JP4561738B2 - Microbubble generator - Google Patents
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Description
本発明は、噴射騒音を低減できる微細気泡発生装置に関する。 The present invention relates to a fine bubble generator that can reduce injection noise.
従来、液体中に気体が加圧溶解された気液溶解流体を減圧手段で圧力開放して、微細気泡を発生させながら吐出ノズルから浴槽内に噴射吐出させるようにした微細気泡発生装置がある(特許文献1参照)。
しかしながら、吐出ノズルによる微細気泡発生時の噴射騒音が浴槽から浴室内にそのまま放射されるという問題があった。 However, there has been a problem that the injection noise when fine bubbles are generated by the discharge nozzle is directly radiated from the bathtub into the bathroom.
本発明は、前記問題を解消するためになされたもので、噴射騒音を効果的に低減することができる微細気泡発生装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a fine bubble generator capable of effectively reducing injection noise.
前記課題を解決するために、本発明は、液体中に気体が加圧溶解された気液溶解流体を減圧手段で圧力開放して、微細気泡を発生させながら吐出ノズルから噴射吐出させる微細気泡発生装置であって、前記吐出ノズルのノズル本体に、前記減圧手段であるベンチュリ管が設けられ、このベンチュリ管の吐出口よりも吐出方向に突出する筒状突出部が形成され、この突出部の内周面に、筒状吸音シートが内嵌めされて保持されていて、前記吸音シートは、ベンチュリ管の吐出口の近傍が硬質部に形成されていることを特徴とする微細気泡発生装置を提供するものである。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a method for generating fine bubbles in which a gas-liquid dissolved fluid in which a gas is pressurized and dissolved in a liquid is depressurized by a decompression unit and ejected and discharged from a discharge nozzle while generating fine bubbles. In the apparatus, a venturi tube as the pressure reducing means is provided in the nozzle body of the discharge nozzle, and a cylindrical protrusion that protrudes in the discharge direction from the discharge port of the venturi tube is formed. Provided is a fine bubble generating device characterized in that a cylindrical sound-absorbing sheet is fitted and held on a peripheral surface, and the sound-absorbing sheet is formed in a hard part near the discharge port of a venturi tube. Is.
請求項2のように、前記ベンチュリ管は、複数個が並列で設けられている構成とすることができる。 According to a second aspect of the present invention, a plurality of the venturi tubes can be provided in parallel.
請求項3のように、前記吸音シートの内周面に、金網状体でなる筒状静音メッシュが内嵌めされて保持されている構成とすることが好ましい。 According to a third aspect of the present invention, it is preferable that a cylindrical silent mesh made of a wire mesh is fitted and held on the inner peripheral surface of the sound absorbing sheet.
本発明によれば、ノズル本体のベンチュリ管の吐出口よりも吐出方向に突出する筒状突出部の内周面に、筒状吸音シートを内嵌めで保持しているから、吸音シートの表面での微細な渦流の整流作用で騒音が低減され、加えて吸音シートによる脈動の吸収減衰作用によって、吐出ノズル、つまりはベンチュリ管で発生する噴射騒音が効果的に低減されるようになる。また、ノズル本体の突出部、すなわち噴射騒音源であるベンチュリ管の吐出口近傍に吸音シートを設けることで、噴射騒音をより効果的に低減できるようになる。
また、吸音シートは通常は軟質であって、ベンチュリ管の吐出口の近傍では微細気泡の発生を妨げることになるが、ベンチュリ管の吐出口の近傍を硬質部とすることで、微細気泡の発生が妨げられないようになる。
According to the present invention, the cylindrical sound-absorbing sheet is held on the inner peripheral surface of the cylindrical protruding portion that protrudes in the discharge direction from the discharge port of the venturi pipe of the nozzle body, so that the surface of the sound-absorbing sheet is The noise is reduced by the rectifying action of the fine vortex flow, and the injection noise generated in the discharge nozzle, that is, the venturi pipe is effectively reduced by the absorption and damping action of the pulsation by the sound absorbing sheet. Further, by providing a sound absorbing sheet in the vicinity of the protruding portion of the nozzle body, that is, the outlet of the venturi pipe, which is an injection noise source, the injection noise can be more effectively reduced.
