JP3550695B2 - 気泡発生装置 - Google Patents
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Description
【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3−14464号公報の開示例を図7〜図10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103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110を備えたノズルユニット111で構成されている。
【0003】
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。前記シャトルバルブ113は図8の如くスプリング115に付勢された円錐弁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は図9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。
【0004】
また低圧噴流ノズル109は、図10の如く流動通路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。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102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。
【0005】
この時にはポンプ103の吐出圧力は分岐管路114に作用し、吐出圧力が大きくなり、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に開成する。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力でポンプ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101へ噴出される。
【0006】
【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。
【0007】
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、大流量が必要で有るにもかかわらず、図8のシャトルバルブ113のジェット通路112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。
【0008】
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。このため高圧力の変化、すなわち図9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。すなわち従来の技術では、大気泡、微細気泡ともに上述したような実用上の課題があった。
【0009】
本発明は、上記課題を解決するもので、大気泡発生及び、微細気泡発生をともに安定化するものである。
【0010】
【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、この水槽に設けられた微細気泡発生部と大気泡発生部とからなる気泡噴流装置と、前記水槽の水を循環するポンプと、このポンプの吐出部と吸入部の間に設けたバイパス回路と、このバイパス回路から分岐し、大気泡発生部へ連通した第1往き管および微細気泡発生部へ連通した第2往き管と、前記第1往き管に設け、大気泡発生時に第1往き管と第2往き管、また微細気泡発生に第2往き管へ切り替える第1切り替え手段と、前記バイパス回路に設けた水流入部と空気流入部を有するエジェクタ部と、前記エジェクタの一部に設けた水と空気を負圧流入させる抵抗部と、前記空気流入部に設けた空気逆流防止装置と、この空気逆流防止装置と連通し空気量を調節する空気制御装置と、この空気制御装置の上流に設けた空気流入手段と、前記水槽の水をポンプの吸入部に吸入する戻り管と、この戻り管から分岐し、大気泡発生時にポンプの吸入部に連通した第1戻り管とエジェクタ部の水流入部に連通した第2戻り管に切り替え、微細気泡発生時に前記第2戻り管へと流れを切り替える第2切り替え手段と、大気泡発生動作及び微細気泡発生動作の制御を行 う制御手段とを備え、前記制御手段は、大気泡スイッチを「切」にしとたとき、ポンプ停止後、空気流入手段を開成し、微細気泡スイッチを「切」にしたとき、空気流入手段を閉成し、第2切り替え手段と第1切り替え手段をそれぞれ大気泡発生側に切り替え、一定時間遅延させてポンプを停止し、その後、空気流入手段を開成するようにしたものである。
【0011】
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技術手段に加えて、大気泡スイッチあるいは微細気泡スイッチを「切」にしたとき行われる一連の動作終了後、空気流入手段の開成状態を一定時間保持し、その後、閉成状態とするようにしたものである。
