JP4581556B2 - Gas-liquid dissolution tank - Google Patents
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Description
本発明は、浴槽等の液槽の液体を循環して気体を溶解させ、液槽に微細気泡を供給する気泡発生装置に用いられて、液体中に気体を加圧溶解させる気液溶解タンクに関する。 The present invention relates to a gas-liquid dissolution tank that is used in a bubble generating device that circulates liquid in a liquid tank such as a bathtub to dissolve gas and supplies fine bubbles to the liquid tank, and pressurizes and dissolves gas in the liquid. .
近年、浴槽内に空気や各種ガスを含んだ浴水を噴出して、微細気泡を含んだジェット流によって快適な入浴を楽しみ、健康面でも温熱効果やマッサージ効果さらには洗浄効果を期待するというニーズが高まってきている。そこで、安価で低圧かつ静穏なポンプを用いることで、安定した気泡発生が可能な気泡発生装置が求められている。このような気泡発生装置として特許文献1が開示されている。
In recent years, there has been a need to squirt bath water containing air and various gases into a bathtub, enjoy a comfortable bath with a jet stream containing fine bubbles, and expect a thermal effect, a massage effect, and a cleaning effect in terms of health. Is growing. Therefore, there is a demand for a bubble generating device that can generate bubbles stably by using an inexpensive, low-pressure, and quiet pump.
この気泡発生装置30について図8を用いて説明する。気泡発生装置30は、循環ポンプ31、気体供給部32、気液混合部33等から構成され、気体(空気)と水槽(液槽)34内の液体とを混合して気液混合流体を形成する気液混合圧送手段35と、この気液混合圧送手段35によって圧送された気液混合流体が内部に貯留されている液体に噴霧され液体中に空気を加圧溶解されて気泡が生成される気液溶解タンク36等とから形成されている。
The bubble generating
上記循環ポンプ31は水槽34と供給管37で連通され、この供給管37の途中に気体供給部32が設けられている。また、循環ポンプ31は気液混合部33と吐出管38で連通されている。そして、循環ポンプ31により吸い込まれた水槽34内の液体は、供給管37内を通過する際に気体供給部32によって気体が供給され、この状態で循環ポンプ31により吐出管38を通って気液混合部33に送られる。
The
気液混合部33内には、エジェクタ39が設けられており、このエジェクタ39によって気体と液体とが混合溶解される。気液混合部33によって気体と液体とが混合された気液混合流体は、気液溶解タンク36内に噴出される。
An
気液溶解タンク36内には、下部側に未溶解気泡流出防止体40が設けられており、この未溶解気泡流出防止体40の上部側に、気液混合部33から噴出された気液混合流体41が貯留される。未溶解気泡流出防止体40は、粒状体をブロック状に押し固めたもので流体が通過できる隙間が粒状体の間に形成されている。また、気液溶解タンク36は、水槽34内に設けられた微細気泡噴出体42と連通されている。そして、気液混合部33から噴出された気液混合流体41は、気液溶解タンク36内に貯留している気液混合流体41の液面に向けて、噴出されることで液体中に気体がさらに溶解される。
In the gas-
気液溶解タンク36では、気液混合流体41は、気液溶解タンク36内の上部の気体を巻き込みながら気液溶解タンク36内の気液混合流体41の液面に衝突し、さらに混合溶解される。気液混合流体41中に深く噴出した混合流体は未溶解気泡流出防止体40に衝突し、ここで減速及び拡散されるため、余剰気体が微細気泡噴出体42へ流出することが防止されている。
In the gas-
溶解できなかった余剰気体は気液溶解タンク36の上部に溜まり、定流量弁43を通じてエジェクタ39に供給され、繰り返し混合流体に混合溶解するために使用される。気体が溶解した流体は微細気泡噴出体42へ送られ、ここから水槽34へ微細気泡44を発生させる。
The excess gas that could not be dissolved accumulates in the upper part of the gas-
また、未溶解の気泡は気液溶解タンク36の上部の気体溜まりに集まるが、その集まるメカニズムは次の2種類がある。メカニズムの1つは、未溶解気泡流出防止体40の上部で跳ね返され、気液溶解タンク36の上部に浮き上がって集まるものであり、もう1つは未溶解気泡流出防止体40の隙間を通過するが、流速が減速され、未溶解気泡流出防止体40の下部に張り付いて、気泡が成長してその後浮力で気液溶解タンク36の上部に集まる。未溶解気泡が気液溶解タンク36の上部に溜まり、未溶解気泡流出防止体46で遮断されるので、気液溶解タンク36からの流出するのを防止することができる。これによって、微細気泡噴出体42から未溶解気泡が流出するのを防止することができ、安定した微細気泡の発生を行うことができる。
ところが、上記従来の気泡発生装置の気液溶解タンク36では、水面付近は気泡でバブリング状態で水位が不鮮明であり正確な水位検知が困難で、気液溶解タンク内の水位調整が出来ない。この結果、液面が安定しないので、気液溶解タンク内の空気量が常時変化する。このため、溶解空気量が安定せず、安定した吐出溶解空気量が不安定になり水槽に吐出された気液溶解液体の白濁濃度が薄くなる(薄い時が不規則に繰り返す)という問題があった。
However, in the gas-
そこで、気液溶解タンク36内の液体の液位を安定させるための種々の構造が考えられているが、いずれの場合でも気液溶解タンクの構造が複雑になったり、取り付けの工数も増えてしまうという問題が発生していた。
Therefore, various structures for stabilizing the liquid level in the gas-
本発明は、上記のような事情を考慮してなされたもので、安定して微細気泡を発生させることができるとともに、簡単な構造により製造および取り付けが簡便にできる気液溶解タンクの提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a gas-liquid dissolution tank that can stably generate fine bubbles and that can be easily manufactured and mounted with a simple structure. And