In addition, the sound absorbing sheet is usually soft and prevents the generation of fine bubbles in the vicinity of the venturi discharge port. However, by making the vicinity of the venturi discharge port a hard part, the generation of fine bubbles Will not be disturbed.
請求項2によれば、複数個のベンチュリ管が並列で設けられている場合では、各ベンチュリ管で発生する噴射騒音を一括して低減できるようになる。 According to the second aspect, in the case where a plurality of venturi pipes are provided in parallel, the injection noise generated in each venturi pipe can be collectively reduced.
請求項3によれば、吸音シートの内周面に、金網状体でなる筒状静音メッシュを内嵌めで保持しているから、静音メッシュによる脈動の拡散減衰(整流)作用によって吐出ノズルで発生する噴射騒音がより低減されるようになる。また、静音メッシュの裏側に吸音シートを配置しているので、吸音シートが噴射液流の抵抗にならないとともに、吸音シートが噴射液流中に飛散することもない。さらに、ベンチュリ管を有するノズル本体に、吸音シートと静音メッシュとを組み込んでユニット化することができる。 According to the third aspect of the present invention, since the cylindrical silent mesh made of a wire mesh is held on the inner peripheral surface of the sound absorbing sheet by an internal fit, it is generated at the discharge nozzle due to the diffusion attenuation (rectification) action of the pulsation by the silent mesh. The injection noise is reduced more. Further, since the sound absorbing sheet is disposed on the back side of the silent mesh, the sound absorbing sheet does not become a resistance to the jet liquid flow, and the sound absorbing sheet does not scatter in the jet liquid flow. Furthermore, a sound absorbing sheet and a silent mesh can be incorporated into a nozzle body having a venturi tube to form a unit.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、例えば、浴槽1内の浴水中に微細気泡を発生させる微細気泡発生装置の基本構成図であり、浴槽1の内側面に吸込口2と吐出口3とが設けられ、浴槽1のフランジ部に空気吸込口4が設けられている。
FIG. 1 is a basic configuration diagram of a microbubble generator that generates microbubbles in bath water in a bathtub 1, for example, and a
吸込口2は、接続管5を介してポンプ6の吸い込み側に接続され、ポンプ6の吐出側は流入管7を介して気体溶解装置8の吸込側の噴射口9に接続されている。気体溶解装置8の吐出側の流出口10は、流出管11を介して圧力開放部となるベンチュリ管12の一端に接続され、ベンチュリ管12の他端は接続管13を介して浴槽1の側面に設置された吐出口3に接続されている。また、空気吸込口4は、ポンプ6と気体溶解装置8との間の流入管7に接続管14を介して接続され、接続管14には、逆止弁15が設けられている。
The
そして、気体が溶解した湯水が吐出口3より浴槽1内の浴水中に吐出されると、浴水中で溶解気体が析出して微細気泡が発生するようになる。
And when the hot water which gas melt | dissolved is discharged in the bath water in the bathtub 1 from the
