JP3324176B2 - 気泡発生ノズル装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水槽内に気泡を発生さ
せる気泡発生ノズル装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の気泡発生装置は、図６〜
図８に示すように、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
い込み側管路５に連結された浴槽１内の温水２の吸入器
７および吐出側管路７に三方弁８を介して分岐連結され
た低圧噴流ノズル９ならびに高圧噴流ノズル１０を備え
たノズルユニット１１からなっていた。高圧噴流ノズル
１０には温水２に空気を加圧溶解した水を減圧して微細
な泡ジェットを発生させるために、図６に示す高圧噴流
ノズル１０の吐出側管７路内部の圧力によって開閉する
弁体１２と、弁体１２を付勢するスプリング１３とで構
成されたレリーフバルブ１４が設けられており、吐出側
管路７内が所定圧に達したときにレリーフバルブ１４が
開き微細な泡ジェットが発生するようになっていた。低
圧噴流ノズル９はジェット泡噴流を発生させるために、
図７に示すように温水２の流動通路１５と、流動通路１
５の外周に設けられた空気流入通路１６とを備え、流動
通路１５を通った温水２は細い通路１７から広い室１８
に導入される。また空気流入通路１６を通った空気は細
い流路１９から室１８に送られて室１８内において混合
されてノズル２０からジェット泡噴流として吐出されて
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
うな構成では、弁体１２と吐出側管路７の内部との隙間
において微細気泡を発生させているため、弁体１２と高
圧噴出ノズル１０の管路内部との隙間や、スプリング１
３にゴミが溜まるといった課題があった。さらに微細気
泡発生時以外には微細気泡発生用に使われる配管内の水
が移動せずに死に水になるという課題があった。さらに
吐出側管路７の内部を流れる水の流れにより、吐出側管
路７の内部と弁体１２との隙間が一定に保されず、安定
して微細気泡を発生しないという課題があった。また微
細気泡とジェット気泡の２種類の気泡を発生させるのに
それぞれの気泡発生ノズル装置が必要であった。

【０００４】本発明は上記課題を解決するもので、配管
内やノズルの内部にゴミが溜まらずまた微細気泡発生用
管路内の水が死水にならずかつ安定して微細気泡を多量
に発生する気泡発生ノズル装置を提供することを目的と
する。

【０００５】さらに微細気泡と通常のジェット気泡を１
つのノズルで発生を可能にすることにより、ジェット気
泡噴出時に微細気泡発生用の配管に水を流し微細気泡発
生用の配管および弁体および弁座付近に溜まるゴミを自
動的に流しだすことによりセルフクリーニングを行うも
のである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第一の発明は上記目的を
達成するために、水の通過する部分に設けた弁座と、弁
座に対向して弁座の下流側に設けられた弁体と、弁体と
弁座を開成するための開成手段と、弁座の上流側に位置
し弁体に接続された弁軸と、弁軸に接続された受圧体
と、受圧体と弁座とで仕切られた加圧室と、加圧室とは
受圧体で仕切られた緩衝室と、弁座の下流側に位置した
拡大室と、拡大室と緩衝室とを連通する連通管とで構成
したものである。

【０００７】第二の発明は上記目的を達成するために、
水の通過する部分に設けた弁座と、弁座に対向して弁座
の下流側に設けられた弁体と、弁体と弁座を開成するた
めの開成手段と、弁座の上流側に位置し弁体に接続され
た弁軸と、弁軸に接続された受圧体と、受圧体と弁座と
で仕切られた加圧室と、加圧室とは受圧体で仕切られた
緩衝室と、弁座の下流側に位置した拡大室と、拡大室と
緩衝室とを連通する連通管と、拡大室の下流側に設けら
れた噴流ノズルと、噴流ノズルの下流側に設けられた空
気吸引口とで構成したものである。

【０００８】

【作用】第一の発明は上記した構成により、空気を加圧
溶解した水を一定の距離を保って閉成した流路に通過さ
せ、空気を加圧溶解した水を急激に減圧させると微細気
泡が発生する。また微細気泡の発生とともに弁座と弁体
で形成される流路が微小になっているためにゴミなどが
詰まることもある。しかし、微細気泡発生時以外には開
閉手段により弁体と弁座が開成する。この状態で浴槽の
水を排水する弁体と弁座が当接したときに形成する流路
付近に付着したゴミ等が排水とともに流される。

