JP3141513B2 - 気泡水流発生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポンプにより水を循環
させることによって水槽内に気泡を発生させる機能を有
する気泡水流発生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の泡風呂装置は、図５〜図８に示す
ようになっていた。すなわち、浴槽１内の温水２を循環
させるためのポンプ３を備えたポンプユニット４と、ポ
ンプ３の吸入側管路５に連結された温水の吸入器６およ
びポンプ３の吐出側管路７に２方弁８を介して分岐連結
された低圧噴流ノズル９並びに高圧噴流ノズル１０を備
えたノズルユニット１１で構成している。ポンプ３の吸
入側管路５にはジェット通路１２が設けられており吐出
側管路７からジェット通路１２へはシャトルバルブ１３
を介して分岐管路１４を配管している。シャトルバルブ
１３はスプリング１５により付勢された円錐弁１６と、
この円錐弁１６に連結された弁棒１７、空気取り入れ通
路１８、空気通路１９で構成されている。一方、高圧噴
流ノズル１０は、螺旋通路２０，２１を交互に備えた気
液混合器２２と、スプリング２３によって付勢された弁
体２４および噴流吐出口２５を備えたレリーフバルブ２
６で構成されている。また、低圧噴流ノズル９は、温水
の流動通路２７と、この流動通路２７の外周に形成され
た空気流入通路２８を備え、流動通路２７の下流には細
い通路２９、広い室３０、ノズル３１が構成されてい
る。また、空気流入通路２８は細い通路３２を介して広
い室３０に連通している。

【０００３】次に動作を説明する。微細気泡発生動作時
には、図５〜図７においてポンプ３を運転すると温水２
は吸入器６から吸入側管路５を介してポンプ３に吸引さ
れ、その後ポンプ３から吐出側管路７を介して高圧噴流
ノズル１０から微細気泡が噴出される。このときには、
ポンプ３の吐出圧は分岐回路１４に作用し吐出圧が大き
くなり弁棒１７に連結した円錐弁１６がスプリング１５
の付勢力に打ち勝って円錐弁１６を開成する。その結果
空気取り入れ通路１８、円錐弁１６、空気通路１９を介
してジェット通路１２に空気が吸引されポンプ３に吸引
される。吸引された空気はポンプ３で高圧に加圧溶解さ
れ、吐出側管路７から高圧噴流ノズル１０に送られる。
一方、大気泡発生動作時には図５の２方弁８が切り替
り、ポンプ３からの温水は低圧噴流ノズル９から浴槽１
へ噴出される（例えば特公平３−１４４６４号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では高圧に加圧溶解するために大型のポンプが必
要であるためコスト高であった。本発明は上記課題を解
決するもので、小型のポンプで微細気泡と大気泡を発生
する気泡水流発生装置を提供すると共に、微細気泡発生
量を増加し、小型のポンプで大気泡発生時に噴出流量を
多くすることを目的としたものである。

【０００５】また本発明は、大気泡発生動作時から微細
気泡発生動作時に切り替え動作時において循環ポンプ運
転を安定化することを目的としたものである。

【０００６】さらに本発明は、液体と気体の溶解性能を
高めることを目的としたものである。

【０００７】また本発明は、気液混合手段の中におけ
る、気体の液体への溶解特性を向上することを目的とし
たものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、水槽と、この水槽に設けられ微細気泡発生
手段および大気泡噴出手段を一体に構成した気泡噴出装
置と、前記水槽の水を循環する循環ポンプと、前記循環
ポンプの吐出側から前記大気泡噴出手段へ配管された往
き管と、前記循環ポンプの吐出側から前記微細気泡発生
手段へ配管された送り管と、前記往き管と前記送り管と
を連通した送りバイパス管と、前記送りバイパス管に設
けられた気液混合手段と、前記循環ポンプの吐出水を前
記往き管と前記送りバイパス管にきりかえる切り替え手
段と、前記水槽と循環ポンプの吸引側を接続する戻り管
と、前記循環ポンプの往き管と戻り管のバイパス路に設
けたエジェクタと、前記循環ポンプの吸込側に設けられ
前記循環ポンプへの吸引方向を前記エジェクタ側および
前記戻り管側に切り替える切替え手段と、前記切替え手
段の上流側から前記エジェクタに配管された吸込管と、
前記エジェクタと大気とを空気制御手段を介して設けら
れた空気導入手段とからなり、微細気泡発生時には前記
送りバイパス管を介して前記送り管に流し、大気泡発生
時には前記往き管および前記送り管の両方を介して流す
ようにした構成としたものである。