上記目的を達成するため、請求項1の発明は、加圧雰囲気内において流体が液面上に噴射されることで液体中に気体を加圧溶解させる気液溶解タンクであって、この気液溶解タンクは、気体、液体、あるいは気体と液体とを混合して形成される気液混合流体のいずれかの前記流体が圧送されて内部に貯留されている液体の液面上に噴射されて気液溶解液を生成する一次側槽と、前記一次側槽内の余剰気体を分離する二次側槽とからなり、前記一次側槽と前記二次側槽とが一体に形成され、前記一次側槽と前記二次側槽との間には、両者を区画する区画壁が一体に設けられ、該区画壁の上部側に、前記一次側槽と前記二次側槽とを連通し前記一次側槽内の余剰の気体を一次側槽の液面上に戻す気体環流部が設けられ、前記区画壁の下部側に、前記一次側槽と前記二次側槽とを連通し前記一次側槽内で形成された気泡が通過する気泡通過部が設けられ、前記二次側槽には生成された気液溶解液を排出する排出口が下部側に設けられており、前記一次側槽内の余剰気体を外方へ排出して一次側槽内の液体の液面高さを一定に保つ空気抜弁を、前記二次側槽の外壁に分岐部を介して設け、且つ前記分岐部を前記区画壁の上端と下端の間に位置する高さに配置したことを特徴としている。 In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is a gas-liquid dissolution tank in which a gas is pressurized and dissolved in a liquid by injecting a fluid onto the liquid surface in a pressurized atmosphere. The dissolution tank is a gas which is jetted onto the liquid surface of the liquid which is pumped and stored in one of gas, liquid or gas-liquid mixed fluid formed by mixing gas and liquid. It consists of a primary side tank for generating a liquid solution and a secondary side tank for separating excess gas in the primary side tank, and the primary side tank and the secondary side tank are integrally formed, and the primary side A partition wall that partitions both of the tank and the secondary tank is integrally provided, and the primary side tank and the secondary tank are communicated with the upper side of the partition wall. A gas recirculation part for returning excess gas in the tank to the liquid level of the primary side tank is provided, on the lower side of the partition wall, A bubble passage part is provided through which the bubbles formed in the primary side tank pass through the primary side tank and the secondary side tank, and the generated gas-liquid solution is discharged to the secondary side tank. outlet is provided on the lower side, an air vent valve to keep the liquid level of the liquid in the primary side chamber to discharge outwardly the excess gas in the primary tank constant, the secondary-side tank The outer wall is provided via a branch portion , and the branch portion is arranged at a height located between the upper end and the lower end of the partition wall .
この気泡発生装置であれば、余剰気体を分離する二次側槽を設けているので気体を効率良く利用することができる。さらに、前記一次側槽内の余剰気体を外方へ排出して一次側槽内の液体の液面高さを一定に保つ空気抜弁を前記二次側槽に設けているので、空気抜弁を用いて水位を一定に保つことができ、定水位が保持できてタンク内の空気量を安定させることができる。また、この気泡発生装置であれば、一次側槽と一次側槽内の余剰気体を分離する二次側槽とを一体に設けているので、気体を効率良く利用することができる。この気泡発生装置であれば、一次側槽で生成された気液溶解液中の余剰の気体は、気体環流部を通って一次側槽内の液面上に環流されるので気体を効率良く利用することができ、気体を無駄に供給する必要がなくなる。 If it is this bubble generating apparatus, since the secondary side tank which isolate | separates excess gas is provided, gas can be utilized efficiently. Furthermore, since the secondary side tank is provided with an air vent valve that discharges excess gas in the primary side tank to the outside and keeps the liquid level of the liquid in the primary side tank constant, an air vent valve is used. Thus, the water level can be kept constant , the constant water level can be maintained, and the amount of air in the tank can be stabilized. Moreover, if it is this bubble generating apparatus, since the secondary side tank which isolate | separates the excess gas in a primary side tank and a primary side tank is provided integrally, gas can be utilized efficiently. With this bubble generating device, excess gas in the gas-liquid solution generated in the primary side tank is circulated on the liquid surface in the primary side tank through the gas circulation part, so that the gas can be used efficiently. This eliminates the need for wasteful gas supply .
