JP2010201295A

JP2010201295A - 過飽和洗浄水生成器

Info

Publication number: JP2010201295A
Application number: JP2009047127A
Authority: JP
Inventors: Tetsuhiko Fujisato; 哲彦藤里
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-02-27
Filing date: 2009-02-27
Publication date: 2010-09-16

Abstract

【課題】界面活性剤等を用いて肌や物品などの表面を洗浄する際に、窪みや隙間に残った界面活性剤や汚れを容易に剥離させて除去することのできる過飽和洗浄水生成器を提供する。
【解決手段】本実施例の過飽和洗浄水生成器１ａは、上部に設けられた給水口２ａに接続される給水管６ａを介して水道蛇口６から圧力水Ｗが供給されるタンク２と、タンク２の内部に配置され，上部が開放された縦長の液泡生成容器部３と、タンク２の外部から空気Ｘを吸入する空気自吸管４ａを有し，給水管６ａに接続されるとともに，ノズル４ｂが液泡生成容器部３の上部に配置されるアスピレータ４と、タンク２の底面に形成された複数の細孔によって構成される排水量固定部５からなる排水口とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、水道蛇口からの圧力水をタンク内に配置されたアスピレータに供給するとともに、加圧状態のタンク内へ大気圧下の空気を自吸させ、タンク内の液泡生成容器部に供給された水道水を液泡へと変化させることにより、水道水に対して空気を瞬時に溶解させて過飽和状態の洗浄水を生成することが可能な過飽和洗浄水生成器に関する。

近年、汚れを除去する洗浄水として利用することを目的に、アルカリ水、電解イオン水、磁化水、水素含有水等の様々な機能を持った水の開発が行われている。

例えば、特許文献１には、「気液混合気泡発生装置」という名称で、一般家庭でも簡単にマイクロバブル含有水等の気泡含有水を製造できる装置に関する発明が開示されている。
特許文献１に開示された発明は、液体を通過させる流路と，吸引される気体を導入する気体導入路とを有するアスピレータと、このアスピレータから排出された液体を導通可能にその液体排出口の下流に設けられる管状体とを備え、この管状体は長手方向を軸とする螺旋状の凸条が内周壁に形成されたことを特徴としている。
このような構造によれば、管状体に流入した水と空気の混合物が、凸条に導かれて螺旋状に旋回しつつ攪拌される。これにより、その水中の空気の気泡が微細化してマイクロバブルが発生する。

特開２００５−３０５２１９号公報

しかしながら、上述の従来技術である特許文献１に開示された発明は、アスピレータを用いて水道水と空気との混合水を作り、内周壁に螺旋状の凸条が形成された管状体を通過させる際に、旋回及び攪拌による剪断力で水中に含有している気泡を微細化し、マイクロバブル含有水を生成している。そのため、装置内から排出されたマイクロバブル水の中のマイクロバブル自体には既に急激に拡大する膨張力はなく、肌や物品などの表面の窪みや隙間に残った界面活性剤や汚れを除去できない。従って、洗浄水としては使用できないという課題があった。

本発明は、上記の課題を解決するもので、界面活性剤等を用いて肌や物品などの表面を洗浄する際に、窪みや隙間に残った界面活性剤や汚れを容易に剥離させて除去することのできる過飽和洗浄水生成器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明である過飽和洗浄水生成器は、上部が開放された縦長の液泡生成容器部と、この液泡生成容器部を内蔵するとともに，上部に給水口が設けられ，底面に排水口が設けられたタンクと、このタンク内に給水口から圧力水を供給する給水管と、タンクの外部から空気を吸入する空気自吸管を有し，この給水管に接続されるアスピレータとを備え、圧力水が噴出されるアスピレータのノズルは液泡生成容器部の上方に配置され、排水口は複数の細孔によって構成される排水量固定部からなることを特徴とするものである。
このような構造の過飽和洗浄水生成器においては、水道の蛇口に給水管を接続し、タンク内に水道水を供給した場合、水道の圧力水により空気が加圧状態となったタンクの内部にアスピレータの空気自吸管を介して供給される外部の空気が、水道水に過剰に溶解して過飽和水が生成されるという作用を有する。また、アスピレータを通過する水量に合わせて、排水量固定部からの排水量を定量に固定することによれば、適量の空気が加圧状態のタンク内部に自動的に吸い込まれることで多量の液泡が生成され、供給した水道水が液泡の表面水に一旦変化した後、液泡の破裂によって水の状態に戻り、過飽和水が生成されるという作用を有する。なお、この過飽和水を用いて肌や物品の表面を洗浄する場合、過飽和水が浸透した肌や物の表面の窪みや隙間の内部において減圧発泡により過飽和水の中からナノサイズの極小さな泡の種が発生する。このとき、泡の種の内部の空間に向かって、過飽和水中に過剰に溶解されている空気が放出されるため、泡の種はナノサイズからマイクロサイズへと急激に膨張する。そして、この泡の種の膨張力によって、通常の水道水では除去できない窪みや隙間の深部に残った付着物が除去される。