【０００９】第二の発明は上記した構成により、空気を
加圧溶解した水を一定の距離を保って閉成した流路に通
過させ、空気を加圧溶解した水を急激に減圧させると微
細気泡が多量発生する。また微細気泡の発生とともに弁
座と弁体で形成される流路が微小になっているためにゴ
ミなどが詰まることもある。しかし、微細気泡発生時以
外には開閉手段により弁体と弁座が開成する。この状態
で加圧室および拡大室から水を吸引すると噴流ノズルを
通過して混合室に流れ込む。このとき噴流ノズルの下流
側に負圧部が形成され、空気吸引口から空気が吸い込ま
れる。この空気と水が混合室で混合されジェット気泡と
なって浴槽内に流れ込む。このときに弁体と弁座が当接
したときに形成する流路付近に付着したゴミ等が水とと
もに流される。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例を図１〜図６に
基づいて説明する。２１は循環ポンプであり循環ポンプ
２１の吐出側２２と吸引側２３は三方弁２４及びエジェ
クタ２５を介する分岐回路２６で連通されている。水槽
２７には気泡発生ノズル装置２８が取り付けられてい
る。吐出側２２から気泡発生ノズル装置２８には主吐出
管路２９が電磁弁３０及び熱交換器３１を介して配管さ
れており、電磁弁２４とエジェクタ２５の間の分岐回路
２６から気泡発生ノズル装置２８には副吐出管路３２が
逆止弁３３、タンク３４を介して配管されている。また
熱交換器３１の下流側の主吐出管路２９とタンク３４下
流側の副吐出管路３２の間には逆止弁３５が設けられて
いる。また気泡発生ノズル装置２８には戻り管路３６が
接続されている。

【００１１】また、ポンプ２１の吸引側２３と分岐回路
２６と戻り管路３６との間には三方弁２４が配接されて
いる。三方弁２４からエジェクタ２５の負圧部３７へは
吸引管路３８が接続されている。さらにエジェクタ２５
の負圧部３７は副空気吸引管３９、一定空気量吸引ガバ
ナ４０を介して電磁弁４１が接続されている。電磁弁４
１には空気フィルター４２が接続されている。

【００１２】一方、気泡発生ノズル装置２８はノズルボ
ディ４３と、ノズルボディ４３の内部に設けられた微細
気泡発生手段４４と、微細気泡発生手段４４の下流側に
設けられた噴流ノズル４５と、噴流ノズル４５の下流側
に設けられた噴流ガイド４６、噴出方向が可変できる噴
流口４７、ノズルキャップ４８が設けられている。４９
はノズルアダプタ浴槽固定用フランジであり、噴流ガイ
ド４６を取り付けられるようになっている。５０、５
１、５２、５３はそれぞれ主吐出管路接続口、副吐出管
路接続口、主空気吸入管路接続口、戻り管路接続口であ
る。

【００１３】さらに微細気泡発生手段４４は、減圧弁ケ
ーシング５４と、減圧弁ケーシング内に設けられた弁座
５５と、弁座５５に設けられた衝突壁５６と、弁座に対
向して上流側に設けられた弁体５７と、弁体５７に接続
された弁軸５８と、弁軸に接続されたダイヤフラム５９
と、弁座５５と弁体５７とを開成させるために設けられ
たスプリング６０と、弁軸５８の振れをおさえるための
弁軸ガイド６１とで構成されている。また弁軸５８およ
び弁体５７には緩衝室６２と噴流ノズル４５の上流に設
けられた拡大室６３を連通する圧力導入管６４が、設け
られている。さらに弁体５７には一定距離維持手段であ
る突出体６５を弁座５５に対向して設けている。

【００１４】また主空気吸引管路接続口５２には主空気
吸引管路管６６及び電磁弁６７が接続されている。

【００１５】６８はコントローラーであり、６９は気泡
噴出をＯＮ−ＯＦＦまたは気泡の種類を切り換えるスイ
ッチである。７０は水槽２７内の水であり、７１、７２
はそれぞれ通常気泡または微細気泡発生時の水の流れを
示す矢印である。７３、７４はそれぞれ通常気泡または
微細気泡発生時の空気の流れを示す矢印である。７５は
気泡径が２〜５ミリ程度の通常気泡であり７６は気泡径
が１０〜２０ミクロン程度の微細気泡である。この実施
例において微細気泡発生手段４４は弁座５５と弁体５７
が開成しているときは大断面流路７７を形成し、弁座５
５と弁体５７が突出体６５を介して閉成している時は微
小断面流路７８を形成する。７９は噴流ノズル４５、主
空気吸引管路接続口５２の下流側に設けられた混合室で
ある。