請求項2の発明は、加圧雰囲気内において流体が液面上に噴射されることで液体中に気体を加圧溶解させる気液溶解タンクであって、この気液溶解タンクは、気体、液体、あるいは気体と液体とを混合して形成される気液混合流体のいずれかの前記流体が圧送されて内部に貯留されている液体の液面上に噴射されて気液溶解液を生成する一次側槽と、前記一次側槽内の余剰気体を分離する二次側槽とからなり、別体で形成される前記一次側槽と前記二次側槽との間には、両者を離して連結する上部側連結部及び下部側連結部が設けられ、上部側連結部は前記一次側槽と前記二次側槽とを連通して前記一次側槽内の余剰の気体を一次側槽の液面上に戻す気体環流部とされ、下部側連結部は前記一次側槽と前記二次側槽とを連通して前記一次側槽内で形成された気泡を通過させる気泡通過部とされ、前記二次側槽には生成された気液溶解液を排出する排出口が下部側に設けられており、前記一次側槽内の余剰気体を外方へ排出して一次側槽内の液体の液面高さを一定に保つ空気抜弁を、前記二次側槽の外壁に分岐部を介して設け、且つ前記分岐部を前記上部側連結部と下部側連結部の間に位置する高さに配置したことを特徴としている。
The invention of
この気泡発生装置であれば、余剰気体を分離する二次側槽を設けているので気体を効率良く利用することができる。さらに、前記一次側槽内の余剰気体を外方へ排出して一次側槽内の液体の液面高さを一定に保つ空気抜弁を前記二次側槽に設けているので、空気抜弁を用いて水位を一定に保つことができ、定水位が保持できてタンク内の空気量を安定させることができる。また、この気泡発生装置であれば、一次側槽と一次側槽内の余剰気体を分離する二次側槽とを別体としているが、この二次側槽によって気体を効率良く利用することができる。この気泡発生装置であれば、一次側槽で生成された気液溶解液中の余剰の気体は、気体環流部を通って一次側槽内の液面上に環流されるので気体を効率良く利用することができ、気体を無駄に供給する必要がなくなる。 If it is this bubble generating apparatus, since the secondary side tank which isolate | separates excess gas is provided, gas can be utilized efficiently. Furthermore, since the secondary side tank is provided with an air vent valve that discharges excess gas in the primary side tank to the outside and keeps the liquid level of the liquid in the primary side tank constant, an air vent valve is used. Thus, the water level can be kept constant, the constant water level can be maintained, and the amount of air in the tank can be stabilized. Moreover, if it is this bubble generating device, the primary side tank and the secondary side tank that separates excess gas in the primary side tank are separated, but the gas can be efficiently used by this secondary side tank. it can. With this bubble generating device, excess gas in the gas-liquid solution generated in the primary side tank is circulated on the liquid surface in the primary side tank through the gas circulation part, so that the gas can be used efficiently. This eliminates the need for wasteful gas supply.
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載の気液溶解タンクであって、前記排出口が前記気泡通過部よりも下方に形成されることを特徴としている。 A third aspect of the present invention is the gas-liquid dissolution tank according to the first or second aspect, wherein the discharge port is formed below the bubble passage portion.
この気泡発生装置であれば、一次側槽で生成された気液溶解液が二次側槽に移動する間に微細でない気泡が二次側槽内で自然上昇して分離する時間を増やすことができる。 With this bubble generating device, it is possible to increase the time during which the non-fine bubbles naturally rise and separate in the secondary side tank while the gas-liquid solution generated in the primary side tank moves to the secondary side tank. it can.
請求項1の発明によれば、気体を効率良く利用することができるので、溶解気体量が安定するので安定した気泡を得ることができる。さらに、タンク内の空気量を安定させることができるので、吐出溶解空気量が安定し、水槽に吐出された気液溶解液の白濁濃度が薄くなるという問題がなくなる。また、気液溶解タンクを一次側槽と二次側槽との2層構造として、一次側槽と二次側槽とを一体に形成することで簡単な構造となり、製造、取り付けにおいて利便性が向上する。さらに、気体を無駄に供給することがなくなるので、気体を供給するための例えばポンプやコンプレッサ等の気体供給装置において、小型の気体供給装置を用いることができる。また、一次側槽と二次側槽とを一体に形成する際に、区画壁、気体環流部、気泡通過部、排出口も一体に形成されるので、製造が非常に容易で簡単になると共に、これらの各部分を後加工によって取付ける工数も不要となる。