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の過飽和洗浄水生成器において、排水口は、排水量固定部に代えて、ベンチュリー管が接続された貫通孔からなることを特徴とするものである。
このような構造の過飽和洗浄水生成器においては、タンク内部から過飽和水が排出される際に、過飽和水の中から減圧発泡によって発生した極小さな泡の種がベンチュリー管内を通過する時の圧力勾配により、さらに粉砕されて、その数量が増加するという作用を有する。

請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の過飽和洗浄水生成器において、排水口に覆設される気泡排出抑制壁を備えたことを特徴とするものである。
このような構造の過飽和洗浄水生成器においては、タンク内の空気が必要な量に維持されることでタンク内の圧力も保たれるため、液泡生成容器部内での液泡の生成が安定するという作用を有する。

以上説明したように、本発明の請求項１記載の過飽和洗浄水生成器においては、装置を小型化することができる。これにより、水道の蛇口への取り付けが容易となる。また、洗浄能力の優れた過飽和水を水道水から簡単に生成することができる。

本発明の請求項２記載の過飽和洗浄水生成器においては、極小さな泡の種の数量を増やして、過飽和水の洗浄能力を請求項１記載の発明よりもさらに高めることが可能である。

本発明の請求項３記載の過飽和洗浄水生成器においては、液泡生成容器部内の圧力が低下し難いため、過飽和水を安定して生成することができる。

（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ本発明の実施の形態に係る過飽和洗浄水生成器の実施例１の縦断面模式図及び平面図である。実施例１の過飽和洗浄水生成器内の流体の挙動を模式的に表した図である。（ａ）及び（ｃ）はそれぞれ界面活性剤含有水及び本発明の過飽和洗浄水生成器によって生成される過飽和水の洗浄作用を示す模式図であり、（ｂ）は過飽和水中に発生した泡の種が膨張する様子を示した模式図である。本発明の実施の形態に係る過飽和洗浄水生成器の実施例２の縦断面模式図である。

本発明の実施の形態に係る過飽和洗浄水生成器について図１乃至図４を参照しながら説明する。

実施例１の過飽和洗浄水生成器について図１乃至図３を用いて説明する（特に、請求項１に対応）。
図１（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ本発明の実施の形態に係る過飽和洗浄水生成器の実施例１の縦断面模式図及び平面図であり、図２は実施例１の過飽和洗浄水生成器内の流体の挙動を模式的に表した図である。図３（ａ）及び（ｃ）はそれぞれ界面活性剤含有水及び本発明の過飽和洗浄水生成器によって生成される過飽和水の洗浄作用を示す模式図であり、（ｂ）は過飽和水中に発生した泡の種が膨張する様子を示した模式図である。
図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、本実施例の過飽和洗浄水生成器１ａは、上部に設けられた給水口２ａに接続される給水管６ａを介して水道蛇口６から圧力水Ｗが供給されるタンク２と、タンク２の内部に配置され，上部が開放された縦長の液泡生成容器部３と、タンク２の外部から空気Ｘを吸入する空気自吸管４ａを有し，給水管６ａに接続されるとともに，ノズル４ｂが液泡生成容器部３の上方に配置されるアスピレータ４と、タンク２の底面に形成された複数の細孔によって構成される排水量固定部５からなる排水口とを備えている。

