁５１が設けられており、気体溶解量に対して気体供給量が多い場合には余剰気体を排出して一定の気液混合比が確保できるようになっている。

溶解タンク５で生成された気体溶解水Ｗｂは、吐出口６であるシャワーヘッド６１から吐出される。

本実施形態では、図１に示すように、貯水タンク２内の水面高さを検知するフロートセンサ２１が設けられていてもよい。このフロートセンサ２１は水面高さを検知したい任意の高さに配設すればよく、その設置箇所は問わない。そしてフロートセンサ２１で検知した情報（貯水タンク２内の水位）に基づいて制御部で給水管７の電磁弁７ａの開閉操作を行い、貯水タンク２内の水位を一定に保つようにする。例えば、図１では、貯水タンク２の中程の高さ位置にフロートセンサ２１を配設して貯水タンク２内の水位を中位に保ち、ポンプ３の駆動で吸引される水を一定量確保している。これによって、ポンプ３の駆動により貯水タンク２から水Ｗａを確実に吸引でき、シャワーヘッド６１から気体溶解水Ｗｂを安定して供給することができる。

次に、本実施形態に係るシャワー装置の動作について説明する。

まず、給水管７の電磁弁７ａを開放して貯水タンク２に水Ｗａを貯留する。次いでポンプ３を駆動し、貯水タンク２の水Ｗａを吸引する。吸引された水は気体導入部４で気体が自吸導入されて気液混合水が生成される。ポンプ３の駆動によってさらに溶解タンク５に圧送され、攪拌等により気体溶解水Ｗｂが生成されてシャワーヘッド６１から吐出される。

貯水タンク２内にフロートセンサ２１を配設している場合、フロートセンサ２１で検知した情報に基づいて制御部で給水管７の電磁弁７ａの開閉操作を行い、貯水タンク２内の水位を一定に保つようにする。

ポンプ３運転中は、ポンプ３の駆動力に応じた量の水Ｗａを貯水タンク２から吸引すると共に、気体導入部４でポンプ３の駆動力に応じた量の気体が常に自吸されるため、一定の気液混合比を有する気液混合水を安定して作ることができる。そして、溶解タンク５内において水に気体を溶解して一定濃度の気体溶解水Ｗｂを得て、シャワーヘッド６１から吐出される。

ポンプ３の運転を停止した後は、排水管９の電磁弁９ａを開放して貯水タンク２内の水Ｗａを排水して、貯水タンク２内の残水をなくす。これによって、次回運転時にシャワーヘッド６１から雑菌が繁殖した水が吐出されることを防止する。

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記の実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において各種の変更が可能である。例えば、本発明の気体溶解水供給装置をシャワー装置に適用した場合を説明したが、浴槽や洗濯機等に適用してもよい。この場合、例えば、浴槽水や洗濯水を貯水タンク内に貯留し、これをポンプで吸引して気体を混入、溶解し、生成した気体溶解水を吐出口から浴槽や洗濯機の槽内に吐出するようにしてもよい。

本発明の気体溶解水供給装置の一実施形態を示す概略構成図である。

符号の説明

１ 水供給管
１１ 水道管
２ 貯水タンク
２１ フロートセンサ
３ ポンプ
４ 気体導入部
４１ 気体導入配管
４１ａ 逆止弁
４２ 酸素富化膜
４３ 送風ファン
５ 溶解タンク
５１ 空気抜き弁
６ 吐出口
６１ シャワーヘッド

Claims (3)

1. 水供給管に接続され、供給された水を貯留する大気開放された貯水タンクと、貯水タンク内の水を吸引するポンプと、貯水タンクとポンプの間に設けられ、ポンプの吸引圧により水に気体を混入させる気体導入部と、ポンプの下流側に設けられて混入された気体を水に溶解させる溶解タンクと、溶解タンクの下流側に設けられて気体を溶解させた水を吐出する吐出口とを備えたことを特徴とする気体溶解水供給装置。
2. 気体導入部の上流側に、酸素富化膜が配設されていることを特徴とする請求項１に記載の気体溶解水供給装置。
3. 貯水タンクに、水面の高さを検知する水位検知手段が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の気体溶解水供給装置。

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