JP4916243B2 - Microbubble generator - Google Patents

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JP4916243B2 JP2006211145A JP2006211145A JP4916243B2 JP 4916243 B2 JP4916243 B2 JP 4916243B2 JP 2006211145 A JP2006211145 A JP 2006211145A JP 2006211145 A JP2006211145 A JP 2006211145A JP 4916243 B2 JP4916243 B2 JP 4916243B2
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本発明は、吸入口から吸入した液体を羽根車の回転に伴う遠心作用により昇圧して吐出口から吐出する液体ポンプと、前記液体ポンプの吸入口に吸入される液体に気体を導入する気体導入部と、前記液体ポンプから吐出された液体を減圧して槽内に供給する減圧部とを備え、
前記気体導入部により気体が導入された液体を、前記液体ポンプにより昇圧した後に、前記減圧部により減圧して前記槽内に供給することで、前記槽内に貯留されている液体に微細気泡を発生させる微細気泡発生運転を実行可能な制御手段を備えた微細気泡発生装置に関する。
The present invention relates to a liquid pump that boosts the liquid sucked from the suction port by a centrifugal action accompanying the rotation of the impeller and discharges it from the discharge port, and a gas introduction that introduces gas into the liquid sucked into the suction port of the liquid pump And a pressure reducing part that decompresses the liquid discharged from the liquid pump and supplies the liquid into the tank,
After the liquid into which the gas is introduced by the gas introduction unit is pressurized by the liquid pump, the pressure is reduced by the decompression unit and supplied into the tank, so that fine bubbles are generated in the liquid stored in the tank. The present invention relates to a fine bubble generation apparatus including a control unit capable of executing a fine bubble generation operation.

水等の液体に空気等の気体の微細気泡(マイクロバブル)を発生させる技術は、もともとは下水の汚泥処理において加圧浮上法として用いられてきた。最近になって、微細気泡が帯電効果、圧縮効果、生活活性効果など、種々の有用な効果を持っていることが判ってきた。特に、生活活性効果に関しては、微細気泡を発生させた浴槽水への入浴が、血流促進効果があり、温浴効果に優れているという報告がある。   The technique of generating fine bubbles (microbubbles) of gas such as air in a liquid such as water has been originally used as a pressurized flotation method in sewage sludge treatment. Recently, it has been found that fine bubbles have various useful effects such as charging effect, compression effect, and life activity effect. In particular, regarding the life activity effect, there is a report that bathing in bathtub water in which fine bubbles are generated has a blood flow promoting effect and is excellent in a warm bath effect.

このような微細気泡を発生するための微細気泡発生装置として、気体導入部により気体が導入された液体を、液体ポンプにより昇圧更には撹拌することで、液体に気体を高濃度で溶解させ、その気体溶解液を減圧部により減圧して槽内に供給することで、その気体溶解液から気体を上記微細気泡として析出させるように構成されたものが知られている(特許文献1又は2を参照。)。   As a microbubble generator for generating such microbubbles, the liquid into which the gas has been introduced by the gas introduction section is pressurized and further stirred by a liquid pump, so that the gas is dissolved at a high concentration in the liquid. There is known a configuration in which a gas solution is decompressed by a decompression unit and supplied into a tank so that a gas is precipitated from the gas solution as the fine bubbles (see Patent Document 1 or 2). .)

上記特許文献1には、液体ポンプから吐出された液体から未溶解の気体を分離して排出する気液分離部として機能するアキュムレータと、そのアキュムレータにおける液体の水位を検知する水位検知手段と、上記アキュムレータで分離された未溶解の気体の排出を断続可能な開閉弁とを備え、上記水位検出手段の検出結果に基づいて上記開閉弁を制御して上記アキュムレータにおける液体の水位を安定させることで、液体が上記開閉弁を通じて排出されたり、未溶解の気体が排出されずに大泡として吐水口を通じて槽内に吐出されることを防止するように構成されている。
また、この特許文献1に記載の微細気泡発生装置では、上記気体導入部としての気体供給管から液体に対して気体を導入するように構成されており、その気体導入量は一定に保たれている。
Patent Document 1 discloses an accumulator that functions as a gas-liquid separation unit that separates and discharges undissolved gas from a liquid discharged from a liquid pump, a water level detection unit that detects the liquid level of the liquid in the accumulator, and An open / close valve capable of intermittently discharging the undissolved gas separated by the accumulator, and controlling the open / close valve based on the detection result of the water level detection means to stabilize the liquid level of the liquid in the accumulator, It is configured to prevent liquid from being discharged through the on-off valve or undissolved gas from being discharged into the tank as a large bubble through the spout without being discharged.
In addition, the fine bubble generating device described in Patent Document 1 is configured to introduce gas into the liquid from the gas supply pipe serving as the gas introduction unit, and the gas introduction amount is kept constant. Yes.

上記特許文献2には、リアクター槽内に貯留されている液体に微細気泡を発生させる微細気泡発生装置ではあるが、上記気液分離部として機能する余剰気体分離槽内の圧力を一定に保ちながら当該分離槽内で分離された未溶解の気体を排出する抜気弁を備えることで、当該分離槽内に、高濃度で気体が溶解された気体溶解液を備蓄しておくように構成されている。
また、この特許文献2に記載の微細気泡発生装置では、上記液体ポンプとして、吸入口から吸入した液体を羽根車の回転に伴う遠心作用により昇圧して吐出口から吐出するような渦流ポンプを使用しており、かかる渦流ポンプにより、気体が導入された液体の加圧・通気・撹拌・混合・移送を同時に行うことで、高濃度で液体に気体を溶解させるように構成されている。
また、この特許文献2には、上記気体導入部としての気体吸込導管から液体に対して気体を導入するにあたり、その気体導入量を設定するようには構成されていない。
The above-mentioned Patent Document 2 is a microbubble generator that generates microbubbles in a liquid stored in a reactor tank, while keeping the pressure in the surplus gas separation tank functioning as the gas-liquid separation section constant. By providing a vent valve that discharges the undissolved gas separated in the separation tank, the gas separation liquid in which the gas is dissolved at a high concentration is stored in the separation tank. Yes.
In the microbubble generator described in Patent Document 2, a vortex pump is used as the liquid pump, in which the liquid sucked from the suction port is boosted by the centrifugal action accompanying the rotation of the impeller and discharged from the discharge port. The vortex pump is configured to dissolve the gas in the liquid at a high concentration by simultaneously performing pressurization, aeration, agitation, mixing, and transfer of the liquid into which the gas has been introduced.
Moreover, in this patent document 2, when introduce | transducing gas with respect to a liquid from the gas suction conduit as said gas introduction part, it is not comprised so that the gas introduction amount may be set.

特公平7−114948号公報(図1等)Japanese Examined Patent Publication No. 7-114948 (Fig. 1 etc.) 特開2005−152763号公報(図6等)Japanese Patent Laying-Open No. 2005-152663 (FIG. 6 etc.)

上述したような従来の微細気泡発生装置においては、槽内全体に充分な量の微細気泡を発生させることが重要である。そこで、充分な量の微細気泡を発生させるための方法としては、気体導入部において液体に対して多くの気体を導入することで、液体ポンプにおいてその液体に対して多くの気体を接触させ、液体に対する気体溶解度を高めることが考えられる。   In the conventional fine bubble generator as described above, it is important to generate a sufficient amount of fine bubbles in the entire tank. Therefore, as a method for generating a sufficient amount of fine bubbles, a large amount of gas is introduced into the liquid in the gas introduction unit, so that a large amount of gas is brought into contact with the liquid in the liquid pump. It is conceivable to increase the gas solubility with respect to.

しかしながら、このように気体導入部における気体導入量を増加させると、その気体が液体ポンプに滞留しやすくなり、その気体導入量を増加させ過ぎると、液体ポンプにおいてガスロック現象(液体ポンプにおいて気体が羽根車の入口に滞留し、そのために液体ポンプが液体を吸い込まなくなること。「エアロック現象」と呼ぶ場合もある。)が発生するという問題がある。そして、このようなガスロック現象が発生すると、液体ポンプが停止又は破損する恐れがあり、気体導入量を適切且つ充分に増加させることは困難であった。   However, if the gas introduction amount in the gas introduction part is increased in this way, the gas tends to stay in the liquid pump, and if the gas introduction amount is increased excessively, the gas lock phenomenon (the gas is There is a problem that the liquid pump stays at the inlet of the impeller and the liquid pump does not suck the liquid (sometimes referred to as “air lock phenomenon”). When such a gas lock phenomenon occurs, the liquid pump may be stopped or damaged, and it is difficult to increase the gas introduction amount appropriately and sufficiently.

また、上記気体導入部における気体導入量を、標準的な条件下において上記ガスロック現象を回避し得る範囲内の上限値付近に設定した場合においても、例えば、槽内の水位の変化等により条件が変化することにより一時的に上記ガスロック現象が発生する場合があり、安定した運転状態を維持することができないという問題がある。   In addition, even when the gas introduction amount in the gas introduction part is set near the upper limit within a range in which the gas lock phenomenon can be avoided under standard conditions, for example, the condition due to the change in the water level in the tank, etc. The above-mentioned gas lock phenomenon may occur temporarily due to the change in the pressure, and there is a problem that a stable operation state cannot be maintained.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、気体導入部により気体が導入された液体を、液体ポンプにより昇圧更には撹拌することで気体溶解液を生成し、その気体溶解液を減圧部により減圧して槽内に供給することで槽内に貯留されている液体に微細気泡を発生させる微細気泡発生装置において、槽内全体に充分な量の微細気泡を安定して発生させる技術を提供する点にある。   The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to generate a gas-dissolved liquid by pressurizing and stirring the liquid into which the gas has been introduced by the gas introduction section with a liquid pump. In the microbubble generator that generates microbubbles in the liquid stored in the tank by depressurizing the gas solution by the decompression unit and supplying it into the tank, a sufficient amount of microbubbles is stabilized in the entire tank. It is to provide the technology to be generated.