【００１６】上記構成において動作を説明する。先ず気
泡径が２〜５ミリの気泡噴出時の動作を図１、図３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２１に水７０が満たされた状態でスイッチ６９の
「大」のボタンを押すとコントローラー６８により循環
ポンプ２１が運転される。循環ポンプ２１を運転すると
循環ポンプ２１から吐出された水７０は電磁二方弁３
０、熱交換器３１、主吐出管路２９を流れ、主吐出管路
接続口５０、拡大室６３を通過し、噴流ノズル４５から
噴出される。また一方で逆止弁３５、副吐出管路３２、
副吐出管路接続口５１を通過して拡大室６３を通過して
噴流ノズル４５から噴出される。これと同時に電磁弁６
７が開けられると、主空気吸引管６６、主空気吸引管接
続口５２を通過した空気が、噴流ノズル４５から噴出す
る水７０により形成される負圧部に吸引され水７０と混
合室７９で混合される。混合された水７０は、噴流ガイ
ド４６を通過して噴流口４７から水槽２７内に噴出され
る。このとき弁体５７は弁座５５とはスプリング６０に
より開成している。

【００１７】さらにスイッチ６９の「切」を押すとコン
トローラー６８が働き、電磁弁６７が閉められ、循環ポ
ンプ２１を停止させる。

【００１８】次に微細気泡噴出時の動作を図２、図４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６９の「微」のボタンを押すとコントローラー６８に
より主吐出管路２９の電磁弁３０が閉められ、電磁弁４
１が設定時間により開閉されると共に三方弁２４の吸引
回路３８の吸引側に切り替えられ、循環ポンプ２１が運
転される。循環ポンプ２１を運転すると、循環ポンプ２
１から吐出された水７０は、副吐出回路３２へ流れると
共に、分岐回路２６へも流れる、このときエジェクタ２
５は機能し、水槽２７の水７０は吸引回路３８からエジ
ェクタ２５の負圧部３７に吸引される。水槽２７の水７
０が循環ポンプ２１の吸引側２３に吸引されると、循環
ポンプ２１の吸引側２３の圧力が上昇する。この状態で
循環ポンプ２１が運転されると吐出側２２の圧力が昇圧
される。何故なら気泡発生ノズル装置２８の内部の減圧
手段４４の内部にある加圧室８０に水７０が流れ込み一
定の圧力以上になると、ダイヤフラム５９がスプリング
６０を押し縮め、緩衝室６２内の圧力が上昇する。しか
し緩衝室６２の圧力は圧力導入管６４を経て加圧室８０
に伝達される。このことにより緩衝室６２の圧力が減少
して、弁体５７が弁座５５に閉成されるようになる。こ
のとき弁体５７と弁座５５が突起部６５を介して当接さ
れ微小断面流路７８が形成される。つまり弁体５７、弁
座５５、突出部５６とで構成される微小断面流路７８に
水７０が流れることになる。ここで水７０の流れが急縮
小されているため、循環ポンプ２１はほぼ締切運転の状
態で動作している。従って、吸引側２３の圧力が上昇し
たうえに循環ポンプ２１の締切圧力がプラスされ圧力上
昇が得られる。このような運転状態において、電磁弁４
１を開成させると、空気がフィルター４２、電磁弁４
１、一定空気量吸引ガバナ４０を介して、副空気吸引管
３９を通過してエジェクタ２５の負圧部３７に吸引され
る。吸引された空気はエジェクタ２５、分岐回路２６を
介して、吸引側２３から循環ポンプ２１に入り副吐出管
路３２から気泡発生ノズル装置２８へと送られる。この
とき副吐出管路３２内では高圧の為に吸引された空気は
水７０中に加圧溶解された状態にある。空気が溶解され
た水７０が気泡発生ノズル装置２８の減圧手段４４の弁
体５７と弁座５５が当接された時にできる微小断面流路
７８から噴出される。噴出された水７０は減圧されると
すぐに衝突壁５６に衝突する。衝突壁５６に衝突した水
７０は急激に減圧されるため溶解されていた空気が微細
気泡７６となり合流部６３に流れる。さらに微細気泡７
６は噴流ノズル４５、混合部７９、噴流ガイド４６を通
過して、噴流口４７より水槽２７内に噴出される。浴槽
２７の水７０は戻り管路５３、吸引回路３８、エジェク
タ２５、分岐回路２６、三方弁２４を介して循環ポンプ
２１へ戻る。

