JP3087479B2 - 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、水を循環させるポンプ
によって、水槽内に微細気泡、大気泡を発生させる機能
を有する気泡発生装置の制御に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の微細気泡を発生させる気
泡発生装置（噴流浴装置）として、特公平３−１４４６
４号公報の開示例を図９〜図１２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１０３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１０
３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１１
０を備えたノズルユニット１１１で構成されている。ま
たポンプ１０３の吸入側管路１０５にはジェット通路１
１２が設けられ、吐出側管路１０７からジェット通路１
１２の間にはシャトルバルブ１１３を介して分岐通路１
１４を配管している。前記シャトルバルブ１１３は図１
０の如くスプリング１１５により付勢された円錐弁１１
６と、この円錐弁１１６に連結された弁棒１１７、空気
取り入れ通路１１８、空気通路１１９で構成されてい
る。さらに高圧噴流ノズル１１０は図１１の如く螺旋通
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１２４および
噴流吐出口１２５を備えたレリーフバルブ１２６で構成
されている。また低圧噴流ノズル１０９は、図１２の如
く温水の流動通路１２７と、この流動通路１２７の外周
に形成された空気流入通路１２８を備え、流動通路１２
７の下流には細い通路１２９、広い室１３０、ノズル１
３１が構成されている。また空気流入通路１２８は細い
通路１３２を介して広い室１３０に連通している。

【０００３】次に動作を説明すると、微細気泡の発生時
には図９において、ポンプ１０３を運転すると温水１０
２は吸入器１０６から吸入側管路１０５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から微細気泡が噴
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て、高圧噴流ノズル
１１０の弁体１２４および噴流吐出口１２５から微細気
泡が浴槽１０１に吐出される。一方、大気泡発生動作時
には図９の２方弁１０８が切り替わり、ポンプ１０３か
らの温水は低圧噴流ノズル１０９から大気泡が浴槽１０
１へ噴出される。

【０００４】

【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、微細気泡発生の運転時において、２方弁１０８を
高圧噴流ノズル１１０側に切り替え、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１０
５を介してポンプ１０３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。一方、大気泡発生の運転
時において、２方弁１０８を低圧噴流ノズル１０９に切
り替え、ポンプ１０３が作動すると温水１０２が微細気
泡発生の運転時と同様の流入経路、すなわち吸入器１０
６から吸入側管路１０５、ジェット通路１１２を介して
ポンプ１０３に吸入している。このように微細気泡、大
気泡運転時に温水１０２を同一経路で流入することは、
特に大気泡発生では、大流量が必要であるにもかかわら
ず、図１０のシャトルバルブ１１３のジェット通路１１
２が空気吸引のエジェクタ作用の機能を発揮させるた
め、一般的に言われているノズルとデュフューザとを兼
用した構成としている。そのため開口面積が小さく、そ
の結果として抵抗が大きくなり、ポンプ１０３の吸入負
圧が大きくなり、大流量を確保することができない。

【０００５】また、微細気泡発生の運転時、シャトルバ
ルブ１１３は電気的な制御がなくても、空気を自動吸入
する優れた方式の１つであるが、シャトルバルブ１１３
に設けた弁棒１１７が高圧力により作動し、前記弁棒１
１７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が開成し、空気を流入す
る構成である。このため高圧力の変化、すなわち図１１
のレリーフバルブ１２６のスプリング１２３によって付
勢された弁体１２４からの噴流状態によって、前記弁体
１２４に加わる付勢力が連続的に不安定に変化する。こ
のため前記弁体１２４が不安定に開成することは、前記
弁棒１１７に加わる付勢力も不安定となり、吸引される
空気量が変化することになる。その結果として、安定し
た微細気泡の発生ができなくなるなど、従来の技術で
は、大気泡、微細気泡の発生を十分に配慮した構成では
なく、また考慮した制御もされていないなど実用上の問
題点があった。

【０００６】本発明は、このような上記の問題点を解決
するもので、上述した大気泡発生、微細気泡発生を安定
化した優れた気泡発生装置を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の気泡発生装置は水槽と、この水槽に空気を混
入した水を吐出し、大気泡を生じさせる大気泡発生部
と、水槽に微細気泡を生じさせる微細気泡発生部と、水
を循環させるポンプと、大気泡発生部に連通した第１往
管と、微細気泡発生部に連通した第２往管と、水槽に連
通し、水をポンプの吸入部側へ戻す戻管と、ポンプの吐
出部と吸入部に両端を接続し、かつ途中を第１往管と第
２往管に切替え連通せしめる循環水吐出部となし、この
循環水吐出部より一部の水をポンプの吸入部側へ循環さ
せる循環水回路と、前記循環水吐出部に入口側を連通
し、ポンプの吸入部に出口側を連通して循環水回路に設
け、かつ前記戻管を接続する水流入部及び微細気泡発生
時のみ空気を流入せしめる空気流入部、前記両流入部と
連通し、かつ循環水の吐出力で負圧作用を生じさせる負
圧部を有するエジェクタ部と、このエジェクタ部の入口
側と循環水吐出部の間の循環水回路に設け、大気泡発生
時のみ循環水の流通を停止、または減少させる循環水制
御手段と、循環水吐出部を、大気泡発生時には第１往管
に、微細気泡発生時には第２往管にそれぞれ切替え連通
せしめる往管切替手段と、戻管を、大気泡発生時にポン
プの吸入部のみに直接連通せしめるか、またはポンプの
吸入部に直接とエジェクタ部の水流入部の両方から連通
せしめ、微細気泡発生時にエジェクタ部の水流入部のみ
を介して連通せしめる戻管切替手段と、大気泡発生時と
微細気泡発生時に前記往管切替手段と戻管切替手段と循
環水制御手段をそれぞれ切替せしめる制御手段を備えた
ものである。

