JP2953198B2 - 気泡水流発生装置の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水を循環させるポンプ
によって、浴槽、その他の水槽内に微細気泡水流を発生
させる機能を有する気泡水流発生装置の制御装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の微細気泡水流を発生させ
る気泡水流発生装置（噴流浴装置）として、特公平３−
１４４６４号公報に記載の開示例を図６，図７および図
８に示す。浴槽１０１内に温水１０２を循環させるポン
プ１０３を備えたポンプユニット１０４と、ポンプ１０
３の吸入側管路１０５に連結された温水１０２の吸入器
１０６およびポンプ１０３の吐出側管路１０７に２方弁
１０８を介して分岐連結された低圧噴流ノズル１０９並
びに高圧噴流ノズル１１０を備えたノズルユニット１１
１で構成されている。またポンプ１０３の吸入側管路１
０５にはジェット通路１１２が設けられ、吐出側管路１
０７からジェット通路１１２の間にはシャトルバルブ１
１３を介して分岐通路１１４を配管している。

【０００３】前記シャトルバルブ１１３は図７に示す如
くスプリング１１５により付勢された円錐弁１１６と、
この円錐弁１１６に連結された弁棒１１７、円錐弁１１
６の開閉によりジェット通路１１２への空気の流入及び
停止させられる空気取り入れ通路１１８、空気通路１１
９で構成されている。

【０００４】さらに高圧噴流ノズル１１０は図８に示す
如く螺旋通路１２０，１２１を交互に備えた気液混合器
１２２と、スプリング１２３によって付勢された弁体１
２４および噴流吐出口１２５を備えたレリーフバルブ１
２６で構成されている。

【０００５】次に動作を説明すると、微細気泡水流の発
生時には図６において、ポンプ１０３を運転すると温水
１０２は吸入器１０６から吸入側管路１０５、ジェット
通路１１２を介してポンプ１０３に吸引され、その後、
ポンプ１０３から吐出側管路１０７を介して高圧噴流ノ
ズル１１０から微細気泡水流が浴槽１０１に噴出され
る。この時にはポンプ１０３の吐出圧は分岐管路１１４
に作用し、吐出圧が大きくなり、弁棒１１７に連結した
円錐弁１１６がスプリング１１５の付勢力に打ち勝っ
て、円錐弁１１６を開成する。その結果、空気取り入れ
通路１１８、円錐弁１１６、空気通路１１９を介してジ
ェット通路１１２に空気が吸引され、ポンプ１０３に吸
引される。吸引された空気は高圧でポンプ１０３、吐出
側管路１０７および高圧噴流ノズル１１０内の気液混合
器１２２に送られ、加圧溶解される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記構成
では通常、微細気泡水流の発生運転の開始時において、
満水状態にあるポンプ１０３が作動すると温水１０２が
吸入器１０６から吸入側管路１０５を介してポンプ１０
３に吸入する。温水１０２が吸入すると、レリーフバル
ブ１２６が吐出抵抗となり、ポンプ１０３、吐出側管路
１０７、シャトルバルブ１１３がほぼ瞬間的に高圧状態
になるものとしている。しかし、ポンプ１０３がエアー
がみを生じると、空気が圧縮−減圧と繰り返されるため
高圧状態になりにくくなる。このようになるは微細気泡
水流の発生運転が終了するとポンプ１０３内が高圧状態
から減圧されて大気圧に戻るため、今まで温水中に加圧
溶解されている空気が再気体化され、ポンプ１０３内に
滞留し、これが再運転時にエアーがみ状態となるからで
ある。また、吐出側管路１０７、レリーフバルブ１２６
においても前記と同様に空気が再気体化され、これがポ
ンプ１０３のエアーがみになる。

【０００７】本発明は、このような上記の問題点を解決
するもので、微細気泡水流の発生を行うポンプ等に滞留
する再気体化空気、未溶解空気を軽減し、ポンプの耐久
性および再運転時の立上りを迅速にする気泡水流発生装
置の制御装置を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そして、上記目的を達成
するために、本発明による気泡水流発生装置の制御装置
における技術手段は、水に溶解される空気を導びく空気
流入器および水を加圧するポンプを有し、かつ加圧流路
を水槽に接続した気泡水流発生手段と、

