JP6624672B2 - 浴室用の超微細気泡発生装置 - Google Patents

Description

本発明は、超微細気泡を含む水を吐出する浴室用の超微細気泡発生装置の技術に関する。

近年、液中において気泡のサイズ（直径）が数百ｎｍ〜数十μｍの超微細気泡を使用する技術が注目されている。前記超微細気泡は、表面積が非常に大きい特性及び自己加圧効果などの物理化学的な特性を有しており、その特性を生かして、魚介類の養殖、植物の栽培、食物の洗浄・殺菌、及び排水の脱色等に使用する技術が開発されている。

前記特性を持った超微細気泡の発生装置として、従来から、コンプレッサにより圧送された空気を放出する空気ノズルの周囲に液体ジェットノズルを配置し、液体ジェットノズルの噴流の力で空気ノズルより放出する気泡を引きちぎって微細化する方法は公知となっている。また、攪拌してできた気泡をメッシュ部材に当てて通しながら気泡を細分化する装置が公知となっている（例えば、特許文献１参照）。
また、美容効果や健康促進効果を得ることを目的とした超微細気泡を含む水を吐出するシャワー装置や浴槽へ超微細気泡を含む水を供給する浴槽用給水システムを含む浴室用の超微細気泡発生装置が公知となっている（例えば、特許文献２参照）。

特許第３９５８３４６号公報 特開２０１４−２０４７９６号公報

従来の浴室用の超微細気泡発生装置は、外気を導入する空気導入路が設けられ、空気導入路から導入された空気が、湯水に混合されることにより、直径５０μｍ以下の超微細気泡を多数含んだ湯水が散水孔から吐出される構成である。しかし、従来の構成においては、空気と水の混合によって超微細気泡を発生させるため、超微細気泡のサイズにばらつきが発生してしまい、均一なサイズの超微細気泡を発生させることができなかった。また、空気導入路が小さいため、一度に大量の超微細気泡を発生させることができなかった。また、空気と水の混合によって超微細気泡を発生させる場合には、ある程度高い水圧が必要であった。しかし、例えば、一般家庭の水道の水圧は不安定であり、局所的に水圧が低くなる箇所ができてしまい、十分な超微細気泡を発生させることができない場合がある。

そこで、本発明はかかる課題に鑑み、低い水圧であっても、均一なサイズの微細気泡を大量に発生させることができる浴室用の超微細気泡発生装置を提供する。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、超微細気泡を含む水を供給する浴室用の超微細気泡発生装置であって、水を供給する給水部と、前記給水部に連結される給水通路と、
前記給水通路に連結される吐出部と、前記給水部または給水部より下流側に設けられ、一部または全部がグラファイトと非金属との複合体であって多孔質である気泡発生媒体と、
前記気泡発生媒体内へ送られる気体が通る送気通路と、前記送気通路の上流側に設けられ、前記気泡発生媒体内へ気体を送る送気手段とを備え、前記給水部に水が流れた場合に、前記気泡発生媒体から水中に超微細気泡を発生させるものである。

請求項２においては、前記送気通路の開閉を行う弁を設け、前記給水部に水が流れた場合に、前記弁を開状態とするものである。

請求項３においては、前記送気通路に連結する第二の送気通路と、前記第二の送気通路の上流側に設けられ、前記第二の送気通路へ気体を送る第二の送気手段とを備えるものである。

請求項４においては、前記第二の送気手段は、揮発性のアロマオイルを貯蔵する容器と、開閉弁とを有するものである。

請求項５においては、前記気泡発生媒体は、超微細気泡を発生させる表面部を有し、前記表面部に沿って水が流れるように形成されるものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、多孔質である気泡発生媒体から一度に大量の超微細気泡が同時に発生するので、均一なサイズの超微細気泡を大量に発生させることができる。また、流量が所定量以上になった場合のみ超微細気泡が発生するため、気体を無駄なく超微細気泡として水中へ混入することができる。

請求項２においては、電気制御を行うことなく、流量が所定量以上になった場合のみ超微細気泡が発生するため、気体を無駄なく超微細気泡として水中へ混入することができる。

請求項３においては、異なる種類の機体を混合して気泡発生媒体から超微細気泡として発生させることができる。

請求項４においては、薬効成分を含むアロマオイルが気化したものを超微細気泡として発生させることで、入浴する者の身体にくまなく薬効成分を供給することができる。

請求項５においては、超微細気泡を水流によって気泡発生媒体から離間させることで、気泡が一体化して大きくなるのを防ぎ、均一なサイズの超微細気泡を大量に発生させることができる。

本発明の第一の実施形態に係るシャワーの全体的な構成を示した側面一部断面図。 同じく気泡発生媒体の構成を示した断面一部拡大図。 本発明の第二の実施形態に係るシャワーの全体的な構成を示した側面一部断面図。 同じく気泡発生媒体の構成を示した断面一部拡大図。 本発明の第三の実施形態に係る浴槽用給水システムの全体的な構成を示した側面一部断面図。 同じく気泡発生媒体の構成を示した断面一部拡大図。 本発明の第四の実施形態に係る浴槽用給水システムの全体的な構成を示した側面一部断面図。 （ａ）同じく屈曲した配管で形成された媒体配置部の構成を示した側面一部拡大図。（ｂ）水面が下がったときの（ａ）に示す媒体配置部の構成を示した側面一部拡大図。（ｃ）同じく傾斜した配管で形成された媒体配置部の構成を示した側面一部拡大図。（ｄ）水面が下がったときの（ｃ）に示す媒体配置部の構成を示した側面一部拡大図。 同じく気泡発生媒体の構成を示した断面一部拡大図。

