JP2014036913A - 炭酸泉マイクロバブル生成装置、炭酸泉マイクロバブル生成装置を備えたシャワー装置及びマイクロバブル炭酸泉装置並びに微細化吐出部材 - Google Patents

Abstract

【課題】給湯機の混合水吐出端に近接して設けることができる構造が簡単で、小型化した炭酸泉マイクロバブル生成装置、気泡分散シャワー装置、炭酸泉装置及び微細化吐出部材を提供する。
【解決手段】給湯器混合水出口に接続して用いる炭酸泉マイクロバブル生成装置であって、フロースイッチと、逆止弁と、気液混合細分化部材と、連結部材と、炭酸ガス導管と、主要部ケースと、気体導管とからなり、前記逆止弁と前記気液混合細分化部材とは直線状に近接して連結すると共に、前記ケースに固定し、前記連結部材により給湯器混合水出口部に固定して接続し、
前記フロースイッチの作動により温水が流れ出してから炭酸ガスを前記炭酸ガス導管から前記気液混合細分化部材に供給する。
【選択図】図４

Description

本発明は、炭酸泉マイクロバブル生成装置、炭酸泉シャワー装置、及びマイクロバブル炭酸泉装置並びに微細化吐出部材に関し、より詳細には、給湯機から出た温水に微細気泡を分散させる炭酸泉マイクロバブル生成装置、分散した気泡を散水するシャワー装置、及び浴槽内に炭酸ガス気泡を分散させるマイクロバブル炭酸泉装置、並びに気泡を微細化させて吐出する微細化吐出部材に関する。

蛇口やシャワーノズルによって吐水される温水（混合水）中に、微細化された気泡を混入させると、微細な気泡がはじけることで洗浄効果を高めたり、肌に刺激を与えたり、あるいは水のはねを防止できる等の効果を得られることが、知られている。そして、この気泡の形成方法としては、温水の流れの中に負圧発生部分を形成して、負圧発生部分に外気を導入してなされるものがある。また、浴槽内に気泡を発生させ、空気による肌への衝撃によるマッサージ効果を図る気泡風呂が知られている。

さらに、炭酸ガスが溶解した温水が人体に対して、血行の促進、血圧の低下、冷え性の改善などの効果があることがいわれている。そこで、仕事の疲れを癒したり、ストレスを解消して健康を増進するための炭酸泉が注目されている。炭酸ガス気泡発生のために風呂や、浴槽の中にクエン酸またはコハク酸を入れ、浴槽内で炭酸ガスを発生させる炭酸ガス入浴剤等が知られている。

気泡発生剤を使用せずに、炭酸泉を作成する方法がいろいろと提案されている。例えば、炭酸ガス泡を分散させる方法とか、炭酸ガスを溶解させる方法とかがある。液体中に気泡を形成する方法としては、液体の流れの中に負圧発生部分を形成して、この負圧発生部分に気体を導入してなされることが広く行われている。

例えば、水道水中にマイクロバブルを発生するため、洗浄水流路の流路中に、上流側から順に気体混入部、洗剤供給部、気泡微細化手段を設けて構成しているマイクロバブル洗浄ノズルがある。そして、洗浄水流路の下流端には、これら各部を通過して生成されたマイクロバブル洗浄水を被吐出体に向けて吐出するマイクロバブル吐水口を設けている。

しかしながら、このマイクロバブル洗浄ノズルでは、負圧発生部分に外気を導入してなされるものであるため、気泡の大きさはせいぜいミリ単位（以下、ミリバブル、あるいは微小泡という）である。このミリ単位の微小泡では、洗浄効果等がそれほどでもないため、ミクロン単位の気泡を発生させるバブル発生器が提案されている（特許文献１参照）。

この特許文献１のバブル発生器は、下流側に向けて窄まる第１流路を設けた上流側本体と、前記第１流路内に収納されて多数の通液孔を設けた分流コマと、前記上流側本体に取り付けられて、下流側に向けて広がる第２流路を設けた下流側本体とにより構成して、前記第１流路の下流側端部を、前記第２流路の上流側端部に対向させて構成している。

特開２０１２−１３０９０１号公報

特許文献１のバブル発生器は、主に空気泡の発生を対象にしたものであり、炭酸ガス気泡の生成に適用するには加工が複雑で無駄が多すぎ、大型化し、経済的でないという問題がある。また、多数の通液孔を液体流路中に設けるのは、抵抗が増えるので小型化や逆止弁等の他の構成を設けるうえでも好ましいものではない。

そこで、本発明は、上記の問題に鑑み、給湯機の混合栓水吐出端の傍に近接して設けることができる構造が簡単で、小型化した炭酸泉マイクロバブル生成装置、気泡分散シャワー装置、炭酸泉装置及び微細化吐出部材を提供することを課題とする。

前記目的を達成するための請求項１に記載の発明の炭酸泉マイクロバブル生成装置は、給湯器混合栓水出口に接続して用いる炭酸泉マイクロバブル生成装置であって、フロースイッチと、逆止弁、気液混合細分化部材と、連結部材、炭酸ガス導管、ケースおよび、気体導管と、からなり、前記逆止弁と前記気液混合細分化部材とは直線状に近傍に連結すると共に、前記ケースに固定し、前記連結部材により給湯器混合水栓（シャワーホース接続）口部に固定して接続し、前記フロースイッチの作動により温水が流れ出してから炭酸ガスを前記炭酸ガス導管から前記気液混合細分化部材に供給するようにしたことを特徴とする。

