JP3416966B2 - 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、水を循環させるポンプ
によって、水槽内に微細気泡および大気泡を発生させる
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、この種の微細気泡を発生させる気
泡水流発生装置（噴流浴装置）として、特公平３−１４
４６４号公報の開示例を図７〜図１０に示す。浴槽１０
１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１０
５に連結された温水１０２の吸入器１０６およびポンプ
１０３の吐出側管路１０７に三方弁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
１１０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１１２が設けられ、吐出側管路１０７からジェット
通路１１２の間にはシャトルバルブ１１３を介して分岐
通路１１４を配管している。シャトルバルブ１１３はス
プリング１１５により付勢された円錐弁１１６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、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１２７の下流には細い通路１２９、広い室
１３０、ノズル１３１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７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７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１０５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１
０３、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ものとしている。一方、大気泡
運転時において、三方弁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
細気泡運転時と同様の流入経路、すなわち吸入器１０６
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、シャトルバルブ１１３のジェット通路１１２がエジ
ェクタ作用の機能を発揮させるため、一般的に言われて
いるノズルとディ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ことまた、微細気泡運転
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が開成
し、空気を流入する構成である。このことは高圧力の変
化、すなわちレリーフバルブ１２６を構成するスプリン
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、弁体１２４に加わる付勢力が連続的に不安定
に変化する。このため弁体１２４が不安定に開成するこ
とは、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
でないなどの実用上の課題があった。

【０００５】本発明は、このような上記の課題を解決す
るもので、上述した大気泡発生、微細気泡発生を安定化
した優れた気泡水流発生装置を提供するものである。

【０００６】また本発明は、大気泡発生時に大気泡発生
部への流量を増加させ、大気泡発生時の使用実感を向上
することを目的としたものである。

【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部と大気泡発生部とを並列または
直列にして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部から前記
微細気泡発生部へ連結された往き管と、前記ポンプの
吐出部から前記微細気泡発生部へ連結された送り管と、
前記往き管および送り管への流れを切り替える切り替え
手段Ａを設け、前記水槽の水をポンプの吸入部に吸入す
る戻り管と、前記ポンプの吐出部と吸入部と吸入部の間
にバイパス回路部Ｂを設け、前記バイパス回路部Ｂの一
部に水流入部と空気流入部を設けたエジェクタ部と、前
記エジェクタ部から水と空気を負圧流入させる負圧用シ
ボリ部と、前記エジェクタ部に設けた空気流入部と大気
泡発生部に連結した空気流入手段Ｃを設け、前記エジェ
クタ部の上流側すなわちポンプの吐出部とエジェクタ部
との間に設けられバイパス水の一部を前記切り替え手段
Ａに吐出するバイパス水吐出部と、前記戻り管から前記
ポンプの吸入部へ微細気泡発生と大気泡発生の流れを切
り替える切り替え手段Ｄが配設されるとともに、前記エ
ジェクタ部の水流入部へは分岐管が配管されてなる気泡
水流発生装置としたものである。

【０００８】また本発明は、上記第２の目的を達成する
ためにエジェクタ部の上流側あるいは下流側の少なくと
も一方のバイパス回路手段に、前記バイパス回路手段の
開閉手段を設けた構成としたものである。