【０００９】前記空気流入器を停止してから前記ポンプ
を停止させるまでの一定時間を、前記ポンプを動作させ
てから前記空気流入器を動作させるまでの別の一定時間
よりも長くした制御手段を備えたものである。

【００１０】

【作用】本発明の技術手段は気泡水流発生手段により水
槽に気泡水流を生じさせる。そして、制御手段により気
泡水流の発生を停止させるべく空気流入器の動作を停止
させてもポンプのみが一定時間後まで動作を続ける。し
たがって、空気の流入してこない状態で、空気の溶解し
ている水を水槽に吐出して気泡発生手段の加圧流路に残
る空気の溶解した水を軽減する。

【００１１】また、気泡水流発生の運転停止時に、ポン
プの停止が空気流入器よりも遅くなり、反対に運転開始
時にはポンプの動作が空気流入器よりも早くなり、気泡
水流発生手段の加圧流路の空気の溶解した水を、予め水
槽に吐出させられる。

【００１２】そして、気泡水流発生の運転停止時におい
て、ポンプが空気流入器より遅れて動作を停止する一定
時間より、運転開始時にポンプが空気流入器より先に動
作する一定時間が短くなり、気泡水流発生の開始がポン
プの運転開始とあまりずれないようにする。

【００１３】

【実施例】以下、本発明による気泡水流発生装置の一実
施例について、図面を参照しながら説明する。

【００１４】図１は、本発明の第１実施例の概略構成図
を示し、水槽１は、この水槽１に設けられた微細気泡水
流吐出部２と、前記微細気泡水流吐出部２に連結した加
圧溶解空気水を送る送り管路３および水槽１に設け、そ
の水４を流出する流出部１６に連結した戻り管路１７を
設けている。ポンプ５は水槽１の水４を循環するもの
で、前記ポンプ５の吐出部６と戻り部７の間にエジェク
タ部８を途中に有する循環回路部Ａを設けている。また
エジェクタ部８は負圧部８ａに通じる水流入部９を戻り
管路１７に接続し、さらに負圧部８ａに通じる空気流入
部１０に空気流入器１５を連通させている。循環回路部
Ａの吐出部１２は送り管路３に接続させている。１３は
微細気泡水流吐出部２に近い送り管路３に設けた加圧絞
り部、１４は水流入部９に近い戻り管路１７に、この管
路径を絞って形成した負圧用の抵抗部である。１８は制
御手段で、送り管路３、ポンプ５、エジェクタ部８、加
圧絞り部１３、抵抗部１４、空気流入器１５、戻り管路
１７、循環回路部Ａから構成される気泡水流発生手段の
運転スイッチ（図示せず）を備え、かつポンプ５、空気
流入器１５を制御するため、これらと結線されている。
さらに制御手段１８は運転スイッチ［切］にして空気流
入器１５の動作を停止し、かつ空気流入器１５のオフ作
動から一定時間遅延させてポンプ５をオフ作動制御する
ものである。

【００１５】ポンプ５の吐出部６から吐出された循環水
１１は、吐出部１２から送り管路３側とエジェクタ部８
側とへ分岐して流れるようにしたもので、特にポンプ
５、加圧絞り部１３およびエジェクタ部８の３要素によ
り循環回路部Ａ、加圧絞り部１３までの送り管路３の水
が高圧化される。また高圧での空気の加圧溶解手段は、
ポンプ５を含む循環回路部Ａを空気の主加圧溶解として
いる。すなわち、送り管路３側への流量Ｑ１とエジェク
タ部８側への流量Ｑ２において、Ｑ２＞Ｑ１にすること
により、Ｑ２／Ｑ１比を仮に循環回数とすると、前記循
環回数を大とすることにより、空気を十分に加圧溶解す
ることができる。また循環回路部Ａは、特にポンプ３の
エアーがみを減少させるバッファ効果も有する。すなわ
ち加圧溶解した空気が再気体化しても循環回路部Ａに滞
留しやすくなるためである。

