JP3567489B2 - 気泡発生装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、浴槽内に気泡を発生させる気泡発生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３、図４に示すように、浴槽１と浴槽１に設けられた微少断面積の流路（図示せず）をもった微細気泡発生手段２および大気泡噴出手段３からなる気泡噴出装置４と、浴槽１内の水を循環させる循環ポンプ５と、循環ポンプ５の吐出側と吸込側を接続するバイパス路６と、バイパス路６に設けたエジェクタ７と、循環ポンプ５とエジェクタ７の間に設けられたバイパス開閉手段８と、循環ポンプ５とバイパス開閉手段８の間から大気泡噴出手段３に配管された往き管９と、この往き管９に設けられた開閉手段１０と、エジェクタ７とバイパス開閉手段８の間から微細気泡発生手段２に配管された送り管１１と、この送り管１１に設けられた逆止手段１２と、往き管９に設けられ開閉手段１０の下流側で往き管９から送り管１１への方向へのみ流れるバイパス管１３と、循環ポンプ５と浴槽１を接続する戻り管１４と、戻り管１４に設けられ循環ポンプ５への吸引方向を前記エジェクタ７の吸入部側および戻り管１４側に切り替える切り替え手段１５と、切り替え手段１５からエジェクタ７に配管された吸い込み管１６とエジェクタ７と大気とを接続した空気導入手段１７とで構成されていた。
【０００３】
次に動作を図３、図４で説明する。微細気泡発生時には循環ポンプ５を運転すると水は戻り管１４から吸い込み管１６、エジェクタ７、バイパス路６、切り替え手段１５を介して循環ポンプ５に吸引される。このときバイパス路６及び送り管１１内の圧力は高圧になる。このとき開閉手段１０は閉であり、切り替え手段１５はエジェクタ７側と循環ポンプ５が連通するように切り替えられている。さらに空気導入手段１７から吸引された空気はエジェクタ７から吸引され、バイパス路６内で高圧になった水と混合され加圧溶解される。その後加圧溶解された水はバイパス路６を循環しながら、一部は送り管１１へと送られる。送り管１１へ送られた水は微細気泡発生手段２で減圧されて微細気泡が発生し浴槽１内に吐出される。
【０００４】
大気泡発生時には循環ポンプ５を運転すると水は戻り管１４から切り替え手段１５を介して循環ポンプ５に吸引される。このとき開閉手段１０は開であり、切り替え手段１５は戻り管１４側と循環ポンプ５が連通するように切り替えられている。さらに水は循環ポンプ５から往き管９に送られ、開閉手段１０を通過して大気泡噴出手段３に送られる。これと共に往き管９からバイパス管１３を通過して送り管１１を通過して大気泡噴出手段３に送られる。ここで大気泡が浴槽内に発生する（特願平５−３７９２号公報）。
【０００５】
【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、微細気泡発生時に気液分離タンク内に収集した余剰空気を排出する際に副吐出管に流れる水を利用して余剰空気を排出しているために余剰空気を排出させるのに時間がかかるうえに完全に排出させることができなかった。本発明は微細気泡発生時に余剰空気を収集する気液分離タンクを微細気泡発生運転前に気液分離タンク内の余剰空気を完全に排出可能にし、気液分離タンクの容積を小さくした気泡発生装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は第一の目的を達成するため、浴槽と、浴槽に設けられた気泡発生ノズルと、気泡発生ノズルに設けられた微細気泡発生手段と、浴槽の水を循環する循環ポンプと、循環ポンプと浴槽との間に設けられた三方弁と、三方弁と気泡発生ノズルとを接続する戻り管と、循環ポンプ吐出側に設けられた分岐部と、分岐部と三方弁を接続するバイパス回路と、バイパス回路に設けられたバイパス二方弁と、バイパス回路に設けられバイパス二方弁の下流側に設けられたエジェクタと、エジェクタに設けられた水吸引部及び空気吸引部と、空気吸引部に接続された一定空気量吸引手段と、水吸引部と戻り管とを接続する吸い込み管と、分岐部の下流側に設けられた気液分離タンクと、気液分離タンクと分岐部を接続する吐出管と、気液分離タンク上部と気泡発生ノズルとを接続する主吐出管と、気液分離タンク下部と微細気泡発生手段とを接続する副吐出管と、主吐出管に設けられた二方弁と、副吐出管に設けられた逆止弁とで構成したものである。
