JP3030984B2 - 微細気泡発生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は水槽内に微細気泡を発生
させる微細気泡発生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発生装置に使われ
ていた微細気泡発生ノズルは、図３に示すように、液体
に気体を加圧溶解した液体を減圧して微細気泡を発生さ
せるために、微細気泡発生ノズル１の吐出管路２内部の
圧力によって開閉する弁体３と、この弁体３を付勢する
スプリング４で構成されたレリーフバルブ５が設けられ
ており、吐出管路２内が所定圧に達したときにレリーフ
バルブ５が開き微細気泡が発生するようになっていた
（特公平３−１４４６４号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成においては、レリーフバルブ５と吐出管路２の
内部との隙間において微細気泡を発生させているが、吐
出管路２内を流れる水の流れにより吐出管路２の内部と
弁体３との隙間が一定に保たれず、安定して微細気泡が
発生しないという課題があった。また吐出管路２内が一
定の圧力になるまで閉成させる大きなバネ定数を持つス
プリング４が必要であると共に、このスプリング４を組
み込むときに組み立て性が悪いという課題があった。

【０００４】さらに、弁座と弁体３の隙間やスプリング
４にごみが溜まるという課題があった。

【０００５】本発明は上記課題を解決するもので、組み
立て性能が良く、安定した微細気泡を多量発生する微細
気泡発生装置を提供することを第１の目的としている。
さらに、ごみが溜まらない微細気泡発生装置を提供する
ことを第２の目的としたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の目的を達成するた
めに本発明の微細気泡発生装置は、液体に気体を供給す
る空気供給手段と、気体が混入した液体を加圧する加圧
手段と、気体が加圧溶解した液体を減圧させる減圧手段
とからなり、減圧手段は弁座と、弁座に対して開閉し弁
体の上流側から流れる加圧手段の流体圧力を利用して弁
座に確実に付勢する弁体と、弁体が付勢したときに形成
され微細気泡を発生する微小な一定断面を有する流路と
から構成したものである。

【０００７】また第２の目的を達成するために本発明
は、弁座と弁体を開閉させる可動手段を備え、可動手段
は加圧手段が停止状態にあるとき、弁座に対し弁体を開
成させる様に可動手段を作動するようにしたものであ
る。

【０００８】

【作用】本発明は上記構成により、気体を加圧溶解した
水が弁体と弁座が当接したときに形成する一定断面を有
する微小な流路を通過し、気体の加圧溶解した水が急激
に減圧することにより微細気泡を発生する。

【０００９】また、気泡発生時には弁体と弁座が閉じた
ときに形成する流路にごみの付着が伴う。この弁座と弁
体が当接したときに形成する流路に付着したごみは、加
圧手段を停止させた後に、可動手段で弁体を開成させて
大きな断面を有する流路を形成させ、加圧手段から噴出
された水流によって下流側に流される。よって、ごみ詰
まりが解消される。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。図１，図２において、６は加圧手段であり
循環ポンプ７とエジェクタ８と分岐回路９と吸引回路１
０で構成されている。循環ポンプ７の吐出側１１と吸引
側１２はエジェクタ８を介する分岐回路９で連通されて
いる。吐出側１１から水槽１３へは循環回路である吐出
回路１４が配管されており、配管途中には自動空気抜き
弁１５を有するエアーセパレーター１６が設けられてい
る。吐出回路１４の先端には気泡噴出ノズル１７が設け
られている。噴出ノズル１７はモーター１８に接続され
た弁軸１９とこの弁軸１９に取りつけられた弁体２０と
弁体２０が弁軸１９から抜けないようにするために取り
つけたＥリング２１とで構成され、さらに弁体２０の下
流に設けられた微細気泡を発生する一定断面積をもつ溝
２２および通路２３を持つ弁座２４と弁座２４の下流側
に設けられた水流の噴出方向を変えることのできる噴出
方向可変ノズル２５とで構成されている。このうち弁軸
１９、弁体２０、溝２２、弁座２４は減圧手段であり、
弁軸１９、モーター１８は可動手段４３である。また気
泡噴出ノズル１７にはエアーポンプ２６および空気量調
整バルブ２７を配設した空気室２８が接続されている。
空気室２８からは弁座２４の通路２３の下流側にその先
端が位置するように空気噴出パイプ２９が設けられてい
る。一方、循環ポンプ７の吸引側１２の循環回路と分岐
回路９の間には三方弁３１が配設されている。三方弁３
１からエジェクタ８の負圧部３２へは吸引回路９が配管
されている。また、エジェクタ８の負圧部３２には大気
に連通する空気回路３３と逆止弁３４と空気量制御手段
である電磁弁３５とで構成した空気供給手段３６が設け
られている。３７はコントローラーであり、３８は気泡
の種類を切り替えるスイッチである。３９は水槽１３の
水であり、４０は動作時の水の流れを示す矢印である。
４１は気泡径が１０〜２０ミクロン程度の微細気泡であ
り、４２は気泡径が２〜５ミリ程度の気泡である。