このように構成し、連結部材により給湯器混合栓水出口部に固定して接続し、炭酸ガス源や電源に接続し、フロースイッチや電磁弁を作動できるようにする。そして、操作つまみにより切換弁を操作して炭酸ガスを供給するようにする。これで、運転準備が完了である。後は、使用時に混合栓を操作して、温水（混合水）を流すと、フロースイッチが温水の流れを検知して電磁弁を開き、炭酸ガスが炭酸ガス源から気液混合細分化部材に導入される。そして、炭酸ガスは、温水中に混入され、微細化されたＰＨ５．０〜４．５の弱酸性の炭酸泉（混合水）となる。

このように構成することにより、一方向供給とし、ポンプモータや加圧溶解タンクを不要とし、家庭用浴室内に容易に設置することが可能である。取付設置が簡単で、浴室内の占有面積に影響せず、小型、安価にすることができる。

請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の炭酸泉マイクロバブル生成装置において、前記ケースに二次電池を設けると共に、前記炭酸ガス導管に電磁弁を設け、前記炭酸ガス導管を前記気液混合細分化部材に前記電磁弁を介して接続し、前記フロースイッチが温水が流れたことを検出し、前記二次電池により前記電磁弁を作動して前記気液混合細分化部材に炭酸ガスを供給するようにしたことを特徴とする。

二次電池としては、ＤＣ６Ｖの低電圧のアルカリ電池等を使用することができる。二次電池を内蔵させることで、風呂場にも簡便に設置することができる。
が流れたことを検出し、前記二次電池により前記電磁弁を作動して前記気液混合細分化部材に炭酸ガスを供給するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の。炭酸泉マイクロバブル生成装置。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求２のいずれかに記載の炭酸泉マイクロバブル生成装置において、前記気液混合細分化部材と炭酸ガス供給源を接続する炭酸ガス導管に、前記炭酸ガス供給源側から、順次、前記電磁弁、切換弁とを設け、該切換弁と気液混合細分化部材との気体導管に、順次、チェック弁、流量調節弁を設け、温水に炭酸ガス気泡を分散させるようにしたことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の炭酸泉マイクロバブル生成装置において、前記炭酸ガス導管の前記切換弁は炭酸ガスと空気又は／及び他の混合成分の取り入れを切り換えるようにしたことを特徴とする。

切換弁の他方の導入口に、空気に限らず、所要の際には、液体又は気体の香料、殺菌用のオゾン、薬用成分等の他の混合成分を供給するため、注入器等を接続する。他の混合成分を供給する場合において、炭酸ガス導管又は気体導管で供給する装置としてもよいことはもちろんである。

請求項５に記載の発明は、
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の炭酸泉マイクロバブル生成装置において、前記気液混合細分化部材に微細化部材を加えて構成した混合微細化ユニットを備えたことを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の炭酸泉マイクロバブル生成装置において、
前記気液混合細分化部材は、下流側管状部材と気液混合ノズル部材とを有し、前記下流側管状部材の流路には、噴出段部が設けられ、該噴出段部の上流側の外周には、気体導入孔が穿設され、内部には気液混合ノズル部材が流路と同心円状に設けられているとともに、前記噴出段部の開口と前記気液混合ノズル部材の開口とは対向して、かつ間隔を有して設けられたことを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の炭酸泉マイクロバブル生成装置に接続されたシャワーヘッドを備えたことを特徴とする炭酸泉マイクロバブル生成シャワー装置である。

請求項８に記載の発明のマイクロバブル炭酸泉装置は、
請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の炭酸泉マイクロバブル生成装置に脱着自在に接続して微細化吐出部材を浴槽に備えたことを特徴とする。

請求項９に記載の発明のマイクロバブル炭酸泉装置に使用する微細化吐出部材は、
請求項８に記載の炭酸泉マイクロバブル生成装置の下流に設けられる微細化吐出部材であって、流路に段部が設けられ、吐出端部側で絞られていることを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、
請求項８または９に記載の炭酸泉マイクロバブル生成装置の下流に設けられる微細化吐出部材であって、流路に複数の旋回案内が設けられていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明においては、一方向供給方式とし、ポンプモータや加圧溶解タンクを不要とし、家庭用浴室内に容易に取付することができる。しかも、単純な構造のため小型化、且つ安価にすることができる。

簡単な構造で、小型・軽量にしたので、微細炭酸泉マイクロバブル生成装置を給湯器混合栓水出口部に確実に取り付けることができる。また、ケースを防水タイプにすることで、水を扱う場所や湿気の多い場所で安全に使用することができる。

請求項２に記載の発明においては、請求項１の効果に加えて、低電圧（DC６V）の電源を内蔵しているため、電源を取れない場所にも設置することができ、使い勝手をよくすことができる。

請求項３に記載の発明においては、請求項１の効果に加えて、炭酸ガスの供給を確実安全にできる。

請求項４に記載の発明においては、請求項１の効果に加えて、必要に応じて、空気泡（マイクロバブル）と炭酸ガス泡（炭酸泉マイクロバブル）とを自由に選択することができる。

