JP4706665B2 - Microbubble generator - Google Patents

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Description

本発明は、水廻り設備に最適な微細気泡発生装置に関する。   The present invention relates to a fine bubble generating apparatus that is most suitable for a watering facility.

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(水廻り設備の一例)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)。
特開平11−33071号公報
Conventionally, the gas-liquid dissolved fluid, in which gas is pressurized and dissolved in the liquid, is released by the decompression means, and ejected and discharged from the discharge nozzle into the bathtub (an example of a watering facility) while generating fine bubbles. There exists a fine bubble generator (refer patent document 1).
JP-A-11-33071

前記のような微細気泡発生装置を水廻り設備である浴槽に適用する場合、浴槽とエプロンとの隙間のような狭いスペースに微細気泡発生装置を設置する必要があるために、大掛かりな装置や長い経路を用いることなく、簡単な構成で微細気泡の発生量を大幅に増加させたいという要望がある。   When the fine bubble generator as described above is applied to a bathtub that is a watering facility, it is necessary to install the fine bubble generator in a narrow space such as a gap between the bathtub and the apron. There is a desire to greatly increase the amount of microbubbles generated with a simple configuration without using a route.

本発明は、前記要望に応えるためになされたもので、簡単な構成で微細気泡の発生量を大幅に増加させることで、白濁性を向上させ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 meet the above-mentioned demand, and an object of the present invention is to provide a microbubble generator capable of improving the cloudiness by greatly increasing the amount of microbubbles generated with a simple configuration. It is what.

前記課題を解決するために、本発明は、電動ポンプと、前記電動ポンプと接続された気体溶解装置と、前記気体溶解装置と接続された減圧手段とを備え、前記電動ポンプによって前記気体溶解装置に液体を送り、前記気体溶解装置によって前記液体中に気体を加圧溶解して気液溶解流体にしてその液体中に気体が加圧溶解された気液溶解流体を前記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、前記吐出ノズルに、前記減圧手段が設けられ、この減圧手段はベンチュリ管で構成され、このベンチュリ管の内部に、ベンチュリ管を流れる気液溶解流体の一部に渦流を起こさせる渦流生成手段が設けら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 problems, the present invention includes an electric pump, a gas dissolving device connected to the electric pump, and a decompression unit connected to the gas dissolving device, and the gas dissolving device is connected to the electric pump. The gas is dissolved in the liquid under pressure by the gas dissolving device to form a gas-liquid dissolving fluid, and the gas-liquid dissolving fluid in which the gas is pressurized and dissolved in the liquid is released by the decompression means. Te, a fine bubble generating device for ejecting the ejection from the ejection nozzle while generating fine bubbles, to the discharge nozzle, the pressure reducing means is provided, the pressure reducing means is formed of a venturi tube, the interior of the venturi The present invention provides a microbubble generator characterized in that vortex generating means for generating a vortex in a part of the gas-liquid dissolving fluid flowing through the venturi tube is provided.

請求項2のように、前記渦流生成手段は、ベンチュリ管の内周壁に、ベンチュリ管の周方向に伸ばされるようにして、内周側に突設された渦流生成用のエッジであることが好ましい。   According to a second aspect of the present invention, it is preferable that the eddy current generating means is an edge for generating a vortex that protrudes from the inner peripheral wall of the venturi tube in the circumferential direction of the venturi tube and protrudes toward the inner peripheral side. .

請求項3のように、前記渦流生成用のエッジの上流側の前面は、下流側に傾斜した傾斜面からなるものであることが好ましい。   According to a third aspect of the present invention, it is preferable that the front surface on the upstream side of the edge for generating eddy currents is an inclined surface inclined toward the downstream side.

請求項4のように、前記渦流生成用のエッジは、ベンチュリ管の軸方向に距離を隔てて配置された複数個のものからなることが好ましい。   According to a fourth aspect of the present invention, it is preferable that the eddy current generating edge is composed of a plurality of elements arranged at a distance in the axial direction of the venturi tube.

請求項1の発明によれば、ベンチュリ管を流れる気液溶解流体は圧力開放されて気液溶解流体から気泡を発生させることができるとともに、発生した気泡を分裂させることができる。又、渦流生成手段によって、ベンチュリ管を流れる気液溶解流体に渦流を起こさせ、その渦流に伴い形成される低圧部によって気泡を発生させることができるとともに、その渦流によって、ベンチュリ管により形成された気泡を砕いて分裂させることもできる。これにより、ベンチュリ管と渦流生成手段とによって、多数の微細な気泡を形成できる。   According to the first aspect of the present invention, the gas-liquid dissolving fluid flowing through the venturi tube is released from the pressure to generate bubbles from the gas-liquid dissolving fluid, and the generated bubbles can be split. In addition, the vortex generation means can cause vortex flow in the gas-liquid dissolved fluid flowing through the venturi tube, and can generate bubbles by the low pressure part formed along with the vortex flow, and the vortex flow is formed by the venturi tube. Bubbles can be crushed and split. Thereby, a large number of fine bubbles can be formed by the venturi tube and the vortex generating means.