【００１１】上記構成において動作を説明する。先ず微
細気泡噴出時の動作を図１により説明すると、すべてが
動作していない状態からスイッチ３８の（微）のボタン
を押すとコントローラー３７によりモーター１８が作動
し弁体２０を取りつけた弁軸１９が弁座２４に当接され
るように移動する。次にコントローラー３７より三方弁
３１の循環回路の吸引側１２が閉められ、循環ポンプ７
が運転される。循環ポンプ７を運転すると、循環ポンプ
７から吐出された水は、吐出回路１４へ流れると共に、
分岐回路９へも流れる、このときエジェクタ８は機能
し、水槽１３の水３９は吸引回路９からエジェクタ８の
負圧部３２に吸引される。水槽１３の水３９が循環ポン
プ７の吸引側１２に吸引されると、循環ポンプ７の吸引
側１２の圧力が上昇する。この状態で循環ポンプ７が運
転されると吐出側１１の圧力が昇圧される。何故なら気
泡噴出ノズル１７の内部の減圧手段３０である弁体２０
と弁座２４が当接されており、弁座２４に設けられた溝
２２の微小な流路に水が流れることになる。ここで水の
流れが急縮小されているため、循環ポンプ７は、ほぼ締
切運転の状態で動作している。従って、吸引側１２の圧
力が上昇したうえに循環ポンプ７の締切圧力がプラスさ
れ圧力が上昇する。減圧部の圧力が上昇すると、弁座２
４に対して開閉し弁体２０の上流側から流れる循環ポン
プ７の流体圧力により、弁体が弁座に確実に付勢され、
溝２２で形成される一定の断面積をもつ流路が形成され
る。このような運転状態において、電磁弁３５を作動さ
せると、空気が逆止弁３４を通過してエジェクタ８の負
圧部３２に吸引される。吸引された空気は吸引側１２か
ら循環ポンプ７に入り吐出回路１４から気泡噴出ノズル
１７へと送られる。このとき吐出回路１４内では高圧の
為に吸引された空気は水中に溶解された状態にある。空
気が溶解された水が気泡噴出ノズル１７の減圧手段３０
の弁体２０と弁座２４が付勢された時にできる流路から
水槽１３内に噴出されると、急激に減圧されるため溶解
されていた空気が微細気泡４１となって噴出方向可変ノ
ズル２５を通過して水槽１３内に広がる。エアーセパレ
ーター１６は溶解されない余分な空気を分離し自動空気
抜き弁１５から排出する。さらにスイッチ３８の（切）
を押すとコントローラー３７が働き循環ポンプ７及び電
磁弁３５を停止させる。次にモーター１８を作動させ弁
体２０と弁座２４を開成するように弁軸１９が移動す
る。最後に三方弁３１の循環回路の吸引側１２が開けら
れる。