【０００８】また本発明の気泡発生装置における第２技
術手段は上記第１技術手段の制御手段を、ポンプが動作
中に、大気泡発生時から微細気泡発生に変更した時、ま
たはその反対の時に、今までに流入していた空気を優先
的に停止せしめるようにしたものである。

【０００９】さらに本発明の気泡発生装置における第３
技術手段は上記第１技術手段の制御手段を、大気泡発生
の運転から微細気泡発生の運転に変更した時、最初に往
管切替手段が循環水吐出部を第２往管に切替接続する
か、または往管切替手段と戻管切替手段と循環水制御手
段を同時に微細気泡発生側に切替えるとともに、微細気
泡発生の運転から大気泡発生の運転に変更した時、最初
に戻管切替手段が戻管をポンプの吸入部に切替接続する
か、または戻管切替手段と往管切替手段と循環水制御手
段を同時に大気泡発生側に切替えるようにしたものであ
る。

【００１０】さらにまた本発明の気泡発生装置における
第４技術手段は水槽と、この水槽に空気を混入した水を
吐出し、大気泡を生じさせる大気泡発生部と、この大気
泡発生部に直列に接続し、水槽に微細気泡を生じさせる
微細気泡発生部と、水を循環させるポンプと、大気泡発
生部に連通した第１往管と、微細気泡発生部に連通した
第２往管と、水槽に連通し、水をポンプの吸入部側へ戻
す戻管と、ポンプの吐出部と吸入部に両端を接続し、か
つ途中を第１往管と第２往管に切替え連通せしめる循環
水吐出部となし、この循環水吐出部より一部の水をポン
プの吸入部側へ循環させる循環水回路と、前記循環水吐
出部に入口側を連通し、ポンプの吸入部に出口側を連通
して循環水回路に設け、かつ前記戻管を接続する水流入
部及び微細気泡発生時のみ空気を流入せしめる空気流入
部、前記両流入部と連通し、かつ循環水の吐出力で負圧
作用を生じさせる負圧部を有するエジェクタ部と、この
エジェクタ部の入口側と循環水吐出部の間の循環水回路
に設け、大気泡発生時のみ循環水の流通を停止し、また
は減少させる循環水制御手段と、循環水吐出部を、大気
泡発生時には第１往管と第２往管に、微細気泡発生時に
は第２往管にそれぞれ切替え連通せしめる往管切替手段
と、戻管を、大気泡発生時にポンプの吸入部のみに直接
連通せしめるか、またはポンプの吸入部に直接とエジェ
クタ部の水流入部の両方から連通せしめ、微細気泡発生
時にエジェクタ部の水流入部のみを介して連通せしめる
戻管切替手段と、大気泡発生時と微細気泡発生時に前記
往管切替手段と戻管切替手段と循環水制御手段をそれぞ
れ切替せしめる制御手段を備えたものである。

【００１１】

【作用】上記第１技術手段において、制御手段により往
管切替手段と戻管切替手段と循環水制御手段が微細気泡
発生側に切替制御されると、循環水吐出部が第２往管に
接続され、戻管がポンプの吸入部へエジェクタ部の水流
部のみを介して連通される。そして、ポンプの運転によ
り吐出された水の一部が循環水制御手段を経て循環水回
路を循環すると共に、エジェクタ部の負圧部の作用で空
気流入部より流入した空気が水に加圧溶解される。すな
わち、この流入した空気はポンプの吸入部から吸引さ
れ、ポンプの高速回転により微細空気化され、気液接触
効率が大きくなり、ポンプを含む高圧化された水回路
で、ほぼ瞬間的に加圧溶解される。また未溶解の空気は
循環水回路に設けた循環水吐出部から吐出する循環水の
水量Ｑ１と再循環する循環水の水量Ｑ２と前記エジェク
タ部の水流入部から流入した水の水量Ｑ３とした場合、
Ｑ１＝Ｑ３すなわち微細気泡発生部から吐出した水量は
Ｑ１となり、吐出した水量Ｑ１分のみをＱ３分として流
入させる。一方、再循環する水量Ｑ２は可能な限り多く
することが望ましい。なぜならＱ２／Ｑ１比を仮に循環
回数とすると、この循環比を大とすることにより、未溶
解空気を循環水回路でさらに加圧溶解することができ
る。この溶解した空気は、微細気泡発生部で一気に減圧
されて、微細気泡となり水槽に吐出される。

【００１２】また、大気泡発生側に制御手段により往管
切替手段と戻管切替手段と循環水制御手段が切替制御さ
れると、循環水吐出部が第１往管に接続され、戻管が直
接にポンプの吸入部に接続されるか、またはポンプの吸
入部に直接とエジェクタ部の水流入部の両方から接続さ
れる。そして、ポンプの運転により吸入部には戻管から
直接とまたはエジェクタ部の水流入部からの両方より、
微細気泡発生時よりも多い水が流入するだけでなく、さ
らに循環水制御手段で循環水回路にも循環水が循環しな
いか、または減少するので、ポンプの加圧作用で、第１
往管を通り大気泡発生部に多量の水が送られ、これより
大気泡が水槽に吐出される。