【０００９】また本発明は、上記第二の目的を達成する
ため、送りバイパス管および送り管に逆流防止手段を設
けて微細気泡発生動作から大気泡発生動作への切り替え
時に、送りバイパス管および送り管の気液が循環ポンプ
に逆流することを防止する構成としたものである。

【００１０】さらに本発明は、上記第三の目的を達成す
るため、気液混合手段を循環ポンプ吐出側近傍に配設し
たものである。

【００１１】また本発明は、上記第四の目的を達成する
ため、気液混合手段の上部から下部に向かって流体を流
す構成としたものである。

【００１２】

【作用】本発明は、上記した構成によって、微細気泡発
生時には気液混合手段を有する送りバイパス管を介して
送り管に流すため、気液混合手段で気体が液体に十分溶
解され、微細気泡発生手段からの微細気泡発生量が増加
する。また大気泡発生時には往き管と送り管から大気泡
噴出手段へ流すことにより、大気泡発生時に噴出流量を
多くすることができるものである。

【００１３】また本発明は、微細気泡発生動作から大気
泡発生動作への切り替え時に、送りバイパス管および送
り管の気液が循環ポンプに逆流することを防止すること
により、送りバイパス管および送り管に停滞していた余
剰気体が循環ポンプに逆流し、循環ポンプがエアー噛す
るのを無くすことができる。

【００１４】さらに本発明は、気液混合手段を循環ポン
プ吐出側近傍に配設することにより、圧力の高い状態で
気体と液体を溶解することができ、溶解量を高めること
ができるものである。

【００１５】また本発明は、気液混合手段の上部から下
部に向かって流体を流すため、液体に溶解されていない
気泡が浮力により、気液混合手段の中に停滞するととも
に、上部からの流れにより気泡が微細化されるため気体
の溶解量が向上する。

【００１６】

【実施例】以下、本発明における一実施例を添付図面に
もとづいて説明する。図１〜図２において、３３は循環
ポンプであり、循環ポンプ３３からは水槽である風呂３
４に設けられた微細気泡発生手段３５および大気泡噴出
手段３６を有する気泡噴出装置３７に往き管３８が配管
されている。３９は往き管３８に設けられた切り替え手
段の三方弁であり、４０は熱交換器である。風呂３４か
ら循環ポンプ３３へは戻り管４１が配管されている。循
環ポンプ３３の往き管３８から戻り管４１へはエジェク
タ４２が設けられたバイパス路４３が配管されている。
４４は循環ポンプ３３への吸引方向をエジェクタ４２側
および戻り管４１側に切り替える切替え手段の三方弁で
ある。三方弁４４の上流側からエジェクタ４２へは吸込
管４５が配管されている。４６は吸込管４５に配接され
た逆止弁である。エジェクタ４２と大気とは空気制御手
段である電磁弁４７および逆止弁４８を有する空気導入
手段４９で連通している。微細気泡発生手段３５は、弁
体５０と弁座５１が当接したときに構成する小断面流路
５２と、弁体５０の開閉手段であるダイヤフラム５３と
スプリング５４で構成されている。また循環ポンプ３３
の吐出側と微細気泡発生手段３４の入口５５は送り管５
６で配管されている。大気泡噴出手段３６は水噴出ノズ
ル５７と空気導入手段４９と噴出方向可変ノズル５８で
構成されている。５９はコントローラであり、６０は操
作パネルである。６１は温水であり６２は温水の流れ方
向を示す矢印である。６３は微細気泡であり、６４は大
気泡である。６５は三方弁３９から送り管５６に気液混
合タンク６６を介して配管された送りバイパス管であ
る。