従って、例えばベンチュリ管だけで気泡を生成しその気泡を基に微細気泡を形成した場合のように微細気泡が数的に不足して十分に白濁化させ難いというようなことを防止でき、白濁化に必要十分な数の気泡を容易に得ることができる。   Therefore, for example, when bubbles are generated only with a venturi tube and fine bubbles are formed on the basis of the bubbles, it is possible to prevent such cases that the number of fine bubbles is insufficient and difficult to be sufficiently clouded. A sufficient number of bubbles can be easily obtained.

請求項2の発明によれば、渦流生成手段を、ベンチュリ管の内周壁に、周方向に沿って所定の長さで伸ばされるようにして内周側に突設された渦流生成用のエッジから構成するため、渦流生成手段を簡単な構成にでき、容易に低コストで形成できる。   According to the invention of claim 2, the eddy current generating means is formed from the eddy current generating edge projecting on the inner peripheral side so as to extend to the inner peripheral wall of the venturi tube with a predetermined length along the circumferential direction. Therefore, the eddy current generating means can be simply configured and can be easily formed at low cost.

請求項3の発明によれば、渦流生成用のエッジの上流側の前面は下流側に傾斜した傾斜面からなるものとすることにより、例えば上流側の前面を軸方向に略直角な直角面から構成した場合に比べて、ベンチュリ管を流れる気液溶解流体にかかる圧力を小さくでき、気液溶解流体を円滑に流しながら渦流を生成でき、効率の良いものにできる。   According to the invention of claim 3, the upstream front surface of the eddy current generating edge is formed of an inclined surface inclined to the downstream side, so that, for example, the upstream front surface is viewed from a right angle surface substantially perpendicular to the axial direction. Compared with the case where it comprises, the pressure concerning the gas-liquid dissolution fluid which flows through a venturi pipe can be made small, and a vortex | eddy_current can be produced | generated while flowing gas-liquid dissolution fluid smoothly, and it can be made efficient.

請求項4の発明によれば、ベンチュリ管の軸方向に距離を隔てて配置された複数個の渦流生成用のエッジの夫々によって、渦流の形成に伴い気泡を形成できるとともに、その渦流によって、ベンチュリ管により形成された気泡を砕いて小さい気泡に分裂させることも可能になる。従って、より多くの気泡を、簡単に、しかも効率よく形成できる。   According to the fourth aspect of the present invention, bubbles can be formed along with the formation of the vortex flow by each of the plurality of eddy current generation edges arranged at a distance in the axial direction of the venturi tube, and the venturi can be formed by the vortex flow. It is also possible to break up the bubbles formed by the tube and break them into smaller bubbles. Therefore, more bubbles can be formed easily and efficiently.

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 suction port 2 and a discharge port 3 are provided on the inner surface of the bathtub 1. An air inlet 4 is provided in the flange portion.

吸込口2は、接続管5を介して電動ポンプ6の吸い込み側に接続され、電動ポンプ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、電動ポンプ6の入口側近傍の接続管5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 suction port 2 is connected to the suction side of the electric pump 6 via the connecting pipe 5, and the discharge side of the electric pump 6 is connected to the suction side injection port 9 of the gas dissolving device 8 via the inflow pipe 7. . The outlet 10 on the discharge side of the gas dissolving device 8 is connected to one end of a venturi pipe 12 serving as a pressure release portion via an outflow pipe 11, and the other end of the venturi pipe 12 is connected to the side surface of the bathtub 1 via a connection pipe 13. Is connected to the discharge port 3 installed in the. The air suction port 4 is connected to a connection pipe 5 near the inlet side of the electric pump 6 via a connection pipe 14, and a check valve 15 is provided in the connection pipe 14.

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とからなるタンク状の筒状体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 device 8 includes a side wall portion 21 having a straight cylindrical shape with a circular cross section, and end wall portions 22 that close both ends of the side wall portion 21. The center axis A (see the one-dot chain line in FIG. 2) of the side wall portion 21 which is configured by the tank-like cylindrical body 23 and has a substantially cylindrical shape is 10 in the horizontal direction (see the arrow in FIG. 2). It arrange | positions with the attitude | position which inclines with the inclination angle (theta) of -45 degree | times.

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 cylindrical body 23 in this inclined posture has an upper end serving as an upstream A end, and a lower end serving as a downstream B end. An injection port 9 for injecting into the cylindrical body 23 is formed, and an outflow port 10 through which liquid flows out from the cylindrical body 23 is formed on the downstream side B.

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 cylindrical body 23, a gas such as air, which becomes a solute, and a liquid such as water, which becomes a solvent, are stored, and is approximately in the vicinity of the vertical center of the substantially cylindrical side wall portion 21. The interface 24 between the gas and the liquid is located, and the portion on the upstream side A above the interface 24 becomes the gas storage portion 25 where the gas is stored, and the portion on the downstream side B from the interface 24 stores the liquid. The liquid storage part 26 is made.

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 injection port 9 is located on the inner wall surface of the gas reservoir 25 (the inner wall surface of the side wall 21 or the end wall 22 on the upstream side A from the interface 24), at a position near the interface 24, or slightly below the interface 24. It is formed on the inner wall surface of the liquid reservoir 26 (inner wall surface of the side wall 21 on the downstream side B from the interface 24), and the outlet 10 is located on the inner wall surface near the end of the liquid reservoir 26 (on the downstream side B of the interface 24). The inner wall surface of the side wall portion 21 or the end wall portion 22 is formed.