【００１３】上記第２技術手段において例えば大気泡発
生の状態から微細気泡発生に切替えると制御手段が大気
泡発生部へ流入している空気を優先的に停止させる。し
たがって、空気が異常に多く流入せず、エジェクタ部の
空気流入部からのみ、微細気泡発生に必要な空気量が流
入する。

【００１４】上記第３技術手段において、大気泡発生の
状態から微細気泡発生に切替えると、制御手段により優
先的に往管切替手段が循環水吐出部を第２往管に切替接
続する。または往管切替手段と戻管切替手段と循環水制
御手段を同時に微細気泡発生側に切替接続する。そし
て、微細気泡発生の回路である第２往管に今までより少
い水が流れると同時に戻管からはエジェクタ部の水流入
部のみより今までより少い水が戻ってポンプの吸入部に
流入する。また、前記とは逆に微細気泡発生の状態から
大気泡発生に切替えると、制御手段により戻管切替手段
が優先的に戻管をポンプの吸入部に直接連通させる、ま
たは戻管切替手段と往管切替手段と循環水制御手段を同
時に大気泡発生側に切替接続する。そして、大気泡発生
の回路である第１往管に水が流れると同時に戻管からは
ポンプの吸入部に、直接、または直接とエジェクタ部の
水流入部を介しての両方から流入すると共に循環水回路
を循環する水も停止、また減少して、より多く第１往管
に吐出される。

【００１５】上記第４技術手段において、微細気泡発生
側に制御手段により往管切替手段と戻管切替手段と循環
水制御手段が切替えられると、第２往管のみに循環水吐
出部が接続され、戻管がエジェクタ部の水流入部のみを
介してポンプの吸入部に連通される。そして、上記第１
技術手段において説明したと同じようにして水中に空気
が加圧溶解され、微細気泡発生部で減圧されて微細気泡
となり水槽に吐出される。

【００１６】また、大気泡発生側に制御手段により往管
切替手段と戻管切替手段と循環水制御手段が切替えられ
ると、第１往管と第２往管の両方に循環水吐出部が接続
され、戻管はポンプの吸入部に直接と、または直接とエ
ジェクタ部の水流部を介しての両方から接続される。そ
して、ポンプの運転により、ポンプの吸入部には前記し
た両方から水が流入して多くなり、かつ循環水回路の循
環水が停止または減少し、ポンプの加圧作用で第１、第
２の往管の両方を並行してより多く水が流れ大気泡発生
部より水槽に吐出し、その時の吐出力で空気を流入して
水中に混入し水槽に大気泡を発生させる。

【００１７】

【実施例】以下本発明の一実施例につき、図１〜図２に
したがい説明する。１は気泡を水中に生じさせる浴槽等
の水槽、２は水槽１の水中に微細気泡を生じさせる微細
気泡発生部で、直列に接続した大気泡発生部３を介して
水槽１に通じる。大気泡発生部３は水槽１に取付け、水
中に大気泡を生じさせる。５は水槽１の水４を循環させ
るポンプで、吐出部６と吸入部１１を有する。７は循環
水回路で、一端をポンプ５の吐出部６に、他端を吸入部
１１に接続するとともに、途中に第１往管８と第２往管
９へ切替えて連通せしめる循環水吐出部１９を形成し、
かつこの循環水吐出部１９より一部の水をポンプ５の吸
入部側へ循環させる。１０はモータ式の３方弁よりなる
往管切替手段で、第１往管８、第２往管９、循環水吐出
部１９にそれぞれ接続して循環水吐出部１９を微細気泡
発生時には第２往管９に、大気泡発生時には第１往管８
にそれぞれ切替え接続する。１２は水槽１の水４をポン
プ５の吸入部１１側に戻す戻管で、大気泡発生部３を介
して水槽１に連通し、かつポンプ５の吸入部１１側に連
通している。１５は循環水回路７の循環水吐出部１９に
入口側を接続し、ポンプ５の吸入部１１に出口側を接続
して循環水回路７に接続したエジェクタ部で、循環水の
吐出力で負圧作用を生じさせる負圧部１５ａと、これに
連通して負圧作用で微細気泡発生時のみ空気を流入せし
める空気流入部１４及び戻管１２を接続して水を流入せ
しめる水流入部１３を備えている。１６は水流入部１３
またはその近傍の戻管１２の管径を絞って形成した抵抗
部で、エジェクタ部１５の負圧部１５ａからの水と空気
を負圧流入させるためのものである。１７は入口を循環
水吐出部１９に連通し、出口をエジェクタ部１５の入口
に連通したモータ式の２方弁からなる循環水制御手段
で、微細気泡発生時に開成し、大気泡発生時に閉成して
循環水の流れを停止するか、または流水量を減少させる
べく絞るものである。１８は空気電磁弁からなる第１空
気流入器で、パイプを介して大気泡発生部３に接続して
いる。また１７ａは同じく空気電磁弁からなる第２空気
流入器で、パイプを介してエジェクタ部１５の空気流入
部１４に接続している。２１はモータ式の２方弁からな
る戻管切替手段で、大気泡発生時には戻管１２をポンプ
５の吸入部１１へ直接接続するように構成し、微細気泡
発生時にはこの回路を閉じるように切替えるものであ
る。２２は往管切替手段１０、ポンプ５、第１空気流入
器１７、第２空気流入器１７ａ、戻管切替手段２１、循
環水制御手段１７にそれぞれ結線した制御手段で、微細
気泡発生時には往管切替手段１０を第２往管９に切替
え、戻管切替手段２１を閉成し、循環水制御手段１７を
開成し、ポンプ５の運転開始後、第２空気流入器１８ａ
を開成する制御と、大気泡発生時には往管切替手段１０
を第１往管８に切替え、戻管切替手段２１を開成し、循
環水制御手段１７を閉成し、ポンプ５の運転開始後に第
２空気流入器１７ａを閉じ、第１空気流入器１７を開成
する制御を行うようにシーケンスが構成されている。２
３は大と微細の気泡発生の選択指示を制御手段２２に行
う操作部で、微細気泡用釦と大気泡用釦を備えている。

