JPH04244120A - 気泡水流発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は水槽内に気泡を発生させ
る気泡水流発生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の気泡水流発生装置は、図４
に示すようになっていた。すなわち、水槽１の水を循環
ポンプ２で吸引し、この循環ポンプ２の下流側に混合室
３を設け、この混合室３の下流側は水槽１に開口させる
構成になっていた。そして混合室３は、水平方向の軸を
持つ噴出ノズル４と混合ノズル５、及びその軸が前記２
つのノズル軸と直交する混合空気吸入部６とから構成さ
れていた。（例えば実開昭６３−１８８０２７号公報）
。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のような構成においては、吸入空気は水流のジェット作
用により、噴流水の周囲から吸い込まれるため、気泡サ
イズは比較的大きなものしか生成されなかった。何故な
らば、空気の塊は最初流速の遅い噴流水周辺部の層流拡
散層で水流と接触するため、ここでの層流剪断力により
空気塊は小さくされる。しかしながら水と空気の接触面
積は小さいため、大きなエネルギの授受は行われず、微
細化に限界があった。

【０００４】次に空気塊は層流境界層から乱流領域に移
送され、ここで水粒子との運動量交換による乱流剪断力
により微細化されるわけであるが、一度形成された空気
塊を壊すには非常に大きなエネルギを必要とするため、
微細化には限界があった。本発明は、かかる従来の課題
を解消するもので、大きな気泡から微細な気泡まで気泡
径を可変できる気泡水流発生装置を提供することを目的
とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の気泡水流発生装置は、水槽と、前記水槽の
水を循環する循環ポンプと、前記水槽と前記循環ポンプ
の吸い込み側を連通する吸い込み回路と、前記循環ポン
プの吐出側と前記水槽を連通する吐出回路と、前記吐出
回路に設けられ一端が前記水槽に接続された気泡噴出手
段とからなり、前記気泡噴出手段は、前記循環ポンプの
水を噴出する噴出ノズルと、前記噴出ノズルの下流側に
設けられた空気供給手段と、前記空気供給手段の下流側
に設けられた流路面積可変手段と、前記流路面積可変手
段の下流側に設けられた噴出方向可変ノズルとを備えた
ものである。