請求項５に記載の発明においては、請求項１の効果に加えて、より微細なミクロン単位の割合の多い気泡分散温水（炭酸泉）を得ることができる。

請求項６に記載の発明においては、請求項１の効果に加えて、確実に微細な炭酸ガス泡の分散した炭酸泉を得ることができる。

請求項７に記載の発明においては、請求項１の効果に加えて、微細な炭酸ガス泡の分散したシャワー水を得ることができる。

請求項８に記載の発明においては、請求項１の効果に加えて、炭酸泉の効能を有効に活用することができる。

請求項９に記載の発明においては、請求項１の効果に加えて、より微細な炭酸ガス泡を生成することができ、炭酸泉の効能を一層有効に活用することができる。

請求項１０に記載の発明においては、請求項１１の効果に加えて、より一層微細な炭酸ガス泡を生成することができる。

炭酸泉マイクロバブル生成装置の第１の発明の概略構成を示す一部破断した正面図である。 その左側面図である。 炭酸泉マイクロバブル生成装置を構成する気液混合細分化部材の断面図である。 炭酸泉マイクロバブル生成装置の第１の発明の概略構成を示すブロック図である。 炭酸泉マイクロバブル生成装置を構成する気液混合細分化部材の他の例の断面図である。 炭酸泉マイクロバブル生成装置の第２の発明の概略構成を示すブロック図である。 第２の発明の炭酸泉マイクロバブル生成装置を備えたシャワー装置の概略構成を示すブロック図である。 第３の発明の炭酸泉装置の概略構成を示す一部断面した断面図である。 その側面図である。 炭酸泉装置を構成する微細化吐出部材の断面図である。 炭酸泉装置の概略構成を示すブロック図である。 第４の発明の炭酸泉マイクロバブル生成装置で構成する炭酸泉装置の概略構成を示すブロック図である。 第４の発明を構成する混合微細化ユニットの微細化部材の断面図である。 第４の発明の炭酸泉マイクロバブル生成装置により発生した気泡の粒径分布図である。

Ａ．炭酸泉マイクロバブル生成装置Ａ
以下、実施の形態に基づき、本発明を図面を参照しつつ説明する。
図１は炭酸泉マイクロバブル生成装置の第１の発明の概略構成を示す一部断面した正面図、図２はその左側面図、図３は炭酸泉マイクロバブル生成装置を構成する気液混合細分化部材の断面図、図４は炭酸泉マイクロバブル生成装置の第１の発明の概略構成を示すブロック図、図５は炭酸泉マイクロバブル生成装置を構成する気液混合細分化部材の他の例の断面図である。

本発明の炭酸泉マイクロバブル生成装置１は、給湯器混合水出口に接続して用いる装置で、給湯器から出てくる温水の流れを検出するフロースイッチ１１と、気体が逆流するのを防ぐ逆止弁１２と、温水中に気体を混合すると共に気体を微細な気泡にする気液混合細分化部材１３炭酸泉マイクロバブル生成装置と、１を給湯器から出る温水の配管に連結する連結部材１４と、気液混合細分化部材１３に炭酸ガスを供給する炭酸ガス導管１５と、フロースイッチ１１や逆止弁１２や気液混合細分化部材１３等の主要部材を固定するケース１６で構成されている。

フロースイッチ１１は、一方の下流側で逆止弁１２にねじ込みで接続され、他方の上流側で給湯器混合水出口に連結部材１４により連結している。フロースイッチ１１としては、市販のスイッチを使用することができる。フロースイッチ１１により温水の流れが検知されると、この検知信号が炭酸ガスの流れをＯＮ／ＯＦＦ制御する電磁弁１７に出力され、温水に混合する炭酸ガスの流れをＯＮにする。フロースイッチ１１と逆止弁１２とはねじ込みにより接続されている。これにより、より小型化が図れる。

逆止弁１２は温水に混合した気体が、給湯器の方へ逆流して給湯器の焼き付けや、効率低下を生じないようにしている。下流側には気液混合細分化部材１３がねじ込みにより、取り付けられ近接して、直線状に連結されている。逆止弁１２と気液混合細分化部材１３が直接連結されていることにより、装置を小型化できる。

気液混合細分化部材１３は、原理的には、温水流路を絞り圧力を低くし、その部分で気体を吸引し、混合細分化して放出する方式を採用している。図３に１例を示すように、上流側管状部材３１と下流側管状部材３２とリング状パッキン３３と気液混合ノズル部材３４とで構成している。上流側管状部材３１と下流側管状部材３２とは、リング状のパッキン３３を介在して密に連結している。気液混合ノズル部材３４は、下流側管状部材３２の軸心と同心に配置されている。

上流側管状部材３１の上流側端部には、雌ねじ３１ａが設けられ、逆止弁１２と連結されるようになっている。また、上流側管状部材３１の流路は、上流側部材段部３１ｂにより内径が拡大している。これにより、流速を変化させるようにしている。他方の下流側端部には、雌ねじ３１ｃが設けられ、下流側管状部材３２と連結されるようになっている。