【００１８】上記実施例において図２のフローチャート
（ステップＳ１〜Ｓ２０）にしたがい気泡発生の動作を
説明する。

【００１９】（微細気泡発生の運転）操作部２３で微細
気泡発生の指示をするべく、微細気泡スイッチを入れる
と（Ｓ１）、制御手段２２により次のように制御され
る。すなわち、図１のａのように往管切替手段１０が第
２往管９側に切替えられ（Ｓ２）、また循環水制御手段
１７が開成し（Ｓ３）、そして戻管切替手段２１が閉成
し（Ｓ４）、続いてポンプ５が運転を開始する（Ｓ
５）。そして、ポンプ５が運転を開始すると第２空気流
入器１８ａが開成する（Ｓ６）。すると水が満たされた
状態にあるポンプ５が回転し、循環水の一部が循環水吐
出部１９から往管切替手段１０を経て第２往管９に流
れ、そして微細気泡発生部２から大気泡発生部３を通過
して水槽１に噴出するとともに循環水の残りが循環水回
路７を循環する。この循環が行われるとエジェクタ部１
５が機能し、水槽１の水４は戻管１２を経てエジェクタ
部１５の水流入部１３から負圧部１５ａに吸引される。
そして、この水４がポンプ５の吸入部１１に吸引される
と、ポンプ５の吸引側の圧力が上昇するとともに吐出部
６側の圧力も昇圧される。すなわち、微細気泡発生部２
の吐出口が急縮小しているので、ポンプ５は略締切運転
の状態で動作しているので、吸入部１１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第２空気流入器１８ａ
から空気が流入してきて空気流入部１４よりエジェクタ
部１５の負圧部１５ａに吸引され、そして吸入部１１か
らポンプ５に入り吐出部６から循環水吐出部１９、第２
往管９へと送られる。この時、循環水回路７、第２往管
９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。そして空気の溶解された水が微細気泡
発生部２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大気泡発生部３を経て水槽１に乳
白色となって広がるのである。なお、図２のフローチャ
ートで、ステップＳ７はポンプ５の保護のため運転時間
をタイマーで設定した場合で、所定時間に達すれば停止
する。

【００２０】また、微細気泡スイッチを切れば（Ｓ
８）、第２空気流入器１８ａが閉成されると同時、また
はその後に続いてポンプ５の運転が停止され（Ｓ１０）
微細気泡運転が終る。

【００２１】以上のように微細気泡発生時にはエジェク
タ部１５の水流入部１３側のみから水を流入させるよう
に切り替えることにより、ポンプ５、循環水回路７およ
び微細気泡発生部２の水回路を高圧化することができ
る。この高圧化した水回路にエジェクタ部１５に設けた
抵抗部１６によって、空気流入部１４を負圧とし、前記
空気流入部に連結した第２空気流入器１８ａから空気を
流入させるように切り替え、一定量の安定した空気が流
入される。この流入された空気はポンプ５の吸入部１１
から吸入され、ポンプ５の高速回転翼により微細空気化
され、気液接触効率が大きくなり、ポンプ５を含む高圧
化された水回路で、ほぼ瞬間的に加圧溶解される。また
未溶解の空気は循環水回路７に設けた循環水吐出部１９
から吐出する循環水２０の水量Ｑ１と再循環する循環水
の水量Ｑ２と前記エジェクタ部１５の水流入部１３から
流入した水の水量Ｑ３とした場合、Ｑ１＝Ｑ３すなわち
微細気泡発生部２から吐出した水量はＱ１となり、吐出
した水量Ｑ１分のみをＱ３分として流入させる。一方、
再循環する水量Ｑ２は可能な限り多くすることが望まし
い。なぜならＱ２／Ｑ１比を仮に循環回数とすると、こ
の循環比を大とすることにより、未溶解空気を循環水回
路７でさらに加圧溶解することができる。この溶解した
空気は、微細気泡発生部で一気に減圧されて、微細気泡
となり水槽に吐出される。

【００２２】（大気泡発生の運転）操作部２３で大気泡
発生の指示をするべく大気泡スイッチを入れると（Ｓ１
１）制御手段２２により次のように制御される。すなわ
ち、図１のｂのように往管切替手段１０が第１往管８側
に切替えられ（Ｓ１２）、循環水制御手段１７が閉成し
（Ｓ１３）、そしてまた戻管切替手段２１が開成し（Ｓ
１４）、続いてポンプ５が運転を開始する（Ｓ１５）。
そして、ポンプ５が運転を開始すると第１空気流入器１
８が開成する（Ｓ１６）。すると水が満たされた状態に
あるポンプ５が回転し、水槽１の水４は戻管１２、戻管
切替手段２１を経て直接にポンプ５の吸入部１１に至る
水回路と、戻管１２、エジェクタ部１５の水流入部１
３、循環水回路７の一部を経てポンプ５の吸入部１１に
至る水回路の両方から戻り、結果として大気泡発生に必
要な大水量がポンプ５に吸引され、そして吐出部６から
吐出される。そして、循環水吐出部１９から吐出した水
の一部は循環水制御手段１７が閉成しているので循環水
回路７に循環することなく、全てが第１往管８に吐出さ
れる。すなわち、循環水吐出部１９から吐出した水は往
管切替手段１０、第１往管８、微細気泡発生部２を経て
大気泡発生部３から水槽１に、微細気泡発生時よりもは
るかに多い水量がいきおいよく吐出される。そして、こ
の吐出力により、既に開成している第１空気流入器１８
から流入してきた空気が水に混入して水槽１に広がり大
気泡が発生するのである。なお、図２のフローチャート
でステップＳ１７はポンプ５の保護のため運転時間をタ
イマーで設定した場合で、所定時間に達すれば停止す
る。