上記目的を達成するための本発明に係る微細気泡発生装置は、吸入口から吸入した液体を羽根車の回転に伴う遠心作用により昇圧して吐出口から吐出する液体ポンプと、前記液体ポンプの吸入口に吸入される液体に気体を導入する気体導入部と、前記液体ポンプから吐出された液体を減圧して槽内に供給する減圧部とを備え、
前記気体導入部により気体が導入された液体を、前記液体ポンプにより昇圧した後に、前記減圧部により減圧して前記槽内に供給することで、前記槽内に貯留されている液体に微細気泡を発生させる微細気泡発生運転を実行可能な制御手段を備えた微細気泡発生装置であって、その第1特徴構成は、
前記気体導入部による気体導入量を調整可能な気体導入量調整手段と、
前記液体ポンプの状態を検出する状態検出手段とを備え、
前記制御手段、前記微細気泡発生運転において、前記状態検出手段により検出される前記液体ポンプの状態を目標範囲内に維持するように前記気体導入量調整手段により前記液体への気体導入量を設定する気体導入量設定処理を実行可能に構成され、
前記制御手段が、前記微細気泡発生運転において、前記気体導入部による気体の導入及び前記減圧部による液体の減圧を停止した状態で前記液体ポンプの作動を開始して当該液体ポンプの出力を、その回転トルクが目標回転トルク範囲上限値となるように設定するポンプ出力設定処理を実行し、
次に、前記気体導入部による気体の導入を停止した状態で前記減圧部による液体の減圧を開始して当該減圧部の一次側圧力を目標範囲内に設定する差圧設定処理を実行し、
次に、現時点における前記液体ポンプの回転速度を調整前回転速度とし、前記液体ポンプの回転速度が前記調整前回転速度よりも大きい目標回転速度下限値よりも小さい場合、前記気体導入量を増加させることで前記液体ポンプの回転速度を増加させ、前記液体ポンプの回転速度が目標回転速度上限値よりも大きい場合、前記気体導入量を減少させることで前記液体ポンプの回転速度を減少させるように制御し、且つ前記気体導入量を目標気体導入量下限値より大きく目標気体導入量上限値よりも小さい値に設定する前記気体導入量設定処理としての第1気体導入量設定処理を実行し、
次に、前記気体導入部により導入される気体導入量が前記目標気体導入量上限値よりも小さい場合、気体導入量を増加側に移行させる前記気体導入量設定処理としての第2気体導入量設定処理を実行する点にある。
In order to achieve the above object, a microbubble generator according to the present invention includes a liquid pump that boosts the liquid sucked from the suction port by a centrifugal action accompanying the rotation of the impeller and discharges the liquid from the discharge port, and the suction of the liquid pump A gas introduction part that introduces gas into the liquid sucked into the mouth, and a pressure reduction part that decompresses the liquid discharged from the liquid pump and supplies the liquid into the tank,
After the liquid into which the gas is introduced by the gas introduction unit is pressurized by the liquid pump, the pressure is reduced by the decompression unit and supplied into the tank, so that fine bubbles are generated in the liquid stored in the tank. A fine bubble generating apparatus provided with a control means capable of executing a fine bubble generating operation to be generated, the first characteristic configuration of which is
A gas introduction amount adjusting means capable of adjusting a gas introduction amount by the gas introduction unit;
A state detecting means for detecting the state of the liquid pump,
Said control means sets the gas introduction amount to the liquid the in fine bubble generating operation by the gas introduction amount adjusting means so as to maintain the state of the liquid pump detected by the state detecting means within the target range Configured to execute the gas introduction amount setting process ,
In the microbubble generation operation, the control means starts the operation of the liquid pump in a state where the gas introduction by the gas introduction unit and the pressure reduction of the liquid by the pressure reduction unit are stopped, and the output of the liquid pump is Execute pump output setting processing to set the rotational torque to be the target rotational torque range upper limit value,
Next, a differential pressure setting process for starting the pressure reduction of the liquid by the pressure reducing unit in a state where the introduction of the gas by the gas introducing unit is stopped and setting the primary pressure of the pressure reducing unit within a target range,
Next, the rotational speed of the liquid pump at the present time is set as the rotational speed before adjustment, and when the rotational speed of the liquid pump is smaller than the target rotational speed lower limit value that is larger than the rotational speed before adjustment, the gas introduction amount is increased. The rotation speed of the liquid pump is increased, and when the rotation speed of the liquid pump is larger than the target rotation speed upper limit value, control is performed to decrease the rotation speed of the liquid pump by decreasing the gas introduction amount. And performing the first gas introduction amount setting process as the gas introduction amount setting process for setting the gas introduction amount to a value larger than the target gas introduction amount lower limit value and smaller than the target gas introduction amount upper limit value,
Next, when the gas introduction amount introduced by the gas introduction part is smaller than the target gas introduction amount upper limit value, the second gas introduction amount setting as the gas introduction amount setting process for shifting the gas introduction amount to the increase side The point is to execute the process .

上記第1特徴構成によれば、上記制御手段により、上記微細気泡発生運転において上記気体導入量設定処理を実行することで、液体ポンプの状態をガスロック現象による液体ポンプの停止又は破損を抑制し得る安定状態に維持しながら、気体導入部において液体に対してできるだけ多くの気体を導入することができるので、液体ポンプにおいて、液体に対して安定して多くの気体を接触させて、できるだけ高濃度の気体溶解液を生成することができる。よって、その高濃度の気体溶解液を減圧部により減圧して槽内に供給することで、槽内に貯留されている液体に充分な量の微細気泡を安定して発生させることができる。
さらに、上記特徴構成によれば、上記制御手段により、上記気体導入量設定処理において上記気体導入量を増加側に移行させることで、例えば槽内の水位変化等の条件の変化があった場合でも、液体ポンプの状態を安定状態に維持し得る範囲内で、そのときの条件に合わせてできるだけ多くの気体を液体に導入することができ、槽内に貯留されている液体においてできるだけ多くの微細気泡を発生させることができる。
さらに、上記特徴構成によれば、上記ポンプ出力設定処理、上記差圧設定処理、及び、上記気体導入量設定処理である第1気体導入量設定処理及び第2気体導入量設定処理を順次実行することで、上記微細気泡発生運転を開始することができる。
即ち、上記微細気泡発生運転を開始するにあたり、気体導入部による気体の導入及び減圧部による液体の減圧を停止して液体ポンプにかかる負荷を小さくした状態で液体ポンプの作動を安定して開始して、上記ポンプ出力設定処理を実行することで、その液体ポンプの出力を、後に気体導入部による気体の導入及び減圧部による液体の減圧を開始したときに適切な出力となり得るものに設定することができる。次に、上記減圧部による液体の減圧を開始して、上記差圧設定処理を実行することで、その減圧部の差圧を、後に気体導入部による気体の導入を開始したときに、適切に微細気泡が発生し得るものに設定することができる。
そして、上記のように液体ポンプの出力及び減圧部の差圧を適切なものに設定してから、上記気体導入部による気体の導入を開始して、これまで説明してきた気体導入量設定処理を実行することで、液体ポンプの状態を、ガスロック現象を抑制し得る安定状態に維持しながら、気体導入部における気体の導入を開始し、その気体導入量をできるだけ増加させて、槽内に貯留されている液体に充分な量の微細気泡を発生させることができる。
According to the first characteristic configuration, the control unit executes the gas introduction amount setting process in the fine bubble generation operation, thereby suppressing the liquid pump from being stopped or damaged due to a gas lock phenomenon. As much gas as possible can be introduced to the liquid in the gas introduction part while maintaining the stable state to be obtained, so that the liquid pump can stably contact as much gas as possible with the liquid, and the concentration is as high as possible. The gas solution can be produced. Therefore, by decompressing the high-concentration gas solution by the decompression unit and supplying it to the tank, a sufficient amount of fine bubbles can be stably generated in the liquid stored in the tank.
Further, according to the above characteristic configuration, even when there is a change in conditions such as a change in the water level in the tank, for example, the control means shifts the gas introduction amount to the increase side in the gas introduction amount setting process. In the range where the liquid pump can be maintained in a stable state, as much gas as possible can be introduced into the liquid according to the conditions at that time, and as many fine bubbles as possible in the liquid stored in the tank Can be generated.
Furthermore, according to the characteristic configuration, the pump output setting process, the differential pressure setting process, and the first gas introduction amount setting process and the second gas introduction amount setting process which are the gas introduction amount setting process are sequentially executed. Thus, the operation for generating fine bubbles can be started.
That is, when starting the microbubble generation operation, the operation of the liquid pump is stably started in a state in which the introduction of the gas by the gas introduction unit and the depressurization of the liquid by the decompression unit are stopped to reduce the load on the liquid pump. By executing the pump output setting process, the output of the liquid pump is set to a value that can be an appropriate output when gas introduction by the gas introduction unit and liquid decompression by the pressure reduction unit are started later. Can do. Next, by starting the pressure reduction of the liquid by the pressure reducing part and executing the pressure difference setting process, the pressure difference of the pressure reducing part is appropriately set when gas introduction by the gas introducing part is started later. It can be set to be capable of generating fine bubbles.
Then, after setting the output of the liquid pump and the differential pressure of the pressure reducing unit to be appropriate as described above, the introduction of the gas by the gas introducing unit is started, and the gas introduction amount setting process described so far is performed. By executing, while maintaining the liquid pump in a stable state that can suppress the gas lock phenomenon, gas introduction into the gas introduction part is started, and the gas introduction amount is increased as much as possible and stored in the tank. It is possible to generate a sufficient amount of fine bubbles in the liquid being applied.

本発明に係る微細気泡発生装置の第2特徴構成は、上記第1特徴構成に加えて、前記槽が浴槽であり、前記液体が浴槽水であり、前記気体が空気である点にある。   The second characteristic configuration of the microbubble generator according to the present invention is that, in addition to the first characteristic configuration, the tank is a bathtub, the liquid is bathtub water, and the gas is air.

上記第2特徴構成によれば、浴槽内に貯留されている浴槽水に充分な量の微細気泡を安定して発生させることができるので、その充分な量の微細気泡が発生された浴槽水への入浴により、更なる血流促進効果及び温浴効果を得ることができる。   According to the second feature configuration, since a sufficient amount of fine bubbles can be stably generated in the bathtub water stored in the bathtub, the bath water in which the sufficient amount of fine bubbles is generated is obtained. Further bathing effect and warm bath effect can be obtained by bathing.

本発明に係る微細気泡発生装置の第特徴構成は、上記第1又は2の特徴構成に加えて、前記状態検出手段が、前記液体ポンプの状態として、前記液体ポンプの回転速度及び回転トルクの状態を検出する点にある。 According to a third characteristic configuration of the microbubble generator according to the present invention, in addition to the first or second characteristic configuration described above, the state detection unit may be configured to determine a rotational speed and a rotational torque of the liquid pump as the state of the liquid pump. The point is to detect the state.