気液混合細分化部材１３の下流側管状部材３２の上流側端部には、雄ねじ３２ａが設けられ、上流側管状部材３１の雌ねじ３１ｃと螺合するようになっている。そして、雄ねじ３２ａの元部には凹溝３２ｂが設けられ、凹溝３２ｂに気密性を保つパッキン３３が嵌合している。これにより、混合微細化を効率よく行えるようにした気液混合細分化部材１３からの漏水を防いでいる。

また、下流側管状部材３２の流路には、噴出段部３２ｃが設けられ、流路を噴出段部３２ｃで開口径をＤ０に絞った後、漸次、内径を拡大させる拡大部３２ｄを設けている。これにより、流速を変化させ、負圧を発生させるようにしている。

また、下流側管状部材３２の噴出段部３２ｃの上流側の外周には、気体導入孔３２ｅが穿設され、内部には気液混合ノズル部材３４が下流側管状部材３２と同心円状に配置されている。気液混合ノズル部材３４を所定位置に配置するため、下流側管状部材３２の流路内にストッパー３２ｆが設けられている。

気液混合ノズル部材３４は、流入部３４ａに続いて絞り部３４ｂが形成され、先端部に
直径がｄ０のノズル部３４ｃが形成されて、そのまま開口されている。気液混合ノズル部材３４ｃの先端部と下流側管状部材３２の噴出段部３２ｃとは間隔Ｓで配置される。そして、気液混合ノズル部材３４の先端のノズル部３４ｃの開口が下流側管状部材３２の噴出段部３２ｃの絞った流路に対向して開口している。ノズル部３４ｃの開口径をｄ０とし、噴出段部３２ｃの開口径をＤ０としたとき、ｄ０／Ｄ０＜１としている。好ましくはｄ０／Ｄ０＝０．９８〜０．７０である。より好ましくはｄ０／Ｄ０＝０．９５〜０．８０である。これにより、温水を気液混合ノズル部材３４の流路で絞って高速で噴出して圧力を低め、気体導入孔３２ｅから気体を容易に吸入し、気体を温水に均一に混入する。間隔Ｓの間隙から炭酸ガスや空気又は他の混合成分が温水中に吸引され、均一に混入され、気体は微細化される。その後、噴出段部３２ｃから、順次、内径を拡大させる拡大部３２ｄを通過させて噴出する。気体泡と温水を混合して気液混合細分化部材１３から噴出するようにしたことで、気泡の微細化を図っている。気液混合細分化部材１３から放出する炭酸泉は吐出部連結部材２６を経て、温水導管によりシャワーヘッド、浴槽等の炭酸泉を使用する機器へ供給される。

気液混合細分化部材１３の気体導入孔３２ｅに接続して気体導管１８が接続し、気体導管１８には、流量調節弁１９、チェック弁２０、切換弁２１が設けられている。切換弁２１は、空気取り入れ部材２２に接続していると共に、炭酸ガス導管１５により炭酸ガス源接続部材２４を介して炭酸ガス源２３に接続している。

炭酸ガス導管１５には、切換弁２１と炭酸ガス源接続部材２４との間に電磁弁１７が設けられている。ガスボンベなどの炭酸ガス源２３から供給される炭酸ガスは、切換弁２１により炭酸ガス泡を発生するように切り換えられる。すると、炭酸ガス導管１５により炭酸ガス源２３から圧力調整器２５により圧力を調整され、炭酸ガス源接続部材２４、電磁弁１７、切換弁２１を通り、気体導管１８によりチェック弁２０、流量調節弁１９を経て気液混合細分化部材１３に供給される。

切換弁２１は、気液混合細分化部材１３と炭酸ガス導管１５と空気取り入れ部材２２とに接続し、炭酸ガスと空気または／及び他の混合成分とを切り換えて、気液混合細分化部材１３にいずれか一方ずつ供給できるようにしている。そして、切換弁２１の切換の操作は弁切換スイッチ２９により操作する。切換弁２１の状態は、切換弁表示灯２９ａで表示し、炭酸泉マイクロバブル生成装置の気泡成分の確認は視覚で確実にできるようになっている。なお、この液体又は気体の香料、殺菌用のオゾン、薬用成分等の他の混合成分は、混合成分の性状、混合量等により、空気取り入れ部材２２で取り入れないで、気体導管１８の途中に添加装置を設けてそのまま添加してもよい。また、添加装置を気体導管１８設け、添加成分源をケース外に設けるようにしてもよい。

炭酸泉マイクロバブル生成装置１は、連結部材１４により混合栓出口Ｍ１の湯水配管に取り付けることができる。さらに、壁等に固定するために、固定部材２をケース１６に固着し、固定部材２に吸着盤等の接着部材３を取り付けて、接着部材３で壁等に固定する。このように、連結部材１４の固定を補助するための接着部材３等の手段を設けるのが好ましく、強力な吸着盤などは手軽に固定できるので特に好ましい。連結部材１４をエルボー１４ａとユニオン１４ｂ等で構成すると、エルボー１４ａにより上下と横方向に部材の長さを分割できる結果、設置での省スペース化を図れる。