【0012】
【作用】
上記第1技術手段において、制御手段により、(a)大気泡発生の運転時には、エジェクタ部の空気流入部に設けた空気流入手段が閉成しているため、ポンプの吸入部の負圧がそのまま空気流入部から空気流入手段の間にかかることになる。運転を「切」、すなわちポンプの作動がOFFしても空気流入部に設けた空気逆流防止装置が働き閉成する。このとき空気逆流防止装置と連通し空気量を調節する空気制御装置、空気流入手段の間が、前記負圧の状態のままとなる。この負圧が大きくなる条件として、大気泡運転を連続使用(すなわち微細気泡運転をしないで)すると負圧が加算されるため、空気流入手段の開成に大トルクが必要となり、開成不能状態になりやすい。
【0013】
そのため大気泡発生の運転スイッチを「切」にすると、ポンプを停止後毎に、空気流入手段を開成することにより、負圧を大気圧に戻すことによって、微細気泡発生の運転スイッチを「入」にすると、小トルクで空気流入手段を開成できることになり、安定して微細気泡を発生することができる。
【0014】
また(b)微細気泡発生の運転スイッチを「切」にすると、空気流入手段を閉成し、ポンプの吸入部に流入する空気を無くし、第2切り替え手段と第1切り替え手段をそれぞれ大気泡発生側に切り替え、一定時間遅効させてポンプを停止する。このときポンプ、第1往き管および第2往き管内の未溶解の空気を水槽に排出させることにより、次の大気泡発生、微細気泡発生の安定化、すなわちポンプ作動の立ち上がりをスムーズすることができる。次にポンプを停止後、空気流入手段を一定時間開成する事により、上述の如く、小トルクで空気流入手段を開成することができる。
【0015】
また第2技術手段において、上記第1技術手段の一連の動作終了後、空気流入手段を一定時間開成後、閉成状態に切り替えることにより、次の大気泡発生、微細気泡発生の立ち上がり制御手段が簡素化、すなわち空気流入手段の閉成作動時間を無くすることができるため、立ち上がりを早くすることができる。
【0016】
【実施例】
以下本発明の一実施例につき、図1〜図4に従い説明する。図1は大気泡発生時の配管回路図を示し、1は気泡を水中に生じさせる浴槽等の水槽、2は微細気泡発生部、3は大気泡発生部を一体化し、水槽1の水中に気泡を生じさせる気泡噴流装置である。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7を有する。8はバイパス回路で、一端をポンプ5の吐出部6に、他端を吸入部7に接続するとともに、途中に第1往き管9と第2往き管10およびバイパス回路8を開成と閉止する第1切り替え手段11で、モータ式の3方弁よりなる。12は第1切り替え手段11とポンプ5の吸入部7の間に接続したエジェクタ部で、微細気泡発生時のみ空気を流入せしめる空気流入部13と微細気泡発生時と大気泡発生時に水槽1の水4を流入する水流入部14を備えている。
【0017】
15は水流入部14またはその近傍の第2戻り管18の管径を絞って形成した抵抗部で、エジェクタ部12に水と空気を負圧流入させるためのものである。16は水槽1の水4をポンプ5の吸入部7に連通した戻り管で、この戻り管16は微細気泡発生時に第2戻り管18に、大気泡発生時に第1戻り管17と第2戻り管18に戻り水を切り替える第2切り替え手段19で、モータ式の3方弁よりなる。20は空気流入部13またはその近傍に備えた空気逆流防止装置で、この空気逆流防止装置20は微細気泡発生時に空気量を制御する空気制御装置21に逆流する空気と水を防止し安定して空気を流入させるもので、空気流入手段22に連通している。
【0018】
23はポンプ5、第1切り替え手段11、第2切り替え手段19、空気流入手段22にそれぞれ結線した制御手段で、大気泡発生時にはポンプ5を作動、第2切り替え手段19を第1戻り管17と第2戻り管18に、また第1切り替え手段11を第1往き管9と第2往き管10にそれぞれ切り替え制御を行うようにシーケンスが構成されている。24は大気泡と微細気泡の気泡発生の選択指示を制御手段23に行う操作部で、大気泡用釦と微細気泡用釦を備えている。
【0019】
次に、図2のフローチャート8(ステップS1〜S3)にしたがい気泡停止の動作を説明する。大気泡運転から大気泡スイッチを切れば(S1)、ポンプ5の運転が停止される(S2)と同時、またはその後に続いて空気流入手段22を開成(S3)することによって、大気泡運転時に生じる空気流入部13の空気逆流防止装置20から空気流入手段22の連通部の負圧を大気圧に毎回戻すことによって、次の微細気泡運転の空気流入手段22の作動トルクを小さくすることができ、微細気泡発生の安定化と空気流入手段B22の耐久性を著しく向上することができる。
【0020】
次に図3は微細気泡発生時の配管回路図を示し、図1の実施例と同一構造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。微細気泡発生時には第1切り替え手段11を第2往き管10とバイパス回路8側に連通、また戻り管16に設けた第2切り替え手段19を第2戻り管18側のみに連通して、エジェクタ部12の水流入部14より流入することによって、バイパス回路および第2往き管10を昇圧する。昇圧後、空気流入手段22を開成して、空気制御装置21により流入する空気量を制御する。
