JP2011152485A - 帯電微粒子水含有微細気泡発生装置 - Google Patents

帯電微粒子水含有微細気泡発生装置 Download PDF

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Shigeyuki Yamaguchi
重行 山口
Hitoshi Kitamura
仁史 北村
Kyoko Tsutsumi
恭子 堤
Yoshiyasu Ito
良泰 伊藤
Yasunari Maeda
康成 前田
Hisanori Shibata
尚紀 柴田
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Abstract

【課題】高い活性を有する気体を含有する微細気泡を水中に簡便に発生させることのできる帯電微粒子水含有微細気泡発生装置を提供すること。
【解決手段】放電極に供給される水を空気中で霧化させて帯電微粒子水24を発生させる静電霧化手段18を備え、静電霧化手段で発生させた帯電微粒子水を空気Aとともに空気供給路15を介して水25中に供給し、帯電微粒子水を含んだ空気を微細化して水中に帯電微粒子水含有微細気泡27を発生させる。
【選択図】図1

Description

本発明は、帯電微粒子を含有する微細気泡を水中に発生させる帯電微粒子水含有微細気泡発生装置に関する。
水中に空気を微細気泡として混合した微細気泡含有水は、洗浄効果、入浴効果などを高めるものとして注目されており、空気の微細気泡を水中に発生させる微細気泡発生装置が、様々に提案され、提供されている。
たとえば、水道に直結する水栓やシャワーヘッドなどにエジェクタ構造を設け、流水にともなって発生する負圧を利用して空気を吸引し、吸引した空気を微細な気泡として水中に混合し、微細気泡含有水を吐出する装置が知られている。
しかしながら、上記装置は、単に通常の空気を吸引するだけのものであり、吸引する気体は、特に強い反応性、すなわち、活性を有するものではない。活性を有する気体としては、たとえばオゾンが知られているが、オゾンの活性を有効に利用するとなると、高濃度オゾンの供給が必要となる。この場合、安全性の確保や腐食対策などが要求される。
一方、風呂用気泡発生器として、下記特許文献1に記載されたものが知られている。
特許文献1に記載された風呂用気泡発生器は、外部のエアーを吸入して加圧し、バスタブに気泡を噴出させるものである。この風呂用気泡発生器では、バスタブに繋がる噴射導管内のエアーおよび湯の噴出を受ける位置に、トルマリン鉱石の粉末を含有させた合成繊維で構成されたマイナスイオン発生手段が設けられている。加圧されたエアーおよび湯がマイナスイオン発生手段に衝突し、このときの圧力の影響によって、マイナスイオン発生手段はマイナスイオンを発生する。このため、風呂用気泡発生器は、マイナスイオンを含んだ気泡含有水をバスタブに供給することができる。
特開2002−35075号公報
しかしながら、トルマリン鉱石は天然資源であり、その性能にばらつきが避けられない。また、合成繊維への含有は均一に行われることが好ましいが、不均一に分散することもある。このため、トルマリン鉱石を用いたマイナスイオン発生手段には、マイナスイオンを安定して発生させるための工夫が必要とされ、特許文献1に記載された風呂用気泡発生器は、高い活性を有する気体を含有する気泡の生成を簡便に行うことができるとは言い切れない面がある。
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、高い活性を有する気体を含有する微細気泡を水中に簡便に発生させることのできる帯電微粒子水含有微細気泡発生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、以下の特徴を有している。
第1の発明は、給水路の途中に空気供給路が接続され、空気供給路を通じて空気を、給水路を流れる水中に送り込み、混合して微細気泡を発生させる帯電微粒子水含有微細気泡発生装置であって、放電極に供給される水を空気中で霧化させて帯電微粒子水を発生させる静電霧化手段を備え、静電霧化手段で発生させた帯電微粒子水を空気とともに空気供給路を介して水中に供給し、帯電微粒子水を含んだ空気を微細化して水中に帯電微粒子水含有微細気泡を発生させることを特徴としている。
第2の発明は、上記第1の発明の特徴において、給水路は気体導入エジェクタを備え、この気体導入エジェクタに一端が接続された気体導入配管が空気供給路を形成し、気体導入配管の他端に気体導入口が設けられ、静電霧化手段は、気体導入配管にその途中において連通して設けられていることを特徴としている。