次に、発明の実施の形態を説明する。
まず、本発明の一実施形態にかかる浴室用の超微細気泡発生装置であるシャワー１の全体構成について図１を用いて説明する。

シャワー１は、超微細気泡を含む水を吐出する装置であり、水を供給する給水部２と、給水部２の下流側に連結される給水通路である給水管３と、給水管３の下流側に連結され、複数の散水孔４ａを有する吐出部４と、一部または全部がグラファイトと非金属との複合体であって多孔質である気泡発生媒体５と、気泡発生媒体５内へ送られる気体が通る送気通路６と、送気通路６の上流側に設けられ、気泡発生媒体５内へ気体を送る送気手段７と、を備える。

給水部２は、蛇口やホースなどと連結し、水を供給する部分である。給水部２は、筒状に形成されており、上流側端部が蛇口やホースなどと連結され、下流側端部が給水管３と連結される。また、筒の側面部には、連結器２ａが設けられている。
給水部２の内部には、弁である流量開閉弁１１が設けられる。流量開閉弁１１は、送気通路６の開閉を行う弁であり、給水部２に流れる水が所定の流量を越えると開状態となるように構成されている。

給水管３は、給水部２の下流側に設けられており、本実施形態においては、可撓性の管で構成されている。給水管３の下流側端部には、吐出部４が設けられている。

吐出部４は、円弧状に構成された筒状の部分であり、下流端に向かうにつれて断面径が大きくなるように構成されている。また、下流側端部には複数の直径０．１〜１ｍｍ程度の散水孔４ａが設けられている。

気泡発生媒体５は、吐出部４の内部に設けられている。気泡発生媒体５は、図１及び図２に示すように、下流側の先端部が錐状となった紡錘形状となるように構成されており、その内部に内部空間５ａが設けられている。また、気泡発生媒体５は、一部または全部がグラファイトと非金属との複合体で形成されている。また、気泡発生媒体５は、無数の細かい孔５ｂを有する多孔質の複合体で形成されている。また、気泡発生媒体５は、固体組織がイオン結合による分子構造である複合体で形成されている。また、気泡発生媒体５は導電体であり、気泡発生媒体５から発生する気泡は負の電荷を帯電する。
無数の細かい孔５ｂは、気泡発生媒体５全体に分布しており、その孔径は直径数μｍ〜数十μｍである。気泡発生媒体５の内部空間５ａと表面部５ｃとは、孔５ｂによって連通している。

気泡発生媒体５は、表面部５ｃに沿って水が流れるように形成されており、表面部５ｃの少なくとも一部は、水が流れる方向と直交するように配置されている。本実施形態においては、気泡発生媒体５の長手方向が吐出部４内の水の流れと平行になるように設けられている。これにより、気泡発生媒体５の側面の表面部５ｃが、水が流れる方向と直交するように配置されることになる。

送気通路６は、送気手段７と気泡発生媒体５とを連結する通路であり、本実施形態においては可撓性を有する管で構成されている。送気通路６の下流側端部は、気泡発生媒体５の内部空間５ａの上流端と連結されている。また、送気通路６の上流側端部は、連結器２ａと連結されている。

送気手段７は、気泡発生媒体５へ気体を送るための装置であり、高圧容器２１と、圧力調整装置２２とを有する。
高圧容器２１は、気体が圧縮された状態で格納される容器である。気体は、例えば、二酸化炭素、酸素、水素、窒素、オゾン、又は空気のいずれかで構成される。高圧容器２１内の圧力は、充填時において１０〜２０ＭＰａとなっている。
圧力調整装置２２は、高圧容器２１内の気体を吐出する際の圧力を調整する装置であり、高圧容器２１内から吐出された気体の圧力を０．１〜０．３ＭＰａに減圧して送気通路６へと送る。圧力調整装置２２によって調整された気体の圧力は、水圧よりも０．０５ＭＰａ以上大きくなるように構成している。このように構成することにより、気体を超微細気泡として水中へ吐出することができる。
圧力調整装置２２には送気管２３が連結されており、送気管２３の下流側端部を、連結器２ａに挿入することにより、送気手段７が、給水部２及び送気通路６と連結される。

このように構成されたシャワー１を用いた、超微細気泡を含む水の吐出について説明する。

給水部２の上流側端部は、蛇口等と接続されている。給水部２に水が供給されると、給水部２から給水管３を通って吐出部４へと水が供給される。
また、給水部２に水が供給されると、その流量が所定の流量を越えたときには、流量開閉弁１１が開状態となる。流量開閉弁１１が開状態となると、高圧容器２１から圧力調整装置２２によって減圧された気体が送気通路６へと吐出される。
このように構成することにより、給水部２から水が流れたときにのみ、流量開閉弁１１が開状態となって気体を送気通路６へ吐出させることができるため、気体を無駄なく超微細気泡として水中へ混入することができる。

送気通路６を通った気体は、気泡発生媒体５の内部空間５ａと流入する。図２に示すように、気泡発生媒体５の内部空間５ａに流入した気体は、直径数μｍ〜数十μｍの細かな孔５ｂを通過して、表面部５ｃより超微細気泡として放出される。また、図１及び図２に示すように、表面部５ｃの少なくとも一部は、水が吐出部４を流れる方向と直交するように配置されることにより、表面部５ｃにおいて、超微細気泡は、水流によって気泡発生媒体５から離間するため、続けて発生する超微細気泡同士が合体して大きな気泡になることを防ぐことができる。また、表面部５ｃから一度に大量の超微細気泡が発生することにより、水中に短時間で大量の超微細気泡を混入させることができる。気泡発生媒体５の表面部５ｃから離間した超微細気泡は、吐出部４へ供給された水中に放出されることになる。超微細気泡を含む水は、吐出部４の散水孔４ａから吐出される。