【００１２】次に気泡径が２〜５ミリの気泡噴出時の動
作を図２により説明すると、すべてが動作していない状
態でかつ循環ポンプ７に水３９が満たされた状態でスイ
ッチ３８の（微）のボタンを押すとコントローラー３７
により循環ポンプ７が運転される。循環ポンプ７が運転
されると吐出された水は吐出回路１４を流れ気泡噴出ノ
ズル１７の減圧手段３０及び噴出方向可変ノズル２５を
介して浴槽１３内に噴出される。これと同時にエアーポ
ンプ２６が作動し、空気調整バルブ２７、空気室２８を
介して空気噴出パイプ２９から気泡噴出ノズル１７内に
噴出される。空気量はスイッチの（多），（少）を押す
ことによりコントローラー３７と空気調整バルブ２７で
空気量が調整される。このとき三方弁３１の循環回路の
吸引側１２は開の状態にあり、水３４の流れは水槽１３
→三方弁３１→循環ポンプ７→吐出回路１４→気泡噴流
ノズル１５→水槽１３となる。また分岐回路９および吸
引回路１０には僅かな流れはあるが、気泡噴出ノズル１
７から噴出されるときは循環回路中には大きな圧力損失
となるところはない。尚、電磁弁３５は閉状態にある。

【００１３】また、微細気泡噴出状態から２〜５ミリの
気泡噴出状態に切り換えるとき、２〜５ミリの気泡噴出
状態から微細気泡噴出状態に切り換えるときは、それぞ
れの動作している状態を停止させた後に次の気泡噴出状
態に移る。

【００１４】以上の実施例によれば次のような効果があ
る。弁軸１９にネジ部を設けることによりモーター１８
の回転力を利用し、弁座２４に対して垂直方向に弁軸１
９を移動させることができる。また弁軸１９に対して弁
体２０が摺動可能なように別部品とし、Ｅリング２１で
抜けないようにすることにより、弁体２０を弁軸１９に
付勢する際に細かい制御が必要でなくなる。また微細気
泡４１と２〜５ミリの気泡４２の２種類の気泡を一つの
気泡噴出ノズル１７で噴出可能としたために浴槽１３内
に取りつけるノズルの数量が減少するために工事性が良
くなるとともに浴槽内がすっきりする。さらに噴出方向
可変ノズル２５により噴出方向を自在に変えることが可
能である。

【００１５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の微細気泡発生装置によれば下記の効果が得られる。減
圧手段を弁座と、弁座に対して開閉し弁体の上流側から
流れる加圧手段の流体圧力を利用して弁座に確実に付勢
する弁体と、弁体と弁座とが付勢したときに形成する微
小断面を有する流路とを利用して微細気泡を発生させる
ために、加圧手段の圧力の変化しても、一定の断面積を
確保でき、安定して多量な微細気泡を発生できる。ま
た、弁体と弁座を付勢するのに加圧手段の圧力を利用す
るために確実に付勢することができる。

【００１６】また、減圧手段である弁座および弁座の上
流側に設けられた弁体と、弁座と弁体の可動手段とを利
用して微細気泡を発生させるために、弁体と弁座が当接
したときに形成される流路にごみが付着するが、このご
みは開閉手段により弁体を移動させ新たな大きな断面を
有する流路を形成することで下流側に流すことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の微細気泡発生装置における
微細気泡発生状態を示すシステム回路図

【図２】同装置における２〜５ミリの気泡発生状態を示
すシステム回路図

【図３】従来の微細気泡発生装置における微細気泡発生
ノズルの断面図

【符号の説明】

６ 加圧手段 １７ 気泡噴出ノズル ２０ 弁体 ２２ 溝 ２３ 流路 ２４ 弁座 ３０ 減圧手段 ３３ 空気供給手段 ４３ 可変手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61H 23/00 A47K 3/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液体に気体を供給する空気供給手段と、前
   記気体が混入した液体を加圧する加圧手段と、前記気体
   が加圧溶解した液体を減圧させる減圧手段とからなり、
   前記減圧手段は弁座と、前記弁座に対して開閉し弁体の
   上流側から流れる前記加圧手段の流体圧力を利用して前
   記弁座に確実に付勢する弁体と、前記弁体が付勢したと
   きに形成され微細気泡を発生する微小な一定断面を有す
   る流路とからなる微細気泡発生装置。
2. 【請求項２】弁座と弁体を開閉させる可動手段を備え、
   前記可動手段は加圧手段が停止状態にあるとき、前記弁
   座に対し前記弁体を開成させる様に前記可動手段を作動
   する請求項１記載の微細気泡発生装置。