上記第特徴構成によれば、気体導入部による液体への気体導入量を増加させて液体ポンプのガスロック現象が進行すると、液体ポンプの回転速度及び回転トルクから求められる液体ポンプの仕事量が急激に増加することになる。よって、上記状態検出手段において、これら液体ポンプの回転速度及び回転トルクを液体ポンプの状態として検出すれば、その液体ポンプの状態から、過剰な気体導入量による液体ポンプのガスロック現象の発生を良好に予測しながら、気体導入量をガスロック現象の発生を回避し得る範囲内において適切に増加させて、できるだけ多くの微細気泡を発生させることができる。 According to the third characteristic configuration, when the gas lock phenomenon of the liquid pump proceeds by increasing the amount of gas introduced into the liquid by the gas introduction unit, the work amount of the liquid pump obtained from the rotational speed and rotational torque of the liquid pump is increased. It will increase rapidly. Therefore, if the state detection means detects the rotation speed and torque of these liquid pumps as the state of the liquid pump, the occurrence of the gas lock phenomenon of the liquid pump due to the excessive amount of introduced gas from the state of the liquid pump is good. While predicting, it is possible to generate as many fine bubbles as possible by appropriately increasing the gas introduction amount within a range in which the occurrence of the gas lock phenomenon can be avoided.

本発明に係る微細気泡発生装置の第特徴構成は、上記第1乃至上記第の何れかの特徴構成に加えて、前記液体ポンプが、渦流ポンプである点にある。 A fourth characteristic configuration of the microbubble generator according to the present invention is that, in addition to any of the first to third characteristic configurations, the liquid pump is a vortex pump.

上記第特徴構成によれば、上記液体ポンプとして上記渦流ポンプを利用することで、かかる渦流ポンプにおいて、気体が導入された液体を羽根車と通路との間で生じる渦流によって良好に撹拌して、液体に対する気体溶解度を向上することができ、結果、一層高濃度の気体溶解液を生成して、微細気泡の発生量を増加させることができる。 According to the fourth characteristic configuration, by using the vortex pump as the liquid pump, the liquid into which the gas has been introduced is satisfactorily stirred by the vortex generated between the impeller and the passage. The gas solubility with respect to the liquid can be improved, and as a result, a higher-concentration gas solution can be generated and the generation amount of fine bubbles can be increased.

本発明に係る微細気泡発生装置の第特徴構成は、上記第1乃至上記第の何れかの特徴構成に加えて、前記液体ポンプの吐出口から吐出された液体から未溶解の気体を分離して排出する気液分離部を備え、
前記気液分離部が、前記液体ポンプの吐出口から上方に延出した後に下方に折り返す折り返し流路で構成されている点にある。
According to a fifth feature of the microbubble generator according to the present invention, in addition to any of the first to fourth features described above, undissolved gas is separated from the liquid discharged from the discharge port of the liquid pump. Equipped with a gas-liquid separator that discharges
The gas-liquid separation part is configured by a folded flow path that extends upward from the discharge port of the liquid pump and then turns downward.

上記第特徴構成によれば、上記気液分離部を備えることにより、液体ポンプから吐出された未溶解の気体を液体から分離して排出することができるので、当該未溶解の気体が大泡として減圧部を通じて槽内に吐出されることを防止することができる。
更に、このような気液分離部を、液体ポンプの吐出口に直結する形態の上記折り返し流路で構成することにより、液体ポンプの吐出口から吐出された未溶解の気体が、同じく吐出された液体の流れに伴って、上記折り返し流路において吐出口に通じる上昇流路を通じて上端空間に良好に上昇して滞留することになる。そして、その未溶解の気体はその上端空間から良好に排出されると共に、未溶解の気体を除く液体が、上記折り返し流路において減圧部に通じる下降流路を通じて良好に降下することになり、結果、上記気液分離部としての折り返し流路において、良好に液体から未溶解の気体を分離することができる。
According to the fifth characteristic configuration, by providing the gas-liquid separator, the undissolved gas discharged from the liquid pump can be separated from the liquid and discharged, so that the undissolved gas is a large bubble. Can be prevented from being discharged into the tank through the decompression section.
Furthermore, by configuring such a gas-liquid separation unit with the folded flow path that is directly connected to the discharge port of the liquid pump, undissolved gas discharged from the discharge port of the liquid pump was also discharged. Along with the flow of the liquid, the folded flow path is well raised and stays in the upper end space through the rising flow path leading to the discharge port. Then, the undissolved gas is discharged well from the upper end space, and the liquid excluding the undissolved gas is well lowered through the descending flow path leading to the decompression section in the folded flow path. In the folded flow path as the gas-liquid separator, the undissolved gas can be satisfactorily separated from the liquid.

本発明に係る微細気泡発生装置の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図1に示す微細気泡発生装置50は、浴槽1(槽の一例)内に貯留されている浴槽水W(液体の一例)を、流入口2を通じて循環路4に取り込み、当該循環路4を流通した後の浴槽水Wを、流出口3を通じて浴槽1内に供給する形態で、浴槽1内に貯留されている浴槽水Wに空気A(気体の一例)からなる微細気泡Bを発生させるように構成されている。
An embodiment of a fine bubble generator according to the present invention will be described with reference to the drawings.
A fine bubble generating device 50 shown in FIG. 1 takes in bathtub water W (an example of liquid) stored in a bathtub 1 (an example of a tank) into a circulation path 4 through an inflow port 2, and circulates through the circulation path 4. In such a form that the bathtub water W after being supplied into the bathtub 1 through the outlet 3, the fine bubbles B made of air A (an example of gas) are generated in the bathtub water W stored in the bathtub 1. It is configured.

即ち、微細気泡発生装置50は、上記循環路4に、後述する水ポンプ10(液体ポンプの一例)、空気導入路5(気体導入部の一例)、及び、減圧弁8(減圧部の一例)を、上記循環路4に配置して備え、更に、これら水ポンプ10や減圧弁8等の作動を制御可能な制御装置30を備えて構成されている。   That is, the microbubble generator 50 includes a water pump 10 (an example of a liquid pump), an air introduction path 5 (an example of a gas introduction unit), and a pressure reducing valve 8 (an example of a decompression unit) that are described later. Is arranged in the circulation path 4 and further includes a control device 30 capable of controlling the operation of the water pump 10 and the pressure reducing valve 8 and the like.

上記水ポンプ10は、吸入口11から吸入した浴槽水Wを羽根車13の回転に伴う遠心作用により昇圧して吐出口12から吐出するように構成されており、更には、羽根車13と当該羽根車13の外周に形成された通路14との間で生じる渦流によって浴槽水Wを昇圧しながら良好に撹拌し得る渦流ポンプとして構成されている。
また、当該水ポンプ10は、DCモータである駆動用モータ15を駆動源として羽根車13を回転駆動するように構成されており、その駆動用モータ15の電源回路17による印加電圧を調整することで、出力を調整可能に構成されている。
The water pump 10 is configured to increase the pressure of the bathtub water W sucked from the suction port 11 by the centrifugal action accompanying the rotation of the impeller 13 and discharge the water from the discharge port 12. The vortex pump is configured as a vortex pump capable of stirring well while increasing the pressure of the bath water W by the vortex generated between the impeller 13 and the passage 14 formed on the outer periphery thereof.
The water pump 10 is configured to rotationally drive the impeller 13 using a driving motor 15 that is a DC motor as a driving source, and adjusts the voltage applied by the power supply circuit 17 of the driving motor 15. Thus, the output can be adjusted.

更に、水ポンプ10の回転に伴って信号を出力する回転センサ16と、電源回路17から駆動用モータ15に供給される電流値を計測する電流計18が設けられている。
そして、制御装置30は、上記回転センサ16や上記電流計18の出力を用いて水ポンプ10の状態を検出する状態検出手段31として機能するように構成されている。
即ち、上記状態検出手段31は、上記回転センサ16の出力を単位時間毎にカウントする形態で、水ポンプ10の回転速度を上記水ポンプ10の状態として検出するように構成されている。更に、上記状態検出手段31は、上記電流計18の出力即ち電流値が水ポンプ10の回転トルクに相当するものとなることを利用して、当該電流計18の出力から上記水ポンプ10の回転トルクを上記水ポンプ10の状態として検出するように構成されている。
Further, a rotation sensor 16 that outputs a signal along with the rotation of the water pump 10 and an ammeter 18 that measures a current value supplied from the power supply circuit 17 to the driving motor 15 are provided.
And the control apparatus 30 is comprised so that it may function as the state detection means 31 which detects the state of the water pump 10 using the output of the said rotation sensor 16 or the said ammeter 18. FIG.
That is, the state detection means 31 is configured to detect the rotation speed of the water pump 10 as the state of the water pump 10 in a form in which the output of the rotation sensor 16 is counted every unit time. Further, the state detecting means 31 utilizes the fact that the output of the ammeter 18, that is, the current value corresponds to the rotational torque of the water pump 10, and rotates the water pump 10 from the output of the ammeter 18. Torque is detected as the state of the water pump 10.

上記空気導入路5は、上記水ポンプ10の吸入口11に吸入される浴槽水W、即ち循環路4において水ポンプ10の上流側を流通する浴槽水Wに空気Aを導入する空気導入部として機能するものであり、更に、この空気導入路5には、浴槽水Wに対する空気Aの導入量(以下、「空気導入量」と呼ぶ。)を調整可能な空気導入弁6(気体導入量調整手段の一例)が設けられている。   The air introduction path 5 serves as an air introduction section that introduces air A into the bathtub water W sucked into the suction port 11 of the water pump 10, that is, the bathtub water W that circulates upstream of the water pump 10 in the circulation path 4. Furthermore, the air introduction valve 6 (gas introduction amount adjustment) capable of adjusting the introduction amount of air A to the bathtub water W (hereinafter referred to as “air introduction amount”) is provided in the air introduction path 5. An example of means) is provided.

上記減圧弁8は、前記水ポンプ10から吐出された浴槽水Wを減圧して浴槽1内に供給する減圧部として機能するものであり、更に、この減圧弁8は、開度調整可能な調整弁により構成され、この減圧弁8の開度を調整することにより、減圧弁8の二次側(出口側)圧力に対する一次側(入口側)圧力の差圧、即ち浴槽1の流出口3側の圧力に対する水ポンプ10の吐出口12側の圧力の差圧を変化させることができる。
尚、制御装置30の状態検出手段31は、循環路4の減圧弁8の入口側に設けられた圧力センサ7により、当該減圧弁8の一次側圧力を検出するように構成されている。
The pressure-reducing valve 8 functions as a pressure-reducing unit that depressurizes the bathtub water W discharged from the water pump 10 and supplies the water into the bathtub 1. The pressure difference of the primary side (inlet side) pressure with respect to the secondary side (outlet side) pressure of the pressure reducing valve 8, that is, the outlet 3 side of the bathtub 1 is adjusted. The differential pressure of the pressure on the discharge port 12 side of the water pump 10 with respect to the pressure can be changed.
The state detection means 31 of the control device 30 is configured to detect the primary pressure of the pressure reducing valve 8 by a pressure sensor 7 provided on the inlet side of the pressure reducing valve 8 in the circulation path 4.