また、このように構成することにより、給水管３内における水圧が低い場合であっても、気泡発生媒体５の表面部５ｃに沿って水が流れることで、超微細気泡を発生させることができる。従来技術のように、空気と水の混合によって超微細気泡を発生させる場合には、０．１ＭＰａ以上の水圧が必要であったが、本実施形態においては、０．１ＭＰａの水圧であっても、表面部５ｃ周辺に流速１０ｃｍ／ｓ以上の水流があれば、表面部５ｃにおいて、超微細気泡は、水流によって気泡発生媒体５から離間するため、超微細気泡を発生させることができる。

シャワー１から吐出される水に含まれた超微細気泡は、表面積が非常に大きい特性及び自己加圧効果などの化学的な特性を有しているので、より長い時間水中に留まることができる。
超微細気泡を含む水は、負電荷を帯びており洗浄効果が高い。また、超微細気泡は表面積が大きいため、シャワー１を人体に向けて使用したとき、超微細気泡が皮膚と接触する機会も多くなり、洗浄効果がより高くなる。

また、シャワー１は、図示せぬ浴槽の近傍に配置されている場合には、浴槽内で使用することにより、浴槽内の水中に超微細気泡を発生させることができる。

また、シャワー１は、既存の蛇口に取り付けられた給水部を外して、給水部２を取り付けることで、簡単に既存のシャワーと取り換えることができるため、既存の設備にシャワー１を容易に適用することができる。

また、別実施形態として、図３に示すように、給水部２に気泡発生媒体５を設けることもできる。なお、給水部２及び気泡発生媒体５以外の構成については、第一の実施形態と同様の構成であるので説明を省略する。

給水部２の内部には、流量開閉弁１１及び気泡発生媒体５が設けられている。
気泡発生媒体５は、下流側の先端部が錐状となった紡錘形状となるように構成されており、その内部に内部空間５ａが設けられている。また、気泡発生媒体５は、一部または全部がグラファイトと非金属との複合体で形成されている。気泡発生媒体５のその他の構成は、第一の実施形態と同様の構成であるので説明を省略する。

気泡発生媒体５は、表面部５ｃに沿って水が流れるように形成されており、表面部５ｃの少なくとも一部は、水が流れる方向と直交するように配置されている。本実施形態においては、気泡発生媒体５の長手方向が給水部２内の水の流れと平行になるように設けられている。これにより、気泡発生媒体５の側面の表面部５ｃが、水が流れる方向と直交するように配置されることになる。

このように構成されたシャワー１を用いた、超微細気泡を含む水の吐出について説明する。

給水部２の上流側端部は、蛇口等と接続されている。また、蛇口等から給水部２に水が供給されると、その流量が所定の流量を越えたときには、流量開閉弁１１が開状態となる。流量開閉弁１１が開状態となると、高圧容器２１から圧力調整装置２２によって減圧された気体が送気通路６へと吐出される。

送気通路６を通った気体は、気泡発生媒体５の内部空間５ａと流入する。図４に示すように、気泡発生媒体５の内部空間５ａに流入した気体は、直径数μｍ〜数十μｍの細かな孔５ｂを通過して、表面部５ｃより超微細気泡として放出される。また、表面部５ｃの少なくとも一部は、水が給水部２を流れる方向と直交するように配置されることにより、表面部５ｃにおいて、超微細気泡は、水流によって気泡発生媒体５から離間するため、続けて発生する超微細気泡同士が合体して大きな気泡になることを防ぐことができる。気泡発生媒体５の表面部５ｃから離間した超微細気泡は、給水部２へ供給された水中に放出されることになる。超微細気泡を含む水は、給水部２から給水管３を通って吐出部４へと供給され、吐出部４の散水孔４ａから吐出される。

このように構成することにより、給水部２に、流量開閉弁１１と気泡発生媒体５を格納することができるので、既存の給水部と取り換えるだけで超微細気泡を発生させることができ、既存の給水通路及び吐出部を使用することができる。

また、このように構成することにより、給水部２内における水圧が低い場合であっても、気泡発生媒体５の表面部５ｃに沿って水が流れることで、超微細気泡を発生させることができる。本実施形態においては、０．１ＭＰａの水圧であっても、表面部５ｃ周辺に流速１０ｃｍ／ｓ以上の水流があれば、表面部５ｃにおいて、超微細気泡は、水流によって気泡発生媒体５から離間するため、超微細気泡を発生させることができる。

以上のように、超微細気泡を含む水を供給するシャワー１（浴室用の超微細気泡発生装置）であって、水を供給する給水部２と、給水部２の下流側に連結される給水管３（給水通路）と、給水管３の下流側に連結され、複数の散水孔４ａを有する吐出部４と、一部または全部がグラファイトと非金属との複合体であって多孔質である気泡発生媒体５と、気泡発生媒体５内へ送られる気体が通る送気通路６と、送気通路６の上流側に設けられ、気泡発生媒体５内へ気体を送る送気手段７とを備え、給水部２に、送気通路６の開閉を行う流量開閉弁１１（弁）を設け、給水部２から水が流れた場合に、流量開閉弁１１を開状態とするものである。
このように構成することにより、多孔質である気泡発生媒体５から一度に大量の超微細気泡が同時に発生するので、均一なサイズの超微細気泡を大量に発生させることができる。また、流量が所定量以上になった場合のみ超微細気泡が発生するため、気体を無駄なく超微細気泡として水中へ混入することができる。

また、送気手段７は、高圧容器２１と、圧力調整装置２２とを有し、流量開閉弁１１は、前記水の流量が所定量以上になった場合に開状態となるものである。
このように構成することにより、電気制御を行うことなく、流量が所定量以上になった場合のみ超微細気泡が発生するため、気体を無駄なく超微細気泡として水中へ混入することができる。

