JPH06125963A - 気泡水流発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 空気噛みの発生し易い遠心型ポンプを使用し
ても、空気噛みを防いで安定して微細気泡を発生させ
る。 【構成】 エジェクタと大気とを、定流量制御弁４８と
流路開閉弁４７からなる空気制御手段を介して接続する
ことにより、少量の空気を連続して吸引溶解する。これ
によって空気噛みに対して弱い遠心型のポンプを使用し
ても、空気噛みをすることなく安定した微細気泡が発生
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポンプにより水を循環
させることによって水槽内に気泡を発生させる機能を有
する気泡水流発生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の泡風呂装置は、図６〜図９に示す
ようになっていた。すなわち、浴槽１内の温水２を循環
させるためのポンプ３を備えたポンプユニット４と、ポ
ンプ３の吸入側管路５に連結された温水の吸入器６およ
びポンプ３の吐出側管路７に２方弁８を介して分岐連結
された低圧噴流ノズル９並びに高圧噴流ノズル１０を備
えたノズルユニット１１で構成している。ポンプ３の吸
入側管路５にはジェット通路１２が設けられており吐出
側管路７からジェット通路１２へはシャトルバルブ１３
を介して分岐管路１４を配管している。シャトルバルブ
１３はスプリング１５により付勢された円錐弁１６と、
この円錐弁１６に連結された弁棒１７、空気取り入れ通
路１８、空気通路１９で構成されている。一方、高圧噴
流ノズル１０は、螺旋通路２０、２１を交互に備えた気
液混合器２２と、スプリング２３によって付勢された弁
体２４および噴流吐出口２５を備えたレリーフバルブ２
６で構成されている。また、低圧噴流ノズル９は、温水
の流動通路２７と、この流動通路２７の外周に形成され
た空気流入通路２８を備え、流動通路２７の下流には細
い通路２９、広い室３０、ノズル３１が構成されてい
る。また、空気流入通路２８は細い通路３２を介して広
い室３０に連通している。

【０００３】次に動作を説明する。微細気泡発生動作時
には、図６〜図９においてポンプ３を運転すると温水２
は吸入器６から吸入側管路５を介してポンプ３に吸引さ
れ、その後ポンプ３から吐出側管路７を介して高圧噴流
ノズル１０から微細気泡が噴出される。このときには、
ポンプ３の吐出圧は分岐回路１４に作用し吐出圧が大き
くなり弁棒１７に連結した円錐弁１６がスプリング１５
の付勢力に打ち勝って円錐弁１６を開成する。その結果
空気取り入れ通路１８、円錐弁１６、空気通路１９を介
してジェット通路１２に空気が吸引されポンプ３に吸引
される。吸引された空気はポンプ３で高圧に加圧溶解さ
れ、吐出側管路７から高圧噴流ノズル１０に送られる。
一方、大気泡発生動作時には図６の２方弁８が切り替
り、ポンプ３からの温水は低圧噴流ノズル９から浴槽１
へ噴出される（例えば特公平３−１４４６４号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成ではスプリングで付勢された円錐弁が開成したと
きに空気を吸引するため一度に多量の空気を吸引してい
た。その結果空気噛みに対して高性能の高価格ポンプが
必要であった。本発明は上記課題を解決するもので、空
気噛みに対して弱い遠心型のポンプでも安定して運転で
きるように供給空気量を制御することを目的としたもの
である。

【０００５】また、空気制御手段と回路中の水を接触さ
せないことにより、空気制御手段の運転を安定化するこ
とを目的としたものである。

【０００６】さらに、空気吸引開始後、空気が液体へ吸
引されるまでの時間を短縮することを目的としたもので
ある。

【０００７】そして本発明は、安定して空気吸引量を制
御する定流量制御弁を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、水槽と、この水槽に設けられ微細気泡発生
手段および大気泡噴出手段からなる気泡噴出装置と、前
記水槽の水を循環する循環ポンプと、前記循環ポンプの
吐出側から前記大気泡噴出手段へ配管された往き管と、
前記循環ポンプの吐出側から前記微細気泡発生手段へ配
管された送り管と、前記水槽と循環ポンプの吸引側を接
続する戻り管と、前記循環ポンプの往き管と戻り管のバ
イパス路に設けたエジェクタと、前記循環ポンプの吸込
側に設けられ前記循環ポンプへの吸引方向を前記エジェ
クタ側および前記戻り管側に切り替える切替え手段と、
前記切替え手段の上流側から前記エジェクタに配管され
た吸込管と、前記エジェクタと大気とを空気制御手段を
介して設けられた空気導入手段とからなり、前記空気制
御手段に定流量制御弁を配設したものである。