【００２３】また大気泡スイッチを切ると（Ｓ１８）、
第１空気流入器１８が閉成される（Ｓ１９）と同時、ま
たはその後に続いてポンプ５の運転が停止され（Ｓ２
０）、大気泡運転が終る。

【００２４】以上のように大気泡発生の運転時にはポン
プ５の吸入部１１に吸入する水量Ｑ４を多くするように
切り替えるとともに、循環水回路７にも水が循環しない
ようにすることにより、水回路を低圧化して、大気泡発
生に必要な水量を確保することができる。またこの時エ
ジェクタ部１５の空気流入部１４から空気が流入しない
ように切り替えることにより、ポンプ５に異常流入する
空気を防止して、ポンプのエアーがみをなくし、ポンプ
を正常運転させることができる。また大気泡発生部３に
連結した第１空気流入器１８から大気泡発生部３に空気
が流入するように切り替えると、大気泡発生部に設けた
エジェクタ作用により安定した空気が流入され、大気泡
となり水槽１に吐出される。ここで重要なことは、戻管
切替手段２１の開口面積を可能な限り大きくすることに
より、吸入する水量Ｑ４を多くすることができる。また
エジェクタ部１５の水流入部１３も併せて水を同時に流
入することにより、水流入部１３から流入する水量Ｑ５
と前記Ｑ４が加わり、さらに大気泡発生用の吐出水量を
多くすることができる。

【００２５】図３は本発明の第２実施例を示すもので、
図１の実施例と同一構造で同一作用をする部分には同一
符号を付して詳細な説明を省略し、異なる部分を中心に
説明する。微細気泡発生部２、大気泡発生部３、そして
戻管１２はそれぞれ水槽１に独立して取付けてある。ま
た、循環水吐出部１９を第１往管８と第２往管９に切替
接続する往管切替手段３３はモータ式の２方弁３３ａ、
３３ｂをそれぞれ第１往管８と第２往管９に接続してい
る。そして、微細気泡発生時には２方弁３３ａを開き、
２方弁３３ｂを閉じ、大気泡発生時には前記と逆に各２
方弁３３ａ、３３ｂを開閉するべく往管切替手段３３を
切替える。また、戻管切替手段３４はモータ式の３方弁
で構成して、戻管１２をポンプ５の吸入部１１とエジェ
クタ部１５の水流入部１３に連通し、微細気泡発生時に
はエジェクタ部１５の水流入部１３のみに連通し、大気
泡発生時には戻管１２をポンプ５の吸入部１１に直接と
水流入部１３を介しての両方から連通するように切替え
る。さらに上記実施例における第１及び第２空気流入器
１７、１７ａに代えて、１個の空気流入器３５とこれに
接続したモータ式３方弁からなる空気流入切替手段３６
とで構成している。そして、空気流入切替手段３６は大
気泡発生部３とエジェクタ部１５の空気流入部１４にパ
イプを介して接続され、大気泡発生時には空気流入器３
５を大気泡発生部３に、そして微細気泡発生時には空気
流入器３５をエジェクタ部１５の空気流入部１４に連通
せしめるべく切替える。制御手段３７は操作部２３から
の大気泡発生と微細気泡発生の指示をうけてポンプ５、
循環水制御手段１７、往管切替手段３３、戻管切替手段
３４、空気流入器３５、空気流入切替手段３６を制御す
るべく結線されている。

【００２６】上記第２実施例の動作を図４にしたがい、
微細気泡発生に限って説明する。操作部２３の微細気泡
スイッチを入れると（ステップＳ２１）、往管切替手段
３３の２方弁３３ｂが閉（Ｓ２２）、２方弁３３ａが開
（Ｓ２３）となって第２往管９に循環水吐出部１９が連
通する。さらに、循環水制御手段１７が開成する（Ｓ２
４）とともに戻管切替手段３４が戻管１２を空気流入部
１３のみに連通する（Ｓ２５）。続いて、空気流入切替
手段３６が空気流入器３５を空気流入部１４に連通する
（Ｓ２６）。そして最後にポンプ５を運転せしめ（Ｓ２
７）、続いて空気流入器３５を開成する（Ｓ２８）。な
お、微細気泡発生の動作は図１の実施例と同じなので省
略する。また大気泡発生についても、その制御は上記し
たと同様で、ただ各切替手段の切替は逆にするもので、
かつ大気泡発生の動作は図１の実施例と同じなので説明
を省略する。さらにステップＳ２９〜Ｓ３２は微細気泡
発生の運転停止に係るシーケンスで、図２のＳ７〜Ｓ１
０と同じなので説明を省略する。