According to invention of
請求項2の発明によれば、気体を効率良く利用することができるので、溶解気体量が安定するので安定した気泡を得ることができる。さらに、タンク内の空気量を安定させることができるので、吐出溶解空気量が安定し、水槽に吐出された気液溶解液の白濁濃度が薄くなるという問題がなくなる。さらに、気体を無駄に供給することがなくなるので、気体を供給するための例えばポンプやコンプレッサ等の気体供給装置において、小型の気体供給装置を用いることができる。
According to invention of
請求項3の発明によれば、微細でない気泡が二次側槽内で自然上昇して分離する時間を増やすことができるので、安定した微細気泡を得ることができる。
According to invention of
<本発明の第1の実施形態> 以下に、図面に基づいて本発明の第1の実施形態について説明する。 <First Embodiment of the Present Invention> A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
<気液溶解タンクの構成>
図1、図2に示すように、本実施形態の気液溶解タンク1は、流体50が液面6d上に噴射口2から噴射されることで液体中に気体を加圧溶解させて、気液混合流体29aを気液溶解液29bにする気液溶解タンク1である。
<Configuration of gas-liquid dissolution tank>
As shown in FIGS. 1 and 2, the gas-
また、この気液溶解タンク1には、気体、液体、あるいは気体と液体とを混合して形成される気液混合流体のいずれかの前記流体50が圧送される。
In addition, the
そして、気液溶解タンク1は圧送された流体が内部に貯留されている液体27bの液面6d上に噴射されて気液溶解液29bを生成する略円柱形の一次側槽3と、前記一次側槽3内の余剰気体としての気泡28aを分離する略円柱形の二次側槽5とからなり、前記一次側槽3と前記二次側槽5とが一体に形成される。
The gas-
ここで、上述のように、圧送される流体50は気体、液体、あるいは気体と液体とを混合して形成される気液混合流体のいずれかの前記流体であり、圧送された流体が内部に貯留されている液体27bの液面6d上に噴射されて気液溶解液29bが生成される。
Here, as described above, the fluid 50 to be pumped is the fluid that is one of gas, liquid, or a gas-liquid mixed fluid formed by mixing gas and liquid, and the pumped fluid is contained inside. The gas-
つまり、一次側槽3には液体27bと液面6d上の空気7aがあるので、気体、液体、あるいは気体と液体とを混合して形成される気液混合流体のいずれの流体50によっても、液体27bと空気7aが混合して気液混合流体29aになり気液溶解液29bを生成することができる。なお、一部の流体は気液混合流体29aの状態を経ずに気液溶解液29bになる場合もある。
That is, since the
ここでは、流体50を気液混合流体として説明する。 Here, the fluid 50 is described as a gas-liquid mixed fluid.
一次側槽3と二次側槽5との間には、両者を区画する区画壁6が一体に設けられ、該区画壁6の上部側に、一次側槽3と二次側槽5とを連通し二次側槽5内の余剰の気体を一次側槽3の液面上に戻す気体環流部7が設けられ、区画壁6の下部側に、一次側槽3と二次側槽5とを連通し一次側槽3内で形成された気泡が通過する気泡通過部8が設けられ、二次側槽5には生成された気泡を排出する排出口9が下部側に設けられている。
A
また、二次側槽5の側壁には、分岐部4を介して空気抜弁20が側壁に設けられ、一次側槽3内の余剰気体は二次側槽5の分岐部4を経て空気抜弁20から自動的に外方へ排出することで一次側槽3内の液体の液面高さを一定に保つことができ、気液溶解タンク1内の水位を検知できる水位検知槽の役目をもっている。空気抜弁20の分岐部4は区画壁6の上端と下端の間に位置する高さで気液溶解タンク1の外壁側に形成されている。
In addition, an
さらに、区画壁6の下部の区画壁下部6aは、ラッパ状に一次側槽3から二次側槽5方向に絞られて連通して設けられ、さらに、二次側槽5における区画壁下部6aを含む水平領域6cは区画壁下部6aに位置する気泡通過部8よりさらに下方に延設されて、排出口9及び排出部10となっている。
Further, the partition wall
一次側槽3上部には噴霧ノズル19が配置されており、この噴霧ノズル19は低圧損で噴霧打力の強い扇型噴霧ノズルが使われ、その噴霧領域は定水位6b―6b(分岐部4の内部上端部近傍の高さ位置における断面で定水位(液位)である)において、噴霧ノズル19から吐出される気液混合流体29aの噴霧領域は一次側槽の水平断面部を実質的に覆う領域となるように噴霧角度φは設定されている。尚、一次側槽の断面が略長方形なの噴霧角度φは短辺と長辺に対してそれぞれ異なる。そして、一次側槽3は気液混合流体29aが噴霧ノズル19を介して放出されたとき、気泡28aを溶解して気液混合流体29aを気液溶解液29bにするための噴霧バブリング槽の役目をもっている。
A
<気泡発生装置の説明>
気液溶解タンク1が用いられた気泡発生装置11を、図3を用いて説明する。
<Description of bubble generator>
The
図3に示すように、気液混合圧送手段としての循環ポンプ17のON/OFF用のコントロールパネル26を入浴槽本体12の手の届きやすい位置に配置していることを除いてすべて入浴槽(液体槽)本体12内にコンパクトに格納されている。同図は、循環ポンプ17の稼働によって入浴槽12a内の吸入口13から液体(水)27bを吸入したのち、再度、吐出口22から微細気泡水28として入浴槽12a内に噴出して戻す状態を示している。したがって、利用者は必要に応じて、コントロールパネル26のスイッチをON/OFFすることで、微細気泡水28の噴出をスタートしたり停止したりして微細気泡水28を利用することができる。
