JP2010201295A - 過飽和洗浄水生成器 - Google Patents
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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
【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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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 (3)
- 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。
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-
2009
- 2009-02-27 JP JP2009047127A patent/JP2010201295A/ja active Pending
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