【0021】
この空気制御装置21がなければ、流入する空気量が制御することができないため、多量の空気がポンプ5に流入するとポンプ5がエアーがみを生じ、昇圧することができなくなる。このように一定量の空気を流入することによって、空気は高圧溶解し、その一部が微細気泡発生部2により急激に減圧され微細気泡が発生する。
【0022】
上記実施例において、図4のフローチャートにしたがい気泡停止の動作を説明する。微細気泡スイッチを切れば(S4)、空気流入手段22を閉成する(S5)と、第2切り替え手段19を大気泡側に切り替える(S6)、すなわち第1戻り管17と第2戻り管18に連通。その後第1切り替え手段11を大気泡側に切り替える(S7)、すなわち第1往き管9と第2往き管10に連通する。そして連通後、ポンプ5を一定時間作動させ(S8)、ポンプ5および第1往き管9と第2往き管10から未溶解空気を水槽1に排出する。
【0023】
その後にポンプ5を停止(S9)後、図2と同様に大気泡運転となり、大気泡運転時に生じる空気流入部13の空気逆流防止装置20から空気流入手段22までの負圧が大きくなるため、空気流入手段22を開成する(S10)ことによって、図2と同様に大気圧に毎回戻すことができる。その作用効果は図2に詳述したもの同一である。
【0024】
次に本発明の他の実施例を図5、図6のフローチャートを用いて説明する。これらの図は図2、図4にさらに空気流入手段22を一定時間開成させた後、空気流入手段22を閉成するローラステップを加えた制御手段としたものである。この制御手段にすることによって、次の気泡運転、すなわち大気泡発生、微細気泡発生までの作動時間を短縮して、立ち上がりを早くすることができる。
【0025】
本発明では大気泡発生用の空気流入手段について未図示であるが、ポンプ5を停止したとき、大気泡発生用の空気流入手段は開成または閉成のどちらでもよいが、特に微細気泡の運転スイッチを「切」の場合、空気流入手段は閉成する方が望ましい。なぜなら閉成すると循環量が多くなること、静音循環ができることなどの利点もある。
【0026】
【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、気泡発生運転後に、運転スイッチを「切」にするとポンプを停止し、空気流入手段を開成することにより、空気逆流防止装置から空気流入手段の連通部の負圧を大気圧に戻すことによって、空気流入手段の作動トルクを小さくして、次の微細気泡発生運転時に空気流入手段の開成を容易にすることができ、安定した微細気泡が発生できる。また空気流入手段の作動トルクが小さく耐久性を著しく向上することができる。
【0027】
また本発明の請求項2記載の気泡発生装置は、大気泡スイッチあるいは微細気泡スイッチを「切」にしたとき行われる一連の動作終了後、空気流入手段の開成状態を一定時間保持し、その後、閉成状態とすることによって、次の気泡発生までの作動時間を短縮して、立ち上がりを早くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における気泡発生装置の大気泡発生時を示す構成図
【図2】同装置の制御手段の動作フローチャート
【図3】同装置の微細気泡発生時を示す構成図
【図4】同装置の制御手段の動作フローチャート
【図5】本発明の他の実施例における気泡発生装置の大気泡発生時の制御手段の動作フローチャート
【図6】同装置の微細気泡発生時の制御手段の動作フローチャート
【図7】従来の噴流浴装置を示すシステム構成図
【図8】同装置のシャトルバルブの断面図
【図9】同装置のレリーフバルブの断面図
【図10】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 吸入部
8 バイパス回路
9 第1往き管
10 第2往き管
11 第1切り替え手段
12 エジェクタ部
13 空気流入部
14 水流入部
16 戻り管
17 第1戻り管
18 第2戻り管
19 第2切り替え手段
20 空気逆流防止装置
21 空気制御装置
22 空気流入手段
23 制御手段
【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3−14464号公報の開示例を図7〜図10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103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110を備えたノズルユニット111で構成されている。
【0003】
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。前記シャトルバルブ113は図8の如くスプリング115に付勢された円錐弁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は図9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。