【００２７】図５は本発明の第３の実施例を示すもの
で、気泡発生装置の構成および動作は図１の実施例と同
じなので詳細な説明を省略し、部分的に相違する制御シ
ーケンスのみを図５にしたがい説明する。図１のｂの大
気泡発生の運転中から微細気泡発生の運転に操作部２３
により変更指示すると、すなわちＳ３３〜Ｓ３８のシー
ケンスにあって、微細気泡スイッチを入にすると（Ｓ３
９）、優先的に制御手段２２が第１空気流入器１８を閉
成し（Ｓ４０）、この後は、図２で説明したように往管
切替手段１０が第２往管９側に切替り（Ｓ４１）、さら
に循環水制御手段１７が開成し（Ｓ４２）、そして戻管
切替手段２１が閉弁して戻管１２を水流入部１３のみに
連通し（Ｓ４３）、さらにまた第２空気流入器１８ａを
開成し（Ｓ４４）、気泡発生の運転に入る。

【００２８】このように気泡選択が大気泡から微細気泡
に変更された場合において、図３の如く微細気泡発生部
２と大気泡発生部３が独立して水槽１についている際は
問題ないが、図１の如く直列で、かつ大気泡発生部３に
連通している第１空気流入器１８が開成したままである
と、上記の如く大気泡から微細気泡に気泡変更しても、
大気泡発生部３にも水量Ｑ１が流れるため、前記大気泡
発生部３に設けたエジェクタ作用により、前記空気流入
器１８から空気が流入し、微細気泡と大気泡が混合さ
れ、微細気泡の発生量が著しく減少する。このため、上
記したように本発明では第２空気流入器１８を優先的に
閉成するものである。一方、微細気泡発生部３と大気泡
発生部２が並列、直列構成に関係なくエジェクタ部１５
の空気流入部１４に連結した第２空気流入器１７ａが開
成していると、微細気泡から大気泡に気泡変更しても、
上述したようにエジェクタ部１５の空気流入部１４は負
圧状態であるため、空気流入部から空気が異常流入し、
ポンプに吸入され、ポンプがエアーがみを生じ、高水量
を吐出することができなくなる。なぜなら大気泡発生時
は低圧の水回路となり、空気がほとんど溶解しないこと
からもエアーがみを生じやすくなるため、第２空気流入
器１８ａを優先的に閉成する必要がある。

【００２９】さらに気泡選択指示がポンプ作動中に変更
指示された場合、すなわち大気泡から微細気泡の変更時
には、往管切替手段１０を第２往管９側に優先的に開成
し、その後に循環水制御手段１７を開成し、そして戻管
切替手段２１で戻管１２のポンプ５の吸入部１１への直
接接続を停止し、または往管切替手段１０を第２往管９
側と、戻管切替手段２１をエジェクタ部１５の水流入部
１３側に開成するのと、循環水制御手段１７の開成する
同時切り替えにすることにより、ポンプ５の吸入部１１
の異常負圧、すなわち高負圧になることを防止できる。
前記高負圧状態になる条件は、戻管切替手段２１を最初
にポンプ５の吸入部１１に直接流入する水を閉成させる
と、ポンプ５からの吐出水量は、エジェクタ部１５の水
流入部１３からの流入する水のみとなるために生ずる。
また高負圧になると、水回路や空気流入回路の接続部か
ら異常な空気が流入することになる。さらにポンプ５か
ら異常音が発生するなどの問題があるから、これをさけ
るため、上記のような制御にしている。

【００３０】図６は本発明の第４実施例を示すもので、
気泡発生装置の構成および動作は図１の実施例と同じな
ので詳細な説明を省略し、部分的に相違する制御シーケ
ンスのみを図６のａ及びｂにしたがい説明する。図１の
ｂの如く大気泡発生中から微細気泡発生に操作部２３に
より変更を指示すると、Ｓ４５〜Ｓ５０のシーケンスに
あって、微細気泡スイッチを入にすると（Ｓ５１）、優
先的に制御手段２２が第１空気流入器１８を閉成する
（Ｓ５２）。この後は図２で説明したように往管切替手
段１０が第２往管９側に切替り（Ｓ５３）、さらに循環
水制御手段１７が開成し、そして戻管切替手段２１が閉
弁して戻管１２を水流入部１３のみに連通し（Ｓ５
５）、さらにまた第２空気流入器１８ａを開成し（Ｓ５
６）、以上の順番の制御により気泡発生に入る。そし
て、これまでの制御は図５のシーケンスと同じである
が、本発明はさらに図６のａにおける点線で示した制御
でもよい。すなわち、往管切替手段１０が切替ると同時
に循環水制御手段１７の開成と戻管切替手段２１の微細
気泡側への切替えを行なってもよいものである。

【００３１】図６のｂは微細気泡発生中から大気泡発生
へ操作部２３で変更指示した場合を示している。Ｓ６１
〜Ｓ６６のシーケンスにあって、大気泡スイッチを入れ
ると（Ｓ６７）、優先的にまず第２空気流入器１８ａが
閉成する（Ｓ６８）。続いて戻管切替手段２１が戻管１
２を、水流入部１３だけでなく、ポンプ５の吸入部１１
にも直接に接続するように切替える（Ｓ６９）。次に循
環水制御手段１７を閉成し（Ｓ７０）、そして往管切替
手段１０が第１往管８側に切替え（Ｓ７１）、最後に第
１空気流入器１７を開成する（Ｓ７２）。このような順
序で制御手段２２が制御することで、大気泡発生の運転
に入り、その動作は図１のｂで説明した場合と同じであ
る。