そして、上記制御装置30は、上記空気導入路5により空気Aが導入された浴槽水Wを、上記水ポンプ10により昇圧した後に、上記減圧弁8により減圧して浴槽1内に供給することで、浴槽1内に貯留されている浴槽水Wに微細気泡Bを発生させる微細気泡発生運転を実行可能な制御手段32として機能するように構成されている。   The control device 30 is configured to increase the pressure of the bath water W into which the air A has been introduced by the air introduction path 5 by the water pump 10, and then reduce the pressure by the pressure reducing valve 8 and supply the water into the bathtub 1. And it is comprised so that it may function as the control means 32 which can perform the fine bubble generation | occurrence | production operation | movement which generates the fine bubble B in the bathtub water W stored in the bathtub 1. FIG.

即ち、上記制御手段32は、上記微細気泡発生運転を実行するにあたり、詳細については後述するが、上記水ポンプ10を作動させ、上記減圧弁8の開度を絞って浴槽1内に供給される浴槽水Wに対する減圧を行い、更に、空気導入弁6の開度を開いて循環路4を流通する浴槽水Wに対する空気Aの導入を行う。
すると、この微細気泡発生運転により、循環路4を流通する浴槽水Wは、上記空気導入路5により導入された空気Aと共に、吸入口11を通じて水ポンプ10の通路14に流入する。そして、その通路14において、空気Aと浴槽水Wとの混合物が羽根車13の回転により生じる渦流により昇圧更には撹拌されることで、上記浴槽水Wに対して比較的多くの上記空気Aが溶解した空気溶解水W’が生成され、その空気溶解水W’が通路14から吐出口12を通じて吐出されることになる。そして、この空気溶解水W’が減圧弁8により減圧されて浴槽1内に供給されることで、その減圧後の空気溶解水W’から空気Aが微細気泡Bとして析出することになり、その微細気泡Bが浴槽1内に貯留されている浴槽水Wに供給されることになる。
That is, the control means 32 is supplied into the bathtub 1 by operating the water pump 10 to reduce the opening of the pressure reducing valve 8, as will be described in detail later, when executing the fine bubble generation operation. The pressure in the bathtub water W is reduced, and the air A is introduced into the bathtub water W that circulates in the circulation path 4 by opening the opening of the air introduction valve 6.
Then, by this microbubble generation operation, the bathtub water W flowing through the circulation path 4 flows into the passage 14 of the water pump 10 through the suction port 11 together with the air A introduced by the air introduction path 5. In the passage 14, the mixture of the air A and the bathtub water W is boosted and stirred by the vortex generated by the rotation of the impeller 13, so that a relatively large amount of the air A is generated with respect to the bathtub water W. The dissolved air-dissolved water W ′ is generated, and the air-dissolved water W ′ is discharged from the passage 14 through the discharge port 12. Then, the air-dissolved water W ′ is decompressed by the decompression valve 8 and is supplied into the bathtub 1, so that air A is precipitated as fine bubbles B from the air-dissolved water W ′ after the decompression, The fine bubbles B are supplied to the bathtub water W stored in the bathtub 1.

更に、本微細気泡発生装置50には、水ポンプ10の吐出口12から吐出された空気溶解水W’から未溶解の空気Aを分離して排出する気液分離部20が、吐出口12に直結されて水ポンプ10と一体化される形態で設けられている。   Further, in the fine bubble generator 50, a gas-liquid separation unit 20 that separates and discharges undissolved air A from the air-dissolved water W ′ discharged from the discharge port 12 of the water pump 10 is provided in the discharge port 12. They are directly connected and integrated with the water pump 10.

更に、上記気液分離部20は、水ポンプ10の吐出口12から上方に延出した後に下方に折り返す折り返し流路21,22,23で構成されている。即ち、上記折り返し流路21,22,23は、上記吐出口12に接続され当該吐出口12から上方に延出する上昇流路21と、当該上昇流路21の上端部に形成された空間である上端空間22と、当該上端空間22に接続され当該上端空間22から下方に延出する下降流路23とからなる。
更に、上記上端空間22には、当該上端空間22の上面を大気開放する排出路26と、当該上端空間22での水位を検知する水位センサ24と、水位センサ24で検知される水位が一定になるように上記排出路26を通じて排出される空気Aの量(以下、「空気排出量」と呼ぶ。)を調整する空気排出量調整弁25が設けられている。
Further, the gas-liquid separation unit 20 is constituted by folded flow channels 21, 22, 23 that extend upward from the discharge port 12 of the water pump 10 and then fold downward. That is, the folded flow channels 21, 22, and 23 are a space formed in the rising channel 21 connected to the discharge port 12 and extending upward from the discharge port 12 and the upper end portion of the rising channel 21. The upper end space 22 includes a certain upper end space 22 and a descending flow path 23 connected to the upper end space 22 and extending downward from the upper end space 22.
Furthermore, in the upper end space 22, the discharge path 26 that opens the upper surface of the upper end space 22 to the atmosphere, the water level sensor 24 that detects the water level in the upper end space 22, and the water level detected by the water level sensor 24 are constant. An air discharge amount adjustment valve 25 for adjusting the amount of air A discharged through the discharge passage 26 (hereinafter referred to as “air discharge amount”) is provided.

そして、この気液分離部20において、水ポンプ10の吐出口12から吐出された未溶解の空気Aは、同じく吐出された空気溶解水W’の流れに伴って、上記上昇流路21を通じて上端空間22に良好に上昇して滞留することになる。更に、上端空間22に滞留する未溶解の空気Aは、その上端空間22の水位が一定になるように当該上端空間22の上面に接続された排出路26を通じて良好に排出され、一方、未溶解の空気Aを除く空気溶解水W’が、上記下降流路23を通じて良好に降下することになり、結果、上記気液分離部20としての折り返し流路21,22,23において、良好に空気溶解水W’から良好に未溶解の空気Aが分離されることになる。   In the gas-liquid separator 20, the undissolved air A discharged from the discharge port 12 of the water pump 10 flows into the upper end through the ascending flow path 21 along with the flow of the discharged air-dissolved water W ′. It will rise well and stay in the space 22. Furthermore, the undissolved air A staying in the upper end space 22 is discharged well through the discharge path 26 connected to the upper surface of the upper end space 22 so that the water level of the upper end space 22 is constant, The air-dissolved water W ′ excluding the air A of the air drops well through the descending passage 23, and as a result, the air-dissolving water 21 ′ as the gas-liquid separation unit 20 is satisfactorily dissolved in the air. The undissolved air A is well separated from the water W ′.

これまで説明してきた微細気泡発生装置50において、ある条件下において水ポンプ10の吐出口12から吐出される空気溶解水W’の溶存酸素濃度を計測すると、図2に示すように、空気導入路5による浴槽水Wへの空気導入量を増加させるほど、当該溶存酸素濃度が高くなっていることから、水ポンプ10における浴槽水Wに対する空気Aの溶解度が高くなることが確認できた。そして、溶存酸素濃度が13(mg/L)以上に高くなるように上記空気導入量を増加させれば、浴槽1内において充分な量の微細気泡Bが発生するように、空気Aが充分に溶解した高濃度の空気溶解水W’を生成することができる。   In the fine bubble generator 50 described so far, when the dissolved oxygen concentration of the air-dissolved water W ′ discharged from the discharge port 12 of the water pump 10 under a certain condition is measured, as shown in FIG. It was confirmed that the solubility of the air A in the bathtub water W in the water pump 10 increased because the dissolved oxygen concentration increased as the amount of air introduced into the bathtub water W by 5 increased. Then, if the air introduction amount is increased so that the dissolved oxygen concentration becomes 13 mg / L or higher, the air A is sufficient so that a sufficient amount of fine bubbles B are generated in the bathtub 1. A dissolved high-concentration air-dissolved water W ′ can be generated.

しかしながら、このように上記空気導入量を増加させ過ぎると、水ポンプ10においてガスロック現象が発生する場合がある。   However, if the air introduction amount is increased too much in this way, a gas lock phenomenon may occur in the water pump 10.

そこで、上記制御手段32は、浴槽1内全体に充分な量の微細気泡Bを安定して発生させるために、微細気泡発生運転において、回転センサ16及び電流計18の出力を用いて上記状態検出手段31で検出した水ポンプ10の回転速度と回転トルクを目標範囲内に維持するように、空気導入弁6により浴槽水Wへの空気導入量を設定する空気導入量設定処理(気体導入量設定処理の一例)を実行するように構成されている。   Therefore, the control means 32 uses the outputs of the rotation sensor 16 and the ammeter 18 to detect the state in the fine bubble generation operation in order to stably generate a sufficient amount of fine bubbles B in the entire bathtub 1. An air introduction amount setting process for setting the amount of air introduced into the bathtub water W by the air introduction valve 6 so that the rotational speed and the rotational torque of the water pump 10 detected by the means 31 are maintained within the target range. An example of processing) is performed.

即ち、上記制御手段32は、上記空気導入量設定処理を実行することで、上記状態検出手段31で検出した水ポンプ10の回転速度と回転トルクを目標範囲内に維持することで、ガスロック現象による水ポンプ10の停止又は破損を抑制し得る安定状態に維持しながら、空気導入路5により循環路4を循環する浴槽水Wに対してできるだけ多くの空気Aを導入して、水ポンプ10において、浴槽水Wに対して安定して多くの空気Aを接触させて、できるだけ高濃度の空気溶解液W’を生成するように構成されている。
よって、その高濃度の空気溶解液W’を減圧弁8により減圧して浴槽1内に供給することで、浴槽1内に貯留されている浴槽水Wに充分な量の微細気泡Bが安定して発生することになる。
That is, the control means 32 performs the air introduction amount setting process, thereby maintaining the rotation speed and rotation torque of the water pump 10 detected by the state detection means 31 within the target range, thereby causing a gas lock phenomenon. In the water pump 10, as much air A as possible is introduced into the bathtub water W circulated through the circulation path 4 by the air introduction path 5 while maintaining a stable state capable of suppressing stoppage or breakage of the water pump 10 due to The bath water W is stably brought into contact with a large amount of air A to generate an air solution W ′ having a concentration as high as possible.
Therefore, by decompressing the high-concentration air solution W ′ by the pressure reducing valve 8 and supplying it into the bathtub 1, a sufficient amount of fine bubbles B in the bathtub water W stored in the bathtub 1 is stabilized. Will occur.

更に、上記制御手段32は、上記微細気泡発生運転において、上記空気導入量設定処理を実行する前に、ポンプ出力設定処理及び差圧設定処理を実行するように構成されており、かかる微細気泡発生運転における各処理の詳細について、微細気泡発生運転の処理フローと共に、図3〜図6に基づいて以下に説明を加える。   Further, the control means 32 is configured to execute the pump output setting process and the differential pressure setting process before executing the air introduction amount setting process in the fine bubble generation operation. The details of each process in the operation will be described below based on FIGS. 3 to 6 together with the process flow of the fine bubble generation operation.