【０００９】

【作用】上記構成により、本発明の気泡水流発生装置
は、微細気泡発生時には、切り替え手段Ａを送り管側に
開成すなわち微細気泡発生部側とし、切り替え手段Ｄは
かならずポンプの吸入部側を開成し、エジェクタ部の水
流入部側のみから水を流入させることにより、ポンプ、
バイパス回路部Ｂおよび微細気泡発生部の水回路を高圧
化することができる。この高圧化した水回路にエジェク
タ部に設けた負圧用シボリ部によって、空気流入部を負
圧とし、空気流入部に連結した空気流入手段Ｃを開成す
ることにより、一定量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の吸入部から吸入され、ポンプ
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バイパス回路
部Ｂに設けたバイパス水吐出部から吐出するバイパス水
の水量Ｑ１と再循環するバイパス水の水量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比を循
環回数とすると、比を大とすることにより、未溶解空気
をバイパス回路部Ｂ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。他方、大
気泡発生時には、切り替え手段Ａを往き管側または往き
管側と送り管側に開成すなわち大気泡発生部側とし、切
り替え手段Ｄはかならずポンプの吸入部側を開成し、ポ
ンプの吸入部に吸入する水量Ｑ４を多くすることによ
り、大気泡発生に必要な水量を確保することができる。
またこのときエジェクタ部の空気流入部から流入する空
気はかならず閉成させ、大気泡発生部に連結した空気流
入手段Ｃを開成する制御手段により、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、水槽に吐出される。ここで重要なことは、
切り替え手段Ｄの開口面積Ｓ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こ
と。またエジェクタ部の水流入部も合わせて開成するこ
とにより、水流入部から流入する水量Ｑ５と前記Ｑ４が
加わり、さらに大気泡発生の吐出水量を多くすることが
できる。

【００１０】また本発明は、バイパス回路手段に、開閉
手段を設け、大気泡発生時にバイパス回路手段を閉成す
ることにより大気泡発生部からの噴出流量を増加させる
ことができるものである。

【００１１】

【実施例】以下、本発明による気泡水流発生装置の実施
例について、図面を参照しながら説明する。

【００１２】図１および図２は、本発明の第１実施例の
概略構成図で、図１は微細気泡時のシステム構成図、図
２は大気泡時のシステム構成図を各々示す。水槽１と、
この水槽１に設けられた微細気泡発生部２と大気泡発生
部３を直列構成とした気泡噴流装置と、水槽１の水４を
循環するポンプ５と、ポンプ５の吐出部６から微細気泡
発生部２へ連結された往き管７と、ポンプ５の吐出部６
から微細気泡発生部２に連結された送り管８と、往き管
７と送り管８への流れを切り替える切り替え手段Ａとし
てモータ式３方弁９を設け、水槽１の水４をポンプ５の
吸入部１０に吸入する戻り管１１と、ポンプ５の吐出部
６と吸入部１０の間にバイパス回路手段Ｂを設け、バイ
パス回路手段Ｂの一部に水流入部１２と空気流入部１３
を設けたエジェクタ部１４と、エジェクタ部１４から水
と空気を負圧流入させる負圧用シボリ部１５と、エジェ
クタ部１４に設けた空気流入部１３と大気泡発生部３と
に各々連結した空気流入手段Ｃとして、微細気泡用の空
気電磁弁１６ａ、大気泡用の空気電磁弁１６ｂを設け、
エジェクタ部１４の上流側、すなわちポンプ５の吐出部
６とエジェクタ部１４との間にバイパス水１７の一部を
吐出するバイパス水吐出部１８を設け、バイパス水吐出
部１８と前記切り替え手段Ａのモータ式３方弁９（以
下、モータ式を省略して記載する）を連結し、戻り管１
１の一部にポンプ５の吸入部１０に微細気泡発生と大気
泡発生の流れを切り替える切り替え手段Ｄとして、モー
タ式２方弁２０（以下、モータ式を省略して記載する）
を設け、前記エジェクタ部１４の水流入部１２へは分岐
管１９を設けた構成において、気泡選択指示により、微
細気泡発生時には、切り替え手段Ａの３方弁９を送り管
８側に切り替え、切り替え手段Ｄの２方弁２０を閉弁
し、ポンプ５のオン作動後、空気流入手段Ｃの空気電磁
弁１６ａを開弁する。

【００１３】大気泡発生時には、切り替え手段Ａの３方
弁９を往き管７側に切り替え、切り替え手段Ｄの２方弁
２０を開弁し、ポンプ５のオン作動後、空気流入手段Ｃ
の空気電磁弁１６ｂを開弁する制御手段とを制御する制
御装置２１を備えたものである。