前記気体溶解装置8は、図2および図3に詳細に示すように、断面円形の直筒状をした側壁部21と、この側壁部21の両側の端部を閉塞する端壁部22とからなる筒状体23で構成されて、長手方向すなわち略円筒状をした側壁部21の中心軸イ(図2の一点鎖線参照)が水平方向ロ(図2の矢印参照)に対して10〜45度の傾斜角度θで傾斜する姿勢で配置されている。
As shown in detail in FIG. 2 and FIG. 3, the gas dissolving
この傾斜姿勢の筒状体23は、上方側の端部が上流側Aの端部になるとともに、下方側の端部が下流側Bの端部となり、上流側Aに気液混合流体を筒状体23内に噴射するための噴射口9を形成されるとともに、下流側Bに液体を筒状体23内から流出する流出口10が形成されている。
The
筒状体23内には、溶質となる例えば空気等の気体と、溶媒となる例えば水等の液体とが貯留されるもので、略円筒状をした側壁部21の上下方向の略中央付近には気体と液体との界面24が位置し、界面24より上部の上流側Aの部分は、気体が貯留される気体貯留部25になるとともに、界面24より下流側Bの部分は、液体が貯留される液体貯留部26となる。
In the
前記噴射口9は、気体貯留部25の内壁面(界面24より上流側Aの側壁部21または端壁部22の内壁面)か、界面24寄りの位置か、あるいは界面24より若干下側の液体貯留部26の内壁面(界面24より下流側Bの側壁部21の内壁面)に形成され、流出口10は、液体貯留部26の端部付近の内壁面(界面24より下流側Bの側壁部21または端壁部22の内壁面)に形成される。
The
筒状体23の側壁部21には、弁(図示せず)を設けた空気抜き口27が形成してあり、この空気抜き口27の位置が気体貯留部25に貯留される気体と液体貯留部26に貯留される液体の界面24のレベルとなる。
The
次に、気体溶解装置8の作用を説明する。噴射口9から筒状体23内に貯留されているのと同じ液体および気体が噴射されると、噴射口9と対向する側壁部21の上側の内壁面に衝突し、この内壁面で跳ね返って界面24にて液体貯留部26に貯留されている液体に衝突して攪拌される。また、液体貯留部26に貯留されている液体は、気液混合流体が界面24に衝突して攪拌される他に、噴射口9から筒状体23内に噴射される気液混合流体によっても攪拌される。
Next, the operation of the gas dissolving
このように、気液混合流体の側壁部21の内壁面との衝突や界面24での衝突による攪拌、噴射される際の液体の攪拌等により、筒状体23内に貯留している気体および液体、気液混合流体中の気体および液体が混合され、気体の液体への溶解が促進される。すなわち、混合攪拌によるせん断により、液体に混合している気泡(気体)が細分化されて、液体と接する総表面積が大きくなるのに加えて、液体と気体との界面付近における気体の溶解濃度が混合攪拌による均一化により低減されて、気体の液体への溶解速度が上昇するため、気体の液体への溶解が促進される。
As described above, the gas stored in the
気体の溶解が進行した液体は筒状体23の液体貯留部26に貯留されるが、貯留されている液体には未溶解の気泡も数多く混合し、このような気泡は上方に行くほど密に存在しており、液体貯留部26の下端部近傍では気泡はあまり存在せず、大きな気泡は殆ど存在しない。そして、気体の溶解が進行して大きな気泡が殆ど存在しない液体貯留部26の下端部の液体が流出口10から筒状体23外に流出されるようになる。
The liquid in which the dissolution of the gas has progressed is stored in the
図4は、前記ベンチュリ管12の基本構成図である。前記流出管11のベンチュリ管12は、中央1個の上流側ベンチュリ管12aと複数個(図4の例では5個)の下流側ベンチュリ管12bとの2段構成となっている。このように、下流側ベンチュリ管12bを並列で複数個を設けることにより、上流側ベンチュリ管12aで気液混合液中の気泡を粉砕してある程度小さな微細気泡とした後に、下流側ベンチュリ管12bでより小さな微細気泡化させることができるので、より小さい微細気泡を大量に発生させることができる。
FIG. 4 is a basic configuration diagram of the
図5および図6は、図1〜図4の基本構成を具体化した微細気泡発生装置であり、基本構成と同一構成は同一番号を付して詳細な説明は省略する。 FIGS. 5 and 6 are microbubble generators embodying the basic configuration of FIGS. 1 to 4, and the same configuration as the basic configuration is denoted by the same reference numeral, and detailed description thereof is omitted.