【００１９】さらにスイッチ６９の「切」を押すとコン
トローラー６８が働き、循環ポンプ２１を停止させる。
次に三方弁２４の分岐回路２６側と、電磁弁４１が閉め
られ、電磁弁３０が開けられる。このとき加圧室８０内
の圧力は下がり微小断面流路７８が大きな流路に切り替
えられる。

【００２０】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。

【００２１】以上の一実施例によれば次のような効果が
ある。三方弁２４の流路を切り換え、電磁弁３０を開閉
させることにより自動的に通常気泡７５と、微細気泡７
６に切り換えることができる。また、弁座５５に対して
弁体５７をスプリング６０と、ダイヤフラム５９による
開閉させたためにコストが安くできる。さらに噴流ノズ
ル４５を減圧弁ケーシング５４と一体化することにより
噴流ガイド４５をノズルボディ４３より浴槽側より取り
外したときに一緒に取り外すことができる。また、ダイ
ヤフラム５９をもつ減圧手段を減圧弁ケーシング５４に
設けたために万一ダイヤフラムが破損したときでも配管
内の水漏れがおこらない。さらに微細気泡を発生させる
ときに大断面流路７７を微小断面流路７８に自動的に切
り替えるために自動的にゴミつまりを解消でき、専用の
クリーニング機構を設ける必要がなくなる。また使用者
がクリーニングを怠っても、ジェット気泡を使用すれば
自動的にクリーニングできるために使用者に面倒な操作
が必要でなくなる。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、第一の
発明の気泡発生ノズル装置によれば、気体を加圧溶解し
た水を弁体と弁座が一定距離維持手段によって一定距離
を保って当接したときに形成する流路に通過させ、気体
を加圧溶解した水を急激に減圧すると微細気泡を安定し
て多量発生させることが可能である。

【００２３】また微細気泡発生時以外は開成手段により
弁座と弁体を開成し微細気泡発生用管路内の水が死に水
にならずゴミが溜まりにくい。

【００２４】第二の発明の気泡発生ノズル装置によれ
ば、微細気泡と通常のジェット気泡を１つのノズルで発
生を可能にすることにより、ジェット気泡噴出時に微細
気泡発生用の配管に水を流し微細気泡発生用の配管およ
び弁体および弁座付近に溜まるゴミを自動的に流しだす
ことによりセルフクリーニングを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例における気泡発生ノズル
装置通常気泡発生状態における断面図

【図２】同装置の微細気泡発生状態における断面図

【図３】同装置の通常気泡発生の動作状態を示すシステ
ム回路図

【図４】同装置の微細気泡発生の動作状態を示すシステ
ム回路図

【図５】本発明の第二の実施例における気泡発生ノズル
装置の減圧手段の拡大図

【図６】従来の気泡発生装置のシステム構成図

【図７】同装置の微細気泡発生ノズルの拡大断面図

【図８】同装置の通常気泡発生ノズルの拡大断面図

【符号の説明】

５２ 空気吸引管 ５５ 弁座 ５７ 弁体 ５８ 弁軸 ５９ ダイヤフラム ６０ スプリング ６１ 弁軸ガイド ６２ 緩衝室 ６３ 拡大室 ６４ 圧力導入管 ８０ 加圧室

───────────────────────────────────────────────────── 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５−38353（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−161685（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−245969（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61H 23/00 A47K 3/00 A61H 33/00 - 33/02

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】空気が加圧溶解した水を減圧させることに
   より、気泡を発生させる気泡発生装置において、前記水
   の通過する部分に設けた弁座と、前記弁座に対向して前
   記弁座の下流側に設けられた弁体と、前記弁体と前記弁
   座を開成する開成手段と、前記弁座の上流側に位置し前
   記弁体に接続された弁軸と、この弁軸に接続された受圧
   体と、前記受圧体と前記弁座とで囲まれた加圧室と、前
   記加圧室と前記受圧体で仕切られた緩衝室と、前記弁座
   の下流側に設けた拡大室と、前記拡大室と前記緩衝室と
   を連通する連通管とからなり、前記加圧室の圧力が一定
   以上になると前記弁体と前記弁座を一定距離を保って閉
   成させる閉成手段とからなる気泡発生ノズル装置。
2. 【請求項２】拡大室の下流側に噴流ノズルを備え、前記
   噴流ノズルの下流側に空気吸引口を備えた請求項１記載
   の気泡発生ノズル装置。