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。   An air vent 27 provided with a valve (not shown) is formed in the side wall 21 of the cylindrical body 23, and the gas and liquid reservoir 26 are stored in the gas reservoir 25 at the position of the air vent 27. It becomes the level of the interface 24 of the liquid stored in.

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 device 8 will be described. When the same liquid and gas stored in the cylindrical body 23 are ejected from the ejection port 9, they collide with the inner wall surface on the upper side of the side wall portion 21 facing the ejection port 9 and bounce off the inner wall surface. The liquid collides with the liquid stored in the liquid reservoir 26 at the interface 24 and is agitated. Further, the liquid stored in the liquid storage unit 26 is not only stirred by the gas-liquid mixed fluid colliding with the interface 24, but also by the gas-liquid mixed fluid injected into the cylindrical body 23 from the injection port 9. Stir.

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 cylindrical body 23 and the like by the agitation due to the collision with the inner wall surface of the side wall portion 21 of the gas-liquid mixed fluid, the collision at the interface 24, the agitation of the liquid when being jetted, and the like The liquid, the gas in the gas-liquid mixed fluid, and the liquid are mixed, and dissolution of the gas into the liquid is promoted. That is, the bubbles (gas) mixed in the liquid are subdivided by shearing by mixing and stirring, and the total surface area in contact with the liquid is increased. In addition, the dissolved concentration of the gas near the interface between the liquid and the gas is increased. Since it is reduced by homogenization by mixing and stirring, and the dissolution rate of the gas in the liquid increases, dissolution of the gas in the liquid is promoted.

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 liquid storage portion 26 of the cylindrical body 23, but many undissolved bubbles are mixed in the stored liquid, and these bubbles become denser as they go upward. There are few bubbles near the lower end of the liquid reservoir 26, and there are almost no large bubbles. Then, the dissolution of the gas proceeds, and the liquid at the lower end of the liquid storage part 26 in which there are almost no large bubbles flows out from the tubular body 23 through the outlet 10.

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。   FIG. 4 is a basic configuration diagram of the venturi tube 12. The venturi pipe 12 of the outflow pipe 11 has a two-stage configuration including one upstream venturi pipe 12a in the center and a plurality (five in the example of FIG. 4) downstream venturi pipes 12b.

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 discharge nozzle 30 is attached to the side wall 1 a of the bathtub 1, and the above-described suction port 2, discharge port 3, venturi pipe 12 (12 a, 12 b) and the like are incorporated into the discharge nozzle 30 as a unit.

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。   The discharge nozzle 30 is provided with an L-shaped nozzle case 31 in a side view, and an L-shaped flow path 31a following the outer shape is formed inside the nozzle case 31. The outflow pipe 11 is connected to the inlet side (vertical portion) via an O-ring 32.

流路31aは、気泡発生・分裂流路131と、この気泡発生・分裂流路の下流側に配設された気化流路132とを備えている。気泡発生・分裂流路131は、気液溶解流体から気泡を発生させるとともに、その発生した気泡を分裂させて分裂気泡を生成するための流路である。この気泡発生・分裂流路131には、減圧手段としての上流側ベンチュリ管12a及び下流側ベンチュリ管12bと、渦流生成手段とが設けられている。   The flow path 31 a includes a bubble generation / breakup flow path 131 and a vaporization flow path 132 disposed on the downstream side of the bubble generation / breakup flow path. The bubble generation / division channel 131 is a channel for generating bubbles from the gas-liquid dissolving fluid and generating the divided bubbles by dividing the generated bubbles. The bubble generating / breaking flow path 131 is provided with an upstream venturi pipe 12a and a downstream venturi pipe 12b as decompression means, and a vortex generating means.

上流側ベンチュリ管12aは、ノズルケース31の上部に嵌め込まれることによって、気泡発生・分裂流路131の入り口側に、図6で縦向きに設けられている。下流側ベンチュリ管12bは、この実施形態では、ノズル本体29に形成された複数個のものから構成されている。そして、ノズル本体29がOリング33を介してノズルケース31のほぼ中程に嵌め込まれることによって、下流側ベンチュリ管12bは、上流側ベンチュリ管12aの下流側に、図6で横向きに配設されている。   The upstream side venturi tube 12 a is vertically installed in FIG. 6 on the inlet side of the bubble generating / breaking channel 131 by being fitted into the upper part of the nozzle case 31. In this embodiment, the downstream side venturi pipe 12b is composed of a plurality of pipes formed in the nozzle body 29. Then, when the nozzle body 29 is fitted in the middle of the nozzle case 31 via the O-ring 33, the downstream venturi pipe 12b is disposed laterally in FIG. 6 on the downstream side of the upstream venturi pipe 12a. ing.

詳しくは、ノズル本体29には、図6及び図13に示すように、ノズルケース31の出口側(横向き部分)の部分に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から下流側(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)。複数個のベンチュリ管12bは、ベンチュリ管群と呼ぶことができる。   Specifically, as shown in FIGS. 6 and 13, the nozzle body 29 has a cylindrical fitting portion 29 a for fitting into the outlet side (sideways portion) portion of the nozzle case 31 via an O-ring 33, and this A cylindrical projecting portion 29b projecting downstream (discharging direction) from the fitting portion 29a and a plate-like closing portion 29c are formed between the cylindrical protruding portion 29b and the fitting portion 29a. Two inner and outer concentric circles are set, and a plurality of (six in this example) downstream venturi tubes 12b are formed along the inner small-diameter circle at equal angular intervals on the circumference. A plurality of (10 in this example) downstream venturi pipes 12b are formed at equal angular intervals on the circumference (a total of 16 downstream venturi pipes 12b in this example). The plurality of venturi tubes 12b can be referred to as a venturi tube group.