このような構造の過飽和洗浄水生成器１ａにおいては、図２に示すように水道蛇口６からの圧力水Ｗをアスピレータ４に供給することで、アスピレータ４の内部に負圧が発生し、タンク２の外部の空気Ｘがタンク２の内部に設置されたアスピレータ４に空気自吸管４ａを介して自吸される。
また、アスピレータ４を介して液泡生成容器部３の中に圧力水Ｗを噴射することで、タンク２の内部が加圧状態となるとともに、アスピレータ４の空気自吸管４ａを介して供給される空気Ｘが、圧力水Ｗに過剰に溶解して過飽和水が生成される。さらに、液泡生成容器部３の内部で気泡Ｂが多量に発生する。その後、気泡Ｂは浮力によって上昇し、液泡生成容器部３の上部付近において多量の液泡ＷＦが連続的に生成される。そして、一旦液泡ＷＦの表面水になった圧力水Ｗは、液泡ＷＦの破裂によって水の状態に戻り、過飽和水ＳＳＷが生成される。また、排水量固定部５はアスピレータ４を通過する水量に合わせて、タンク２からの排水量を定量に固定するという作用を有する。
なお、ノズル４ｂが液泡生成容器部３の内部にあると、気泡Ｂを発生させるという上述の作用が十分に発揮されないおそれがあるため、ノズル４ｂは液泡生成容器部３の上縁３ａよりも上方に配置されることが望ましい。

次に、本発明の過飽和洗浄水生成器によって生成される過飽和水の洗浄作用を、界面活性剤含有水の洗浄効果と対比しながら図３を用いて説明する。
図３（ａ）に示すように、肌や物品の表面Ｔの窪みや隙間（以下、凹部Ｃという。）に付着している汚れを除去するために、水に界面活性剤を加えて表面張力ＷＴを小さくした界面活性剤含有水Ｓａで肌や物品の表面Ｔを洗浄し、水道水Ｃｗを使って界面活性剤含有水Ｓａを洗い流す場合、表面張力ＷＴの作用により水道水Ｃｗは、凹部Ｃの深部まで到達することができず、界面活性剤含有水Ｓａが凹部Ｃの深部に残ってしまう。
一方、界面活性剤含有水Ｓaを用いて洗浄した肌や物品の表面Ｔを過飽和水ＳＳＷによって洗い流す場合、過飽和水ＳＳＷが浸透した凹部Ｃにおいて減圧発泡により過飽和水ＳＳＷの中からナノサイズの極小さな泡の種Ｋｂが発生する。この泡の種Ｋｂは、図３（ｂ）に示すように水の中においては小さな空間であり、この空間に向かって過飽和水ＳＳＷ中に過剰に溶解されている空気Ｘが放出されるため、泡の種Ｋｂはナノサイズからマイクロサイズへと急激に膨張し、膨張気泡Ｅｂへと拡大してゆく。そして、図３（ｃ）に示すように、この泡の種Ｋｂの膨張力によって、通常の水道水Ｃｗでは除去できない凹部Ｃの深部に残った界面活性剤含有水Ｓａや汚れが除去されるのである。

以上説明したように、本実施例の過飽和洗浄水生成器１ａによれば、小型化が可能である。従って、水道蛇口６に容易に取り付け可能な構造とすることができる。また、洗浄能力の優れた過飽和水ＳＳＷを通常の水道水Ｃｗから簡単に生成することができる。

過飽和洗浄水生成器の実施例２について図４を用いて説明する（特に、請求項２及び請求項３に対応）。
図４は本発明の実施の形態に係る過飽和洗浄水生成器の実施例２の縦断面模式図である。なお、図１又は図２に示した構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
図４に示すように、本実施例の過飽和洗浄水生成器１ｂは、実施例１の過飽和洗浄水生成器１ａにおいて、タンク２の底面に排水量固定部５の代わりに貫通孔７ａを設けて排水口とし、この貫通孔７ａにベンチュリー管７が接続されるとともに、過飽和水ＳＳＷの流路８ａを確保した状態で貫通孔７ａの上方を覆うように液泡生成容器部３の外壁面の下部に気泡排出抑制壁８を取り付けたことを特徴とする。なお、気泡排出抑制壁８は板形状のものだけでなく、網状やスリット状などの形状でも良く、複数配置しても良い。