【００３２】また本発明では図６のｂにおける点線で示
したように、戻管切替手段２１が切替る（Ｓ７３）と同
時に循環水制御手段１７を閉弁し（Ｓ７４）、同じく往
管切替手段１０を大気泡側への切替え（Ｓ７５）を行な
ってもよいものである。

【００３３】図７は本発明の第５実施例を示すもので、
図８はその制御フローチャートである。図１の実施例と
同一構造で同一作用をする部分には同一符号を付して詳
細な説明を省略し、異なる部分を中心に説明する。往管
切替手段３３は図３に示す実施例と同じようにモータ式
の２方弁３３ａ、３３ｂをもって構成し、微細気泡発生
時には第２往管９に接続した２方弁３３ａを開き、一方
で２方弁３３ｂを閉じ、大気泡発生時には第１往管８に
接続した２方弁３３ｂと２方弁３３ａを開成するように
切替える。

【００３４】上記実施例において操作部２３の大気泡ス
イッチを入れると（Ｓ７７）、往管切替手段３３の２方
弁３３ｂが第１往管８に連通し（Ｓ７８）、また２方弁
３３ａが第２往管９に連通する。そして、循環水制御手
段１７を開弁し（Ｓ８０）、続いて戻管切替手段２１を
切替えて戻管１２を、エジェクタ部１５の水流入部１３
だけでなく、ポンプ５の吸入部１１にも直接に接続する
水回路を形成する（Ｓ８１）。そして、ポンプ５を運転
開始する（Ｓ８２）と、最後に第１空気流入器１８が開
成する。以上の順序で制御手段２２が制御して、図１で
説明したと同じようにして大気泡発生が水槽１に生じ
る。もちろん、微細気泡発生も制御手段２２によって行
なわれ、図１と同じようにして微細気泡発生が行われ
る。

【００３５】

【発明の効果】このように本発明の請求項１記載の気泡
発生装置は微細気泡発生時において、戻管切替手段が戻
管をポンプの吸入部へ直接連通するのを閉じてエジェク
タ部の水流入部のみから水を流入せしめると共に循環水
制御手段が循環水回路を開成し、かつ往管切替手段が微
細気泡発生部に連通する第２往管に循環水回路の循環水
吐出部を連通し一方、ポンプ、循環水回路、第２往管の
水回路を高圧化してエジェクタ部の空気流入部から流入
する空気を水中に加圧溶解せしめるから、一定量の安定
した空気が流入し安定した微細気泡を発生できる。そし
て大気泡発生時においては循環水制御手段が循環水回路
を閉成し、または循環水量を減少せしめて第２往管への
水量を増し、かつ戻管切替手段が戻管をポンプの吸入部
へ直接連通する回路も開いてエジェクタ部の水流入部以
外からもポンプの吸入部へ水を流入して大量を確保せし
め、かつエジェクタ部の空気流入部からは空気流入がな
くなりポンプへの空気流入を停止し一方、往管切替手段
が大気泡発生部に通じる第２往管に、循環水回路の循環
水吐出部を連通して大気泡発生部で流入せしめた空気を
混入して大気泡を発生させるものであるから、大量の水
を確保してポンプの安定運転で大気泡を安定して発生で
きる。

【００３６】また本発明の請求項２記載の気泡発生装置
は制御手段が、大気泡発生時において微細気泡発生、そ
してその反対にポンプの動作中に変更指示されると、水
回路等へ流入する空気を優先的に停止せしめるものであ
るから、ポンプへの異常空気の流入を防止し、微細気泡
及び大気泡の発生を迅速化し、かつ安定化できる。

【００３７】さらに本発明の請求項３記載の気泡発生装
置は大気泡発生の運転から微細気泡発生の運転に変更を
指示した時、制御手段が優先的に往管切替手段により循
環水吐出部を第２往管に接続するか、または往管切替手
段と循環水制御手段と戻管切替手段を同時に微細気泡発
生側に切替え、そして反対に微細気泡発生の運転から大
気泡発生の運転に変更指示した時、優先的に戻管切替手
段が戻管をポンプの吸入部に直接接続する回路も形成す
るか、または戻管切替手段と循環水制御手段と往管切替
手段を同時に大気泡発生側に切替えるものであるから、
ポンプの吸入部の異常負圧、すなわち高負圧を防止し、
各往管、その他等の水回路や空気流入回路の接続部から
の異常空気の流入を防止することができるとともにポン
プからの負圧異常音の発生も防止することができる。

【００３８】さらにまた本発明の請求項４記載の気泡発
生装置によれば、大気泡発生の運転時には大気泡発生部
に通じる第１往管だけでなく、大気泡発生部に連通して
いる微細気泡発生時に使用する第２往管にも水を流すよ
うに往管切替手段が動作するから、大気泡発生部からは
多量の水が吐出して大気泡の噴流をさらに多くすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明気泡発生装置の一実施例におけ
る微細気泡発生時の配管回路図 （ｂ）は同装置の大気泡発生時の配管回路図

【図２】同装置の一実施例における制御手段の動作フロ
ーチャート

【図３】同装置の第２実施例における配管回路図

【図４】同装置の第２実施例における制御手段の動作フ
ローチャート

【図５】同装置の第３実施例における制御手段の動作フ
ローチャート

【図６】（ａ）は同装置の第４実施例における大気泡発
生から微細気泡の発生に変更時の動作フローチャート （ｂ）は同装置の微細気泡発生から大気泡発生に変更時
の動作フローチャート