〔微細気泡発生運転〕
上記制御手段32は、図3に示すように、利用者による運転開始ボタン(図示せず)等の操作による運転開始指令が入力された時点で当該微細気泡運転を開始する(ステップ#01)。
[Microbubble generation operation]
As shown in FIG. 3, the control means 32 starts the fine bubble operation when an operation start command is input by a user operating an operation start button (not shown) or the like (step # 01).

そして、この微細気泡運転においては、先ず、空気導入弁6の開度Vaを全閉に設定して空気導入路5による浴槽水Wに対する空気Aの導入を停止した非空気導入状態とすると共に、減圧弁8の開度Voを全開に設定して減圧弁8による減圧を停止した非減圧状態とする所謂初期設定を行う(ステップ#02)。   And in this fine bubble operation, first, while setting the opening degree Va of the air introduction valve 6 to a fully closed state, the introduction of the air A to the bathtub water W by the air introduction path 5 is stopped, The opening degree Vo of the pressure reducing valve 8 is set to be fully open, and so-called initial setting is performed to bring the pressure reducing valve 8 into a non-depressurized state where pressure reduction is stopped (step # 02).

次に、上記非空気導入状態且つ上記非減圧状態を維持しながら、水ポンプ10の作動を開始して(ステップ#03)、循環路4に浴槽水Wを循環させると共に、後述するポンプ出力設定処理(ポンプ出力設定処理の一例)(ステップ#04)を実行することにより、当該水ポンプ10の出力を適切なものに設定する。   Next, the operation of the water pump 10 is started while maintaining the non-air introduction state and the non-depressurization state (step # 03), and the bath water W is circulated through the circulation path 4, and the pump output setting described later is performed. By executing the process (an example of the pump output setting process) (step # 04), the output of the water pump 10 is set to an appropriate value.

また、次に、上記非空気導入状態を維持しながら、上記減圧弁8の開度を絞ることにより減圧弁8による減圧を開始する減圧状態として(ステップ#05)、後述する差圧設定処理(ステップ#06)を実行することにより、当該減圧弁8の差圧を適切なものに設定する。   Next, while maintaining the non-air introduction state, the pressure reducing valve 8 starts to be depressurized by reducing the opening of the pressure reducing valve 8 (step # 05). By executing step # 06), the differential pressure of the pressure reducing valve 8 is set to an appropriate value.

そして、上記ポンプ出力設定処理及び上記差圧設定処理を実行して、水ポンプ10の出力及び上記減圧弁8の差圧を設定した後に、そのときの水ポンプ10の回転速度Nを調整前回転速度n1として記憶(ステップ#07)した上で、空気導入弁6の開度を拡大して上記水ポンプ10の吸引力により空気導入路5から循環路4を循環する浴槽水Wへの空気Aの導入を開始する空気導入状態として(ステップ#08)、後述する第1空気導入量設定処理(空気導入量設定処理の一例)(ステップ#09)を実行し、浴槽1内に貯留されている浴槽水Wに充分な量の微細気泡Bが安定して発生させる。   Then, after executing the pump output setting process and the differential pressure setting process to set the output of the water pump 10 and the differential pressure of the pressure reducing valve 8, the rotational speed N of the water pump 10 at that time is rotated before adjustment. After storing as the speed n1 (step # 07), the air A to the bathtub water W that circulates the circulation path 4 from the air introduction path 5 by the suction force of the water pump 10 by expanding the opening of the air introduction valve 6 As an air introduction state for starting the introduction of air (step # 08), a first air introduction amount setting process (an example of an air introduction amount setting process) (step # 09) described later is executed (step # 09) and stored in the bathtub 1 A sufficient amount of fine bubbles B are stably generated in the bath water W.

更に、上記第1空気導入量設定処理の実行後に、再度そのときの水ポンプ10の回転速度Nを調整前回転速度n1として記憶(ステップ#10)した上で、後述する第2空気導入量設定処理(空気導入量設定処理の一例)(ステップ#11)を実行し、空気導入量を増加側に移行させ、浴槽1内に貯留されている浴槽水Wにできるだけ多くの微細気泡Bを安定して発生させるようにする。   Further, after executing the first air introduction amount setting process, the rotational speed N of the water pump 10 at that time is again stored as the pre-adjustment rotational speed n1 (step # 10), and then a second air introduction amount setting to be described later is performed. Processing (an example of air introduction amount setting processing) (step # 11) is performed, the air introduction amount is shifted to the increasing side, and as many fine bubbles B as possible are stabilized in the bathtub water W stored in the bathtub 1. To generate.

そして、利用者による運転停止ボタン(図示せず)等の操作により運転停止指令が入力されたか否かを判定しながら(ステップ#12)、一定の待機時間(例えば2秒)を間に介して(ステップ#13)、上記ステップ#11における第2空気導入量設定処理を繰り返し実行し、上記ステップ#12において運転停止指令が入力されたと判定した場合には、本微細気泡発生運転を終了する。   Then, while determining whether or not an operation stop command has been input by an operation of an operation stop button (not shown) or the like by the user (step # 12), a fixed waiting time (for example, 2 seconds) is passed in between. (Step # 13) The second air introduction amount setting process in Step # 11 is repeatedly executed. If it is determined in Step # 12 that the operation stop command has been input, the fine bubble generation operation is terminated.

〔ポンプ出力設定処理〕
上記制御手段32は、上述したように、微細気泡発生運転において、上記非空気導入状態且つ上記非減圧状態を維持しながら、水ポンプ10の作動を開始した後に、上記ステップ#04においてポンプ出力設定処理を実行するのであるが、そのポンプ出力設定処理の詳細について以下に説明する。
[Pump output setting processing]
As described above, the control means 32 starts the operation of the water pump 10 while maintaining the non-air introduction state and the non-depressurization state in the fine bubble generation operation, and then sets the pump output in the step # 04. Details of the pump output setting process will be described below.

上記制御手段32は、ポンプ出力設定処理において、回転センサ16及び電流計18の出力により上記状態検出手段31において逐次検出される水ポンプ10の回転速度N及び回転トルクIを用いて、水ポンプ10を駆動する駆動用モータ15の印加電圧Vpを設定する。
即ち、図4に示すように、上記回転速度Nが、目標回転速度範囲上限値nmaxよりも所定割合1/b小さい回転速度nmax/b以下の目標範囲内とならない(ステップ#04−2)場合、又は、上記回転トルクIが、目標回転トルク範囲上限値imax1以下の目標範囲内とならない(ステップ#04−3)場合には、上記印加電圧Vpを所定の調整幅Δvp毎に低下側に調整する(ステップ#04−5)ことで、上記回転速度N及び回転トルクIの減少を図る。ここで、上記bは、1以上の値であり、例えば、本微細気泡発生装置50において、空気導入弁6による空気導入開始前の回転速度Nに対する、空気導入開始後の回転速度Nの増加率に応じた経験値として設定されている。ここで、上記目標回転速度範囲上限値nmaxは、水ポンプ10が安定して作動し得る回転速度の上限値として設定された値である。更に、上記目標回転トルク範囲上限値imax1は、空気Aを導入していない非空気導入状態において、水ポンプ10が安定して作動し得る回転トルクの上限値として設定された値である。
一方、上記制御手段32は、上記回転トルクIが目標回転トルク範囲上限値imax1以上の目標範囲内とならない(ステップ#04−6)場合には、上記印加電圧Vpを所定の調整幅Δvp毎に増加側に調整する(ステップ#04−1)ことで、上記回転トルクIの増加を図る。
即ち、上記制御手段31は、上記ポンプ出力設定処理において、上記水ポンプ10の回転速度Nが回転速度nmax/b以下の目標範囲内となり、且つ、上記水ポンプ10の回転トルクIが上記目標回転トルク範囲上限値imax1となるように、上記水ポンプ10の印加電圧Vpを調整する。
The control means 32 uses the rotation speed N and the rotation torque I of the water pump 10 sequentially detected by the state detection means 31 based on the outputs of the rotation sensor 16 and the ammeter 18 in the pump output setting process. The applied voltage Vp of the driving motor 15 that drives the motor is set.
That is, as shown in FIG. 4, when the rotational speed N does not fall within the target range below the rotational speed nmax / b that is smaller than the target rotational speed range upper limit value nmax by a predetermined ratio 1 / b (step # 04-2). Alternatively, when the rotational torque I is not within the target range equal to or less than the target rotational torque range upper limit value imax1 (step # 04-3), the applied voltage Vp is adjusted to the lower side for each predetermined adjustment width Δvp. By doing this (step # 04-5), the rotational speed N and the rotational torque I are reduced. Here, b is a value of 1 or more. For example, in the fine bubble generating apparatus 50, the rate of increase of the rotational speed N after the start of air introduction relative to the rotational speed N before the start of air introduction by the air introduction valve 6 is increased. It is set as an experience value according to. Here, the target rotation speed range upper limit value nmax is a value set as an upper limit value of the rotation speed at which the water pump 10 can operate stably. Further, the target rotational torque range upper limit value imax1 is a value set as the upper limit value of the rotational torque at which the water pump 10 can operate stably in the non-air introduction state where the air A is not introduced.
On the other hand, when the rotational torque I does not fall within the target range equal to or greater than the target rotational torque range upper limit value imax1 (step # 04-6), the control means 32 increases the applied voltage Vp for each predetermined adjustment width Δvp. By adjusting to the increasing side (step # 04-1), the rotational torque I is increased.
That is, in the pump output setting process, the control means 31 determines that the rotation speed N of the water pump 10 is within the target range of the rotation speed nmax / b and the rotation torque I of the water pump 10 is the target rotation. The applied voltage Vp of the water pump 10 is adjusted so that the torque range upper limit value imax1.

また、上記ステップ#04−5において印加電圧Vpを減少側に調整するにあたり、当該Vpが調整可能範囲の下限値vpminを下回るものとなった(ステップ#04−4)場合、又は、上記ステップ#04−1において印加電圧Vpを増加側に調整するにあたり、当該Vpが調整可能範囲の上限値vpmaxを上回るものとなった(ステップ#04−7)場合には、何らかの異常が発生したものとして、水ポンプ10を停止すると共に、アラームを出力するなどの異常停止を実行する(ステップ#04−8)。   In step # 04-5, when adjusting the applied voltage Vp to the decreasing side, if the Vp falls below the lower limit value vpmin of the adjustable range (step # 04-4), or In adjusting the applied voltage Vp to the increasing side in 04-1, if the Vp exceeds the upper limit value vpmax of the adjustable range (step # 04-7), it is assumed that some abnormality has occurred. The water pump 10 is stopped, and an abnormal stop such as outputting an alarm is executed (step # 04-8).