又、これらの上流側ベンチュリ管12a及び下流側ベンチュリ管12bは、上流側の入口部分が外向きラッパ状に形成され、その直ぐ下流側に短い最も径小のストレート部が形成され、その下流側に、上流側から下流側に向かって拡径した長いテーパー部が形成されている。   The upstream venturi tube 12a and the downstream venturi tube 12b have an upstream inlet portion formed in an outward trumpet shape, and a shortest shortest straight portion formed immediately downstream thereof. In addition, a long taper portion whose diameter is increased from the upstream side toward the downstream side is formed.

渦流生成手段は、ベンチュリ管12a、12bを流れる気液溶解流体の一部に渦流を起こさせるためのものである。この実施形態の渦流生成手段は、上流側ベンチュリ管12a内に設けられた渦流生成用のエッジ12cから構成され、上流側ベンチュリ管12aを流れる気液溶解流体の一部に渦流を起こさせるようになっている。   The vortex generating means is for causing a vortex in part of the gas-liquid dissolving fluid flowing through the venturi tubes 12a and 12b. The vortex generating means of this embodiment is composed of an eddy current generating edge 12c provided in the upstream venturi tube 12a, and causes vortex flow to occur in a part of the gas-liquid dissolved fluid flowing through the upstream venturi tube 12a. It has become.

この渦流生成用のエッジ12cは、図7に示すように上流側ベンチュリ管12aにおける上流側端部と下流側端部との中央近傍の内周壁に、周方向に沿って全周に渡って、径方向の内側(内周側)に突設されている。   As shown in FIG. 7, the eddy current generating edge 12 c is formed on the inner peripheral wall near the center of the upstream end and the downstream end of the upstream venturi tube 12 a over the entire circumference along the circumferential direction. It protrudes radially inward (inner circumferential side).

又、この渦流生成用のエッジ12cにおける上流側の前面12dは、基端12fから突出先端12gにかけて、上流側ベンチュリ管12aの軸方向に直交する平面に対して所定の角度をもって下流側に傾斜するように構成されている。又、下流側の後面12eは、基端12hから突出先端12gにかけて、上流側ベンチュリ管12aの軸方向に直交する平面に対して所定の角度をもって上流側に傾斜するように構成されている。   Further, the upstream front surface 12d of the eddy current generating edge 12c is inclined downstream at a predetermined angle with respect to a plane orthogonal to the axial direction of the upstream venturi tube 12a from the base end 12f to the protruding tip 12g. It is configured as follows. Further, the downstream rear surface 12e is configured to incline upstream from the base end 12h to the protruding tip 12g with a predetermined angle with respect to a plane perpendicular to the axial direction of the upstream venturi tube 12a.

次に、図6に戻って、気化流路132について説明する。この気化流路132は、前記気泡発生・分裂流路131で生成した分裂気泡を成長(大きく)させ、白濁化に必要十分な外径の微細気泡に形成するための流路である。   Next, returning to FIG. 6, the vaporization channel 132 will be described. The vaporization channel 132 is a channel for growing (enlarging) the split bubbles generated in the bubble generation / split channel 131 to form fine bubbles having an outer diameter necessary and sufficient for white turbidity.

この実施形態の気化流路132は、前記ノズル本体29における下流側ベンチュリ管12bの下流側(図6の左側部)に形成されている。又、この気化流路132は、気化促進手段によって、気液溶解流体に溶解した溶解気体の気化を促進し、前記気液溶解流体と共に前記分裂気泡がこの気化流路132を流れる間に、白濁化に必要十分な外径の微細気泡に形成できるようになっている。   The vaporization flow path 132 of this embodiment is formed on the downstream side of the downstream venturi pipe 12b in the nozzle body 29 (left side portion in FIG. 6). Further, the vaporization flow path 132 promotes vaporization of the dissolved gas dissolved in the gas-liquid dissolution fluid by the vaporization promoting means, and while the split bubbles flow through the vaporization flow path 132 together with the gas-liquid dissolution fluid, It can be formed into microbubbles with an outer diameter that is necessary and sufficient for conversion.

この実施形態では、気化促進手段を、気化流路132の下流側端部における流路断面積をその上流側の流路断面積よりも小さくして流路を狭めた流路狭小形成部材38を備えたものから構成し、この流路狭小形成部材38によって、流路狭小形成部材38を設けない場合に比べ、気化流路132を流れる気液溶解流体の流速を遅くし、気液溶解流体が気化流路132を流れている時間を長くするようにしている。   In this embodiment, the vaporization promoting means includes the flow path narrowing member 38 that narrows the flow path by making the flow path cross-sectional area at the downstream end of the vaporization flow path 132 smaller than the flow path cross-sectional area of the upstream side. Compared to the case where the flow path narrowing member 38 is not provided, this flow path narrowing member 38 slows down the flow rate of the gas-liquid dissolving fluid flowing through the vaporization flow path 132, so that the gas-liquid dissolved fluid The time for flowing through the vaporizing flow path 132 is lengthened.