また、気泡発生媒体５は、超微細気泡を発生させる表面部５ｃを有し、表面部５ｃの少なくとも一部は、水が流れる方向と直交するように配置されるものである。
このように構成することにより、超微細気泡を水流によって気泡発生媒体５から離間させることで、気泡が合体して大きくなるのを防ぎ、均一なサイズの超微細気泡を大量に発生させることができる。

なお、本実施形態においては、送気手段として、高圧容器２１及び圧力調整装置２２を使用しているがこれに限定されるものではなく、例えば、送気手段として、コンプレッサを使用することも可能である。また、送気手段として、オゾン発生装置等のガス発生装置を使用することも可能である。

また、弁として、流量開閉弁を使用しているがこれに限定されるものではなく、例えば、弁として、周囲の水の圧力が所定以上になると開状態となる圧力開閉弁を使用することも可能である。この場合、吐出部４において、水の吐出／停止の切り換えができるときには、吐出部４が水の吐出を行っているときのみ、圧力調整弁の周囲に水圧がかかるような構成とする。このように構成することにより、シャワー使用していない際には、圧力調整弁が閉状態となり、気体の無駄な発生を抑制することができる。

また、吐出部４が停止状態となったことを電気的に感知する制御装置を設け、該制御装置は、吐出部４が停止状態となった場合には、圧力調整弁を閉状態とする構成とすることも可能である。

また、気泡発生媒体５は、本実施形態においては、紡錘形状となるように構成されているがこれに限定されるものではなく、例えば、筒状、錐状、または板状となるように構成することもできる。

また、給水部２の内部には、流量開閉弁１１及び気泡発生媒体５が設けられている場合、給水部２に図示せぬ蛇口と連結する連結部を設け、連結部と給水管と連結される下流側端部との間で切換え可能な切換弁を設ける構成とすることもできる。このように構成することにより、切換弁を切り換えることで、蛇口またはシャワーヘッドから超微細気泡を含む水を吐出させることができる。

次に、浴室用の超微細気泡発生装置の第三の実施形態として、浴槽１０２内に超微細気泡を発生させる浴槽用給水システム１０１について図５及び図６を用いて説明する。
浴槽用給水システム１０１は、図５に示すように、浴槽１０２と、ポンプ１０３と、ボイラ１０４と、追炊き循環ライン１０５と、給湯ライン１０６と、を備える。

浴槽１０２は、湯水を張るための水槽であり、その側面には吐出部および吸入部を兼ねる循環アダプタ１０２ａが設けられている。
ポンプ１０３は、浴槽１０２内に張られた湯水を循環させるための装置である。ポンプ１０３は追炊き循環ライン１０５内に配置されている。
ボイラ１０４は、循環する湯水を加熱するための装置である。ボイラ１０４は、追炊き循環ライン１０５内に配置されている。

追炊き循環ライン１０５は、ボイラ１０４から浴槽１０２へと湯水を供給する給水通路を構成する循環往ライン１０５ａと、浴槽１０２からボイラ１０４へと湯水を排出させる循環復ライン１０５ｂと、を備える。

循環往ライン１０５ａの中途部にはポンプ１０３が配置されており、循環往ライン１０５ａと循環復ライン１０５ｂとの間にはボイラ１０４が配置されている。また循環往ライン１０５ａの下流側には、給水部１１０が設けられている。また、循環往ライン１０５ａの下流側端部及び循環復ライン１０５ｂの上流側端部は浴槽１０２に接続されており、浴槽１０２との接続部分には循環アダプタ１０２ａが連結されている。
給水部１１０は、筒状に形成されており、循環往ライン１０５ａの下流側の中途部に配置される。
給水部１１０の内部には、弁である流量開閉弁１１１が設けられる。流量開閉弁１１１は、第一の送気通路１２６の開閉を行う弁であり、給水部１１０に流れる水が所定の流量を越えると開状態となるように構成されている。

給湯ライン１０６は水道水を取り入れて浴槽１０２内へ湯水を供給するラインであって、遮断弁１２０が設けられている。給湯ライン１０６の下流側端部は循環往ライン１０５ａに接続されている。また、給湯ライン１０６はボイラ１０４と接続されている。図示せぬ水道栓からボイラ１０４に供給された水道水は加熱されて給湯ライン１０６へと供給される。

これらの構成を有する浴槽用給水システム１０１において、浴槽１０２に新規に給水する場合には、ボイラ１０４で加熱された水道水を給湯ライン１０６から循環往ライン１０５ａへ供給し、循環アダプタ１０２ａから浴槽１０２へ流入させることで浴槽１０２への給水を行う。また、浴槽１０２に張られた湯水を所定水位又は所定温度に保持するための追焚きを行う場合には、湯張りした浴槽１０２の湯水をポンプ１０３によって、浴槽１０２から循環アダプタ１０２ａを介して循環復ライン１０５ｂへと吸入する。循環復ライン１０５ｂを通過した湯水は、ボイラ１０４で加熱することで追焚きを行う。さらに、ボイラ１０４において加熱された湯水は、循環往ライン１０５ａを経由して循環させて、再び循環アダプタ１０２ａから浴槽１０２へ流入させる。

循環往ライン１０５ａの内部には、気泡発生媒体１２５が設けられている。気泡発生媒体１２５は、図５及び図６に示すように、下流側の先端部が錐状となった紡錘形状となるように構成されており、その内部に内部空間１２５ａが設けられている。また、気泡発生媒体１２５は、一部または全部がグラファイトと非金属との複合体で形成されている。また、気泡発生媒体１２５は、無数の細かい孔１２５ｂを有する多孔質の複合体で形成されている。また、気泡発生媒体１２５は、固体組織がイオン結合による分子構造である複合体で形成されている。また、気泡発生媒体１２５は導電体であり、気泡発生媒体１２５から発生する気泡は負の電荷を帯電する。
無数の細かい孔１２５ｂは、気泡発生媒体１２５全体に分布しており、その孔径は直径数μｍ〜数十μｍである。気泡発生媒体１２５の内部空間１２５ａと表面部１２５ｃとは、孔１２５ｂによって連通している。