〔差圧設定処理〕
上記制御手段32は、上述したように、微細気泡発生運転において、上記非空気導入状態を維持しながら、上記減圧状態として上記減圧弁8の開度を絞ることにより減圧弁8による減圧を開始した後に、上記ステップ#06において差圧設定処理を実行するのであるが、その差圧設定処理の詳細について以下に説明する。
[Differential pressure setting process]
As described above, the control means 32 starts the pressure reduction by the pressure reducing valve 8 by reducing the opening of the pressure reducing valve 8 as the pressure reducing state while maintaining the non-air introduction state in the fine bubble generating operation. Later, in step # 06, the differential pressure setting process is executed. Details of the differential pressure setting process will be described below.

上記制御手段32は、上記差圧設定処理において、圧力センサ7との出力により上記状態検出手段31において逐次検出される減圧弁8の一次側圧力Pを用いて、減圧弁8の開度Voを設定する。
即ち、図5に示すように、上記減圧弁8の一次側圧力Pが、目標圧力範囲上限値pmax以下の目標範囲内とならない(ステップ#06−6)場合には、上記減圧弁8の開度Voを所定の調整幅Δvo毎に増加側に調整する(ステップ#06−8)ことで、上記圧力Pの減少を図る。
一方、上記制御手段32は、上記減圧弁8の一次側圧力Pが、目標圧力範囲下限値pmin以上の目標範囲内とならない(ステップ#06−9)場合には、上記減圧弁8の開度Voを所定の調整幅Δvo毎に減少側に調整する(ステップ#06−1)ことで、上記圧力Pの増加を図る。
即ち、上記制御手段31は、上記差圧設定処理において、上記減圧弁8の一次側圧力Pが下限値pmin以上且つ上限値pmax以下の目標範囲内となるように、上記減圧弁8の開度Voを調整する。
In the differential pressure setting process, the control means 32 uses the primary pressure P of the pressure reducing valve 8 successively detected by the state detecting means 31 based on the output from the pressure sensor 7 to set the opening Vo of the pressure reducing valve 8. Set.
That is, as shown in FIG. 5, when the primary pressure P of the pressure reducing valve 8 does not fall within the target range below the target pressure range upper limit pmax (step # 06-6), the pressure reducing valve 8 is opened. The pressure P is decreased by adjusting the degree Vo to the increasing side every predetermined adjustment width Δvo (step # 06-8).
On the other hand, when the primary pressure P of the pressure reducing valve 8 does not fall within the target range equal to or higher than the target pressure range lower limit value pmin (step # 06-9), the control means 32 opens the opening of the pressure reducing valve 8. The pressure P is increased by adjusting Vo to the decreasing side every predetermined adjustment width Δvo (step # 06-1).
That is, in the differential pressure setting process, the control means 31 opens the opening of the pressure reducing valve 8 so that the primary pressure P of the pressure reducing valve 8 is within a target range not less than the lower limit pmin and not more than the upper limit pmax. Adjust Vo.

更に、上記ステップ#06−1又は上記ステップ#06−5により減圧弁8の開度Voを調整するのと同時に、上記回転速度Nが、目標回転速度範囲上限値nmaxよりも所定割合1/b小さい回転速度nmax/b以下の目標範囲内とならない(ステップ#06−2)場合、又は、上記回転トルクIが、目標回転トルク範囲上限値imax1以下の目標範囲内とならない(ステップ#06−3)場合には、上記印加電圧Vpを所定の調整幅Δvp毎に低下側に調整する(ステップ#06−5)ことで、上記回転速度N及び回転トルクIの減少を図る。   Further, at the same time when the opening degree Vo of the pressure reducing valve 8 is adjusted by the step # 06-1 or the step # 06-5, the rotational speed N is higher than the target rotational speed range upper limit value nmax by a predetermined ratio 1 / b. If the rotational speed I does not fall within the target range below the low rotational speed nmax / b (step # 06-2), or the rotational torque I does not fall within the target range below the target rotational torque range upper limit value imax1 (step # 06-3). ), The applied voltage Vp is adjusted to the lower side for each predetermined adjustment width Δvp (step # 06-5), thereby reducing the rotational speed N and the rotational torque I.

また、上記ステップ#06−8において減圧弁8の開度Voを増加側に調整するにあたり、当該Voが調整可能範囲の上限値vomaxを上回るものとなった(ステップ#06−7)場合、又は、上記ステップ#06−1において減圧弁8の開度Voを減少側に調整するにあたり、当該Voが調整可能範囲の下限値vominを下回るものとなった(ステップ#06−10)場合、又は、上記ステップ#06−5において印加電圧Vpを減少側に調整するにあたり、当該Vpが調整可能範囲の下限値vpminを下回るものとなった(ステップ#06−4)場合には、何らかの異常が発生したものとして、水ポンプ10を停止すると共に、アラームを出力するなどの異常停止を実行する(ステップ#06−11)。   In step # 06-8, when the opening Vo of the pressure reducing valve 8 is adjusted to increase, when the Vo exceeds the upper limit value vomax of the adjustable range (step # 06-7), or In adjusting the opening degree Vo of the pressure reducing valve 8 to the decreasing side in the above step # 06-1, if the Vo falls below the lower limit value vomin of the adjustable range (step # 06-10), or In adjusting the applied voltage Vp to the decreasing side in the above step # 06-5, if the Vp falls below the lower limit value vpmin of the adjustable range (step # 06-4), some abnormality has occurred. As a matter of course, the water pump 10 is stopped and an abnormal stop such as outputting an alarm is executed (step # 06-11).

〔第1空気導入量設定処理〕
上記制御手段32は、上述したように、微細気泡発生運転において、上記減圧状態且つ上記空気導入状態として、そのときの水ポンプ10の回転速度Nを調整前回転速度n1として記憶した上で、上記ステップ#09において第1空気導入量設定処理を実行するのであるが、その第1空気導入量設定処理の詳細について以下に説明する。
[First air introduction amount setting process]
As described above, the control means 32 stores the rotational speed N of the water pump 10 at that time as the pre-adjustment rotational speed n1 as the reduced pressure state and the air introduction state in the fine bubble generation operation. In step # 09, the first air introduction amount setting process is executed. Details of the first air introduction amount setting process will be described below.

上記制御手段32は、上記第1空気導入量設定処理において、回転センサ16の出力により上記状態検出手段31において逐次検出される水ポンプ10の回転速度Nを用いて、空気導入弁6の開度Vaを設定する。
即ち、図6に示すように、上記回転速度Nが、上記調整前回転速度n1よりも所定割合b大きい回転速度n1・b以下の目標範囲内とならない(ステップ#09−9)場合には、上記空気導入弁6の開度Vaを所定の調整幅Δva毎に減少側に調整する(ステップ#09−11)ことで、上記回転速度Nの減少を図る。
In the first air introduction amount setting process, the control means 32 uses the rotation speed N of the water pump 10 sequentially detected by the state detection means 31 based on the output of the rotation sensor 16 to open the opening of the air introduction valve 6. Va is set.
That is, as shown in FIG. 6, when the rotational speed N does not fall within the target range below the rotational speed n1 · b that is a predetermined rate b larger than the rotational speed n1 before adjustment (step # 09-9), The rotational speed N is reduced by adjusting the opening degree Va of the air introduction valve 6 to the decreasing side every predetermined adjustment width Δva (step # 09-11).

一方、上記制御手段32は、上記回転速度Nが、上記調整前回転速度n1よりも所定割合a大きい回転速度n1・a以上の目標範囲内とならない(ステップ#09−12)場合には、上記空気導入弁6の開度Vaを所定の調整幅Δva毎に増加側に調整する(ステップ#09−1)ことで、上記回転速度Nの増加を図る。ここで、上記a,bは、a<bの関係を有する1以上の値であり、例えば、本微細気泡発生装置50において、空気導入弁6による空気導入開始前の回転速度Nに対する、空気導入開始後の回転速度Nの増加率に応じた経験値として設定されている。
即ち、上記制御手段31は、上記第1空気導入量設定処理において、上記回転速度が下限値n1・a以上且つ上限値n1・b以下の目標範囲内となるように、上記空気導入弁6の開度Vaを調整する。
On the other hand, when the rotational speed N does not fall within the target range of the rotational speed n1 · a greater than the rotational speed n1 before adjustment by a predetermined ratio a (step # 09-12), The rotational speed N is increased by adjusting the opening degree Va of the air introduction valve 6 to the increasing side every predetermined adjustment width Δva (step # 09-1). Here, a and b are one or more values having a relationship of a <b. For example, in the fine bubble generating device 50, air introduction with respect to the rotation speed N before the air introduction valve 6 starts air introduction is performed. It is set as an empirical value corresponding to the increasing rate of the rotational speed N after the start.
That is, in the first air introduction amount setting process, the control means 31 controls the air introduction valve 6 so that the rotation speed is within a target range of the lower limit value n1 · a and the upper limit value n1 · b. The opening degree Va is adjusted.

更に、上記ステップ#09−1又は上記ステップ#09−11により空気導入弁6の開度Vaを調整するのと同時に、上述したポンプ出力設定処理と略同様に上記水ポンプ10の印加電圧Vpを調整する。
即ち、上記回転速度Nが、目標回転速度範囲上限値nmax以下の目標範囲内とならない(ステップ#09−2)場合、又は、上記回転トルクIが、目標回転トルク範囲上限値imax2以下の目標範囲内とならない(ステップ#09−3)場合には、上記印加電圧Vpを所定の調整幅Δvp毎に低下側に調整する(ステップ#09−5)ことで、上記回転速度N及び回転トルクIの減少を図る。ここで、上記目標回転トルク範囲上限値imax2は、空気Aを導入している空気導入状態において、水ポンプ10が安定して作動し得る回転トルクの上限値として設定された値であり、前述した非空気導入状態における目標回転トルク範囲上限値imax1よりも小さい値に設定されている。
一方、上記制御手段32は、上記回転速度Nが目標回転速度範囲下限値nmin以上の目標範囲内とならない(ステップ#09−6)場合には、上記印加電圧Vpを所定の調整幅Δvp毎に増加側に調整する(ステップ#09−8)ことで、上記回転速度Nの増加を図る。
即ち、上記制御手段31は、上記水ポンプ10の回転速度Nが下限値nmin以上且つ上限値nmax以下の範囲内となり、且つ、上記水ポンプ10の回転トルクIが上記目標回転トルク範囲上限値imax2以下となるように、上記水ポンプ10の印加電圧Vpを調整する。
Further, at the same time as adjusting the opening degree Va of the air introduction valve 6 by the step # 09-1 or the step # 09-11, the applied voltage Vp of the water pump 10 is set in substantially the same manner as the pump output setting process described above. adjust.
That is, when the rotational speed N is not within the target range below the target rotational speed range upper limit value nmax (step # 09-2), or the target range where the rotational torque I is below the target rotational torque range upper limit value imax2 If it is not within (step # 09-3), the applied voltage Vp is adjusted to the lower side for each predetermined adjustment width Δvp (step # 09-5), so that the rotational speed N and the rotational torque I are adjusted. Reduce. Here, the target rotational torque range upper limit value imax2 is a value set as the upper limit value of the rotational torque at which the water pump 10 can stably operate in the air introduction state where the air A is introduced. It is set to a value smaller than the target rotational torque range upper limit value imax1 in the non-air introduction state.
On the other hand, when the rotation speed N does not fall within the target range equal to or greater than the target rotation speed range lower limit value nmin (step # 09-6), the control means 32 sets the applied voltage Vp for each predetermined adjustment width Δvp. The rotational speed N is increased by adjusting to the increasing side (step # 09-8).
That is, the control means 31 is configured such that the rotational speed N of the water pump 10 is in a range not less than the lower limit value nmin and not more than the upper limit value nmax, and the rotational torque I of the water pump 10 is the target rotational torque range upper limit value imax2. The applied voltage Vp of the water pump 10 is adjusted so as to be as follows.