【０００７】
さらに第二の目的を達成するために気液分離タンクと、気液分離タンク内に設けた吐出口と、主吐出管とで構成したものである。
【０００８】
【作用】
本発明は上記した構成により、微細気泡発生運転時には気液分離タンクに加圧溶解した時の余剰空気が分離して収集される。この時、水の流れは気液分離タンク内で余剰空気と加圧水が分離されて余剰空気は浮力で気液分離タンク上方へ集まり、加圧水のみが気液分離タンク下方へ流れる。また大気泡発生運転時、あるいは大気泡発生運転時の水回路で循環ポンプを運転したときには、上記と同様に余剰空気が気液分離タンクの上方に集められる。この時は気液分離タンクの上方に接続された主吐出管から浮力を利用して余剰空気が気液分離タンクを流れる水とともに流し出される。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明における一実施例を添付図面に基づいて説明する。図１〜図２において、１８は浴槽であり浴槽１８には微細気泡発生手段１９を備えた気泡発生ノズル２０が設けられている。また２１は循環ポンプであり、循環ポンプ２１の吸い込み側と浴槽１８との間は三方弁２２を介して戻り管２３で接続されている。さらに循環ポンプ２１の吐出側には分岐部２４が設けられ、分岐部２４と三方弁２２はバイパス二方弁２５、エジェクタ２６を介してバイパス回路２７が設けられている。また分岐部２４の下流側には吐出管２８、逆止弁２９を介して気液分離タンク３０が設けられている。また気液分離タンク３０内には水の吐出する吐出口３１が吐出管２８より上方に位置するように設けられている。また気液分離タンク３０の上部から気泡発生ノズル２０へは二方弁３２を介して主吐出管３３が設けられている。さらに気液分離タンク３０の下部から微細気泡発生手段１９へは副吐出管３４が設けられている。さらにエジェクタ２６には水吸引部３５、空気吸引部３６が設けられている。また水吸引部３５と戻り管２３は吸い込み管３７で接続されている。またエジェクタ２６の空気吸引部３６と大気とは逆止弁３８、圧力制御手段である定流量ガバナ３９、電磁弁４０を介して空気管４１が設けられている。さらに大気泡噴出手段である気泡発生ノズル２０と大気とは電磁弁４２を介して空気管４３が設けられている。４４は水の流れを示す矢印、４５は空気の流れを示す矢印、４６は微細気泡、４７は大（ジェット）気泡を示す。
【００１０】
次に本発明における動作を図１〜図２により説明する。微細気泡発生時の動作を図１により説明する。循環ポンプ２１を運転すると、循環ポンプ２１から出た水は分岐部２４に流れる。さらにバイパス回路２７に流れると共に、副吐出管３４に流れる。このときエジェクタ２６の吸引作用により、戻り管２３の水は吸い込み管３７を介して水吸引部３５からバイパス回路２７に吸引される。このように水が吸引されると循環ポンプ２１の吸込側の圧力が高くなる。吸込側の圧力が高くなるにつれて循環ポンプ２１の吐出側の圧力も高くなり、循環ポンプ２１からは高圧の水がバイパス回路２７および副吐出管３４へと送られる。この時、電磁弁４０が開成され、空気は定流量ガバナ３９、逆止弁３８を介して空気吸引部３６から吸引される。さらにエジェクタ２６の空気吸引部３６で吸引された空気はバイパス回路２７および循環ポンプ２１で加圧された水と混合して加圧溶解される。さらに空気を加圧溶解した水は分岐部２４から吐出管２８に流れ気液分離タンク３０内にある吐出口３１から気液分離タンク３０内に吐出される。吐出口３１から吐出された加圧溶解された水は余剰空気と加圧水に分離され、余剰空気は気液分離タンク３０の上方に、空気を溶解した加圧水は気液分離タンク３０の下方へと送られる。気液分離タンク３０では余剰空気が分離されから、副吐出管３４を通過して微細気泡発生手段１９へと送られる。微細気泡発生手段１９へ送られた水は、微小断面流路（図示せず）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減圧され微細気泡となり浴槽１８に噴出される。また気液分離タンク３０の上流部には逆止弁２９が設けられているので、ポンプ２１が停止して副吐出管３４およびポンプ２１の圧力が下がっても空気を加圧溶解した水は副吐出管３４を逆流せずに浴槽１８側へ送られ、副吐出管３４内に出現する空気も水とともに浴槽１８側へ排出され、循環ポンプ２１内には水が逆流せず、空気が溜まりにくい。微細気泡発生動作においては定流量ガバナ３９の働きによりエジェクタ２６の空気吸引部３６の圧力は、循環ポンプ２１の設置高さが浴槽１８に対して変化しても常に一定となるように構成されている。しかも万一空気吸引部３６の圧力が大気圧より高圧になっても、逆止弁３８によって逆流しない。このため空気が即座に吸引され加圧溶解を可能にしている。したがって逆止弁３８、定流量ガバナ３９、電磁弁４０からなる空気導入手段から空気吸引部３６に吸引される空気量は一定量で安定して供給されることになる。