気泡発生媒体１２５は、表面部１２５ｃに沿って水が流れるように形成されており、表面部１２５ｃの少なくとも一部は、水が流れる方向と直交するように配置されている。本実施形態においては、気泡発生媒体１２５の長手方向が循環往ライン１０５ａ内の水の流れと平行になるように設けられている。これにより、気泡発生媒体１２５の側面の表面部１２５ｃが、水が流れる方向と直交するように配置されることになる。

また、気泡発生媒体１２５の内部空間１２５ａの上流端は、第一の送気通路１２６と接続されている。第一の送気通路１２６は、第一の送気手段１２７と気泡発生媒体１２５とを連結する通路である。第一の送気通路１２６の下流側端部は、気泡発生媒体１２５の内部空間１２５ａの上流端と連結されている。

第一の送気手段１２７は、気泡発生媒体１２５へ気体を送るための装置であり、高圧容器１３１と、圧力調整装置１３２とを有する。
高圧容器１３１は、気体が圧縮された状態で格納される容器である。気体は、例えば、二酸化炭素、酸素、水素、窒素、オゾン、又は空気のいずれかで構成される。高圧容器１３１内の圧力は、充填時において１０〜２０ＭＰａとなっている。
圧力調整装置１３２は、高圧容器１３１内の気体を吐出する際の圧力を調整する装置であり、高圧容器１３１内から吐出された気体の圧力を０．１〜０．３ＭＰａに減圧して第一の送気通路１２６へと送る。圧力調整装置１３２によって調整された気体の圧力は、水圧よりも０．０５ＭＰａ以上大きくなるように構成している。このように構成することにより、気体を超微細気泡として水中へ吐出することができる。

また、第一の送気手段１２７には、アロマオイルが気化した気体を混入するための第二の送気通路１４１が接続されている。第二の送気通路１４１は、第二の送気手段１４２と、第一の送気手段１２７内の通路であって圧力調整装置１３２よりも上流部とを連結する通路である。第二の送気通路１４１の下流側端部は、第一の送気手段１２７内の通路であって圧力調整装置１３２よりも上流部と連結されている。このように構成することにより、圧力調整前の高圧の気体へアロマオイルが混入されるため、より多くの量のアロマオイルが気体中へと混入される。

第二の送気手段１４２は、第一の送気通路１２６内の気体へアロマオイルが気化した気体を混入するための装置であり、貯蔵容器１４５と、アロマオイルが気化した気体の流量を調整するための開閉弁１４６とを有する。開閉弁１４６は逆止弁によって構成されている。開閉弁１４６を閉状態とした場合、開閉弁よりも上流側の部分を着脱可能に構成する。このように構成することにより貯蔵容器１４５を取り換えることでアロマオイルの種類を変更することが可能となる。
貯蔵容器１４５は、アロマオイルが格納される容器である。アロマオイルは、例えば、ハーブなどの植物の有効成分を抽出した揮発性のオイルで構成される。

このように構成した浴槽用給水システム１０１を用いた浴槽１０２内に超微細気泡を発生させる方法について説明する。

浴槽１０２に新規に給水する場合には、ボイラ１０４で加熱された水道水が給湯ライン１０６から循環往ライン１０５ａへ供給される。また、追焚きを行う場合には、湯張りした浴槽１０２の湯水をポンプ１０３によって、循環復ライン１０５ｂへ吸入し、ボイラ１０４において加熱した後、循環往ライン１０５ａを経由して循環させる。このように、新規に給水する場合においても、追い炊きを行う場合においても、循環往ライン１０５ａへ湯水が流入する。

循環往ライン１０５ａに水が供給されると、循環往ライン１０５ａの中途部に配置された給水部１１０へ水が供給される。
また、給水部１１０に水が供給されると、その流量が所定の流量を越えたときには、流量開閉弁１１１が開状態となる。流量開閉弁１１１が開状態となると、高圧容器１３１から圧力調整装置１３２によって減圧された気体が第一の送気通路１２６へと吐出される。

高圧容器１３１内の気体は、圧力調整装置１３２によって圧力が調整されて、０．１〜０．３ＭＰａに減圧された気体が、第一の送気通路１２６へと送られる。第一の送気通路１２６へ送られた気体は、気泡発生媒体１２５の内部空間１２５ａへ供給され、気泡発生媒体１２５から循環往ライン１０５ａ内へ超微細気泡が混入される。

第一の送気通路１２６内の気体へアロマオイルが気化した気体を混入する場合には、第二の送気手段１４２を構成する開閉弁１４６を開状態とする。これにより、貯蔵容器１４５内のアロマオイルが気化した気体は、第一の送気手段１２７内の通路であって圧力調整装置１３２よりも上流部内を流れる高圧の気体に混合される。
気泡発生媒体１２５へ供給される気体は、高圧容器１３１に格納されていた気体に貯蔵容器１４５内のアロマオイルが気化した気体が混入したものとなる。

気泡発生媒体１２５の表面部１２５ｃの少なくとも一部は、図５及び図６に示すように、湯水が循環往ライン１０５ａを流れる方向と平行に配置されることにより、表面部１２５ｃにおいて、超微細気泡は、水流によって気泡発生媒体１２５から離間するため、続けて発生する超微細気泡同士が合体して大きな気泡になることを防ぐことができる。気泡発生媒体１２５の表面部１２５ｃから離間した超微細気泡は、循環往ライン１０５ａへ供給された水中に放出されることになる。超微細気泡を含む水は、循環往ライン１０５ａから循環アダプタ１０２ａを経由して浴槽１０２へと供給される。