【０００６】

【作用】本発明は、上記した構成によって、循環ポンプ
を運転して、噴出ノズルから水流を噴射すると共に、前
記噴出ノズル下流に設けられた空気供給手段から送出さ
れる空気を、水流が有する動圧エネルギにより分断され
て気泡を発生させるものである。更に、水流や空気量を
調整すると共に、流路面積可変手段の面積を変えること
により、乱流領域における乱流剪断力によりできた気泡
を、衝突時の剪断力により微細化させ気泡径を可変させ
るものである。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面にもとず
いて説明する。図１〜図３において、７は浴槽であり、
浴槽７からは循環ポンプ８へ吸い込み回路９が配管され
ると共に、循環ポンプ８から浴槽７に設けられた気泡噴
出手段１０へは吐出回路１１が配管されている。気泡噴
出手段１０は、水を噴出する噴出ノズル１２と、噴出ノ
ズル１２の下流には空気供給手段１３が設けられている
。空気供給手段１３は空気ポンプ１４と、空気ポンプ１
４の流量を制御する電磁弁１５、１６、１７と、この電
磁弁１５、１６、１７により制御された空気を噴出ノズ
ル１２の下流に送出する空気パイプ１８とで構成されて
いる。１９は流路面積可変手段であり、切り替え弁２０
と駆動モータ２１で構成されている。図３に示すように
切り替え弁２０には第一の流路２２および第二の流路２
３が互いに直交して設けられている。第一の流路２２は
貫通構成であり、第二の流路２３には細孔体である金網
２４が設けられている。流路面積可変手段１９の下流に
は噴出方向可変ノズル２５が設けられている。２６はコ
ントローラであり操作スイッチ２７からの信号により、
空気ポンプ１４、電磁弁１５、１６、１７、駆動モータ
２１を制御する。２８は水の流れを示す矢印であり、２
９は気泡を示す。次に、上記構成における動作を説明す
る。先ず大きな気泡発生について図１および図３により
説明する。循環ポンプ８を運転すると水槽７の水は、吐
出回路１１を通り噴出ノズル１２から噴出される。この
とき流路面積可変手段１９は、第一の流路２２のように
貫通流路となっている。また空気ポンプ１４から送られ
た空気は、開状態にある電磁弁１５を介して空気パイプ
１８から噴出される。空気パイプ１８から噴出された空
気は、噴出ノズル１２からの水流による剪断力により、
気泡２９となり第一の流路２２および方向可変ノズル２
５通り水槽７に噴出される。このとき電磁弁１５の流路
は大きく開成されているため空気量は多くなり、気泡経
は大きくなる。次に小気泡発生について図１および図３
により説明する。小気泡発生時には流路面積可変手段１
９は第一の流路２２のように貫通流路となっている。こ
こで電磁弁１５に比べ流路が絞られた電磁弁１６が開成
される。（このとき電磁弁１５は閉成状態にある。）空
気ポンプ１４から送られた空気は電磁弁１６を介し空気
パイプ１８から噴出される。このように噴出された空気
は、噴出ノズル１２からの水流による剪断力により気泡
となり方向可変ノズル２５から水槽７に噴出される。こ
こでは空気量が大気泡時よりも少ないため発生する気泡
の大きさは小さくなる。大気泡および小気泡時は、噴出
ノズル１２の乱流領域による乱流剪断力により気泡を発
生させている。次に微細気泡発生について図２および図
３により説明する。詳細気泡発生時には前記流路面積可
変手段１９は駆動モータ２１が駆動し、切り替え弁２０
は金網２４を有する第二の流路２３の側に切り変わる。 この金網２４は１００メッシュ程度の物が複数枚設けら
れている。このような状態で空気ポンプ１４が運転され
、空気ポンプ１４から送られた空気はもっとも流路面積
の小さい電磁弁１７を介して空気パイプ１８から噴出さ
れる。この時の空気量は毎分１００ｃｃ程度である。少
ない空気量を水流により切断すると約０．５ｍｍの気泡
が発生するが、空気パイプ１８の下流には前記金網２４
が設けられており、約０．５ｍｍの気泡と水流が金網２
４に衝突することにより、約０．０６ｍｍの気泡に微細
化される。微細化された気泡は乳白色となって方向可変
ノズル２５から水槽７に噴出される。金網２４の一個当
たりの開口寸法は０．１５＊０．１５ｍｍであり、この
隙間を前記０．５ｍｍの気泡と水流が衝突する際の剪断
力により微細化される。微細気泡の場合、乱流剪断力に
より出来た気泡を衝突による剪断力により微細化するも
のである。実使用においては操作スイッチ２７を操作す
ることによりコントローラ２６が駆動モータ２１、電磁
弁１５、１６、１７、空気ポンプ１４を駆動し気泡サイ
ズを可変することができる。また水槽７への吹き出し方
向を変えるには、方向可変ノズル２５の方向を変える事
により可能である。

【０００８】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明の気泡水流発生装置によれば次のような効果を奏する
。

【０００９】気泡噴出手段を循環ポンプの水を噴出する
噴出ノズルと、噴出ノズルの下流側に設けられた空気供
給手段と、空気供給手段の下流側に設けられた流路面積
可変手段と、流路面積可変手段の下流側に設けられた噴
出方向可変ノズルとで構成し空気供給量と流路面積とを
組合せて変化させることにより、大気泡から微細気泡ま
でを自由に可変することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す気泡水流発生装置の断
面図

【図２】同装置の切り替え弁を切り替えた場合の断面図

【図３】切り替え弁の外観斜視図

【図４】従来の気泡水流発生装置の断面図

【符号の説明】

７　　水槽 ８　　循環ポンプ ９　　吸い込み回路 １０　　気泡噴出手段 １１　　吐出回路 １２　　噴出ノズル １３　　空気供給手段 １９　　流路面積可変手段 ２５　　噴出方向可変ノズル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水槽と、前記水槽の水を循環する循環ポン
   プと、前記水槽と前記循環ポンプの吸い込み側とを連通
   する吸い込み回路と、前記循環ポンプの吐出側と前記水
   槽とを連通する吐出回路と、前記吐出回路に設けられ一
   端が前記水槽に接続された気泡噴出手段とからなり、前
   記気泡噴出手段は、前記循環ポンプの水を噴出する噴出
   ノズルと、前記噴出ノズルの下流側に設けられた空気供
   給手段と、前記空気供給手段の下流側に設けられた流路
   面積可変手段と、前記流路面積可変手段の下流側に設け
   られた噴出方向可変ノズルとを備えた気泡水流発生装置
   。