【００１６】なお、ポンプ５は水の循環と加圧の両機能
を備えたもので、型式として、ヒューガル式、カスケー
ド式などの一般的に使用されているものでよいが、加圧
仕様、自給仕様が付加されたものが望ましい。また加圧
絞り部１３は加圧と減圧の両機能を備えたもので、単純
な絞り弁、スプリング付き弁体、ダイヤフラム・スプリ
ング付き弁体およびニードル弁などである。さらに空気
流入器１５は空気を流入・停止する機能を備えたもの
で、空気電磁弁、モータ式開閉弁およびモータ式ニード
ル弁などである。

【００１７】上記実施例において、動作を説明すると制
御手段１８の運転スイッチを操作する。すると水が満た
された状態にあるポンプ５が回転し、吐出された循環水
の一部が、吐出部１２から送り管路３、加圧絞り部１３
を経て微細気泡水流吐出部２から水槽１に噴出するとと
もに循環水の残りが循環回路部Ａを循環する。この循環
が行われるとエジェクタ部８が機能し、水槽１の水４は
戻り管路１７を経てエジェクタ部８の負圧部８ａに吸引
される。そして、この水４がエジェクタ部８を経てポン
プ５の戻り部７に吸引されると、ポンプ５の吸引側の圧
力が上昇する。この状態でポンプ５が運転し続けると吐
出部６側の圧力も昇圧される。すなわち、送り管路３の
加圧絞り部１３が急縮少しているので、ポンプ５は略締
切運転の状態で動作している。したがって、戻り部７側
の圧力が上昇した上にポンプ５の締切圧力が加わり圧力
上昇が得られる。このような運転状態において空気流入
器１５も制御手段１８により動作しているので、空気が
流入してきて空気流入部１０よりエジェクタ部８の負圧
部８ａに吸引される。この空気は戻り部７からポンプ５
に入り、そして吐出部６から循環回路部Ａ、送り管路３
へと送られる。この時、循環回路部Ａ、送り管路３内は
高圧のため、先に吸引された空気は水４に溶解された状
態にある。そして、空気が溶解された水が加圧絞り部１
３を通過すると急激に減圧されて溶解していた空気が微
細気泡となって微細気泡水流吐出部２より水槽１に広が
るのである。

【００１８】このような気泡水流発生の運転を制御手段
１８の運転スイッチを操作して停止させた際において
の、気泡水流発生手段の動作につき、ステップＳ−１〜
Ｓ−４にわたる図２のフローチャートにしたがい説明す
る。

【００１９】Ｓ−１の運転スイッチを［切］にすると、
まずＳ−２で空気流入器１５をオフ作動（閉弁）させ
る。この空気流入器１５がオフ作動すると、Ｓ−３に移
行し、制御手段１８内の設定時間タイマを作動させる。
この時の設定時間は、加圧溶解した空気およびポンプ５
内の未溶解空気（微細気泡の発生量を多くするために気
液接触効率を向上させる余剰空気も含む）を少なくとも
ポンプ５内から吐出させる時間とし、微細気泡水流発生
の運転タイマ設定時間を１５分とすると、約５秒から１
８０秒が望ましく、ポンプ５を一定時間遅延させてオフ
作動させるものである。そしてＳ−３でタイマの一定時
間Δｔ＝ｔ1 が経過すると、Ｓ−４に移行し、ポンプ５
をオフ作動させる。

【００２０】したがって、運転停止後の空気流入器１５
から空気がエジェクタ部８に流入しない状態のもとで、
ポンプ５のみが一定時間だけ運転されるので、運転停止
前までにポンプ５、循環回路部Ａ、送り管路３等の加圧
流路に、常に存在していた空気の溶解している水が微細
気泡水流吐出部２より水槽１内に吐出される。そして、
これに代って空気の溶解していない水４が戻り管路１７
を通じてエジェクタ部８、ポンプ５、循環回路部Ａ等に
満される。