詳しくは、ノズル本体29の吐出側の端部に、下流側(吐出方向)に延在する円筒状のホルダー37が、ノズル本体29の突出部29bの前端部の雄ねじ29dに、ホルダー37の雌ねじ37aをねじ込むことにより取付けられており、このホルダー37の内周側に、流路狭小形成部材38が備えられている。   Specifically, a cylindrical holder 37 that extends downstream (in the discharge direction) is disposed at the discharge side end of the nozzle body 29, and the male screw 29 d at the front end of the protrusion 29 b of the nozzle body 29 is connected to the female screw of the holder 37. 37a is attached by screwing, and a flow path narrowing member 38 is provided on the inner peripheral side of the holder 37.

この実施形態の流路狭小形成部材38は、図6及び図14に示すようにホルダー37の軸にほぼ直交するように配置された板状部38aと、この板状部38aに穿設された4つの開口部38bとから構成されている。そして、このように構成された流路狭小形成部材38によって、ノズル本体29の内側に形成される気化流路132における下流側端部の流路断面積が流路狭小形成部材38の全開口部38bの断面積に相当し、気化流路132における下流側端部は、気化流路132の他の部分に比べて狭められている。   As shown in FIGS. 6 and 14, the channel narrowing member 38 of this embodiment is formed in a plate-like portion 38a disposed substantially orthogonal to the axis of the holder 37, and the plate-like portion 38a. It consists of four openings 38b. Then, the flow path narrowing member 38 configured as described above causes the flow channel cross-sectional area of the downstream end of the vaporization flow path 132 formed inside the nozzle body 29 to be the entire opening of the flow path narrowing member 38. This corresponds to a cross-sectional area of 38b, and the downstream end of the vaporization channel 132 is narrower than the other part of the vaporization channel 132.

尚、気化流路132における吐出側端部の流路断面積は、特に限定されずに適宜変更して実施できるが、気化流路132の上流側の他の部分の流路断面積に対して略60〜略90%の範囲にしておくのが好ましく、より好ましくは略75%である。   The channel cross-sectional area at the discharge side end in the vaporization channel 132 is not particularly limited and can be changed as appropriate. It is preferable to be in the range of approximately 60 to approximately 90%, more preferably approximately 75%.

吐出ノズル30の説明を続けると、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。   Continuing the description of the discharge nozzle 30, a packing 40 having a U-shaped cross section is fitted into the mounting hole 1 b of the side wall 1 a of the bathtub 1, and the outlet side (sideways portion) of the nozzle case 31 from the outside of the bathtub 1. The flange portion 31b is applied to the packing 40, and the male screw 41a at the rear end portion of the cylindrical fixing flange 41 is screwed into the female screw 31c of the flange portion 31b of the nozzle case 31 from the inside of the bathtub 1 to thereby fix the fixing flange 41. The flange portion 41 b at the front end portion is in watertight contact with the packing 40, and the flange portion 31 b of the nozzle case 31 is in watertight contact with the packing 40. As a result, the nozzle case 31 is fixedly attached to the side wall 1 a of the bathtub 1 with the fixing flange 41.

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 nozzle cover 42 is attached to the flange portion 41 b of the fixed flange 41 by screwing the female screw 42 a at the rear end portion of the cylindrical nozzle cover 42 into the male screw 41 c of the flange portion 41 b of the fixed flange 41 from the inside of the bathtub 1. become. The nozzle cover 42 has the discharge port 3 formed therein.

固定フランジ41には、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孔41eが形成されている。この閉塞部41dの内周面とホルダー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。   The fixed flange 41 is formed with a plate-like closing portion 41d that closes the outer peripheral surface of the holder 37, and an inner and outer double concentric circle is set in the closing portion 41d. A large number of through-holes 41e are formed at upper equal angular intervals, and a large number of through-holes 41e are arranged at equal angular intervals on the circumference along the outer large-diameter circle with a half pitch shift from the inner small-diameter through-holes 41e. A through hole 41e is formed. Water-tightness can be improved by interposing a packing (not shown) between the inner peripheral surface of the closing portion 41 d and the outer peripheral surface of the holder 37.

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。   On the outer peripheral surface of the nozzle cover 42, as shown in FIG. 6, a plurality of the suction ports 2 are formed at equal angular intervals on the circumference.

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、気体が溶解した気液溶解流体としての湯水は、矢印aのように、流出管11からノズルケース31の上流側ベンチュリ管12aに入る。そして、上流側ベンチュリ管12aを通る際、湯水は、上流側ベンチュリ管12aで減圧され、湯水から気泡100aが発生するとともに、その発生した気泡100aの一部が分裂する。又、図8に示すように、渦流生成用のエッジ12cによって、湯水の一部が渦流を生成し、この渦流の生成に伴い形成される低圧部によって湯水から気泡100aが発生するとともに、その渦流によって上流側ですでに発生した気泡を分裂させる。   In the case of the discharge nozzle 30 configured as described above, as shown in FIG. 6, the hot water as the gas-liquid dissolving fluid in which the gas is dissolved is upstream of the nozzle case 31 from the outflow pipe 11 as indicated by the arrow a. Enter the venturi tube 12a. Then, when passing through the upstream venturi tube 12a, the hot water is depressurized by the upstream venturi tube 12a, and bubbles 100a are generated from the hot water and a part of the generated bubbles 100a is split. Further, as shown in FIG. 8, a part of the hot water generates a vortex by the eddy current generating edge 12c, and a bubble 100a is generated from the hot water by the low pressure portion formed by the generation of the eddy current. To break up bubbles already generated upstream.