【0004】
また低圧噴流ノズル109は、図10の如く流動通路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。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102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。
【0005】
この時にはポンプ103の吐出圧力は分岐管路114に作用し、吐出圧力が大きくなり、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に開成する。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力でポンプ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101へ噴出される。
【0006】
【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。
【0007】
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、大流量が必要で有るにもかかわらず、図8のシャトルバルブ113のジェット通路112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。
【0008】
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。このため高圧力の変化、すなわち図9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。すなわち従来の技術では、大気泡、微細気泡ともに上述したような実用上の課題があった。
【0009】
本発明は、上記課題を解決するもので、大気泡発生及び、微細気泡発生をともに安定化するものである。
【0010】
【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、この水槽に設けられた微細気泡発生部と大気泡発生部とからなる気泡噴流装置と、前記水槽の水を循環するポンプと、このポンプの吐出部と吸入部の間に設けたバイパス回路と、このバイパス回路から分岐し、大気泡発生部へ連通した第1往き管および微細気泡発生部へ連通した第2往き管と、前記第1往き管に設け、大気泡発生時に第1往き管と第2往き管、また微細気泡発生に第2往き管へ切り替える第1切り替え手段と、前記バイパス回路に設けた水流入部と空気流入部を有するエジェクタ部と、前記エジェクタの一部に設けた水と空気を負圧流入させる抵抗部と、前記空気流入部に設けた空気逆流防止装置と、この空気逆流防止装置と連通し空気量を調節する空気制御装置と、この空気制御装置の上流に設けた空気流入手段と、前記水槽の水をポンプの吸入部に吸入する戻り管と、この戻り管から分岐し、大気泡発生時にポンプの吸入部に連通した第1戻り管とエジェクタ部の水流入部に連通した第2戻り管に切り替え、微細気泡発生時に前記第2戻り管へと流れを切り替える第2切り替え手段と、大気泡発生動作及び微細気泡発生動作の制御を行 う制御手段とを備え、前記制御手段は、大気泡スイッチを「切」にしとたとき、ポンプ停止後、空気流入手段を開成し、微細気泡スイッチを「切」にしたとき、空気流入手段を閉成し、第2切り替え手段と第1切り替え手段をそれぞれ大気泡発生側に切り替え、一定時間遅延させてポンプを停止し、その後、空気流入手段を開成するようにしたものである。
【0011】
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技術手段に加えて、大気泡スイッチあるいは微細気泡スイッチを「切」にしたとき行われる一連の動作終了後、空気流入手段の開成状態を一定時間保持し、その後、閉成状態とするようにしたものである。
【0012】
【作用】
上記第1技術手段において、制御手段により、(a)大気泡発生の運転時には、エジェクタ部の空気流入部に設けた空気流入手段が閉成しているため、ポンプの吸入部の負圧がそのまま空気流入部から空気流入手段の間にかかることになる。運転を「切」、すなわちポンプの作動がOFFしても空気流入部に設けた空気逆流防止装置が働き閉成する。このとき空気逆流防止装置と連通し空気量を調節する空気制御装置、空気流入手段の間が、前記負圧の状態のままとなる。この負圧が大きくなる条件として、大気泡運転を連続使用(すなわち微細気泡運転をしないで)すると負圧が加算されるため、空気流入手段の開成に大トルクが必要となり、開成不能状態になりやすい。
【0013】
そのため大気泡発生の運転スイッチを「切」にすると、ポンプを停止後毎に、空気流入手段を開成することにより、負圧を大気圧に戻すことによって、微細気泡発生の運転スイッチを「入」にすると、小トルクで空気流入手段を開成できることになり、安定して微細気泡を発生することができる。