【００１１】
次に大気泡噴出時の動作を図２により説明する。図２において循環ポンプ２１を運転すると、循環ポンプ２１から出た水は分岐部２４から吐出管２８、逆止弁２９、気液分離タンク３０を介して主吐出管３３または副吐出管３４を通過して気泡発生ノズル２０に送られる。このとき気液分離タンク３０の上方に溜まっていた余剰空気があれば空気の浮力を利用して主吐出管３３を通過して気泡発生ノズル２０から浴槽１８内に排出される。以上のように気泡発生ノズルに水が流れると水流による負圧が発生し、空気が電磁弁４２、空気管４３を介して吸引され、大（ジェット）気泡となって浴槽１８に噴出される。
【００１２】
また大気泡運転を微細気泡運転時に続けて行うことにより、気液分離タンク３０内に溜まった空気を、主吐出管３３を通過させて浴槽１８内に噴出することができ、配管回路中の空気を強制的に取り除くことが可能である。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の気泡発生装置によれば次の効果が得られる。上記した構成により、微細気泡発生時に気液分離タンク３０内に収集された余剰空気は大気泡運転を行うことで、気液分離タンク３０内の余剰空気を短時間で完全に排出することができる。また完全に余剰空気を排出できるために余剰空気を収集することにおいて気液分離タンク３０の容積を有効に使えるために気液分離タンク３０の容積を小さくすることができる。また気液分離タンク３０内に設けた吐出口３１を吐出管２８より上方に設置したために循環ポンプ２１を停止した時に循環ポンプ２１内、バイパス回路２７内に残っていた余剰空気が浮力を利用して気液分離タンク３０内に自動的に収集できる。このため循環ポンプ２１を再運転したときにエア噛みが起こることなくすぐに循環ポンプ２１を正常に動作させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における気泡発生装置の微細気泡発生時の状態を示すシステム構成図
【図２】同装置の大気泡発生時の状態を示すシステム構成図
【図３】従来の気泡発生装置の微細気泡発生時の状態を示すシステム構成図
【図４】同装置の大気泡発生時の状態を示すシステム構成図
【符号の説明】
１８ 浴槽
１９ 微細気泡発生手段
２０ 気泡発生ノズル
２１ 循環ポンプ
２２ 三方弁
２３ 戻り管
２４ 分岐部
２５ バイパス二方弁
２６ エジェクタ
２７ バイパス回路
２８ 吐出管
２９ 逆止弁
３０ 気液分離タンク
３１ 吐出口
３２ 二方弁
３３ 主吐出管
３４ 副吐出管
３５ 水吸引部
３６ 空気吸引部
３７ 吸引管
３８ 逆止弁
３９ 定流量ガバナ

Claims (2)

1. 浴槽と、前記浴槽に設けられた気泡発生ノズルと、前記気泡発生ノズルに設けられた微細気泡発生手段と、前記浴槽の水を循環する循環ポンプと、前記循環ポンプと前記浴槽との間に設けられた三方弁と、前記三方弁と前記気泡発生ノズルとを接続する戻り管と、前記循環ポンプ吐出側に設けられた分岐部と、前記分岐部と前記三方弁を接続するバイパス回路と、前記バイパス回路に設けられたバイパス二方弁と、前記バイパス回路に設けられバイパス二方弁の下流側に設けられたエジェクタと、前記エジェクタに設けられた水吸引部及び空気吸引部と、前記空気吸引部に接続された一定空気量吸引手段と、前記水吸引部と前記戻り管とを接続する吸い込み管と、前記分岐部の下流側に設けられた気液分離タンクと、前記気液分離タンクと前記分岐部を接続する吐出管と、前記気液分離タンク上部と前記気泡発生ノズルとを接続する主吐出管と、前記気液分離タンク下部と前記微細気泡発生手段とを接続する副吐出管と、前記主吐出管に設けられた二方弁と、前記吐出管に設けられた逆止弁とからなる気泡発生装置。
2. 気液分離タンクの吐出口を吐出管より上方に設けた請求項１記載の気泡発生装置。

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