また、上記ステップ#09−11において空気導入弁6の開度Vaを減少側に調整するにあたり、当該Vaが調整可能範囲の下限値vaminを下回るものとなった(ステップ#09−10)場合、又は、上記ステップ#09−1において空気導入弁6の開度Vaを増加側に調整するにあたり、当該Vaが調整可能範囲の上限値vamaxを上回るものとなった(ステップ#09−13)場合、又は、上記ステップ#09−5において印加電圧Vpを減少側に調整するにあたり、当該Vpが調整可能範囲の下限値vpminを下回るものとなった(ステップ#09−4)場合、又は、上記ステップ#09−8において印加電圧Vpを増加側に調整するにあたり、当該Vpが調整可能範囲の上限値vpmaxを上回るものとなった(ステップ#09−7)場合には、何らかの異常が発生したものとして、水ポンプ10を停止すると共に、アラームを出力するなどの異常停止を実行する(ステップ#09−14)。   In step # 09-11, when the opening Va of the air introduction valve 6 is adjusted to the decreasing side, when the Va falls below the lower limit value vamin of the adjustable range (step # 09-10), Alternatively, when the opening Va of the air introduction valve 6 is adjusted to increase in step # 09-1, the Va exceeds the upper limit value vamax of the adjustable range (step # 09-13). Alternatively, when adjusting the applied voltage Vp to the decreasing side in step # 09-5, if the Vp falls below the lower limit value vpmin of the adjustable range (step # 09-4), or the above step # In adjusting the applied voltage Vp to increase in 09-8, the Vp exceeds the upper limit value vpmax of the adjustable range (step #). 9-7) In this case, assuming that some abnormality has occurred, stops the water pump 10, to execute the abnormality stop, such as outputting an alarm (step # 09-14).

〔第2空気導入量設定処理〕
上記制御手段32は、上述したように、微細気泡発生運転において、上記第1空気導入量設定処理を実行した後に、そのときの水ポンプ10の回転速度Nを調整前回転速度n1として記憶した上で、上記ステップ#11において第2空気導入量設定処理を実行するのであるが、その第2空気導入量設定処理の詳細について以下に説明する。
[Second air introduction amount setting process]
As described above, the control means 32 stores the rotational speed N of the water pump 10 at that time as the rotational speed n1 before adjustment after executing the first air introduction amount setting process in the fine bubble generation operation. In step # 11, the second air introduction amount setting process is executed. Details of the second air introduction amount setting process will be described below.

上記制御手段32は、上記第2空気導入量設定処理において、空気導入弁6の開度Vaが調整可能範囲の上限値vamaxを下回るものである(ステップ#11−1)場合に、空気導入量を増加側に移行させるべく、以下に示すステップ#11−2〜ステップ#11−6の処理を適宜実行する。
即ち、空気導入弁6の開度Vaを一旦所定の調整幅Δva’分増加させた(ステップ#11−2)状態で、水ポンプ10の回転速度Nが目標回転速度範囲上限値nmax以下であるか否か(ステップ#11−3)、水ポンプ10の回転トルクIが目標回転トルク範囲上限値imax2以下であるか否か(ステップ#11−4)、更には、水ポンプ10の回転速度Nの調整前回転速度n1に対する増加幅N−n1が所定の許容増加幅Δn以下であるか否か(ステップ#11−5)を判定する。
When the opening degree Va of the air introduction valve 6 is less than the upper limit value vamax of the adjustable range in the second air introduction amount setting process (step # 11-1), the control means 32 performs the air introduction amount. In order to shift the process to the increasing side, the following processes of Step # 11-2 to Step # 11-6 are appropriately executed.
That is, in the state where the opening degree Va of the air introduction valve 6 is once increased by a predetermined adjustment width Δva ′ (step # 11-2), the rotation speed N of the water pump 10 is equal to or less than the target rotation speed range upper limit value nmax. (Step # 11-3), whether the rotational torque I of the water pump 10 is equal to or less than the target rotational torque range upper limit value imax2 (step # 11-4), and further, the rotational speed N of the water pump 10 It is determined whether or not the increase width N-n1 with respect to the pre-adjustment rotational speed n1 is equal to or smaller than a predetermined allowable increase width Δn (step # 11-5).

そして、上記夫々の判定処理の何れかで「no」の場合、即ち、上記回転速度Nが目標回転速度範囲上限値nmax以下でない、又は、上記回転トルクIが目標回転トルク範囲上限値imax2以下でない、又は、上記増加幅N−n1が許容増加幅Δn以下でない場合には、上記ステップ#11−2で一旦増加させた空気導入弁6の開度Vaを即座にその調整幅Δva’の2倍である低下幅2・Δva’分減少させて(ステップ#11−7)、過剰な空気導入を回避する。   If any of the determination processes is “no”, that is, the rotational speed N is not equal to or lower than the target rotational speed range upper limit value nmax, or the rotational torque I is not equal to or lower than the target rotational torque range upper limit value imax2. Alternatively, if the increase width N-n1 is not less than or equal to the allowable increase width Δn, the opening Va of the air introduction valve 6 once increased in step # 11-2 is immediately doubled by the adjustment width Δva ′. Is reduced by a decrease width of 2 · Δva ′ (step # 11-7) to avoid excessive air introduction.

一方、上記夫々の判定処理において「yes」の場合、即ち、上記回転速度Nが目標回転速度範囲上限値nmax以下である、且つ、上記回転トルクIが目標回転トルク範囲上限値imax2以下である、且つ、上記増加幅N−n1が許容増加幅Δn以下である場合には、上記空気導入弁6の開度Vaを増加させ空気導入量を増加させた状態を維持したまま、本第2空気導入量設定処理を終了する。そして、この第2空気導入量設定処理は、微細気泡発生運転を停止するまで繰り返し実行されるので、上記空気導入量は増加側に移行されることになり、水ポンプ10における浴槽水Wに対する空気Aの溶解度が高められて、浴槽1内における微細気泡Bの発生量が増加側に移行することになる。   On the other hand, if “yes” in each determination process, that is, the rotational speed N is equal to or lower than the target rotational speed range upper limit value nmax, and the rotational torque I is equal to or lower than the target rotational torque range upper limit value imax2. When the increase width N-n1 is equal to or less than the allowable increase width Δn, the second air introduction is performed while maintaining the state in which the opening degree Va of the air introduction valve 6 is increased and the air introduction amount is increased. The amount setting process ends. And since this 2nd air introduction amount setting process is repeatedly performed until it stops the fine bubble generation | occurrence | production operation | movement, the said air introduction amount will transfer to the increase side, and the air with respect to the bathtub water W in the water pump 10 The solubility of A is increased, and the amount of fine bubbles B generated in the bathtub 1 shifts to the increasing side.

また、上記ステップ#11−7において空気導入弁6の開度Vaを減少側に調整するにあたり、当該Vaが調整可能範囲の下限値vaminを下回るものとなった(ステップ#11−6)場合には、何らかの異常が発生したものとして、水ポンプ10を停止すると共に、アラームを出力するなどの異常停止を実行する(ステップ#11−8)。   Further, when adjusting the opening degree Va of the air introduction valve 6 to the decreasing side in the step # 11-7, when the Va is below the lower limit value vamin of the adjustable range (step # 11-6). Assuming that some kind of abnormality has occurred, the water pump 10 is stopped and an abnormal stop such as outputting an alarm is executed (step # 11-8).

〔別実施形態〕
(1)上記実施の形態では、本発明に係る微細気泡発生装置50を、浴槽1内に貯留されている浴槽水Wに空気Aからなる微細気泡Bを発生させるように構成したが、上記浴槽を別の槽としたり、上記浴槽水を別の液体としたり、上記空気を別の気体とするなどのように、適宜、槽内に貯留されている液体に気体からなる微細気泡を発生させるように適宜改変可能である。
また、上記気体としては、上記空気以外に、例えば浴槽水を加熱する給湯器の燃焼排ガスに含まれている二酸化炭素を利用しても構わない。
[Another embodiment]
(1) In the said embodiment, although the fine bubble generator 50 which concerns on this invention was comprised so that the fine bubble B which consists of the air A might be generated in the bathtub water W stored in the bathtub 1, the said bathtub As a separate tank, the bath water is made another liquid, the air is made another gas, etc. Can be appropriately modified.
Moreover, as said gas, you may utilize the carbon dioxide contained in the combustion exhaust gas of the water heater which heats bathtub water other than the said air, for example.

(2)上記実施の形態では、水ポンプ10を渦流ポンプとして構成したが、別に、当該水ポンプを上記渦流ポンプとは別の遠心式ポンプ、即ち、吸入口から吸入した液体を羽根車の回転に伴う遠心作用により昇圧して吐出口から吐出する液体ポンプとして構成しても構わない。 (2) In the above embodiment, the water pump 10 is configured as a vortex pump. Separately, the water pump is a centrifugal pump different from the vortex pump, that is, the liquid sucked from the suction port is rotated by the impeller. The liquid pump may be configured to increase the pressure by the centrifugal action accompanying the discharge and discharge from the discharge port.

(3)上記実施の形態では、水ポンプ10から吐出された浴槽水Wを減圧して浴槽1内に供給する減圧部を減圧弁8として構成したが、当該減圧部をオリフィスなどの別の形態で構成しても構わない。 (3) In the above-described embodiment, the pressure reducing part that depressurizes the bathtub water W discharged from the water pump 10 and supplies it into the bathtub 1 is configured as the pressure reducing valve 8, but the pressure reducing part is another form such as an orifice. You may comprise.