【0014】
また(b)微細気泡発生の運転スイッチを「切」にすると、空気流入手段を閉成し、ポンプの吸入部に流入する空気を無くし、第2切り替え手段と第1切り替え手段をそれぞれ大気泡発生側に切り替え、一定時間遅効させてポンプを停止する。このときポンプ、第1往き管および第2往き管内の未溶解の空気を水槽に排出させることにより、次の大気泡発生、微細気泡発生の安定化、すなわちポンプ作動の立ち上がりをスムーズすることができる。次にポンプを停止後、空気流入手段を一定時間開成する事により、上述の如く、小トルクで空気流入手段を開成することができる。
【0015】
また第2技術手段において、上記第1技術手段の一連の動作終了後、空気流入手段を一定時間開成後、閉成状態に切り替えることにより、次の大気泡発生、微細気泡発生の立ち上がり制御手段が簡素化、すなわち空気流入手段の閉成作動時間を無くすることができるため、立ち上がりを早くすることができる。
【0016】
【実施例】
以下本発明の一実施例につき、図1〜図4に従い説明する。図1は大気泡発生時の配管回路図を示し、1は気泡を水中に生じさせる浴槽等の水槽、2は微細気泡発生部、3は大気泡発生部を一体化し、水槽1の水中に気泡を生じさせる気泡噴流装置である。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7を有する。8はバイパス回路で、一端をポンプ5の吐出部6に、他端を吸入部7に接続するとともに、途中に第1往き管9と第2往き管10およびバイパス回路8を開成と閉止する第1切り替え手段11で、モータ式の3方弁よりなる。12は第1切り替え手段11とポンプ5の吸入部7の間に接続したエジェクタ部で、微細気泡発生時のみ空気を流入せしめる空気流入部13と微細気泡発生時と大気泡発生時に水槽1の水4を流入する水流入部14を備えている。
【0017】
15は水流入部14またはその近傍の第2戻り管18の管径を絞って形成した抵抗部で、エジェクタ部12に水と空気を負圧流入させるためのものである。16は水槽1の水4をポンプ5の吸入部7に連通した戻り管で、この戻り管16は微細気泡発生時に第2戻り管18に、大気泡発生時に第1戻り管17と第2戻り管18に戻り水を切り替える第2切り替え手段19で、モータ式の3方弁よりなる。20は空気流入部13またはその近傍に備えた空気逆流防止装置で、この空気逆流防止装置20は微細気泡発生時に空気量を制御する空気制御装置21に逆流する空気と水を防止し安定して空気を流入させるもので、空気流入手段22に連通している。
【0018】
23はポンプ5、第1切り替え手段11、第2切り替え手段19、空気流入手段22にそれぞれ結線した制御手段で、大気泡発生時にはポンプ5を作動、第2切り替え手段19を第1戻り管17と第2戻り管18に、また第1切り替え手段11を第1往き管9と第2往き管10にそれぞれ切り替え制御を行うようにシーケンスが構成されている。24は大気泡と微細気泡の気泡発生の選択指示を制御手段23に行う操作部で、大気泡用釦と微細気泡用釦を備えている。
【0019】
次に、図2のフローチャート8(ステップS1〜S3)にしたがい気泡停止の動作を説明する。大気泡運転から大気泡スイッチを切れば(S1)、ポンプ5の運転が停止される(S2)と同時、またはその後に続いて空気流入手段22を開成(S3)することによって、大気泡運転時に生じる空気流入部13の空気逆流防止装置20から空気流入手段22の連通部の負圧を大気圧に毎回戻すことによって、次の微細気泡運転の空気流入手段22の作動トルクを小さくすることができ、微細気泡発生の安定化と空気流入手段B22の耐久性を著しく向上することができる。
【0020】
次に図3は微細気泡発生時の配管回路図を示し、図1の実施例と同一構造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。微細気泡発生時には第1切り替え手段11を第2往き管10とバイパス回路8側に連通、また戻り管16に設けた第2切り替え手段19を第2戻り管18側のみに連通して、エジェクタ部12の水流入部14より流入することによって、バイパス回路および第2往き管10を昇圧する。昇圧後、空気流入手段22を開成して、空気制御装置21により流入する空気量を制御する。
【0021】
この空気制御装置21がなければ、流入する空気量が制御することができないため、多量の空気がポンプ5に流入するとポンプ5がエアーがみを生じ、昇圧することができなくなる。このように一定量の空気を流入することによって、空気は高圧溶解し、その一部が微細気泡発生部2により急激に減圧され微細気泡が発生する。
【0022】
上記実施例において、図4のフローチャートにしたがい気泡停止の動作を説明する。微細気泡スイッチを切れば(S4)、空気流入手段22を閉成する(S5)と、第2切り替え手段19を大気泡側に切り替える(S6)、すなわち第1戻り管17と第2戻り管18に連通。その後第1切り替え手段11を大気泡側に切り替える(S7)、すなわち第1往き管9と第2往き管10に連通する。そして連通後、ポンプ5を一定時間作動させ(S8)、ポンプ5および第1往き管9と第2往き管10から未溶解空気を水槽1に排出する。