As shown in FIG. 3, all the bathtubs (except that the ON /
まず、利用者がコントロールパネル26のスイッチをONにすると、循環ポンプ17の駆動用電動機24が回転を始め循環ポンプ17が回転する。この循環ポンプ17は小型の遠心ポンプであり、ポンプ内で各チャンバーに入った水が、ポンプが回転することにより発生する遠心力によって、連続的に遠心方向に吐出される原理が使われている。
First, when the user turns on the switch of the
循環ポンプ17が回転を始めると、入浴槽12aの吸入口13から吸入管14によって水27bが循環ポンプ17に吸入されるが、このとき、吸入管14の途中に配管内に空気27aを混入させるために空気吸引部15が配置されている。空気吸引部15はエジェクター機構になっており、エジェクター中心部を水27bが高速で通過する際に、その水流に対して直角方向の周囲部の気圧がマイナス圧力になって引き込まれる原理を利用したもので、特別な動力を必要としない。尚、循環ポンプ17は稼動中に過激な空気を吸い込む(流量比5%)とエアーロックして水が流れなくなるので、必要最小限の空気として3%を吸い込む構造になっている。
When the
この空気吸引部15から空気調整部23までは接続管16でつながっており、空気調整部23は空気吸引部15側から順番に、逆止弁23a、絞り弁23b、フィルター23cが配設されている。このため逆止弁23aの働きで接続管16から水27bが逆流して大気側に流出してしまうことはない。また、所望のメッシュを持つフィルター23cの効果によってきれいな空気が吸入されとともに、エジェクター内の流速によって生じる真空度を絞り弁23bで調節することによって、所望の設定された空気量が吸引される。尚、使用する水27bの必要流量に対する空気27aの所要混入比率は予め初期設定されているので、使用者が絞り弁23bの設定を変える必要はない。
The
そして、循環ポンプ17は、水(液体)27bと空気27aが混合された気液混合流体29aを、吐出管18を通して気液溶解タンク1の噴霧ノズル19から気液溶解タンク1内の一次側槽3に高速噴出させる。生成された気液溶解液29bは気液溶解タンク1の二次側槽5の排出口9から吐出管18で減圧弁21を経て入浴槽12aの吐出口22まで連通される。このとき、気液溶解液29bは空気を加圧溶解しているので、減圧弁21を通過すると内部圧力が開放され、溶解していた空気が急膨張することにより入浴槽12aの水(液体)27b内に微細気泡水28を発生することができる。
<気液溶解タンクの作用>
噴霧ノズル19の噴霧領域は定水位6b―6bにおける断面であり、噴霧ノズル19から吐出される気液混合流体29aが実質的にこの定水面を覆うように噴霧角度φは設定されている。
Then, the
<Operation of gas-liquid dissolution tank>
The spray region of the
このため、噴霧ノズル19から噴出される気液混合流体29aを全面的に定水位6b―6bの水面にぶつけることができる。そして、水面6b―6bを含む水面以下の水中にも圧力が掛かるので、有効的に空気を加圧溶解して気泡28aとして液体27b内に溶解させることができる。
For this reason, the gas-liquid
尚、水面が定水位6b―6bよりも上がった位置のままであれば、気液混合流体29aの広角の幅が一次側槽3の水面を充分覆えなくなるため噴霧領域は狭くなり、空気を加圧溶解して有効的に気泡28aを液体27b内に溶解させることができなくなる。したがって、この現象を防止するために配管内に空気27aを混入させるための空気吸引部15からの空気27aの吸い込み量は気泡発生に必要な空気量よりやや多めに吸い込むように設計されている。そして、常に水位が下がる方向の動作を繰り返しながら、定水位6b―6bでバランスするようになっている。
If the water surface remains at a position higher than the
ここで、気液溶解タンク1の一次側槽3は、気液混合流体29aが噴霧ノズル19を介して放出されたとき気泡28aを液体27bに溶解させるための噴霧バブリング槽である。したがって、空気の量を増した気液混合流体29aは、一次側槽3の上部の湿った空気7aを巻き込みながら逐次一次側槽3内の液体27bの定水位6b―6bに衝突して液体27b内に加圧溶解されて気液溶解液29bになる。このように、定水位6b―6bと区画壁6の上端で囲まれる領域7bは気体、液体、気泡が入り混じるバブリング状態である。
Here, the
尚、高速噴出によっても溶解できなかった未溶解の気泡は一次側槽3の上部に溜まり、一次側槽3の上部の湿った空気7aに合流して繰り返し液体27bに溶解するために使用される。
The undissolved bubbles that could not be dissolved by the high-speed jet are accumulated in the upper part of the
ここで、区画壁下部6aは、ラッパ状の曲面で一次側槽3から二次側槽5方向に絞られて連通して設けられ、さらに、二次側槽5における区画壁下部6aを含む水平領域6cは区画壁下部6aに位置する気泡通過部8よりさらに下方に延設されて、排出口9及び排出部10が形成される。
Here, the partition wall
このため、気泡28aは上昇して区画壁下部6aをラッパ状の曲面に接触しながら気泡が成長しつつ上昇するので、一次側槽3内で上昇分離させることが出来る。
For this reason, since the
さらに、一次側槽3における底部から区画壁下部6a間の気泡通過部8の浸入幅Lと二次側槽における底部から区画壁下部6a間の気泡通過部8の拡散幅Kを比較すると、二次側槽5における区画壁下部6aの水平断面を含む底部水平領域6cは区画壁下部6aの気泡通過部8より下方に形成されているのでL<Kとなる。このとき、気泡通過部8を通過する流量は同じなので、Lでの流速をLv、Kでの流速をKvとすると、
L・Lv=K・Kv L<Kなので、 Lv>Kvとなる。
Furthermore, when the penetration width L of the
Since L·Lv = K · Kv L <K, Lv> Kv.
