JP3151973B2 - 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、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、
前記循環水吐出部とポンプの吸入部の間の循環水回路に
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、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に直接及びエジェク
タ部の水流入部を介して、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、大気泡発生時
において微細気泡発生に変更した時、大気泡発生部に流
入する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
部とポンプの吸入部の間の循環水回路に設け、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、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に直接及びエジェクタ部の
水流入部を介して、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。そして、ポンプの運転により吸入部に
は戻管から直接と、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してポンプの
加圧作用で、第１往管を通り大気泡発生部に送られ、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最初に戻管をポンプ
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、直接とエジェクタ部
の水流入部を介して流入する。

【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、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、ポンプの加圧作用で第１、第２の往管の両方を並行
して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と
ポンプ５の吸入部１１の間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
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１７
ａ、戻管切替手段２１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、ポンプ５の運転開始
後、第２空気流入器１７ａ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、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。２３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〜Ｓ１８）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
気泡発生の指示をし、微細気泡スイッチを入れると（Ｓ
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）、また戻管切替手段２１が閉成し
（Ｓ３）、続いてポンプ５が運転を開始する（Ｓ４）。
そして、ポンプ５が運転を開始すると第２空気流入器１
７ａが開成する。すると水が満たされた状態にあるポン
プ５が回転し、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１５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１７ａ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１
５ａ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Ｓ６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
７）、第２空気流入器１７ａ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（Ｓ９）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１７ａ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１８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
発生の指示をし大気泡スイッチを入れると（Ｓ１０）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（Ｓ１１）、また戻管切替手段２１が開成し（Ｓ
１２）、続いてポンプ５が運転を開始する（Ｓ１３）。
そして、ポンプ５が運転を開始すると第１空気流入器１
７が開成する（Ｓ１４）。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
の一部はエジェクタ部１５を経てポンプ５の吸入部１１
に戻る循環水となり、先に微細気泡発生の処で説明した
ように高圧化されて行くと共にこの時には第１空気流入
器１７ａが閉成しているので空気流入部１４から空気が
入ることはない。また、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１７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Ｓ１５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（Ｓ１６）、
第１空気流入器１７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（Ｓ１８）、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１７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、
往管切替手段３３、戻管切替手段３４、空気流入器３
５、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Ｓ１９）、往管切替手段
３３の２方弁３３ａが開、２方弁３３ｂが閉となって第
２往管９に循環水吐出部１９が連通する（Ｓ２０、Ｓ２
１）。さらに戻管切替手段３４が戻管１２を空気流入部
１３のみに連通する（Ｓ２２）。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
（Ｓ２３）。そして最後にポンプ５を運転せしめ（Ｓ２
４）、続いて空気流入器３５を開成する（Ｓ２５）。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Ｓ２６〜Ｓ２９は微細気泡
発生の運転停止に係るシーケンスで、図２のＳ６〜Ｓ９
と同じなので説明を省略する。

【００２７】図５は本発明の第３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Ｓ１０〜Ｓ１４のシーケン
スにあって、微細気泡スイッチを入にすると（Ｓ１）、
優先的に制御手段２２が第１空気流入器１７を閉成し
（Ｓ１１１）、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（Ｓ２）、さらに戻
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（Ｓ３）、さらにまた第２空気流入器１７ａを
開成し（Ｓ５）、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１７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１７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１７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。最悪は未吐出状態とな
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１７ａ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、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、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高負圧状態が生
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、Ｓ１０〜Ｓ１４のシーケンスに
あって、微細気泡スイッチを入にすると（Ｓ１）、優先
的に制御手段２２が第１空気流入器１７を閉成する（Ｓ
１１１）。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（Ｓ２）、さらに戻管切替
手段２１が閉弁して戻管１２を水流入部１３のみに連通
し（Ｓ３）、さらにまた第２空気流入器１７ａを開成し
（Ｓ５）、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。Ｓ１〜
Ｓ５のシーケンスにあって、大気泡スイッチを入れると
（Ｓ１０）、優先的にまず第２空気流入器１７ａが閉成
する（Ｓ１０１）。続いて戻管切替手段２１が戻管１２
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（Ｓ１０２）。次に往
管切替手段１０が第１往管８側に切替え（Ｓ１０３）、
最後に第１空気流入器１７を開成する（Ｓ１０４）。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が切替ると同時に往管切
替手段１０を大気泡側への切替え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、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を開き、２方弁３３ａを閉じるように切
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（Ｓ６６）、往管切替手段３３の２方
弁３３ｂが第１往管８に連通し（Ｓ６７）、２方弁３３
ａを閉じる（Ｓ６８）。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に直接に接続する水回路
にも接続する（Ｓ６９）。そして、ポンプ５を運転開始
する（Ｓ７０）と、最後に第１空気流入器１７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、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。

【００３６】そして大気泡発生時においては戻管切替手
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、多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。

【００３７】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に変
更指示されると、大気泡発生部に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、微細気泡の発生を迅速化し、かつ安定化
できる。

【００３８】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
の吸入部に直接する回路も形成するか、または戻管切替
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。

【００３９】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、１７ａ 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４−108449（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−279164（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61H 23/00 F24H 1/00

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、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
   出部とポンプの吸入部の間の循環水回路に設け、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、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に直接及びエジェクタ部の水流入部
   を介して、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】 制御手段は大気泡発生時において微細気
   泡発生に変更した時、大気泡発生部に流入する空気を優
   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、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
   出部とポンプの吸入部の間の循環水回路に設け、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、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に直接及びエジェクタ部の
   水流入部を介して、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。