従って、上流側ベンチュリ管12aによる減圧と渦流生成用のエッジ12cとの両者によって、気泡を発生させることができ、上流側ベンチュリ管12aの減圧だけで気泡を発生させる場合に比べて、より多量の気泡を発生させることができる。   Accordingly, bubbles can be generated by both the pressure reduction by the upstream side venturi tube 12a and the edge 12c for generating the vortex flow, and a larger amount than the case of generating bubbles only by the pressure reduction of the upstream side venturi tube 12a. Bubbles can be generated.

その後、発生した気泡100aを含む湯水は、下流側ベンチュリ管12bに入り、下流側ベンチュリ管12bのテーパー部において、圧力の回復によって気泡100aが、更に分裂して分裂気泡100bが生成される。   Thereafter, the hot water containing the generated bubbles 100a enters the downstream venturi tube 12b, and the bubbles 100a are further divided by the recovery of pressure at the tapered portion of the downstream venturi tube 12b to generate split bubbles 100b.

次に、下流側ベンチュリ管12bを出た分裂気泡100bを含む湯水は、気化流路132に入る。気化流路132の下流側端部がその上流側よりも狭められているため、この気化流路132に分裂気泡100bと共に入った湯水は、湯水から空気の気化を促進させる程度にゆっくり流される。その結果、分裂気泡100bが成長し(大きくなり)、白濁化に必要十分な外径の微細気泡100cに形成できる。   Next, the hot water containing the split bubbles 100 b exiting the downstream venturi pipe 12 b enters the vaporization flow path 132. Since the downstream end of the vaporization flow path 132 is narrower than the upstream side, the hot water that has entered the vaporization flow path 132 together with the split bubbles 100b is allowed to flow slowly to the extent that the vaporization of the air is promoted. As a result, the split bubbles 100b grow (become large) and can be formed into fine bubbles 100c having an outer diameter necessary and sufficient for white turbidity.

従って、微細気泡100cを含む湯水は、十分に白濁した状態になっている。そして、微細気泡100cを含む湯水は、この状態で吐出口3から浴槽1に吐出される。   Therefore, the hot and cold water containing the fine bubbles 100c is sufficiently clouded. And the hot water containing the fine bubble 100c is discharged to the bathtub 1 from the discharge outlet 3 in this state.

また、浴槽1内の浴水は、図6に示す矢印bのように、ノズルカバー42の吸込口2からノズルカバー42内に吸い込まれ、固定フランジ41の閉塞部41dの貫通孔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から電動ポンプ6に吸い込まれるようになる。   Also, the bath water in the bathtub 1 is sucked into the nozzle cover 42 from the suction port 2 of the nozzle cover 42 as shown by an arrow b shown in FIG. As shown in FIG. 5, the electric pump 6 is sucked from the connection pipe 5 connected to the outer side of the nozzle case 31.

尚、上記実施形態では、渦流生成用のエッジ12cの上流側の前面12d及び下流側の後面12e夫々を傾斜するように構成しているが、この形態のものに限らず、ベンチュリ管を流れる気液溶解流体の一部に渦流を起こさせるものであれば良く、適宜変更できる。   In the above embodiment, the front surface 12d on the upstream side and the rear surface 12e on the downstream side of the eddy current generating edge 12c are configured to be inclined, but the present invention is not limited to this configuration. Any device that causes a vortex in a part of the liquid-dissolved fluid may be used and can be changed as appropriate.

例えば図9(a)に示すように、上流側ベンチュリ管120aの軸方向にほぼ直角な上流側の前面120dを有する渦流生成用のエッジ120cから構成しても良い。又、その際、下流側の後面120eにおける基端120hから突出先端120gまでの長さを、この図9(a)に示すように前記前面120dにおける基端120fから突出先端120gまでの長さよりも長くしても良いが、図9(b)に示すように後面121eにおける前記長さを、前面121dにおける前記長さとほぼ同じか又は短くした渦流生成用のエッジ121cであっても良い。   For example, as shown in FIG. 9 (a), a vortex generating edge 120c having an upstream front surface 120d substantially perpendicular to the axial direction of the upstream venturi tube 120a may be used. At that time, the length from the base end 120h to the projecting tip 120g on the downstream rear surface 120e is longer than the length from the base end 120f to the projecting tip 120g on the front surface 120d as shown in FIG. 9A. Although the length may be longer, as shown in FIG. 9B, the edge 121c for generating eddy currents in which the length on the rear surface 121e is substantially the same as or shorter than the length on the front surface 121d may be used.