このように構成することにより、浴槽１０２に、アロマオイル成分を含む超微細気泡を混入させた水を供給することができる。

以上のように超微細気泡を含む水を供給する浴槽用給水システム１０１（浴室用の超微細気泡発生装置）であって、水を供給する給水部１１０と、給水部１１０に連結される循環往ライン１０５ａ（給水通路）と、循環往ライン１０５ａに連結される循環アダプタ１０２ａ（吐出部）と、給水部１１０または給水部１１０より下流側に設けられ、一部または全部がグラファイトと非金属との複合体であって多孔質である気泡発生媒体１２５と、気泡発生媒体１２５内へ送られる気体が通る第一の送気通路１２６と、第一の送気通路１２６の上流側に設けられ、気泡発生媒体１２５内へ気体を送る第一の送気手段１２７とを備え、給水部１１０に、第一の送気通路１２６の開閉を行う流量開閉弁１１１（弁）を設け、給水部１１０に水が流れた場合に、流量開閉弁１１１を開状態とするものである。
このように構成することにより、多孔質である気泡発生媒体１２５から一度に大量の超微細気泡が同時に発生するので、均一なサイズの超微細気泡を大量に発生させることができる。また、流量が所定量以上になった場合のみ超微細気泡が発生するため、気体を無駄なく超微細気泡として水中へ混入することができる。

また第一の送気通路１２６より上流側の第一の送気手段１２７に連結する第二の送気通路１４１と、第二の送気通路１４１の上流側に設けられ、第二の送気通路１４１へ気体を送る第二の送気手段１４２とを備えるものである。
このように構成することにより、必要に応じて複数の種類の気体成分が混合した超微細気泡を水中に混入させることができる。

また、第二の送気手段１４２は、揮発性のアロマオイルを貯蔵する貯蔵容器１４５（容器）と、開閉弁１４６とを有するものである。
このように構成することにより、浴槽１０２に、アロマオイル成分を含む超微細気泡を混入させた水を供給することができる。

また、気泡発生媒体１２５は、超微細気泡を発生させる表面部１２５ｃを有し、表面部１２５ｃの少なくとも一部は、水が流れる方向と直交するように配置されるものである。
このように構成することにより、超微細気泡を水流によって気泡発生媒体１２５から離間させることで、気泡が合体して大きくなるのを防ぎ、均一なサイズの超微細気泡を大量に発生させることができる。

次に、浴室用の超微細気泡発生装置の第四の実施形態として、浴槽２０２内に超微細気泡を発生させる浴槽用給水システム２０１について図７から図９を用いて説明する。
浴槽用給水システム２０１は、浴槽２０２と、ポンプ２０３と、ボイラ２０４と、追炊き循環ライン２０５と、給湯ライン２０６と、超微細気泡供給ライン２０７と、を備える。

浴槽２０２は、湯水を張るための水槽であり、その側面には吐出部および吸入部を兼ねる循環アダプタ２０２ａ及び超微細気泡供給用アダプタ２０２ｂが設けられている。
ポンプ２０３は、浴槽２０２内に張られた湯水を循環させるための装置である。ポンプ２０３は追炊き循環ライン２０５内に配置されている。
ボイラ２０４は、循環する湯水を加熱するための装置である。ボイラ２０４は、追炊き循環ライン２０５内に配置されている。

追炊き循環ライン２０５は、ボイラ２０４から浴槽２０２へと湯水を供給する給水通路を構成する循環往ライン２０５ａと、浴槽２０２からボイラ２０４へと湯水を排出させる循環復ライン２０５ｂと、を備える。

循環往ライン２０５ａの中途部にはポンプ２０３が配置されており、循環往ライン２０５ａと循環復ライン２０５ｂとの間にはボイラ２０４が配置されている。また、循環往ライン２０５ａの下流側端部及び循環復ライン２０５ｂの上流側端部は浴槽２０２に接続されており、浴槽２０２との接続部分には循環アダプタ２０２ａが連結されている。

給湯ライン２０６は水道水を取り入れて浴槽２０２内へ湯水を供給するラインであって、遮断弁２２０が設けられている。給湯ライン２０６の下流側端部は循環往ライン２０５ａに接続されている。また、給湯ライン２０６はボイラ２０４と接続されている。図示せぬ水道栓からボイラ２０４に供給された水道水は加熱されて給湯ライン２０６へと供給される。

これらの構成を有する浴槽用給水システム２０１において、浴槽２０２に新規に給水する場合には、ボイラ２０４で加熱された水道水を給湯ライン２０６から循環往ライン２０５ａへ供給し、循環アダプタ２０２ａから浴槽２０２へ流入させることで浴槽２０２への給水を行う。また、浴槽２０２に張られた湯水を所定水位又は所定温度に保持するための追焚きを行う場合には、湯張りした浴槽２０２の湯水をポンプ２０３によって、浴槽２０２から循環アダプタ２０２ａを介して循環復ライン２０５ｂへと吸入する。循環復ライン２０５ｂを通過した湯水は、ボイラ２０４で加熱することで追焚きを行う。さらに、ボイラ２０４において加熱された湯水は、循環往ライン２０５ａを経由して循環させて、再び循環アダプタ２０２ａから浴槽２０２へ流入させる。

超微細気泡供給ライン２０７は、追炊き循環ライン２０５とは別に設けられたラインであり、超微細気泡供給ライン２０７の中途部にはポンプ２１０と、気泡発生媒体２２５とが設けられている。
ポンプ２１０は、浴槽２０２内に張られた湯水を循環させるための装置である。ポンプ２１０は超微細気泡供給ライン２０７内に配置されている。
超微細気泡供給ライン２０７の中途部には、気泡発生媒体２２５を配置するための媒体配置部２０７ａが形成されている。媒体配置部２０７ａは、第一の実施形態から第三の実施形態に設けられた水を供給する給水部に対応した部分である。