このように、Lv>Kvの関係から、気泡28aが気泡通過部8を通過する際に急激に流速が減少するので、気液溶解液29bが排出口9に辿りつくまでの時間が増加するので、時間が増加する分だけ気液溶解液29b内の気泡28aに浮力で上昇する時間が与えられることになる。特に微細気泡でない気泡28aは微細気泡よりも浮力が大きいため二次側槽5内で確実に上昇分離させることが出来る。
In this way, from the relationship of Lv> Kv, since the flow velocity rapidly decreases when the
二次側槽5の上部にはこのようにして戻ってきた気泡が壊れて、湿った空気7aとして漂っているが、これは気体環流部7を通過して逐次一次側槽3に戻されるので無駄にならない。
The air bubbles returned in this way are broken in the upper part of the
さらに、空気抜弁20の作動説明をする。
Further, the operation of the
二次側槽5の水面が、空気抜弁20の分岐部4の内面側上端部(定水位6b)にあるとき、この定水位6b−6bは気液溶解タンク1内の水面が安定する状態である。この定水位よりも水面が低い場合にはこの空気抜弁20を通じて気液溶解タンク1内の空気が外部に放出されて、水面は定水位6b−6bに戻される。また、この定水位よりも水面が高い場合には水位はいずれ定水位に下降してくる。したがって、気液溶解タンク1内の水面はこの定水位近傍で概ね安定して動作するようになっているので、二次側槽5は水位(定水位)を検知する水位検知槽の役目も兼ねている。
When the water surface of the
この空気抜弁20の分岐部4は区画壁6の上端と下端の中間に位置する高さで気液溶解タンク1外壁側に形成されており、この高さ位置は気泡発生装置11の気液バランス等の性能を考慮して決定される。
The branch part 4 of the
以上説明した気液溶解タンク1を用いた気泡発生装置11は、図4(a)、図4(b)に示すように、コントロールパネル26を除いてすべて入浴槽(液体槽)本体12内(入浴槽本体12から入浴槽12aを除く空間部)にコンパクトに格納されている。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the
また、図5(a)、図5(b)に示すように、気液溶解タンク1は、ボルト・ナット61によって、取付台60に取り付けられる。このとき、ボルト・ナット61は気液溶解タンク1の一次側槽の直下外板に取り付けられるので、一次側槽にかかるノズルからの噴霧圧力を有効的に受け持つことが出来る。また、1対のボルト・ナット62は二次側槽の空気抜弁20の分岐部4と排出口9の中心線上の略中間高さでそれぞれ固定されるので、気液溶解タンク1に入出する溶液による振動を保持できる。尚、この1対のボルト・ナット62間の距離は熱による伸び縮みによる応力を極力避けるために出来るだけ短くしている。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the gas-
気泡発生装置11の取り付けに関しては、防振の為に、使用されるナットはすべてゴムナットを使用し、特に気液溶解タンク1と循環ポンプ17には床面との間にゴムシートも使用して2重の防振対策が取られている。また、配管途中にはすべて防振継手を入れている。さらに、現場での取り付けをワンタッチで容易にする為に、すべてクイックファスナー63を介して固着されている。(図では、空気抜弁20と分岐部4間にクイックファスナー63が用いられていることが示されている)。
Regarding the mounting of the
入浴槽本体12は前面(エプロン)がパネル12bで覆われ、それ以外の3面(2側面と後面)は建物の一部として覆われている。また、エプロンを外せばエプロン側からメンテナンスが容易に出来るように各機器は出来るだけエプロン側に配置している。尚、パネル12bは例えば発泡テープ等の防音材をパネル12bの周囲に配設して入浴槽本体12に取り付けられる。
The
以上説明したように、本実施形態によれば、一次側槽と一次側槽の液面の液位を一定に保つための二次側槽を一体に設けることにより、安定して一次側槽内の液位が一定に保たれるので、気液溶解タンク内の気体量を略一定に保つことができる。 As described above, according to the present embodiment, the primary side tank and the primary side tank are stably provided in the primary side tank by integrally providing the secondary side tank for keeping the liquid level at the liquid level constant. Therefore, the amount of gas in the gas-liquid dissolution tank can be kept substantially constant.
さらに、安定して一次側槽内の液位を一定に保つことができるので、液面から排出部10までの距離(長さ)も安定する。そのため、溶解していない気泡が安定して上昇分離できるので、溶解していない気泡が排出口9から流出するのを防止することができる。
Furthermore, since the liquid level in the primary tank can be stably maintained, the distance (length) from the liquid surface to the
このように、溶解気体量が安定するので安定した気泡を得ることができる。 Thus, since the amount of dissolved gas is stabilized, stable bubbles can be obtained.
また、気液溶解タンクを一次側槽と二次側槽との2層構造として、これらの一次側槽と二次側槽とを一体に形成することで簡単な構造となり、製造、取り付けが簡便であり利便性が向上する。 In addition, the gas-liquid dissolution tank has a two-layer structure consisting of a primary tank and a secondary tank, and the primary tank and the secondary tank are integrated to form a simple structure for easy manufacture and installation. And convenience is improved.