あるいは、図9(c)に示すように、上流側の前面122dを、上流側ベンチュリ管12aの軸方向に直交する方向に所定の角度をもって下流側に傾斜させ、下流側の後面122eを、上流側ベンチュリ管12aの軸方向にほぼ直角に形成した渦流生成用のエッジ122cから構成するようにしても良い。   Alternatively, as shown in FIG. 9C, the upstream front surface 122d is inclined downstream at a predetermined angle in a direction orthogonal to the axial direction of the upstream venturi tube 12a, and the downstream rear surface 122e is You may make it comprise from the edge 122c for a vortex | eddy_current generation | occurrence | production formed substantially orthogonally to the axial direction of the side venturi pipe 12a.

更には、渦流生成用のエッジは、1つから構成するものに限らず、ベンチュリ管の軸方向に、距離を隔てて配置された複数個のものから構成しても良い。例えば図10に示すように、上流側ベンチュリ管122aの軸方向に距離を隔てて渦流生成用のエッジを2個、配置する。又、その場合において、同じ形状の渦流生成用のエッジを並べるようにしても良いが、この図10に示すように、図7に示した渦流生成用のエッジ12cの下流側に、図9(a)に示した渦流生成用のエッジ120cを並べるように、異なる形状の渦流生成用のエッジを並べるようにしても良い。   Furthermore, the edge for generating the vortex is not limited to one, but may be formed from a plurality of edges arranged at a distance in the axial direction of the venturi tube. For example, as shown in FIG. 10, two edges for generating a vortex are arranged at a distance in the axial direction of the upstream venturi 122a. In this case, the edges for generating eddy currents having the same shape may be arranged. However, as shown in FIG. 10, on the downstream side of the edge 12c for generating eddy currents shown in FIG. The eddy current generating edges 120c shown in a) may be arranged, and the eddy current generating edges having different shapes may be arranged.

又、上記実施形態では、気泡発生・分裂流路131に、上流側ベンチュリ管12aと下流側ベンチュリ管12bとの二つを流れ方向の前後に並べたものとしているが、この形態のものに限らず、上流側ベンチュリ管12aと下流側ベンチュリ管12bとのいずれかの一方だけを設けたものとし、そして、そのいずれかの一方のベンチュリ管に渦流生成手段を設けるようにしても良い。ただし、上記実施形態のように、渦流生成手段を設けた上流側ベンチュリ管12aとその下方側に配設した上流側ベンチュリ管12aよりも径小の複数の下流側ベンチュリ管12bを備えたものとすることにより、気液溶解流体が上流側ベンチュリ管12aを通る際に渦流生成手段及び上流側ベンチュリ管12aの減圧によって多くの気泡を発生させ、そして、その気泡を、下流側ベンチュリ管12bで分裂させることができ、多数の微細な気泡を生成できる点で好ましい。   In the above embodiment, the bubble generating / breaking channel 131 has two upstream venturi tubes 12a and downstream venturi tubes 12b arranged in the front and rear in the flow direction. Alternatively, only one of the upstream venturi pipe 12a and the downstream venturi pipe 12b may be provided, and the vortex generating means may be provided in any one of the venturi pipes. However, as in the above embodiment, the upstream venturi tube 12a provided with the vortex generating means and the plurality of downstream venturi tubes 12b having a diameter smaller than that of the upstream venturi tube 12a disposed below the upstream venturi tube 12a are provided. As a result, when the gas-liquid dissolving fluid passes through the upstream venturi tube 12a, many bubbles are generated by the vortex generating means and the pressure reduction of the upstream venturi tube 12a, and the bubbles are split in the downstream venturi tube 12b. This is preferable in that a large number of fine bubbles can be generated.

又、上記実施形態では、渦流生成用のエッジを、上流側ベンチュリ管12aに設けているが、この形態のものに限らず、上流側ベンチュリ管12aに代えて下流側ベンチュリ管12bに設け、あるいは、上流側ベンチュリ管12aに加えて下流側ベンチュリ管12bに設けるようにしても良く、適宜変更し得る。   In the above embodiment, the edge for generating the vortex is provided in the upstream venturi tube 12a. However, the present invention is not limited to this, and instead of the upstream venturi tube 12a, the edge is provided in the downstream venturi tube 12b. In addition to the upstream side venturi tube 12a, the downstream side venturi tube 12b may be provided and may be changed as appropriate.

また、上記実施形態では、渦流生成用のエッジを、上流側ベンチュリ管12aの内周壁における全周に設けているが、この形態のものに限らず、上流側ベンチュリ管12aの周方向に、間欠的に設けるようにしても良く、適宜変更できる。   Moreover, in the said embodiment, although the edge for vortex | eddy_current generation | occurrence | production is provided in the perimeter in the inner peripheral wall of the upstream venturi pipe 12a, it is not restricted to the thing of this form, and is intermittent in the circumferential direction of the upstream venturi pipe 12a. However, it may be provided as appropriate.

前記実施形態は、水廻り設備として、白濁化のために微細気泡を噴射させる浴槽であったが、ボウル洗浄のために微細気泡を噴射させる水洗便器等にも本発明を適用できることは勿論である。   In the above embodiment, the water supply facility is a bathtub that injects fine bubbles for white turbidity, but the present invention can of course be applied to a flush toilet that injects fine bubbles for bowl cleaning. .