【図７】同装置の第５実施例における配管回路図

【図８】同装置の第５実施例における制御手段の動作フ
ローチャート

【図９】従来の噴流浴装置を示すシステム構成図

【図１０】同装置のシャトルバルブの断面図

【図１１】同装置のレリーフバルブの断面図

【図１２】同装置の低圧噴流ノズルの断面図

【符号の説明】

１ 水槽 ２ 微細気泡発生部 ３ 大気泡発生部 ５ ポンプ ６ 吐出部 ７ 循環水回路 ８ 第１往管 ９ 第２往管 １０ 往管切替手段 １１ 吸入部 １２ 戻管 １３ 水流入部 １４ 空気流入部 １５ エジェクタ部 １７ 循環水制御手段 １８，１８ａ 第１及び第２空気流入器 １９ 循環水吐出部 ２１ 戻管切替手段 ２２ 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５−92027（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−212083（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−221351（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61H 23/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水槽と、この水槽に空気を混入した水を吐
   出し、大気泡を生じさせる大気泡発生部と、水槽に微細
   気泡を生じさせる微細気泡発生部と、水を循環させるポ
   ンプと、大気泡発生部に連通した第１往管と、微細気泡
   発生部に連通した第２往管と、水槽に連通し、水をポン
   プの吸入部側へ戻す戻管と、ポンプの吐出部と吸入部に
   両端を接続し、かつ途中を第１往管と第２往管に切替え
   連通せしめる循環水吐出部となし、この循環水吐出部よ
   り一部の水をポンプの吸入部側へ循環させる循環水回路
   と、前記循環水吐出部に入口側を連通し、ポンプの吸入
   部に出口側を連通して循環水回路に設け、かつ前記戻管
   を接続する水流入部及び微細気泡発生時のみ空気を流入
   せしめる空気流入部、前記両流入部と連通し、かつ循環
   水の吐出力で負圧作用を生じさせる負圧部を有するエジ
   ェクタ部と、このエジェクタ部の入口側と循環水吐出部
   の間の循環水回路に設け、大気泡発生時のみ循環水の流
   通を停止、または減少させる循環水制御手段と、循環水
   吐出部を、大気泡発生時には第１往管に、微細気泡発生
   時には第２往管にそれぞれ切替え連通せしめる往管切替
   手段と、戻管を、大気泡発生時にポンプの吸入部のみに
   直接連通せしめるか、またはポンプの吸入部に直接とエ
   ジェクタ部の水流入部の両方から連通せしめ、微細気泡
   発生時にエジェクタ部の水流入部のみを介して連通せし
   める戻管切替手段と、大気泡発生時と微細気泡発生時に
   前記往管切替手段と戻管切替手段と循環水制御手段をそ
   れぞれ切替せしめる制御手段を備えた気泡発生装置。
2. 【請求項２】制御手段はポンプの動作中に気泡発生の変
   更をした時、これまでに流入していた空気を優先的に停
   止せしめる請求項１記載の気泡発生装置。
3. 【請求項３】制御手段は大気泡発生の運転から微細気泡
   発生の運転に変更された時、優先的に往管切替手段が循
   環水吐出部を第２往管に切替接続するか、または往管切
   替手段と戻管切替手段と循環水制御手段を同時に微細気
   泡発生側に切替えるとともに、微細気泡発生の運転から
   大気泡発生の運転に変更した時、優先的に戻管切替手段
   が戻管をポンプの吸入部に切替接続するか、または戻管
   切替手段と往管切替手段と循環水制御手段を同時に大気
   泡発生側に切替える請求項１記載の気泡発生装置。
4. 【請求項４】水槽と、この水槽に空気を混入した水を吐
   出し、大気泡を生じさせる大気泡発生部と、この大気泡
   発生部に直列に接続し、水槽に微細気泡を生じさせる微
   細気泡発生部と、水を循環させるポンプと、大気泡発生
   部に連通した第１往管と、微細気泡発生部に連通した第
   ２往管と、水槽に連通し、水をポンプの吸入部側へ戻す
   戻管と、ポンプの吐出部と吸入部に両端を接続し、かつ
   途中を第１往管と第２往管に切替え連通せしめる循環水
   吐出部となし、この循環水吐出部より一部の水をポンプ
   の吸入部側へ循環させる循環水回路と、前記循環水吐出
   部に入口側を連通し、ポンプの吸入部に出口側を連通し
   て循環水回路に設け、かつ前記戻管を接続する水流入部
   及び微細気泡発生時に空気を流入せしめる空気流入部、
   前記両流入部と連通し、かつ循環水の吐出力で負圧作用
   を生じさせる負圧部を有するエジェクタ部と、このエジ
   ェクタ部の入口側と循環水吐出部の間の循環水回路に設
   け、大気泡発生時のみ循環水の流通を停止、または減少
   させる循環水制御手段と、循環水吐出部を、大気泡発生
   時には第１往管と第２往管に、微細気泡発生時には第２
   往管にそれぞれ切替え連通せしめる往管切替手段と、戻
   管を、大気泡発生時にポンプの吸入部のみに直接連通せ
   しめるか、またはポンプの吸入部に直接とエジェクタ部
   の水流入部の両方から連通せしめ、微細気泡発生時にエ
   ジェクタ部の水流入部のみを介して連通せしめる戻管切
   替手段と、大気泡発生時と微細気泡発生時に前記往管切
   替手段と戻管切替手段と循環水制御手段をそれぞれ切替
   せしめる制御手段を備えた気泡発生装置。