炭酸泉マイクロバブル生成装置１においては、ケース１６を防滴、防水タイプの封鎖型に構成する場合に、外部との接続は防水式にする必要がある。そのため、炭酸ガス接続部材２４に加えて、電源接続部材２７を備えている。さらに、気液混合細分化部材１３に供給する炭酸ガス又は空気の量を調節する操作つまみ２８等をケース１６の内外を連絡して設けている。

なお、気液混合細分化部材１３の下流側管状部材は、上記した段部を形成したものに、限られない。例えば、図５に示すように、構成してもよい。この気液混合細分化部材１３の下流側管状部材３５は、雄ねじ３２ａが設けられ、上流側管状部材３１の雌ねじ３１ｃと螺合するようになっている。そして、雄ねじ３２ａの元部には凹溝３２ｂが設けられ、凹溝３２ｂに相互の機密保持のため、パッキンが嵌合されるようになっている。これにより、混合微細化を効率よく行えるようにした気液混合細分化部材１３からの漏水を防いでいる。

また、下流側管状部材３５の流路は、縮小部３５ａと拡大部３２ｄが形成され、縮小部３５ａで流路を拡大部３２ｄとの境界部に向けて絞っている。その後、拡大部３２ｄで、順次、内径を拡大させている。

また、下流側管状部材３５の縮小部３５ａと拡大部３２ｄとの境界部付近の外周には、気体導入孔３２ｅが温水流路に導通して穿設されている。下流側管状部材３５の下流側には雄ねじ３２ｆが設けられている。

上記のように構成してなる炭酸泉マイクロバブル生成装置１は、連結部材１４により混合栓出口の湯水配管に連結部材１４により取り付けることができる。さらに、壁等に固定するために、固定部材２をケース１６に固着し、固定部材２に吸着盤等の接着部材３を取り付けて、接着部材３で壁等に固定する。このように、連結部材材１４だけでの固定を補助する手段を設けるのが好ましく、固定部材により吸着盤などで固定することが、手軽に固定できるので特に好ましい。

以下に、炭酸泉マイクロバブル生成装置１により炭酸ガス気泡混入温水を洗面所の給湯器から発生させ、洗面所で使用する場合について説明する。

まず、給湯器の混合栓Ｍの温水出口の導管に連結部材１４で取り付ける。吐出側連結部材２６でシャワーヘッド接続管や浴槽供給管や蛇口接続部等に取り付ける。

次いで、電源接続部２７を介して電源に接続し、フロースイッチ１１や電磁弁１７を作動できるようにする。また、炭酸ガスボンベ２３に炭酸ガス源接続部材を接続した後、圧力調整器２５を調節して供給する炭酸ガスの圧力を所要の圧力（所要の混合量やバブル径等により異なるが、例えば、０．１Ｍｐａ〜０．４Ｍｐａにする。

次いで、操作つまみ２８により切換弁２１を操作して炭酸ガスを気液混合細分化部材１３に供給するようにする。
これで、運転準備が完了である。混合栓を操作して、温水を流すと、フロースイッチ１１が温水の流れを検知して電磁弁１７を開き、炭酸ガスを炭酸ガス源２３から炭酸ガス導管１５へ流す。

炭酸ガスは、切換弁２１を通過し、チェック弁２０、調節弁１９を通り、気体導入孔３２ｅから気液混合細分化部材１３に導入される。そして、炭酸ガスは、気液混合ノズル部材３４の周囲からその先端ノズル開口まわりから温水中に混入され、拡大部３２ｄで流路が拡大することで、微細化され分散される。

上記の炭酸泉マイクロバブル生成装置は、小型であるので、安価にすることができ、混合栓導管に容易に取り付けることができる。また、操作も簡単な為使用しやすい。

Ｂ．炭酸泉マイクロバブル生成装置Ｂ：
炭酸泉マイクロバブル生成装置の他の例について、図面に基づいて説明する。
図６は炭酸泉マイクロバブル生成装置の他の形態の概略構成を示すブロック図である。

本発明の炭酸泉マイクロバブル生成装置１Ａにおいて、上記炭酸泉マイクロバブル生成装置１と同様な作用するものについては、同一符合を付して詳細な説明は省略する。

炭酸泉マイクロバブル生成装置１Ａは、給湯器混合水出口に接続して用いる装置で、給湯器から出てくる温水の流れを検出するフロースイッチ１１と、気体が逆流するのを防ぐ逆止弁１２と、温水中に気体を混合すると共に気体を微細な気泡にする気液混合細分化部材１３と、炭酸泉マイクロバブル生成装置１を給湯器から出る温水の配管に連結する連結部材１４と、気液混合細分化部材１３に炭酸ガスを供給する炭酸ガス導管１５と、フロースイッチ１１や逆止弁１２や気液混合細分化部材１３等の主要部材を固定するケース１６と、電池４が設けられている。

電池４は、フロースイッチ１１、電磁弁１７，切換弁２１等の作動動力や検知信号との送信動力として使用する。電池４としては、例えば、直流６Ｖの二次電池が使用される。
電池４を設けることによって、電源のない浴室などにも設置することができ、使用分野を拡大することができる。

Ｃ．炭酸泉マイクロバブルシャワー装置：
以下、第二の発明の気泡分散シャワー装置を実施の形態に基づき、図面を参照しつつ具体的に説明する。図７はシャワー装置の概略構成を示すブロック図である。