上記第1の発明によれば、空気供給路を介して静電霧化手段で発生させた帯電微粒子水を空気とともに水中に供給し、帯電微粒子水を含んだ空気を微細化して水中に帯電微粒子水含有微細気泡を発生させるので、水中に取り込まれる空気の活性を簡便に高めることができる。
上記第2の発明によれば、上記第1の発明の効果に加え、給水路は気体導入エジェクタを備えているので、流水にともなう負圧の発生によって、気体導入配管を通じて空気を簡便に水中に取り込むことができる。また、気体導入配管にその途中において連通して設けられている静電霧化手段で発生させた帯電微粒子水が、空気中に効率よく混合され、分散させることができ、帯電微粒子水含有微細気泡を効率よく発生させることができる。
本発明の帯電微粒子水含有微細気泡発生装置の第1実施形態を示した断面図である。 静電霧化手段を例示した断面図である。 図1に示した帯電微粒子水含有微細気泡発生装置を水栓金具に応用した例を概略的に示した構成図である。
上記のとおり、図1は、本発明の帯電微粒子水含有微細気泡発生装置の第1実施形態を示した断面図である。図2は、静電霧化手段を例示した断面図である。図3は、図1に示した帯電微粒子水含有微細気泡発生装置を水栓金具に応用した例を概略的に示した構成図である。
帯電微粒子水含有微細気泡発生装置1は、水道Wに直結される水道直結型の帯電微粒子水含有微細気泡発生装置であり、水栓金具2の一部を形成している。水栓金具2では、その下流端に帯電部粒子水含有微細気泡発生装置1が設けられている。
帯電微粒子水含有微細気泡発生装置1は、ベンチュリー構造を有する円形のパイプ状とされ、給水路3を有し、その入口4側と出口5側のそれぞれに、開口断面積が最大である管径拡大部6、7が形成されている。帯電微粒子水含有微細気泡発生装置1では、給水路3の長さ方向の中間部に、開口断面積が最小である管径縮小部8が形成されている。また、入口4側の管径拡大部6から管径縮小部8にかけて開口断面積が漸減する管径漸減部9が形成されているとともに、管径縮小部8から出口5側の管径拡大部7にかけて開口断面積が漸増する管径漸増部10が形成されている。これらの管径縮小部8、管径漸減部9および管径漸増部10によって、帯電微粒子水含有微細気泡発生装置1の給水路3において気体導入エジェクタ11を形成している。
なお、出口5側の管径拡大部7では、その内部に、複数の整流片12が管径方向に一定間隔で配設されている。整流片12は、管径漸増部10から管径拡大部7に流れ込み、出口5から流出する水の流れを整流し、使用に適した水流に調整するものである。
そして、帯電微粒子水含有微細気泡発生装置1では、気体導入エジェクタ11の一部を形成する管径縮小部8に対し、略直交する向きに気体導入配管13が接続され、気体導入配管13は、その一端において給水路3とともに、気体導入エジェクタ11に連通している。気体導入配管13の他端には、気体導入口14が設けられている。このような気体導入配管13は、空気供給路15を形成している。
気体導入配管13において最も下流に位置する、管径縮小部8との接続口16の付近には、逆止弁17が設けられている。逆止弁17は、給水路3を流れる水が、空気供給路15である気体導入配管13に流れ込むのを防止するものである。
また、気体導入配管13の途中には、静電霧化手段18が設けられ、静電霧化手段18は、気体導入配管13に連通している。静電霧化手段18は、放電極を備え、この放電極に供給される水を空気中で霧化させて帯電微粒子を発生させるものである。
静電霧化手段18は、吹き出し口19、生成槽20、液体溜め部21、霧化部22および霧化槽23を備えている。生成槽20、液体溜め部21および霧化槽23は連通している。
生成槽20には、水道水、蒸留水、イオン水などが供給され、これらの水は、液体溜め部21に貯留される。
霧化部22は、放電極を備えたものであり、霧化部22では、液体溜め部21に貯留する水に放電極より電圧を印加することによって、水を霧化し、この静電霧化によって直径5〜20nm程度の帯電微粒子水24を発生させる。発生する帯電微粒子水24は、吹き出し口19から霧化槽23に供給される。
帯電微粒子水24は、たとえば、ヒドロキシラジカル、スパーオキサイドなどの活性種を有し、また、大きな電荷も有する。このような帯電微粒子水24は、ウイルス、細菌、カビなどの不活化や、脱臭などの効能を有している。
なお、静電霧化手段18では、必ずしも生成槽20および液体溜め部21が設けられなくてもよく、霧化部22は、放電極とともに、冷却板および放熱板を有するペルチェユニットから構成することもできる。この場合、ペルチェユニットの冷却板に放電極を立設し、冷却板によって放電極を冷却しながら、放電極において空気中の水分を基にして水を生成させ、同時に帯電微粒子水24を生成させることができる。