(4)上記実施の形態では、水ポンプ10の吐出口12から吐出された浴槽水W(空気溶解水W’)から未溶解の空気Aを分離して排出する気液分離部20を、上昇流路21、上端空間22及び下降流路23からなる折り返し流路で構成したが、別に、当該気液分離部を、下面に液体の流入口及び流出口が形成され、上面に気体の流出口が形成されたタンクなどの別の形態で構成しても構わない。
また、この未溶解の空気Aを大泡として浴槽1内に供給しても構わない場合などにおいて、当該気液分離部20を省略しても構わない。
(4) In the above embodiment, the gas-liquid separation unit 20 that separates and discharges the undissolved air A from the bathtub water W (air-dissolved water W ′) discharged from the discharge port 12 of the water pump 10 is raised. The flow path 21, the upper end space 22 and the descending flow path 23 are configured as a folded flow path. Separately, the gas-liquid separation unit is formed with a liquid inlet and outlet on the lower surface, and a gas outlet on the upper surface. You may comprise with another forms, such as a tank in which it was formed.
Further, in the case where the undissolved air A may be supplied into the bathtub 1 as a large bubble, the gas-liquid separation unit 20 may be omitted.

(5)上記実施の形態では、空気導入路5による空気導入量を調整可能な空気導入弁6を設けたが、かかる空気導入路に空気ポンプを設け、その空気ポンプの送風量を調整して空気導入量を調整するように構成しても構わない。 (5) In the above embodiment, the air introduction valve 6 capable of adjusting the air introduction amount by the air introduction passage 5 is provided. However, an air pump is provided in the air introduction passage, and the blast amount of the air pump is adjusted. You may comprise so that the air introduction amount may be adjusted.

本発明に係る微細気泡発生装置は、気体導入部により気体が導入された液体を、液体ポンプにより昇圧更には撹拌することで気体溶解液を生成し、その気体溶解液を減圧部により減圧して槽内に供給することで槽内に貯留されている液体に微細気泡を発生させるにあたり、槽内全体に充分な量の微細気泡を安定して発生させる微細気泡発生装置として有効に利用可能である。   The fine bubble generating apparatus according to the present invention generates a gas dissolved liquid by increasing the pressure and further stirring the liquid into which the gas has been introduced by the gas introducing section, and reducing the pressure of the gas dissolved liquid by the decompressing section. When microbubbles are generated in the liquid stored in the tank by supplying it into the tank, it can be effectively used as a microbubble generator that stably generates a sufficient amount of microbubbles throughout the tank. .

微細気泡発生装置の概略構成図Schematic configuration diagram of microbubble generator 空気導入量と溶存酸素濃度との関係を示すグラフ図Graph showing the relationship between the amount of air introduced and the dissolved oxygen concentration 微細気泡発生運転の処理フロー図Processing flow diagram of microbubble generation operation ポンプ出力設定処理の処理フロー図Process flow diagram of pump output setting process 差圧設定処理の処理フロー図Process flow diagram of differential pressure setting process 第1空気導入量設定処理の処理フロー図Process flow diagram of first air introduction amount setting process 第2空気導入量設定処理の処理フロー図Process flow diagram of second air introduction amount setting process

符号の説明Explanation of symbols

1:浴槽(槽の一例)
5:空気導入路(気体導入部の一例)
6:空気導入弁(気体導入量調整手段の一例)
7:圧力センサ
8:減圧弁(減圧部の一例)
10:水ポンプ(液体ポンプの一例)
11:吸入口
12:吐出口
13:羽根車
16:回転センサ
18:電流計
21,22,23:折り返し流路
26:排出路
31:状態検出手段
32:制御手段
50:微細気泡発生装置
A:空気(気体の一例)
B:微細気泡
W:浴槽水(液体の一例)
W’:空気溶解水(気体溶解液)
1: Bathtub (an example of a tank)
5: Air introduction path (an example of a gas introduction part)
6: Air introduction valve (an example of gas introduction amount adjusting means)
7: Pressure sensor 8: Pressure reducing valve (an example of a pressure reducing unit)
10: Water pump (an example of a liquid pump)
11: Suction port 12: Discharge port 13: Impeller 16: Rotation sensor 18: Ammeters 21, 22, 23: Folding channel 26: Discharge channel 31: State detection unit 32: Control unit 50: Fine bubble generator A: Air (example of gas)
B: Fine bubbles W: Bath water (an example of liquid)
W ': Air dissolved water (gas dissolved solution)

Claims (5)

吸入口から吸入した液体を羽根車の回転に伴う遠心作用により昇圧して吐出口から吐出する液体ポンプと、前記液体ポンプの吸入口に吸入される液体に気体を導入する気体導入部と、前記液体ポンプから吐出された液体を減圧して槽内に供給する減圧部とを備え、
前記気体導入部により気体が導入された液体を、前記液体ポンプにより昇圧した後に、前記減圧部により減圧して前記槽内に供給することで、前記槽内に貯留されている液体に微細気泡を発生させる微細気泡発生運転を実行可能な制御手段を備えた微細気泡発生装置であって、
前記気体導入部による気体導入量を調整可能な気体導入量調整手段と、
前記液体ポンプの状態を検出する状態検出手段とを備え、
前記制御手段、前記微細気泡発生運転において、前記状態検出手段により検出される前記液体ポンプの状態を目標範囲内に維持するように前記気体導入量調整手段により前記液体への気体導入量を設定する気体導入量設定処理を実行可能に構成され、
前記制御手段が、前記微細気泡発生運転において、前記気体導入部による気体の導入及び前記減圧部による液体の減圧を停止した状態で前記液体ポンプの作動を開始して当該液体ポンプの出力を、その回転トルクが目標回転トルク範囲上限値となるように設定するポンプ出力設定処理を実行し、
次に、前記気体導入部による気体の導入を停止した状態で前記減圧部による液体の減圧を開始して当該減圧部の一次側圧力を目標範囲内に設定する差圧設定処理を実行し、
次に、現時点における前記液体ポンプの回転速度を調整前回転速度とし、前記液体ポンプの回転速度が前記調整前回転速度よりも大きい目標回転速度下限値よりも小さい場合、前記気体導入量を増加させることで前記液体ポンプの回転速度を増加させ、前記液体ポンプの回転速度が目標回転速度上限値よりも大きい場合、前記気体導入量を減少させることで前記液体ポンプの回転速度を減少させるように制御し、且つ前記気体導入量を目標気体導入量下限値より大きく目標気体導入量上限値よりも小さい値に設定する前記気体導入量設定処理としての第1気体導入量設定処理を実行し、
次に、前記気体導入部により導入される気体導入量が前記目標気体導入量上限値よりも小さい場合、気体導入量を増加側に移行させる前記気体導入量設定処理としての第2気体導入量設定処理を実行する微細気泡発生装置。
A liquid pump that boosts the liquid sucked from the suction port by a centrifugal action accompanying the rotation of the impeller and discharges the liquid from the discharge port; a gas introduction unit that introduces gas into the liquid sucked into the suction port of the liquid pump; A pressure reducing unit that depressurizes the liquid discharged from the liquid pump and supplies the liquid into the tank;
After the liquid into which the gas is introduced by the gas introduction unit is pressurized by the liquid pump, the pressure is reduced by the decompression unit and supplied into the tank, so that fine bubbles are generated in the liquid stored in the tank. A fine bubble generating device including a control means capable of executing a fine bubble generating operation to be generated,
A gas introduction amount adjusting means capable of adjusting a gas introduction amount by the gas introduction unit;
A state detecting means for detecting the state of the liquid pump,
Said control means sets the gas introduction amount to the liquid the in fine bubble generating operation by the gas introduction amount adjusting means so as to maintain the state of the liquid pump detected by the state detecting means within the target range Configured to execute the gas introduction amount setting process ,
In the microbubble generation operation, the control means starts the operation of the liquid pump in a state where the gas introduction by the gas introduction unit and the pressure reduction of the liquid by the pressure reduction unit are stopped, and the output of the liquid pump is Execute pump output setting processing to set the rotational torque to be the target rotational torque range upper limit value,
Next, a differential pressure setting process for starting the pressure reduction of the liquid by the pressure reducing unit in a state where the introduction of the gas by the gas introducing unit is stopped and setting the primary pressure of the pressure reducing unit within a target range,
Next, the rotational speed of the liquid pump at the present time is set as the rotational speed before adjustment, and when the rotational speed of the liquid pump is smaller than the target rotational speed lower limit value that is larger than the rotational speed before adjustment, the gas introduction amount is increased. The rotation speed of the liquid pump is increased, and when the rotation speed of the liquid pump is larger than the target rotation speed upper limit value, control is performed to decrease the rotation speed of the liquid pump by decreasing the gas introduction amount. And performing the first gas introduction amount setting process as the gas introduction amount setting process for setting the gas introduction amount to a value larger than the target gas introduction amount lower limit value and smaller than the target gas introduction amount upper limit value,
Next, when the gas introduction amount introduced by the gas introduction part is smaller than the target gas introduction amount upper limit value, the second gas introduction amount setting as the gas introduction amount setting process for shifting the gas introduction amount to the increase side A fine bubble generator that performs processing .
前記槽が浴槽であり、前記液体が浴槽水であり、前記気体が空気である請求項1に記載の微細気泡発生装置。   The microbubble generator according to claim 1, wherein the tank is a bathtub, the liquid is bathtub water, and the gas is air. 前記状態検出手段が、前記液体ポンプの状態として、前記液体ポンプの回転速度及び回転トルクの状態を検出する請求項1又は2に記載の微細気泡発生装置。 The fine bubble generating device according to claim 1 or 2 , wherein the state detection unit detects a state of a rotational speed and a rotational torque of the liquid pump as a state of the liquid pump . 前記液体ポンプが、渦流ポンプである請求項1〜の何れか一項に記載の微細気泡発生装置。 The microbubble generator according to any one of claims 1 to 3 , wherein the liquid pump is a vortex pump . 前記液体ポンプの吐出口から吐出された液体から未溶解の気体を分離して排出する気液分離部を備え、
前記気液分離部が、前記液体ポンプの吐出口から上方に延出した後に下方に折り返す折り返し流路で構成されている請求項1〜の何れか一項に記載の微細気泡発生装置。
A gas-liquid separator that separates and discharges undissolved gas from the liquid discharged from the discharge port of the liquid pump;
The microbubble generator according to any one of claims 1 to 4 , wherein the gas-liquid separator is configured by a folded flow path that extends upward from a discharge port of the liquid pump and then turns downward .
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