さらに、一次側槽で生成された気液溶解液中の余剰の気体は、気体環流部を通って一次側槽内の液面上に環流されるので気体を効率良く利用することができ、無駄に気体を供給する必要がなくなる。 Furthermore, surplus gas in the gas-liquid solution generated in the primary side tank is circulated on the liquid surface in the primary side tank through the gas circulation part, so that the gas can be used efficiently and wasted. There is no need to supply gas to
この結果、気体を供給するための例えばポンプやコンプレッサ等の気体供給装置を用いる場合、小型の物を用いることができる。 As a result, when using a gas supply device such as a pump or a compressor for supplying gas, a small object can be used.
また、一次側槽と二次側槽とを一体に形成する際に、区画壁、気体環流部、気泡通過部、排出口も一体に形成されるので、製造が非常に容易になると共に、これらの各部分を後加工によって形成する必要もなく、また一体に形成されるので、これらの部材を取り付ける工数も不要となる。 In addition, when the primary side tank and the secondary side tank are integrally formed, the partition wall, the gas circulation part, the bubble passage part, and the discharge port are also integrally formed. These parts need not be formed by post-processing, and are formed integrally, so that the number of steps for attaching these members is also unnecessary.
<本発明の第2の実施形態>
図6、図7を用いて本発明の第2の実施形態を説明するが、図1、図2に示す気液混合タンク図と同構成部分については、図面に同符号を付して重複した説明を省略する。
<Second Embodiment of the Present Invention>
The second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6 and FIG. 7, but the same components as those in the gas-liquid mixing tank diagram shown in FIG. 1 and FIG. Description is omitted.
図6、図7に示すように、一次側槽3と二次側槽5との間には、上部側に、一次側槽3と二次側槽5とを連通し二次側槽5内の余剰の気体を一次側槽3の液面上に戻す気体環流部7がフランジ70を介して設けられる。また、下部側に、一次側槽3と二次側槽5とを連通し一次側槽3内で形成された気泡が通過する気泡通過部8がフランジ70を介して設けられる。
As shown in FIGS. 6 and 7, between the
ここで、一次側槽3の下部6a(気泡通過部8の上端部の延長線上)は、ラッパ状の曲面で一次側槽3から二次側槽5方向に絞られて設けられる。
Here, the
このため、気泡28aは上昇して一次側槽3の下部6aのラッパ状の曲面に接触しながら気泡が成長しつつ上昇するので、一次側槽3内で上昇分離させることが出来る。
For this reason, since the
さらに、気泡通過部8が二次側槽5の排出部10にかかる位置における浸入幅Lと、二次側槽の下部6e(気泡通過部8の上端部の延長線上)から排出部10の間の拡散幅K(浸入幅Lに平行な幅)を比較すると、二次側槽5における排出部10の水平断面を含む底部水平領域6cは気泡通過部8より下方に形成されているのでL<Kとなる。このとき、気泡通過部8を通過する流量は同じなので、Lでの流速をLv、Kでの流速をKvとすると、
L・Lv=K・Kv L<Kなので、 Lv>Kvとなる。
Further, the intrusion width L at the position where the
Since L·Lv = K · Kv L <K, Lv> Kv.
このように、Lv>Kvの関係から、気泡28aが気泡通過部8を通過する際に急激に流速が減少するので、気液溶解液29bが排出口9に辿りつくまでの時間が増加するので、時間が増加する分だけ気液溶解液29b内の気泡28aに浮力で上昇する時間が与えられることになる。特に微細気泡でない気泡28aは微細気泡よりも浮力が大きいため二次側槽5内で確実に上昇分離させることが出来る。
In this way, from the relationship of Lv> Kv, since the flow velocity rapidly decreases when the
尚、上述の実施例はいずれも本発明の一例を示したものであり、本発明はこれらに限定されるべきでないということはいうまでもない。例えは、使用する気体は炭酸ガス等でもよい。また、気体を吸入させる方法は、エジェクタやベンチュリーの負圧効果を用いてポンプ吐出側とタンクの間で空気吸入する方法もある。 In addition, all the above-mentioned Examples show an example of the present invention, and needless to say, the present invention should not be limited to these. For example, the gas used may be carbon dioxide. As a method for sucking gas, there is also a method for sucking air between the pump discharge side and the tank by using the negative pressure effect of an ejector or a venturi.
さらに、ポンプの代わりに、コンプレッサにより気体、液体、あるいは気体と液体とを混合して形成される気液混合流体気液をタンクに供給する方法も可能である。 Further, instead of the pump, a method of supplying gas, liquid, or a gas-liquid mixed fluid gas-liquid formed by mixing gas and liquid by a compressor to the tank is also possible.