【００２１】図３は本発明の第２実施例を示すもので、
ステップＳ−５〜Ｓ−８にわたる図３のフローチャート
で説明する。なお、上記第１実施例と相違するのは図１
における制御手段１８のみだけで、それ以外の構成、動
作、効果は図１と同じなので、図面及び詳細な説明は省
略し、相違する部分のみを説明する。制御手段１８は図
３に示すように気泡水流発生手段の運転開始のため、運
転スイッチを操作して「入」（Ｓ−５）にするとポンプ
５がＯＮし（Ｓ−６）、さらにこの運転されたポンプ５
が一定時間を経過すると（Ｓ−７）、空気流入器１５が
ＯＮし（Ｓ−８）、これより以降から気泡水流の発生が
開始される。

【００２２】したがって、ポンプ５のみが一定時間、先
に運転されるので、空気流入器１５から空気の入らない
状態で水４が循環回路部Ａを循環するとともに一部が送
り管路３を経て水槽１に吐出される。この際に、前回に
気泡水流発生運転をして停止した後、そのまま放置され
た結果、気泡水流発生手段の加圧流路が減圧して今まで
水に溶解していた空気が気体化して滞留する前記の空気
は排出される。

【００２３】図４は本発明の第３実施例を示すもので、
ステップＳ−５〜Ｓ−１１にわたる図４のフローチャー
トで説明する。なお上記第１実施例と相違するのは図１
における制御手段１８のみだけで、それ以外の構成、動
作、効果は図１と同じなので、図面及び詳細な説明は省
略し、相違する部分のみを説明する。制御手段１８は図
４に示すように運転スイッチを操作して気泡水流発生の
運転を停止して空気流入器の動作を停止せしめ、かつ空
気流入器１５が停止してから一定時間後にポンプ５を遅
れて動作を停止させるものである。また、制御手段１８
は運転スイッチを操作して気泡水流発生の運転を開始し
た時、ポンプ５を動作せしめ、このポンプ５の動作から
一定時間後に空気流入器１５を動作せしめるものであ
る。このように第３実施例の発明は上記した第１実施例
と第２実施例における制御手段１８の２つの制御機能を
備えたものである。

【００２４】上記実施例において運転スイッチを「入」
にすると（Ｓ−５）、ポンプ５が運転を開始し（Ｓ−
６）、循環水１１を循環させ、一部を水槽１へ噴出させ
る。ポンプ５が動作すると制御手段１８内のタイマが設
定時間（約１秒から３０秒でポンプ５内の微量の再気体
化した空気を吐出させる時間でよい）をカウントし、一
定時間経過すると（Ｓ−７）、空気流入器１５がＯＮし
て空気が循環回路部Ａに流入する。そして、この空気が
循環水１１中に溶解して送り管路３、微細気泡水流吐出
部２を経て水槽１内に噴出し気泡水流を生じる。

【００２５】次に気泡水流発生の運転をスイッチの
「切」（Ｓ−９）により停止させると、空気流入器５も
ＯＦＦして（Ｓ−１０）空気の流入が停止する。そして
空気流入器５がＯＦＦしてもポンプ５は運転をしている
ので、これまでに空気の溶解していた水が送り管路３へ
送りだされて、代って空気の溶解していない水が戻り管
路１７を介してポンプ５内に入る。そして、空気流入器
１５が停止してから一定時間経過すると（Ｓ−１１）ポ
ンプ５がＯＦＦし（Ｓ−１２）て運転が終了する。

【００２６】図５は本発明の第４実施例を示すもので、
上記第１実施例と相違するのは図１における制御手段１
８のみだけで、それ以外の構成、動作、効果は図１と同
じなので図面及び詳細な説明を省略し、相違する部分の
みを説明する。制御手段１８は上記第３実施例と同一制
御機能を備えており、相違するのは図５から明らかなよ
うに、気泡水流発生の運転を停止して空気流入器１５を
停止してからポンプ５を停止させるまでの一定時間Δｔ
＝ｔ2 を、気泡水流発生の運転を開始してポンプ５を動
作させてから空気流入器１５を動作させるまでの一定時
間Δｔ＝ｔ1 よりも長くした制御をするものである。