炭酸泉マイクロバブルシャワー装置４０は、図７に示すように、炭酸泉マイクロバブル１Ａとシャワーヘッド４０ａとから構成している。

本発明の炭酸泉マイクロバブルシャワー装置４０において、上記炭酸泉マイクロバブル１Ａと同様な作用するものについては、同一符合を付して詳細な説明は省略する。

この実施の形態の炭酸泉マイクロバブルは、炭酸泉マイクロバブル１Ａと同様に、構成している。例えば、給湯器から出てくる温水の流れを検出するフロースイッチ１１と、気体が逆流するのを防ぐ逆止弁１２と、温水中に気体を混合すると共に気体を微細な気泡にする気液混合細分化部材１３と、炭酸泉マイクロバブル生成装置１Ａを給湯器から出る温水の配管に連結する連結部材１４と、気液混合細分化部材１３に炭酸ガスを供給する炭酸ガス導管１５と、フロースイッチ１１や逆止弁１２や気液混合細分化部材１３等の主要部材を固定するケース１６と、電池４が設けられている。

炭酸泉マイクロバブル生成装置とシャワーヘッド４０ａを直接接続することにより、手軽に炭酸泉シャワーを使用することができる。

なお、この発明の炭酸泉マイクロバブルシャワー装置において、炭酸泉マイクロバブル炭酸泉マイクロバブル生成装置の構成は、炭酸泉マイクロバブル１Ａの構成に限られない。電源が容易に利用でき、防水性をそれほど必要としない場所で使用する場合には、炭酸泉マイクロバブル生成装置１の構成で、ケースの構造も覆う構造を採用しなくてもよい。

Ｄ．炭酸泉装置
以下、第３の発明の炭酸泉装置の実施の形態に基づき、本発明を図面を参照しつつ具体的に説明する。
図８は炭酸泉装置の概略構成を示す一部破断した正面図、図９はその右側面図、図１０はその構成部材の微細化吐出部材を示す断面図、図１１その概略構成を示すブロック図である。

炭酸泉装置５０は、炭酸泉マイクロバブル生成装置１Ａと三方弁５とシャワーヘッド４０ａと浴槽５０ａに設ける微細化吐出部材３０等から構成している。

本発明の炭酸泉装置５０において、上記炭酸泉マイクロバブル生成装置１，１Ａと気泡分散シャワー装置４０と同様な作用するものについては、同一符合を付して詳細な説明は省略する。

炭酸泉マイクロバブル生成装置は、炭酸泉マイクロバブル生成装置１、または炭酸泉マイクロバブル生成装置１Ａと同様に、構成している。例えば、給湯器から出てくる温水の流れを検出するフロースイッチ１１と、気体が逆流するのを防ぐ逆止弁１２と、温水中に気体を混合すると共に気体を微細な気泡にする気液混合細分化部材１３と、炭酸泉マイクロバブル生成装置１を給湯器から出る温水の配管に連結する連結部材１４と、気液混合細分化部材１３に炭酸ガスを供給する炭酸ガス導管１５と、フロースイッチ１１や逆止弁１２や気液混合細分化部材１３等の主要部材を固定するケース１６と、電池４が設けられ、細分化吐出部材３０を有している。また、シャワーヘッド４０ａと浴槽に微細化吐出部材３０を固定する固定具取付部材４１を備えている。

微細化吐出部材３０は、ホース３６と連結する本体部材３７と気液が混合した温水中の気体を噴出するノズル部材３８と、旋回案内部材３９等を有している。

本体部材３７の流路は軸方向から炭酸泉が流入し、半径方向に旋回して流出するように、本体部材３７の軸心方向に対して直角方向からノズル部材３８を取り付けている。

ノズル部材３８の流路を入り口側３８ｂから出口側の段部３８ｅにかけて縮小し、先端部３８ｉではノズル部材３８の軸心を挟む角度θを６０°〜１５０°に拡げている。このようにすることで、微細なミクロン単位の気泡を作成することができる。
先端部３８ｅまでの流路の縮小の形状としては、図１０に示すように、段部３８ａを設けて縮小し、段部３８ａと段部３８ｃの間に混合泡収束空間３８ｄを形成する。段部３８ｃから段部３８ｅまで流路を絞り、段部３８ｃと段部３８ｅの間に混合泡収斂空間３８ｆを形成する。さらに段部３８ｅから段部３８ｇまで流路をほぼ一定にし、段部３８ｅから段部３８ｇ間に混合泡加圧空間３８ｈを形成する。そして、段部３８ｅから先端開放端３８ｉまで流路を拡大した混合泡微細化拡散空間３８ｊを形成する。混合温水の流路を、この発明のように構成し、順次、縮小するようにすると、気体分の圧縮、縮小からノズル部を経ての拡大により微細気泡細分化を得るうえで好ましい。

ノズル部材３８の流路中に、複数の旋回案内部材３９を配置し、気泡の分散した炭酸泉に旋回を与えると共に、流路を縮小することで、流速を上げる。そして、先端から急速に拡大して放出することで、気泡をさらに細分化して微少なミクロン単位の気泡とする。