浴槽1の側壁1a(図6参照)に吐出ノズル30が取付けられ、この吐出ノズル30に、前述した吸込口2、吐出口3、ベンチュリ管12(12a,12b)等が組み込まれてユニット化されている。
A
吐出ノズル30には、側面視でL字状のノズルケース31が設けられ、ノズルケース31の内部には、外形状に倣ったL字状の流路31aが形成されて、この流路31aの入口側(縦向き部分)には、前記流出管11がOリング32を介して接続されるとともに、入口側の流路31aには、前記中央1個の上流側ベンチュリ管12aが嵌め込まれている。
The
出口側(横向き部分)の流路31aには、前記複数個の下流側ベンチュリ管12bを形成したノズル本体29がOリング33を介して嵌め込まれている。
A
ノズル本体29には、図9(a)(b)に詳細に示すように、ノズルケース31の出口側(横向き部分)の流路31aにOリング33を介して嵌め込むための円筒状嵌め込み部29aと、この嵌め込み部29aから前方(吐出方向)に突出する円筒状突出部29bと、この円筒状突出部29bと嵌め込み部29aとの間に板状閉塞部29cとが形成され、この閉塞部29cに、内外2重の同心円が設定され、内側の小径円に沿って、円周上等角度間隔で複数個(本例では、6個)の下流側ベンチュリ管12bが形成され、外側の大径円に沿って、円周上等角度間隔で複数個(本例では10個)の下流側ベンチュリ管12bが形成されている(本例では下流側ベンチュリ管12bが合計16個)。
As shown in detail in FIGS. 9 (a) and 9 (b), the
図6に戻って、図7を参照すれば、ノズル本体29の突出部29bの内周面には、円筒状吸音シート35が内嵌めされるとともに、この吸音シート35の内周面には、円筒状静音メッシュ(金網状体)36が内嵌めされていて、突出部29bの前端部の雄ねじ29dに、円筒状メッシュホルダー37の雌ねじ37aをねじ込むことで、突出部29bに吸音シート35と静音メッシュ36とが移動しないように保持されるようになる。なお、静音メッシュ36は、必要に応じて設ければ良い。
Returning to FIG. 6, referring to FIG. 7, a cylindrical
吸音シート35は、例えばEPDM(ゴムやエラストマー等の発泡体)が好ましく、独立発泡体であれば、水垢が溜まるのを防止することができる。また、不織布を用いても良い。静音メッシュ36は、例えば100メッシュ程度のSUS製金網が好ましく、パンチングメタルであっても良い。
The sound-absorbing
浴槽1の側壁1aの取付け穴1bには、側面視でU字状断面のパッキン40が嵌め込まれ、浴槽1の外側からノズルケース31の出口側(横向き部分)のフランジ部31bをパッキン40に当てがうとともに、浴槽1の内側から円筒状固定フランジ41の後端部の雄ねじ41aをノズルケース31のフランジ部31bの雌ねじ31cにねじ込むことで、固定フランジ41の前端部のフランジ部41bがパッキン40に水密に密着し、ノズルケース31のフランジ部31bがパッキン40に水密に密着するようになる。これにより、ノズルケース31が固定フランジ41で浴槽1の側壁1aに固定状態で取付けられるようになる。
A packing 40 having a U-shaped cross-section is fitted into the mounting hole 1b of the
そして、浴槽1の内側から円筒状ノズルカバー42の後端部の雌ねじ42aを固定フランジ41のフランジ部41bの雄ねじ41cにねじ込むことで、ノズルカバー42が固定フランジ41のフランジ部41bに取付けられるようになる。ノズルカバー42には、前記吐出口3が形成されている。
The
固定フランジ41には、図8に詳細に示すように、メッシュホルダー37の外周面との間を閉塞する板状閉塞部41dが形成され、この閉塞部41dに内外2重の同心円が設定され、内側の小径円に沿って、円周上等角度間隔で多数個の貫通小孔41eが形成され、外側の大径円に沿って、内側の小径円の貫通小孔41eと半ピッチずらせた状態で、円周上等角度間隔で多数個の貫通小孔41eが形成されている。この閉塞部41dの内周面とメッシュホルダー37の外周面との間にパッキン(図示せず)を介在させることで、水密性を向上させることができる。
As shown in detail in FIG. 8, the fixing
ノズルカバー42の外周面には、図6に示したように、円周上等角度間隔で複数個の前記吸込口2が形成されている。ノズルカバー42の吸込口2と吐出口3とには、メッシュ(金網状体…鎖線参照)43が取付けられている。
On the outer peripheral surface of the
前記のように構成した吐出ノズル30であれば、図6に示したように、気体が溶解した湯水は、矢印aのように、流出管11からノズルケース31の流路31aの上流側ベンチュリ管12aと下流側ベンチュリ管12bとを介してノズルカバー42の吐出口3より浴槽1内の浴水中に吐出されることで、浴水中で溶解気体が析出して微細気泡が発生するようになる。
In the case of the