1 気液溶解タンク
2 噴射口
3 一次側槽
4 分岐部
5 二次側槽
6 区画壁
6a 区画壁下部
6b 定水位
6c 水平領域
6d 液面
7 気体環流部
7a 湿った空気
7b 領域
8 気泡通過部
9 排出口
10 排出部
11 気泡発生装置
12 入浴槽本体
12a 入浴槽
12b パネル
13 吸入口
14 吸入管
15 空気吸引部
16 接続管
17 循環ポンプ
18 吐出管
19 噴霧ノズル
20 空気抜弁
21 減圧弁
22 吐出口
27a 気体(空気)
27b 液体(水)
28 微細気泡水
28a 気泡
29a 気液混合流体
29b 気液溶解液
50 流体
DESCRIPTION OF
27b Liquid (water)
28
50 fluids
Claims (3)
この気液溶解タンクは、気体、液体、あるいは気体と液体とを混合して形成される気液混合流体のいずれかの前記流体が圧送されて内部に貯留されている液体の液面上に噴射されて気液溶解液を生成する一次側槽と、前記一次側槽内の余剰気体を分離する二次側槽とからなり、
前記一次側槽と前記二次側槽とが一体に形成され、前記一次側槽と前記二次側槽との間には、両者を区画する区画壁が一体に設けられ、該区画壁の上部側に、前記一次側槽と前記二次側槽とを連通し前記一次側槽内の余剰の気体を一次側槽の液面上に戻す気体環流部が設けられ、前記区画壁の下部側に、前記一次側槽と前記二次側槽とを連通し前記一次側槽内で形成された気泡が通過する気泡通過部が設けられ、前記二次側槽には生成された気液溶解液を排出する排出口が下部側に設けられており、 前記一次側槽内の余剰気体を外方へ排出して一次側槽内の液体の液面高さを一定に保つ空気抜弁を、前記二次側槽の外壁に分岐部を介して設け、且つ前記分岐部を前記区画壁の上端と下端の間に位置する高さに配置したことを特徴とする気液溶解タンク。 A gas-liquid dissolution tank that pressurizes and dissolves gas in a liquid by injecting fluid onto the liquid surface in a pressurized atmosphere,
This gas-liquid dissolution tank is jetted onto the liquid surface of the liquid that is pumped and stored in one of gas, liquid, or gas-liquid mixed fluid formed by mixing gas and liquid. A primary side tank that generates a gas-liquid solution, and a secondary side tank that separates excess gas in the primary side tank,
The primary side tank and the secondary side tank are integrally formed, and a partition wall that partitions both is integrally provided between the primary side tank and the secondary side tank, and an upper portion of the partition wall On the side, a gas circulation part is provided that communicates the primary side tank and the secondary side tank and returns excess gas in the primary side tank to the liquid level of the primary side tank, and is provided on the lower side of the partition wall. In addition, there is provided a bubble passage part through which the bubbles formed in the primary side tank pass through the primary side tank and the secondary side tank, and the generated gas-liquid solution is supplied to the secondary side tank. discharge port for discharging are provided on the lower side, an air vent valve to keep the liquid level of the liquid in the primary side chamber to discharge outwardly the excess gas in the primary tank constant, the secondary liquid solvent, characterized in that arranged provided via the branching portion on the outer wall of the side vessel, and the branch portion at a height located between the upper and lower ends of the partition wall Tank.
この気液溶解タンクは、気体、液体、あるいは気体と液体とを混合して形成される気液混合流体のいずれかの前記流体が圧送されて内部に貯留されている液体の液面上に噴射されて気液溶解液を生成する一次側槽と、前記一次側槽内の余剰気体を分離する二次側槽とからなり、
別体で形成される前記一次側槽と前記二次側槽との間には、両者を離して連結する上部側連結部及び下部側連結部が設けられ、上部側連結部は前記一次側槽と前記二次側槽とを連通して前記一次側槽内の余剰の気体を一次側槽の液面上に戻す気体環流部とされ、下部側連結部は前記一次側槽と前記二次側槽とを連通して前記一次側槽内で形成された気泡を通過させる気泡通過部とされ、前記二次側槽には生成された気液溶解液を排出する排出口が下部側に設けられており、
前記一次側槽内の余剰気体を外方へ排出して一次側槽内の液体の液面高さを一定に保つ空気抜弁を、前記二次側槽の外壁に分岐部を介して設け、且つ前記分岐部を前記上部側連結部と下部側連結部の間に位置する高さに配置した
ことを特徴とする気液溶解タンク。 A gas-liquid dissolution tank that pressurizes and dissolves gas in a liquid by injecting fluid onto the liquid surface in a pressurized atmosphere ,
This gas-liquid dissolution tank is jetted onto the liquid surface of the liquid that is pumped and stored in one of gas, liquid, or gas-liquid mixed fluid formed by mixing gas and liquid. A primary side tank that generates a gas-liquid solution, and a secondary side tank that separates excess gas in the primary side tank ,
Between the primary side tank and the secondary side tank formed separately, an upper side connection part and a lower side connection part that are connected to be separated from each other are provided, and the upper side connection part is the primary side tank. And the secondary side tank are communicated with each other to return a surplus gas in the primary side tank to the liquid level of the primary side tank, and the lower side connecting portion is connected to the primary side tank and the secondary side tank. It is a bubble passage section that communicates with the tank and allows the bubbles formed in the primary tank to pass through, and the secondary tank is provided with a discharge port on the lower side for discharging the generated gas-liquid solution. and,
An air vent valve for discharging the excess gas in the primary side tank to the outside and keeping the liquid level of the liquid in the primary side tank constant is provided on the outer wall of the secondary side tank via a branch part; and The gas-liquid dissolution tank is characterized in that the branch portion is disposed at a height located between the upper side connecting portion and the lower side connecting portion .
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