上記のように構成してなる炭酸泉装置５０を炭酸泉に使用する場合について説明する。

炭酸泉マイクロバブル生成装置の取り付けは、混合栓出水側の導管の接続を上記のようにして行い、電池が使用できるように、配設する。尚、２次電池の場合は充電をする。

この発明において、炭酸泉マイクロバブル生成装置は、混合栓出口の湯水配管に連結部材１４により取り付けることができる。さらに、壁等に固定するために、固定部材２をケース１６に固着し、固定部材２に吸着盤等の吸着部材３を取り付けて、吸着部材３で壁等に固定する。連結部材材１４だけでの固定を補助する手段を設けるのが好ましく、吸盤などは手軽に固定できるので特に好ましい。炭酸泉マイクロバブル生成装置の出口側は連結部材２６により、ホース３６に接続する。

微細化吐出部材３０を浴槽５０ａに吸盤固定具取付部材４１に取り付けた吸盤等の吸着部材３ａで固定し、ホース３６と接続して三方弁５と接続する。

そして、炭酸ガスの供給、調節や作動電力の起動、調整つまみ、バルブ、弁の設定を浴室で使用するように準備をする。

本発明においては、炭酸泉温水が事故で循環しない形式であるので、浴槽に少し温水を入れてから、炭酸泉マイクロバブル生成装置を運転して炭酸泉を供給する。

Ｅ．炭酸泉装置Ｂ
以下、第４の発明の炭酸泉装置の実施の形態に基づき、図面を参照しつつに説明する。
図１２は炭酸泉装置の概略構成を示すブロック図、図１３はその構成部材の微細化部材を示す断面図である。

炭酸泉装置５０は、三方弁５と微細化部材１３ａを備えた炭酸泉マイクロバブル生成装置１Ｂとホース３６とシャワーヘッド４０ａと浴槽５０ａに設けられた微細化吐出部材３０等から構成されている。

本発明の炭酸泉装置５０Ｂにおいて、上記炭酸泉マイクロバブル生成装置１，１Ａと気泡分散シャワー装置４０と炭酸泉装置５０と同様な作用をするものについては、同一符合を付して詳細な説明は省略する。

炭酸泉マイクロバブル生成装置１Ｂは、炭酸泉マイクロバブル生成装置１、または炭酸泉マイクロバブル生成装置１Ａと同様に、例えば、給湯器から出てくる温水の流れを検出するフロースイッチ１１と、気体が逆流するのを防ぐ逆止弁１２と、温水中に気体を混合すると共に気体を微細な気泡にする気液混合細分化部材１３と、炭酸泉マイクロバブル生成装置１を給湯器から出る温水の配管に連結する連結部材１４と、気液混合細分化部材１３に炭酸ガスを供給する炭酸ガス導管１５と、フロースイッチ１１や逆止弁１２や気液混合細分化部材１３等の主要部材を固定するケース１６と、電池４等が設けられ、さらに、微細化部材１３ａを備えて構成している。この発明の大きな特徴は、炭酸泉マイクロバブル生成装置を微細化部材１３ａを備えて構成していることである。また、微細化吐出部材３０、シャワーヘッド４０ａと浴槽に微細化吐出部材３０を固定する固定具取付部材４１を備えている。

炭酸泉マイクロバブル生成装置１Ｂは、気液混合細分化部材１３の下流に、微細化部材１３ａを設けて構成している。微細化部材１３ａは、図１３に示すように、ノズル部１３ｂと整流部１３ｃとから構成されている。ノズル部１３ｂには雌ねじ１３ｄが設けられ、気液混合細分化部材１３の下流端部の雄ねじが螺合するようにしている。このように、直接連結することで、小型化している。さらに、ノズル部１３ｂの流路径は段部１３ｅ、１３ｆにより絞られ、気泡の混合と微細化が効果的に行えるようにしている。

整流部１３ｃは、中心の流路１３ｇがノズル部の流れる方向から直角に形成されている。
下流端には雄ねじ１３ｈが設けられ、連結部材２６に連結され、三方弁５に接続される。

炭酸泉マイクロバブル生成装置で温水に気泡を分散させるのに、気液混合細分化部材に加えて、微細化部材を設けることで、洗浄や血流の促進等に効果的なミクロン単位の微細な気泡が分散した炭酸泉や洗浄水が得られる。しかも、装置を小型軽量に構成できるようにしたので、設置スペースを少なくでき、安価にすることができる。

気液混合細分化部材に微細化部材を設けた炭酸泉マイクロバブル生成装置で温水に気泡を発生させた、気泡の径のテストを行った。その結果を図１４に示す。

試験場所：大阪府立産業技術総合研究所 化学環境科
テスト条件：
水温度：２６℃
室温温度：３２℃
炭酸ガス：液化炭酸ガス
炭酸ガス流量：1.2 ?/min〜9.5?/min
給湯器湯水流量：３?/min〜８?/min
炭酸ガス供給圧力：0.1MPa〜0.4MPa

テスト方法
レーザ回折/散乱式粒度分布測定装置 （LA-920 堀場製作所製）により測定した。

テストの結果：、
図14に示すように、炭酸泉マイクロバブル装置では、炭酸泉マイクロバブル径は3μｍ〜15μｍ以下の粒径が全体の85%を占め、残り15%の粒径は400μｍ以上で測定時の資料液の注入時、泡が測定結果に出てきている。
本願第○○発明においては、２０μｍ以上の頻度が８５％以下にしている。すなわち、８５％以上の気泡を１５μｍ以下にすることができた。
以上本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は以上の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、以上の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。