【００１７】次に、第一の本発明における動作を図１〜
図２により説明する。微細気泡発生時には図１の操作パ
ネル６０の微を押すと、微細気泡発生装置３５の弁体５
０と弁座５１は閉成状態にあり小断面流路５２のみを構
成している。三方弁４４は戻り管４１を閉成し、開閉弁
３９は往き管３８を閉成している。このような状態で循
環ポンプ３３を運転すると、循環ポンプ３３から出た温
水は送りバイパス管６５に流れると共に、バイパス路４
３側に流れる。このときエジェクタ４２の吸引作用によ
り、戻り管４１の温水は吸込管４５を介してエジェクタ
４２に吸引されると共に、電磁弁４７を介して空気を吸
引する。このように温水が吸引されると循環ポンプ３３
の吸込側の圧力が高くなると共に、循環ポンプ３３の吐
出側の圧力も高くなり、循環ポンプ３３からは空気が溶
解された高圧の温水が送りバイパス管６５を介して入口
５５へと送られる。入口５５へ送られた温水は、小断面
流路５２から噴出されることにより急激に減圧される。
その結果、高圧時に溶解していた空気は微細気泡となっ
て風呂３４に噴出される。大気泡発生時には操作パネル
６０の大を押すと、微細気泡発生装置３５の弁体５０と
弁座５１は開成状態になる。三方弁４４はバイパス路４
２を閉成しており、開閉弁３９は往き管３８を開成して
いる。このような状態で循環ポンプ３３を運転すると、
循環ポンプ３３から出た温水は熱交換器４０を介して大
気泡噴出手段３６へと送られると共に、送り管５６を介
して大気泡噴出手段３６へと送られる。送られた温水は
水噴出ノズル５７から噴出される。このとき、噴出時の
負圧により、空気導入手段４９から空気が吸引される。
この空気を水噴出ノズル５７からの噴流が剪断し３〜５
mmの気泡として風呂３４に噴出する。即ち、大気泡発生
時には循環ポンプ３３から吐出された温水は往き管３８
と、送り管５６の双方で大気泡噴出手段へ送られること
になる。

【００１８】次に、第二，第三および第三の発明に対応
した第二実施例を図３〜図４により説明する。６７は送
り管５６に配設された逆止弁である。その他の構成は図
１〜図２と同様であり説明は省略する。この構成におけ
る微細気泡発生時と大気泡発生時の動作は前記第一の発
明と同様であり、説明は省略する。次に、微細気泡発生
動作から大気泡動作への切り替え時動作について説明す
る。微細気泡発生動作から大気泡発生動作に切り替える
と、三方弁３９が送りバイパス管６５側を閉成した後に
循環ポンプ３３を停止する。循環ポンプ３３が停止され
ると送り管５６および送りバイパス管６５内の余剰空気
は温水とともに循環ポンプ３３側へ戻ろうとするが、逆
止弁６７、三方弁３９により循環ポンプ側へ逆流するこ
とはない。

【００１９】次に、第三の発明に対応した動作を図３に
より説明する。図３において、気液混合タンク６６は循
環ポンプ３３の吐出側近傍の送りバイパス管６５に配設
されている。この構成によれば気液混合タンク６６内の
圧力は、循環ポンプ３３の吐出圧にほぼ等しい高圧とな
るため、気液混合タンク６６内での気体と液体の溶解性
能が向上する。

【００２０】次に、第四の発明に対応した動作を図３に
より説明する。図３において、気液混合タンク６６は縦
長に構成されるとともに、流体は上部から下部に向かっ
て流れる、このため液体に溶解されていない気泡が浮力
により、気液混合手段の中に停滞するとともに、上部か
らの流れにより気泡が微細化される。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように第一の発明の気泡水
流発生装置は、水槽と、この水槽に設けられ微細気泡発
生手段および大気泡噴出手段を一体に構成した気泡噴出
装置と、前記水槽の水を循環する循環ポンプと、前記循
環ポンプの吐出側から前記大気泡噴出手段へ配管された
往き管と、前記循環ポンプの吐出側から前記微細気泡発
生手段へ配管された送り管と、前記往き管と前記送り管
とを連通した送りバイパス管と、前記送りバイパス管に
設けられた気液混合手段と、前記循環ポンプの吐出水を
前記往き管と前記送りバイパス管にきりかえる切り替え
手段と、前記水槽と循環ポンプの吸引側を接続する戻り
管と、前記循環ポンプの往き管と戻り管のバイパス路に
設けたエジェクタと、前記循環ポンプの吸込側に設けら
れ前記循環ポンプへの吸引方向を前記エジェクタ側およ
び前記戻り管側に切り替える切替え手段と、前記切替え
手段の上流側から前記エジェクタに配管された吸込管
と、前記エジェクタと大気とを空気制御手段を介して設
けられた空気導入手段とからなり、微細気泡発生時には
前記送りバイパス管を介して前記送り管に流し、大気泡
発生時には前記往き管および前記送り管の両方を介して
流すようにしてあり、気泡噴出装置は微細気泡発生手段
および大気泡噴出手段を一体に構成しているので構成の
簡素化がはかれる上に、微細気泡発生時には送りバイパ
ス管を介して送り管に流し、大気泡発生時には往き管お
よび送り管に流すことにより、小型のポンプで微細気泡
と大気泡を発生させることができる。また、微細気泡発
生時には気液混合手段を介して送り管に流すため、気体
の溶解量が多くなり微細気泡発生手段からの微細気泡発
生量が増加する。さらに、大気泡発生時には、循環ポン
プからの吐出水は往き管と送り管の双方を大気泡噴出手
段へ流れるため、大気泡噴出時の流量を多くすることが
できる。