【００１４】次に、第２の発明に対応した第２実施例お
よび第３実施例を図３〜図６により説明する。図３、図
４においてエジェクタ部１４の上流側のバイパス回路手
段Ｂに開閉弁２２が配設されている。また図５、図６に
おいてエジェクタ部１４の下流側のバイパス回路手段Ｂ
に開閉弁２３が配設されている。その他は図１、図２と
同様であり説明は省略する。

【００１５】上記構成における動作を説明すると、図
３、図４において、微細気泡発生時には開閉弁２２は開
成状態にありポンプ５から吐出された水はバイパス回路
手段Ｂを流れ回路内を高圧にし、微細気泡発生部から水
槽１に微細気泡を噴出する。一方大気泡発生時には開閉
弁２２は閉成状態となる。従ってポンプ５から吐出した
水はエジェクタ部１４側には流れず、三方弁９、往き管
７を介して大気泡発生部３から水槽１に大気泡が噴出さ
れる。

【００１６】また図５、図６においても上記と同様の動
作であり説明は省略する。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、第１の発明の気泡
水流発生装置によれば、水回路を高圧化するとともに、
回路内に空気流入手段Ｃを開成することにより、一定量
の空気を安定して流入することができ安定して微細気泡
を発生することができるものである。

【００１８】第２の発明の気泡水流発生装置によれば、
大気泡発生時にポンプからの流れをすべて大気泡発生部
に流すため、大気泡発生部からの噴出流量が多くなり、
実用上からも使用実感が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１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】本発明の第２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】同装置の大気泡発生時の場合を示すシステム構
成図

【図５】本発明の第３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６】同装置の大気泡発生時の場合を示すシステム構
成図

【図７】従来の噴流浴装置のシステム構成図

【図８】同装置のシャトルバルブの断面図

【図９】同装置の気液混合器とレリーフバルブの断面図

【図１０】同装置の大気泡発生ノズルの断面図

【符号の説明】

２ 微細気泡発生部 ３ 大気泡発生部 ５ ポンプ ６ 吐出部 ７ 往き管 ８ 送り管 ９ 三方弁 １０ 吸入部 １１ 戻り管 １２ 水流入部 １３ 空気流入部 １４ エジェクタ部 １５ 負圧用シボリ部 １６ａ 空気電磁弁 １７ バイパス水 １８ バイパス水吐出部 １９ 分岐管 ２０ 二方弁 ２１ 制御装置

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４−187153（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−279164（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−237978（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−230358（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−218759（ＪＰ，Ａ) 特公 平３−14464（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61H 23/00

Claims (2)

(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
   部と大気泡発生部とを並列または直列にして構成した気
   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部から前記微細気泡発生部へ連結
   された往き管と、前記ポンプの 吐出部から前記微細気
   泡発生部へ連結された送り管と、前記往き管および送り
   管への流れを切り替える切り替え手段Ａを設け、前記水
   槽の水をポンプの吸入部に吸入する戻り管と、前記ポン
   プの吐出部と吸入部と吸入部の間にバイパス回路部Ｂを
   設け、前記バイパス回路部Ｂの一部に水流入部と空気流
   入部を設けたエジェクタ部と、前記エジェクタ部に設け
   た空気流入部と、大気泡発生部に連結した空気流入手段
   Ｃと、前記エジェクタ部の前記水流入部および前記空気
   流入部の圧力を負圧にし前記戻り管からの水と前記空気
   流入手段Ｃからの空気を前記エジェクタ部に負圧流入さ
   せる負圧用シボリ部と、前記エジェクタ部の上流側すな
   わちポンプの吐出部とエジェクタ部との間に設けられバ
   イパス水の一部を前記切り替え手段Ａに吐出するバイパ
   ス水吐出部と、前記戻り管から前記ポンプの吸入部へ微
   細気泡発生と大気泡発生の流れを切り替える切り替え手
   段Ｄが配設されるとともに、前記エジェクタ部の水流入
   部へは分岐管が配管されてなる気泡水流発生装置。
2. 【請求項２】エジェクタ部の上流側あるいは下流側の少
   なくとも一方のバイパス回路手段に、前記バイパス回路
   手段の開閉手段を設けた請求項１記載の気泡水流発生装
   置。