このような構造の過飽和洗浄水生成器１ｂにおいては、タンク２の内部から過飽和水ＳＳＷが排出される際に、過飽和水ＳＳＷの中から減圧発泡によって発生した極小さな泡の種Ｋｂがベンチュリー管７を通過する時の圧力勾配により、さらに粉砕されて、その数量が増加するという作用を有する。また、気泡排出抑制壁８は、タンク２の内部の空気Ｘが排水に連行されて簡単に外部へと排出されることがないように阻止するという作用を有する。これにより、タンク２の内部の空気Ｘが所定量に維持されることでタンク２内の圧力も保たれ、液泡生成容器部３の内部における液泡ＷＦの生成が安定する。

以上説明したように、本実施例の過飽和洗浄水生成器１ｂによれば、極小さな泡の種Ｋｂの数量を増やして、過飽和水ＳＳＷの洗浄能力を実施例１の場合よりもさらに高めることが可能である。また、液泡生成容器部３の内部の圧力が低下し難いため、過飽和水ＳＳＷを安定して生成することができる。

図４ではベンチュリー管７が、タンク２の底面に設けられた排水口に直接接続されているが、このような構成に限定されるものではない。すなわち、排水口に別途ホース等を接続し、このホース等を介してベンチュリー管７を接続しても良い。また、実施例２で説明した気泡排出抑制壁８を、実施例１の過飽和洗浄水生成器１ａに取り付けることもできる。さらに、実施例２の過飽和洗浄水生成器１ｂにおいてベンチュリー管７を取り付ける代わりに、貫通孔７ａに連続気泡型のスポンジゴム等の多孔質部材を挿設しても良い。また、多孔質部材の代わりに、貫通孔７ａに逃し弁を取り付けた構造とすることもできる。さらに、貫通孔７ａに管などを接続し、その端に排水量固定部５やベンチュリー管７を取り付けても良い。また、ベンチュリー管７や気泡排出抑制壁８の設置個数は本実施例に示した場合に限定されるものではなく、適宜変更可能である。すなわち、ベンチュリー管７や気泡排出抑制壁８をそれぞれ複数個取り付けた構造としても良い。

請求項１乃至請求項３に記載された発明は、界面活性剤等を用いて肌や物品などの表面を洗浄する場合に利用可能である。

１ａ，１ｂ…過飽和洗浄水生成器２…タンク２ａ…給水口３…液泡生成容器部３ａ…上縁４…アスピレータ４ａ…空気自吸管４ｂ…ノズル５…排水量固定部６…水道蛇口６ａ…給水管７…ベンチュリー管７ａ…貫通孔８…気泡排出抑制壁８ａ…流路Ｂ…気泡Ｃ…凹部Ｃｗ…水道水Ｅｂ…膨張気泡Ｋｂ…泡の種Ｓａ…界面活性剤含有水ＳＳＷ…過飽和水Ｔ…表面Ｘ…空気Ｗ…圧力水ＷＦ…液泡ＷＴ…表面張力

Claims

上部が開放された縦長の液泡生成容器部と、
この液泡生成容器部を内蔵するとともに，上部に給水口が設けられ，底面に排水口が設けられたタンクと、
このタンク内に前記給水口から圧力水を供給する給水管と、
前記タンクの外部から空気を吸入する空気自吸管を有し，この給水管に接続されるアスピレータとを備え、
前記圧力水が噴出される前記アスピレータのノズルは前記液泡生成容器部の上方に配置され、
前記排水口は複数の細孔によって構成される排水量固定部からなることを特徴とする過飽和洗浄水生成器。
前記排水口は、前記排水量固定部に代えて、ベンチュリー管が接続された貫通孔からなることを特徴とする請求項１記載の過飽和洗浄水生成器。
前記排水口に覆設される気泡排出抑制壁を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の過飽和洗浄水生成器。