１ 炭酸泉マイクロバブル装置
２ 固定部材
３ 吸着部材
４ 二次電池
４a 表示灯
５ 三方弁
１１ フロースイッチ
１２ 逆止弁
１３ 気液混合細分化部材
１３ａ 微細化部材
１４ 連結部材
１５ 炭酸ガス導管
１６ ケース
１７ 電磁弁
１８ 気体導管
１９ 流量調節弁
２０ チェック弁
２１ 切換弁
２２ 炭酸ガス源接続部材
２３ 炭酸ガス源（ボンベ）
２４ 炭酸ガス源接続部材
２５ 圧力調整器
２６ 吐出側連結部材
２７ 電源接続用ジャック
２９ 切換スイッチ
３０ 微細化吐出部材
３１ 上流側管状部材
３２ 下流側管状部材
３２ｄ 拡大部
３２ｅ 気体導入孔
３２ｃ 噴出段部
３２ｄ 拡大部
３２ｅ 気体導入孔
３４ 気液混合ノズル部材
３４ａ 流入部
３４b 流入部
３４c ノズル部
３４d 流入部
３５ 下流側管状部材
３６ ホース
３６a ホース金具
３７ 本体部材
３８ ノズル部材
３８a 段部
３８ｃ 段部
３８ｄ 混合泡収束空間
３８ｆ 混合泡加圧収斂空間
３８ｈ 混合泡水圧加圧空間
３８ｊ 混合泡微細化拡散空間
３９ 旋回案内部材
４０ シャワー装置
４１ 吸盤固定具取付部材
４０ａ シャワーヘッド
５０ 炭酸泉装置
５０ａ 浴槽
Ｌ レバー
Ｋ カラン
Ｍ 混合栓

Claims (10)

1. 給湯器混合栓水出口に接続して用いる炭酸泉マイクロバブル生成装置であって、
   フロースイッチ、逆止弁、気液混合細分化部材、連結部材、炭酸ガス導管、ケース、気体導管、から構成し、
   前記逆止弁及び前記気液混合細分化部材とは直線状に結合すると共に、前記ケース内に固定し、
   前記連結部材により給湯器混合水出口部に固定して接続し、
   前記フロースイッチの作動により温水が流れ出してから炭酸ガスを前記炭酸ガス導管
   から前記気液混合細分化部材に供給するようにしたことを特徴とする
   炭酸泉マイクロバブル生成装置。
2. 前記ケース内に二次電池を設けると共に、前記炭酸ガス導管に電磁弁を設け、前記炭酸ガス導管を前記気液混合細分化部材に前記電磁弁を介して接続し、前記フロースイッチが温水が流れたことを検出し、前記二次電池により前記電磁弁を作動して前記気液混合細分化部材に炭酸ガスを供給するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の。炭酸泉マイクロバブル生成装置。
3. 前記気液混合細分化部材と炭酸ガス供給源を接続する炭酸ガス導管に、前記炭酸ガス供給源側から、順次、前記電磁弁、切換弁とを設け、該切換弁と気液混合細分化部材との気体導管に順次、チェック弁、流量調節弁を設け、温水に炭酸ガス気泡を分散させるようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の炭酸泉マイクロバブル生成装置。
4. 前記炭酸ガス導管の前記切換弁は炭酸ガスと空気又は／及び他の混合成分の取り入れを切り換えるようにしたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の炭酸泉マイクロバブル生成装置。
5. 前記気液混合細分化部材に微細化部材を加えて構成した混合微細化ユニットを備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の。炭酸泉マイクロバブル生成装置
6. 前記気液混合細分化部材は、下流側管状部材と気液混合ノズル部材とを有し、前記下流側管状部材の流路には、噴出段部が設けられ、該噴出段部の上流側の外周には、気体導入孔が穿設され、内部には気液混合ノズル部材が流路と同心円状に設けられているとともに、前記噴出段部の開口と前記気液混合ノズル部材の開口とは対向して、かつ間隔を有して設けられたことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の。炭酸泉マイクロバブル生成装置
7. 請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の炭酸泉マイクロバブル生成装置に接続されたシャワーヘッドを備えたことを特徴とする炭酸泉マイクロバブル生成シャワー装置。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の炭酸泉マイクロバブル生成装置に脱着自在に接続して微細化吐出部材を浴槽に備えたことを特徴とするマイクロバブル炭酸泉装置。
9. マイクロバブル炭酸泉装置の炭酸泉マイクロバブル生成装置の下流に設けられる微細化吐出部材であって、流路に段部が設けられ、吐出端部側で絞られていることを特徴とする請求項８に記載の炭酸泉装置に使用する微細化吐出部材。
10. マイクロバブル炭酸泉装置の炭酸泉マイクロバブル生成装置の下流に設けられる微細化吐出部材であって、流路に複数の旋回案内が設けられていることを特徴とする請求項８または９に記載の炭酸泉装置に使用する微細化吐出部材。

Images