【００２２】第二の発明の気泡水流発生装置は、微細気
泡発生動作から大気泡発生動作への切り替え時に、送り
バイパス管および送り管の気液が循環ポンプに逆流する
ことを防止することにより、送り管および送りバイパス
管に停滞していた余剰気体が循環ポンプに逆流し、循環
ポンプがエアー噛をするのを無くし、安定した運転を行
うことができる。

【００２３】第三の発明の気泡水流発生装置は、気液混
合手段を循環ポンプ吐出側近傍に配接することにより、
圧力の高い状態で気体と液体を溶解することができ、溶
解量を高めることができる結果、微細気泡の発生量を増
すことができる。

【００２４】第四の発明の気泡水流発生装置は、気液混
合手段の上部から下部に向かって流体を流すことによ
り、液体に溶解されていない気泡が浮力により、気液混
合手段の中に停滞するとともに、上部からの流れにより
気泡が微細化されるため、気体の液体に対する接触面積
が増え気体の溶解量が増加する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における気泡水流発生装置の
微細気泡発生時の場合を示すシステム構成図

【図２】同装置の大気泡発生時の場合のシステム構成図

【図３】同装置の第二実施例および第三実施例における
気泡水流発生装置の微細気泡発生時の場合を示すシステ
ム構成図

【図４】同装置の第二実施例および第三実施例における
大気泡発生時の場合のシステム構成図

【図５】従来の噴流浴装置のシステム構成図

【図６】同装置のシャトルバルブの断面図

【図７】同装置の気液混合器とレリーフバルブの断面図

【図８】同装置の大気泡発生ノズルの断面図

【符号の説明】

３３ 循環ポンプ ３４ 水槽（風呂） ３５ 微細気泡発生手段 ３６ 大気泡発生手段 ３７ 気泡噴出装置 ３８ 往き管 ３９ 切り替え手段（三方弁） ４１ 戻り管 ４２ エジェクタ ４３ バイパス路 ４４ 切換え手段（三方弁） ４５ 吸込管 ４７ 空気制御手段（電磁弁） ４９ 空気導入手段 ５６ 送り管 ６５ 送りバイパス管 ６６ 気液混合手段（気液混合タンク）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (72)発明者 吉田 恒弘 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 江村 雄一 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 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 (56)参考文献 特開 平４−108449（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、この水槽に設けられ微細気泡発
   生手段および大気泡噴出手段を一体に構成した気泡噴出
   装置と、前記水槽の水を循環する循環ポンプと、前記循
   環ポンプの吐出側から前記大気泡噴出手段へ配管された
   往き管と、前記循環ポンプの吐出側から前記微細気泡発
   生手段へ配管された送り管と、前記往き管と前記送り管
   とを連通した送りバイパス管と、前記送りバイパス管に
   設けられた気液混合手段と、前記循環ポンプの吐出水を
   前記往き管と前記送りバイパス管にきりかえる切り替え
   手段と、前記水槽と循環ポンプの吸引側を接続する戻り
   管と、前記循環ポンプの往き管と戻り管のバイパス路に
   設けたエジェクタと、前記循環ポンプの吸込側に設けら
   れ前記循環ポンプへの吸引方向を前記エジェクタ側およ
   び前記戻り管側に切り替える切替え手段と、前記切替え
   手段の上流側から前記エジェクタに配管された吸込管
   と、前記エジェクタと大気とを空気制御手段を介して設
   けられた空気導入手段とからなり、微細気泡発生時には
   前記送りバイパス管を介して前記送り管に流し、大気泡
   発生時には前記往き管および前記送り管の両方を介して
   流すようにした気泡水流発生装置。
2. 【請求項２】 送りバイパス管および送り管に逆流防止
   手段を設けて微細気泡発生動作から大気泡発生動作への
   切り替え時に、送りバイパス管および送り管の気液が循
   環ポンプに逆流することを防止した請求項１記載の気泡
   水流発生装置。
3. 【請求項３】 気液混合手段を循環ポンプ吐出側近傍に
   配設した請求項１または請求項２記載の気泡水流発生装
   置。
4. 【請求項４】 気液混合手段の上部から下部に向かって
   流体を流すようにした請求項１または請求項２または請
   求項３記載の気泡水流発生装置。