媒体配置部２０７ａは、他の超微細気泡供給ライン２０７よりも上方に配置されている。例えば、図８（ａ）に示すように、超微細気泡供給ライン２０７を形成する管を屈曲させて媒体配置部２０７ａを上方に配置させる構成としている。また、図８（ｃ）に示すように、超微細気泡供給ライン２０７を形成する管を傾斜させて媒体配置部２０７ａを上方に配置させる構成としている。

媒体配置部２０７ａには、気泡発生媒体２２５が設けられている。気泡発生媒体２２５は、図８及び図９に示すように、下流側の先端部が錐状となった紡錘形状となるように構成されており、その内部に内部空間２２５ａが設けられている。また、気泡発生媒体２２５は、一部または全部がグラファイトと非金属との複合体で形成されている。また、気泡発生媒体２２５は、無数の細かい孔２２５ｂを有する多孔質の複合体で形成されている。また、気泡発生媒体２２５は、固体組織がイオン結合による分子構造である複合体で形成されている。また、気泡発生媒体２２５は導電体であり、気泡発生媒体２２５から発生する気泡は負の電荷を帯電する。
無数の細かい孔２２５ｂは、気泡発生媒体２２５全体に分布しており、その孔径は直径数μｍ〜数十μｍである。気泡発生媒体２２５の内部空間２２５ａと表面部２２５ｃとは、孔２２５ｂによって連通している。

気泡発生媒体２２５は、表面部２２５ｃに沿って水が流れるように形成されている。また、気泡発生媒体２２５の内部空間２２５ａの上流端は、第一の送気通路２２６と接続されている。第一の送気通路２２６は、第一の送気手段２２７と気泡発生媒体２２５とを連結する通路である。第一の送気通路２２６の下流側端部は、気泡発生媒体２２５の内部空間２２５ａの上流端と連結されている。

第一の送気手段２２７は、気泡発生媒体２２５へ気体を送るための装置であり、高圧容器２３１と、圧力調整装置２３２とを有する。
高圧容器２３１は、気体が圧縮された状態で格納される容器である。気体は、例えば、二酸化炭素、酸素、水素、窒素、オゾン、又は空気のいずれかで構成される。高圧容器２３１内の圧力は、充填時において１０〜２０ＭＰａとなっている。
圧力調整装置２３２は、高圧容器２３１内の気体を吐出する際の圧力を調整する装置であり、高圧容器２３１内から吐出された気体の圧力を０．１〜０．３ＭＰａに減圧して第一の送気通路２２６へと送る。圧力調整装置２３２によって調整された気体の圧力は、水圧よりも０．０５ＭＰａ以上大きくなるように構成している。このように構成することにより、気体を超微細気泡として水中へ吐出することができる。

また、第一の送気手段２２７には、アロマオイルが気化した気体を混入するための第二の送気通路２４１が接続されている。第二の送気通路２４１は、第二の送気手段２４２と、第一の送気手段２２７内の通路であって圧力調整装置２３２よりも上流部とを連結する通路である。第二の送気通路２４１の下流側端部は、第一の送気手段２２７内の通路であって圧力調整装置２３２よりも上流部と連結されている。このように構成することにより、圧力調整前の高圧の気体へアロマオイルが混入されるため、より多くの量のアロマオイルが気体中へと混入される。

第二の送気手段２４２は、第一の送気通路２２６内の気体へアロマオイルが気化した気体を混入するための装置であり、貯蔵容器２４５と、アロマオイルが気化した気体の流量を調整するための開閉弁２４６とを有する。開閉弁２４６は逆止弁によって構成されている。開閉弁２４６を閉状態とした場合、開閉弁よりも上流側の部分を着脱可能に構成する。このように構成することにより貯蔵容器２４５を取り換えることでアロマオイルの種類を変更することが可能となる。
貯蔵容器２４５は、アロマオイルが格納される容器である。アロマオイルは、例えば、ハーブなどの植物の有効成分を抽出した揮発性のオイルで構成される。

このように構成した浴槽用給水システム２０１を用いた浴槽２０２内に超微細気泡を発生させる方法について説明する。

超微細気泡供給ライン２０７に水が供給されると、媒体配置部２０７ａへ水が供給される。また、高圧容器２３１から圧力調整装置２３２によって減圧された気体は、第一の送気通路２２６へと吐出される。

高圧容器２３１内の気体は、圧力調整装置２３２によって圧力が調整されて、０．１〜０．３ＭＰａに減圧された気体が、第一の送気通路２２６へと送られる。第一の送気通路２２６へ送られた気体は、気泡発生媒体２２５の内部空間２２５ａへ供給され、気泡発生媒体２２５から媒体配置部２０７ａに充填された水中へ超微細気泡が混入される。

第一の送気通路２２６内の気体へアロマオイルが気化した気体を混入する場合には、第二の送気手段２４２を構成する開閉弁２４６を開状態とする。これにより、貯蔵容器２４５内のアロマオイルが気化した気体は、第一の送気手段２２７内の通路であって圧力調整装置２３２よりも上流部内を流れる高圧の気体に混合される。
気泡発生媒体２２５へ供給される気体は、高圧容器２３１に格納されていた気体に貯蔵容器２４５内のアロマオイルが気化した気体が混入したものとなる。