このような帯電微粒子水含有微細気泡発生装置1では、水道Wから供給される水が、入口4を通じて給水路3に流れ込み、水は出口5から吐出される。水の吐出にともない給水路3には負圧が生じ、空気Aが、気体導入配管13を通じて管径縮小部8に導入される。このとき、気体導入配管13には、静電霧化手段18で発生させた帯電微粒子水24が供給される。帯電微粒子水24は、気体導入配管13内で空気A中に取り込まれ、効率よく混合され、分散する。このため、管径縮小部8には、帯電微粒子水24を含有する空気Aが導入される。
導入された帯電微粒子水24を含有する空気Aは、給水路3を流れる水25に混入され、また、ベンチュリー構造によって生じる衝撃波により分裂し、微細化される。その結果、水25中には、帯電微粒子水24を含有する微細気泡26が、帯電微粒子水含有微細気泡27として発生する。帯電微粒子水含有微細気泡27を含んだ水25は、出口5から、たとえば、流し台や洗面化粧台28などに設けられたシンクまたはボウル29に向かって吐出される。水25は、微細気泡26を含んでいるので、洗浄効果などに優れ、また、微細気泡26は、高い比表面積を有しているので、その内部に含有された高い活性を有する帯電微粒子水24によって、水25中の物質などに対して活性を効率よく作用させることができる。
このように、帯電微粒子水含有微細気泡発生装置1では、空気供給路15の途中に設けられた静電霧化手段18で発生させた帯電微粒子水24を空気Aとともに水25中に供給し、帯電微粒子水24を含んだ空気Aを微細化して水25中に帯電微粒子水含有微細気泡27を発生させるので、水25中に取り込まれる空気Aの活性を簡便に高めることができる。
また、帯電微粒子水含有微細気泡発生装置1では、給水路3は気体導入エジェクタ11を備えているので、流水にともなう負圧の発生によって、気体導入配管13を通じて空気Aを簡便に水25中に取り込むことができる。また、気体導入配管13にその途中において連通して設けられている静電霧化手段18で発生させた帯電微粒子水24が、空気A中に効率よく混合され、分散させることができ、帯電微粒子水含有微細気泡27を効率よく発生させることができる。
さらに、帯電微粒子水含有微細気泡発生装置1では、帯電微粒子水含有微細気泡27の発生のために真空ポンプなどの動力源を必要とすることはないので、帯電微粒子水含有微細気泡発生装置1は、構成が簡略化されており、コンパクト化などが可能である。帯電微粒子水含有微細気泡発生装置1は、流し台や洗面化粧台28などに取り付けられる、水栓やシャワーヘッドなどの水栓金具2の下流端に設けることができる。水栓金具2から、殺菌、脱臭作用などとともに、洗浄効果などに優れた水25が吐出される。
なお、本発明は、以上の実施形態によって限定されるものではない。帯電微粒子水含有微細気泡発生装置は、水栓金具以外の給水手段に対して同様に組み込むことができる。また、帯電微粒子水含有微細気泡発生装置が備える静電霧化手段の構成および構造などについても特に制限はなく、細部については様々な態様が可能である。たとえば、静電霧化手段は、空気供給路の途中だけでなく、気体導入配管の気体導入口付近の外側に設けることができ、この場合、静電霧化手段から帯電微粒子水を気体導入口に向けて吹き出させることによって、空気といっしょに帯電微粒子水を給水路を流れる水中に供給することができる。
1 帯電微粒子水含有微細気泡発生装置
3 給水路
11 気体導入エジェクタ
13 気体導入配管
14 気体導入口
15 空気供給路
18 静電霧化手段
24 帯電微粒子水
25 水
26 微細気泡
27 帯電微粒子水含有微細気泡
A 空気

Claims (2)

  1. 給水路の途中に空気供給路が接続され、空気供給路を通じて空気を、給水路を流れる水中に送り込み、混合して微細気泡を発生させる帯電微粒子水含有微細気泡発生装置であって、放電極に供給される水を空気中で霧化させて帯電微粒子水を発生させる静電霧化手段を備え、静電霧化手段で発生させた帯電微粒子水を空気とともに空気供給路を介して水中に供給し、帯電微粒子水を含んだ空気を微細化して水中に帯電微粒子水含有微細気泡を発生させることを特徴とする帯電微粒子水含有微細気泡発生装置。
  2. 給水路は気体導入エジェクタを備え、この気体導入エジェクタに一端が接続された気体導入配管が空気供給路を形成し、気体導入配管の他端に気体導入口が設けられ、静電霧化手段は、気体導入配管にその途中において連通して設けられていることを特徴とする請求項1に記載の帯電微粒子水含有微細気泡発生装置。
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