【００２７】上記実施にあって、その動作は上記しまし
た第３実施例におけるものと同一である。さらに運転停
止時において、空気の流入がなくなってポンプ５のみが
一定時間ｔ2 と長く動作するが、例えば浴槽での入浴者
の感じとして、今まで微細気泡水流による白濁水であっ
たものが、空気がなくなり透明水にはすぐに切りかわら
ないから、違和感は非常に少ない。一方、運転開始時に
おいてポンプ５よりも空気流入器１５が遅れて動作する
一定時間ｔ1 が上記一定時間ｔ2 より短いから、ポンプ
５が動作してから、あまり時間のずれなく空気流入器１
５より空気が入り、微細気泡水流が生じる。したがって
ポンプ５が動作してから、いつまでたっても気泡水流が
起らず故障ではないかという心配を使用者に感じさせる
ことはない。

【００２８】なお、上記実施例では微細気泡水流吐出部
２と流出部１６を各々別構成したもので説明したが、一
体に構成したものでも可能で、同様の作用効果が得られ
る。また送り管路３の一部に加圧絞り部１３を設けたも
ので説明したが、微細気泡水流吐出部２と一体化構成と
しても同様の作用効果が得られる。さらにエジェクタ部
８に設けた水流入部９と空気流入部１０を各々別構成で
説明したが、空気流入部１０をエジェクタ部８の水流入
部９と抵抗部１４の間に設けても、同様の作用効果が得
られる。最後にエジェクタ部８の水流入部９の下流側に
抵抗部１４を設けたもので説明したが、水流入部９を抵
抗部１４と兼用、または水流入部９に連結する戻り管路
１７の管路を細くしても同様の作用効果が得られること
から、図１の概略構成図に限定されるものではなく、前
記構成も本発明の範囲である。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
気泡水流発生装置の制御装置は運転停止時にポンプが空
気流入器より遅れて動作を停止する一定時間より、運転
開始時にポンプが空気流入器より先に動作する一定時間
を短くしているから、運転停止後にポンプのみを、空気
流入器より一定時間後に遅らして停止させ、また運転開
始後にポンプのみを、空気流入器より一定時間、先に動
作せしめるものであるから、運転の終りと始めに空気の
流入してこない状態で効率的に、かつ確実に水中の空気
を排出せしめることができ、次の運転時におけるポンプ
のエアーがみを、より一層軽減せしめ運転の立上りを迅
速にできることはもちろんのこと、気泡水流発生がポン
プの動作開始とあまりずれないようにして使用者に違和
感をかけないようにできるとともに、逆に運転停止後は
気泡のない水流が多少長くでておっても使用者には違和
感を与えなく、使い勝手をよくできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明気泡水流発生装置の制御装置の一実施例
を示す構成図

【図２】同装置のフローチャート

【図３】同装置の第２実施例におけるフローチャート

【図４】同装置の第３実施例におけるフローチャート

【図５】同装置の第４実施例におけるフローチャート

【図６】従来の噴流浴装置を示す構成図

【図７】同装置におけるシャトルバルブの断面図

【図８】同装置におけるレリーフバルブの断面図

【符号の説明】

１ 水槽 ３ 送り管路 ５ ポンプ １５ 空気流入器 １８ 制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久保 和男 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 尾崎 行則 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 河合 祐 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 中村 邦夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−249551（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−83766（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F24H 1/00 301 F24H 1/00 602

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水に溶解される空気を導びく空気流入器お
   よび水を加圧するポンプを有し、かつ加圧流路を水槽に
   接続した気泡水流発生手段と、前記空気流入器を停止し
   てから前記ポンプを停止させるまでの一定時間を、前記
   ポンプを動作させてから前記空気流入器を動作させるま
   での別の一定時間より長くした制御手段を備えた気泡水
   流発生装置の制御装置。