本発明の実施形態に係る気体溶解装置を備えた浴槽装置の基本構成図である。It is a basic lineblock diagram of a bathtub device provided with a gas dissolution device concerning an embodiment of the present invention. 図1の気体溶解装置の斜視図である。It is a perspective view of the gas dissolving apparatus of FIG. 図1の気体溶解装置であり、(a)は断面図、(b)は(a)のI―I線断面図である。1 is a gas dissolving device of FIG. 1, (a) is a cross-sectional view, (b) is a cross-sectional view taken along the line II of (a). 図1のベンチュリ管の断面図である。It is sectional drawing of the venturi pipe | tube of FIG. 本発明の実施形態に係る気体溶解装置を備えた浴槽装置を具体化した斜視図である。It is the perspective view which actualized the bathtub apparatus provided with the gas dissolving apparatus which concerns on embodiment of this invention. ベンチュリ管を有する吐出ノズルの断面図である。It is sectional drawing of the discharge nozzle which has a venturi pipe. 上流側ベンチュリ管の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of an upstream venturi pipe. 渦流生成用のエッジにより渦流が生成される際の説明図である。It is explanatory drawing when a vortex | eddy_current is produced | generated by the edge for eddy current production | generation. (a)は、渦流生成用のエッジの他の実施形態の拡大断面図、(b)は渦流生成用のエッジの更に他の実施形態の拡大断面図、(c)は、渦流生成用のエッジの更に別の実施形態の拡大断面図である。(A) is an enlarged sectional view of another embodiment of an edge for generating eddy currents, (b) is an enlarged sectional view of still another embodiment of an edge for generating eddy currents, and (c) is an edge for generating eddy currents It is an expanded sectional view of another embodiment of. 渦流生成用のエッジの更に別のもう1つの他の実施形態の拡大断面図である。FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of still another embodiment of a vortex generating edge. ノズル本体とホルダーとを組み立てた斜視図である。It is the perspective view which assembled the nozzle main body and the holder. ホルダーの正面図である。It is a front view of a holder. 固定フランジであり、(a)は正面図、(b)は断面図である。It is a fixed flange, (a) is a front view, (b) is a sectional view.

符号の説明Explanation of symbols

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(減圧手段)
12b 下流側ベンチュリ管(減圧手段)
12c 渦流生成用のエッジ(渦流生成手段)
30 吐出ノズル
37 ホルダー
38 流路狭小形成部材(気化促進手段)
131 気泡発生・分裂流路
132 気化流路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bathtub 2 Suction port 3 Discharge port 8 Gas dissolution apparatus 12a Upstream venturi pipe (pressure reduction means)
12b Venturi pipe on the downstream side (pressure reduction means)
12c Edge for eddy current generation (eddy current generation means)
30 Discharge nozzle 37 Holder 38 Channel narrowing member (vaporization promoting means)
131 Bubble generation / division channel 132 Vaporization channel

Claims (4)

電動ポンプと、前記電動ポンプと接続された気体溶解装置と、前記気体溶解装置と接続された減圧手段とを備え、前記電動ポンプによって前記気体溶解装置に液体を送り、前記気体溶解装置によって前記液体中に気体を加圧溶解して気液溶解流体にして、その液体中に気体が加圧溶解された気液溶解流体を前記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、
前記吐出ノズルに、前記減圧手段が設けられ、この減圧手段はベンチュリ管で構成され、このベンチュリ管の内部に、ベンチュリ管を流れる気液溶解流体の一部に渦流を起こさせる渦流生成手段が設けられていることを特徴とする微細気泡発生装置。
An electric pump; a gas dissolving device connected to the electric pump; and a decompression unit connected to the gas dissolving device. The liquid is sent to the gas dissolving device by the electric pump, and the liquid is supplied by the gas dissolving device. The gas is dissolved under pressure to form a gas-liquid dissolving fluid, and the gas-liquid dissolving fluid with the gas pressurized and dissolved in the liquid is released by the pressure reducing means to generate fine bubbles from the discharge nozzle. A fine bubble generating device for jetting and discharging,
To the discharge nozzle, the pressure reducing means is provided, the pressure reducing means is formed of a venturi tube, the interior of the Venturi tube, vortex generating means to cause a vortex formed in a portion of the gas-liquid dissolving fluid flowing venturi A microbubble generator characterized by being made.
前記渦流生成手段は、ベンチュリ管の内周壁に、ベンチュリ管の周方向に伸ばされるようにして、内周側に突設された渦流生成用のエッジであることを特徴とする請求項1記載の微細気泡発生装置。   The eddy current generating means is an edge for generating eddy currents that protrudes from the inner peripheral wall of the venturi pipe in the circumferential direction of the venturi pipe so as to protrude from the inner peripheral side. Fine bubble generator. 前記渦流生成用のエッジの上流側の前面は、下流側に傾斜した傾斜面からなるものであることを特徴とする請求項2記載の微細気泡発生装置。   3. The fine bubble generating device according to claim 2, wherein the front surface on the upstream side of the eddy current generating edge is formed of an inclined surface inclined toward the downstream side. 前記渦流生成用のエッジは、ベンチュリ管の軸方向に距離を隔てて配置された複数個のものからなることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の微細気泡発生装置。   The fine bubble generating device according to any one of claims 1 to 3, wherein the edge for generating the eddy current is composed of a plurality of edges arranged at a distance in an axial direction of the venturi tube.
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