気泡発生媒体２２５の表面部２２５ｃの少なくとも一部は、図９に示すように、湯水が超微細気泡供給ライン２０７を流れる方向と平行に配置されることにより、表面部２２５ｃにおいて、超微細気泡は、水流によって気泡発生媒体２２５から離間するため、続けて発生する超微細気泡同士が合体して大きな気泡になることを防ぐことができる。気泡発生媒体２２５の表面部２２５ｃから離間した超微細気泡は、媒体配置部２０７ａへ供給された水中に放出されることになる。超微細気泡を含む水は、媒体配置部２０７ａから超微細気泡供給用アダプタ２０２ｂを経由して浴槽２０２へと供給される。

このように構成することにより、浴槽２０２に、アロマオイル成分を含む超微細気泡を混入させた水を供給することができる。

また、超微細気泡供給ライン２０７に水が供給されない場合、高圧容器２３１から圧力調整装置２３２によって減圧された気体の一部は、媒体配置部２０７ａへと吐出される。図８（ｂ）及び図８（ｄ）に示すように、媒体配置部２０７ａは、他の超微細気泡供給ライン２０７よりも高い位置にあるため、吐出された気体により、水面が押し下げられ、媒体配置部２０７ａは気体によって満たされた状態となる。これにより、媒体配置部２０７ａに水が流れている場合に、気泡発生媒体２２５から水中に超微細気泡を発生させる
気泡発生媒体２２５が気体中に配置されることとなるため、無数の細かい孔２２５ｂから液体が浸入し逆流するのを防止することができる。

なお、第一の送気通路２２６の構成は、本実施形態に限定されるものではなく、例えば中途部にアキュムレータを備える構成であっても良い。この場合、超微細気泡供給ライン２０７に水が供給されない場合、アキュムレータに貯蔵された気体が、媒体配置部２０７ａへと吐出される。

以上のように超微細気泡を含む水を供給する浴槽用給水システム２０１（浴室用の超微細気泡発生装置）であって、水を供給する給水部である媒体配置部２０７ａと、媒体配置部２０７ａに連結される超微細気泡供給ライン２０７（給水通路）と、超微細気泡供給ライン２０７に連結される超微細気泡供給用アダプタ２０２ｂ（吐出部）と、媒体配置部２０７ａに設けられ、一部または全部がグラファイトと非金属との複合体であって多孔質である気泡発生媒体２２５と、気泡発生媒体２２５内へ送られる気体が通る第一の送気通路２２６と、第一の送気通路２２６の上流側に設けられ、気泡発生媒体２２５内へ気体を送る第一の送気手段２２７とを備え、媒体配置部２０７ａに水が流れた場合に、気泡発生媒体２２５から水中に超微細気泡を発生させるものである。
このように構成することにより、多孔質である気泡発生媒体２２５から一度に大量の超微細気泡が同時に発生するので、均一なサイズの超微細気泡を大量に発生させることができる。また、流量が所定量以上になった場合のみ超微細気泡が発生するため、気体を無駄なく超微細気泡として水中へ混入することができる。

また、第一の送気手段２２７の中途部に連結する第二の送気通路２４１と、第二の送気通路２４１の上流側に設けられ、第二の送気通路２４１へ気体を送る第二の送気手段２４２とを備えるものである。
このように構成することにより、必要に応じて複数の種類の気体成分が混合した超微細気泡を水中に混入させることができる。

また、第二の送気手段２４２は、揮発性のアロマオイルを貯蔵する貯蔵容器１４５（容器）と、開閉弁２４６とを有するものである。
このように構成することにより、浴槽２０２に、アロマオイル成分を含む超微細気泡を混入させた水を供給することができる。

また、気泡発生媒体２２５は、超微細気泡を発生させる表面部２２５ｃを有し、表面部２２５ｃの少なくとも一部は、水が流れる方向と直交するように配置されるものである。
このように構成することにより、超微細気泡を水流によって気泡発生媒体２２５から離間させることで、気泡が合体して大きくなるのを防ぎ、均一なサイズの超微細気泡を大量に発生させることができる。

１ シャワー（シャワー装置）
２ 給気部
３ 給水管（給水通路）
４ 吐出部
４ａ 散水孔
５ 気泡発生媒体
５ａ 内部空間
５ｂ 孔
５ｃ 表面部
６ 送気通路
７ 送気手段
１１ 流量開閉弁（弁）
２１ 高圧容器
２２ 圧力調整装置

Claims (5)

1. 超微細気泡を含む水を供給する浴室用の超微細気泡発生装置であって、
   水を供給する給水部と、
   前記給水部に連結される給水通路と、
   前記給水通路に連結される吐出部と、
   前記給水部または給水部より下流側に設けられ、一部または全部がグラファイトと非金属との複合体であって多孔質である気泡発生媒体と、
   前記気泡発生媒体内へ送られる気体が通る送気通路と、
   前記送気通路の上流側に設けられ、前記気泡発生媒体内へ気体を送る送気手段とを備え、
   前記給水部に水が流れた場合に、前記気泡発生媒体から水中に超微細気泡を発生させることを特徴とする浴室用の超微細気泡発生装置。
2. 前記給水部に、前記送気通路の開閉を行う弁を設け、
   前記給水部に水が流れた場合に、前記弁を開状態とすることを特徴とする請求項１に記載の浴室用の超微細気泡発生装置。
3. 前記送気通路に連結する第二の送気通路と、
   前記第二の送気通路の上流側に設けられ、前記第二の送気通路へ気体を送る第二の送気手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の浴室用の超微細気泡発生装置。
4. 前記第二の送気手段は、揮発性のアロマオイルを貯蔵する容器と、開閉弁とを有することを特徴とする請求項３に記載の浴室用の超微細気泡発生装置。
5. 前記気泡発生媒体は、超微細気泡を発生させる表面部を有し、
   前記表面部に沿って水が流れるように形成されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の浴室用の超微細気泡発生装置。

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