また、浴槽1内の浴水は、矢印bのように、ノズルカバー42の吸込口2からノズルケース31内に吸い込まれ、固定フランジ41の閉塞部41dの貫通小孔41eを通って、図5のように、ノズルケース31の外側部に接続された接続管5からポンプ6に吸い込まれるようになる。
Further, the bath water in the bathtub 1 is sucked into the
前記した吐出ノズル30の構成において、ノズル本体29の突出部29bの内周面に、円筒状吸音シート35を内嵌めで保持しているから、吸音シート35の表面での微細な渦流の整流作用で騒音が低減され、加えて吸音シート35による脈動の吸収減衰作用によって、吐出ノズル30、つまりはベンチュリ管12bで発生する噴射騒音が効果的に低減されるようになる。また、ノズル本体29の突出部29b、すなわち噴射騒音源であるベンチュリ管12bの吐出口12cの近傍に吸音シート35を設けることで、噴射騒音をより効果的に低減できるようになる。さらに、ベンチュリ管12bを有するノズル本体29に、吸音シート35と静音メッシュ26とを組み込んでユニット化することができる。
In the configuration of the
また、複数個(本例では16個)のベンチュリ管12bが並列で設けられていても、吸音シート35によって、各ベンチュリ管12bで発生する噴射騒音を一括して低減できるようになる。
Even if a plurality (16 in this example) of the
さらに、吸音シート35の内周面に、金網状体でなる筒状静音メッシュ36を内嵌めで保持しているから、静音メッシュ36による脈動の拡散減衰(整流)作用によって吐出ノズル30で発生する噴射騒音がより低減されるようになる。また、静音メッシュ36の裏側に吸音シート35を配置しているので、吸音シート35が噴射液流の抵抗にならないとともに、吸音シート35が噴射液流中に飛散することもない。
Further, since the cylindrical
また、静音メッシュ36を設けないタイプであれば、図9(b)に上半分のみを図示したように、吸音シート35は、ベンチュリ管12bの吐出口12cの近傍を硬質部35aに形成することが好ましい。すなわち、吸音シート35は通常は軟質であって、ベンチュリ管12bの吐出口12cの近傍では微細気泡の発生を妨げることになるが、ベンチュリ管12bの吐出口12cの近傍を硬質部35aとすることで、微細気泡の発生が妨げられないようになる。
Further, in the case where the
1 浴槽
2 吸込口
3 吐出口
8 気体溶解装置
12a 上流側ベンチュリ管
12b 下流側ベンチュリ管
12c 吐出口
29 ノズル本体
29b 筒状突出部
30 吐出ノズル
31 ノズルケース
35 吸音シート
36 静音メッシュ
41 固定フランジ
42 ノズルカバー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
前記吐出ノズルのノズル本体に、前記減圧手段であるベンチュリ管が設けられ、このベンチュリ管の吐出口よりも吐出方向に突出する筒状突出部が形成され、この突出部の内周面に、筒状吸音シートが内嵌めされて保持されていて、前記吸音シートは、ベンチュリ管の吐出口の近傍が硬質部に形成されていることを特徴とする微細気泡発生装置。 A gas-liquid dissolving fluid in which a gas is pressurized and dissolved in a liquid is released by a decompression means, and a fine bubble generator that ejects and discharges from a discharge nozzle while generating fine bubbles,
The nozzle body of the discharge nozzle is provided with a venturi tube as the pressure reducing means, and a cylindrical protrusion that protrudes in the discharge direction from the discharge port of the venturi tube is formed, and a cylindrical protrusion is formed on the inner peripheral surface of the protrusion. A fine bubble generating device , wherein a sound absorbing sheet is fitted and held, and the sound absorbing sheet is formed in a hard portion near a discharge port of a venturi tube .
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