【0023】
その後にポンプ5を停止(S9)後、図2と同様に大気泡運転となり、大気泡運転時に生じる空気流入部13の空気逆流防止装置20から空気流入手段22までの負圧が大きくなるため、空気流入手段22を開成する(S10)ことによって、図2と同様に大気圧に毎回戻すことができる。その作用効果は図2に詳述したもの同一である。
【0024】
次に本発明の他の実施例を図5、図6のフローチャートを用いて説明する。これらの図は図2、図4にさらに空気流入手段22を一定時間開成させた後、空気流入手段22を閉成するローラステップを加えた制御手段としたものである。この制御手段にすることによって、次の気泡運転、すなわち大気泡発生、微細気泡発生までの作動時間を短縮して、立ち上がりを早くすることができる。
【0025】
本発明では大気泡発生用の空気流入手段について未図示であるが、ポンプ5を停止したとき、大気泡発生用の空気流入手段は開成または閉成のどちらでもよいが、特に微細気泡の運転スイッチを「切」の場合、空気流入手段は閉成する方が望ましい。なぜなら閉成すると循環量が多くなること、静音循環ができることなどの利点もある。
【0026】
【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、気泡発生運転後に、運転スイッチを「切」にするとポンプを停止し、空気流入手段を開成することにより、空気逆流防止装置から空気流入手段の連通部の負圧を大気圧に戻すことによって、空気流入手段の作動トルクを小さくして、次の微細気泡発生運転時に空気流入手段の開成を容易にすることができ、安定した微細気泡が発生できる。また空気流入手段の作動トルクが小さく耐久性を著しく向上することができる。
【0027】
また本発明の請求項2記載の気泡発生装置は、大気泡スイッチあるいは微細気泡スイッチを「切」にしたとき行われる一連の動作終了後、空気流入手段の開成状態を一定時間保持し、その後、閉成状態とすることによって、次の気泡発生までの作動時間を短縮して、立ち上がりを早くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における気泡発生装置の大気泡発生時を示す構成図
【図2】同装置の制御手段の動作フローチャート
【図3】同装置の微細気泡発生時を示す構成図
【図4】同装置の制御手段の動作フローチャート
【図5】本発明の他の実施例における気泡発生装置の大気泡発生時の制御手段の動作フローチャート
【図6】同装置の微細気泡発生時の制御手段の動作フローチャート
【図7】従来の噴流浴装置を示すシステム構成図
【図8】同装置のシャトルバルブの断面図
【図9】同装置のレリーフバルブの断面図
【図10】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 吸入部
8 バイパス回路
9 第1往き管
10 第2往き管
11 第1切り替え手段
12 エジェクタ部
13 空気流入部
14 水流入部
16 戻り管
17 第1戻り管
18 第2戻り管
19 第2切り替え手段
20 空気逆流防止装置
21 空気制御装置
22 空気流入手段
23 制御手段
Claims (2)
- 水槽と、この水槽に設けられた微細気泡発生部と大気泡発生部とからなる気泡噴流装置と、前記水槽の水を循環するポンプと、このポンプの吐出部と吸入部の間に設けたバイパス回路と、このバイパス回路から分岐し、大気泡発生部へ連通した第1往き管および微細気泡発生部へ連通した第2往き管と、前記第1往き管に設け、大気泡発生時に第1往き管と第2往き管、また微細気泡発生に第2往き管へ切り替える第1切り替え手段と、前記バイパス回路に設けた水流入部と空気流入部を有するエジェクタ部と、前記エジェクタの一部に設けた水と空気を負圧流入させる抵抗部と、前記空気流入部に設けた空気逆流防止装置と、この空気逆流防止装置と連通し空気量を調節する空気制御装置と、この空気制御装置の上流に設けた空気流入手段と、前記水槽の水をポンプの吸入部に吸入する戻り管と、この戻り管から分岐し、大気泡発生時にポンプの吸入部に連通した第1戻り管とエジェクタ部の水流入部に連通した第2戻り管に切り替え、微細気泡発生時に前記第2戻り管へと流れを切り替える第2切り替え手段と、大気泡発生動作及び微細気泡発生動作の制御を行う制御手段とを備え、前記制御手段は、大気泡スイッチを「切」にしとたとき、ポンプ停止後、空気流入手段を開成し、微細気泡スイッチを「切」にしたとき、空気流入手段を閉成し、第2切り替え手段と第1切り替え手段をそれぞれ大気泡発生側に切り替え、一定時間遅延させてポンプを停止し、その後、空気流入手段を開成するようにした気泡発生装置。
- 請求項1において、大気泡スイッチあるいは微細気泡スイッチを「切」にしたとき行われる一連の動作終了後、空気流入手段の開成状態を一定時間保持し、その後、閉成状態とするようにした請求項1記載の気泡発生装置。
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