【０００９】また、上記第二の目的を達成するため、空
気導入手段は定流量制御弁と逆止弁と流路開閉弁とで構
成したものである。

【００１０】さらに、上記第三の目的を達成するため、
逆止弁とエジェクタ近傍に配設したものである。

【００１１】そして本発明は、上記第四の目的を達成す
るため、弁座と、流体の流れ方向に移動したときに弁座
を閉成する方向に設けられた弁体と、弁体に接続したダ
イヤフラムと、ダイヤフラムにより区画され弁体側の１
次圧力室、および弁体を開成方向に付勢するスプリング
を有する２次圧力室と、１次圧力室と出口の間に設けら
れた絞り部と、２次圧力室と出口を連通した連通管とで
構成したものである。

【００１２】

【作用】本発明は、上記した構成によって、微細気泡発
生時には小流量の空気を連続してエジェクタに供給する
ため、空気噛みに対して弱い遠心型のポンプでも安定し
て運転できる。

【００１３】また本発明は、逆止弁により回路中の水が
空気制御手段に逆流することを防止することにより空気
制御手段と水との接触がなく空気制御手段を長期に渡っ
て安定動作させることができる。

【００１４】さらに本発明は、逆止弁をエジェクタ近傍
に配設することにより、エジェクタの近傍まで空気の状
態であるため空気吸引開始後ただちに空気がエジェクタ
に吸引される。

【００１５】そして本発明は、ダイヤフラムに接続した
弁体の移動により、エジェクタ吸引部の圧力が変化して
も絞り部前後の圧力差が一定となるため、絞り部を通過
する空気量は常に一定となる。

【００１６】

【実施例】以下、第一、第二、第四の発明に対応する一
実施例を添付図面にもとずいて説明する。図１〜図２に
おいて、３３は遠心型の羽根車を有する循環ポンプであ
り、循環ポンプ３３からは水槽である風呂３４に設けら
れた微細気泡発生手段３５および大気泡噴出手段３６を
有する気泡噴出装置３７に往き管３８が配管されてい
る。３９は往き管３８に設けられた切り替え手段の三方
弁であり、４０は熱交換器である。風呂３４から循環ポ
ンプ３３へは戻り管４１が配管されている。循環ポンプ
３３の往き管３８から戻り管４１へはエジェクタ４２が
設けられたバイパス路４３が配管されている。４４は循
環ポンプ３３への吸引方向をエジェクタ４２側および戻
り管４１側に切り替える切替え手段の三方弁である。三
方弁４４の上流側からエジェクタ４２へは吸込管４５が
配管されている。４６は吸込管４５に配設された逆止弁
である。エジェクタ４２と大気とは空気制御手段である
電磁弁４７と定流量制御弁４８、および逆止弁４９を有
する空気導入手段５０で連通している。微細気泡発生手
段３５は、弁体５１と弁座５２が当接したときに構成す
る小断面流路５３と、弁体５１の開閉手段であるダイヤ
フラム５４とスプリング５５で構成されている。また循
環ポンプ３３の吐出側と微細気泡発生手段３５の入口５
６は送り管５７で配管されている。大気泡噴出手段３６
は水噴出ノズル５８と噴出方向可変ノズル５９で構成さ
れている。６０はコントローラであり６１は操作パネル
である。６２は温水であり６３は温水の流れ方向を示す
矢印である。６４は微細気泡であり、６５は大気泡であ
る。６６は三方弁３９から送り管５７に気液混合タンク
６７を介して配管された送りバイパス管である。

【００１７】次に定流量制御弁４８の構造を図３により
説明する。６８は入口６９と出口７０を有する本体下で
あり、７１は本体上である。定流量制御弁４８の内部は
スプリング７２で付勢されたダイヤフラム７３で２次圧
力室７４と１次圧力室７５に分割されている。１次圧力
室７５と出口７０の間にはオリフィス７６が設けられて
いる。またオリフィス７６の下流側と２次圧力室７４は
連通孔７７が設けられている。７８は弁体でありダイヤ
フラム７３の上下移動により、弁体７８と弁座７９との
隙間を調節し流量を制御する構成である。次に、第一、
第二、第四の発明における動作を図１〜図３により説明
する。微細気泡発生時には図１の操作パネル６１の微の
押ボタンスイッチを押すと、微細気泡発生装置３５の弁
体５１と弁座５２は閉成状態にあり小断面流路５３のみ
を構成している。三方弁４４は戻り管４１を閉成し、開
閉弁３９は往き管３８を閉成している。このような状態
で循環ポンプ３３を運転すると、循環ポンプ３３から出
た温水は送りバイパス管６６に流れると共に、バイパス
路４３側に流れる。このときエジェクタ４２の吸引作用
により、戻り管４１の温水は吸込管４５を介してエジェ
クタ４２に吸引されると共に、電磁弁４７が開成され、
空気は定流量制御弁４８逆止弁４９を介してエジェクタ
４２に吸引される。４８に示す定流量制御弁は、１次圧
力室７５の圧力をＰ１、出口７０の圧力をＰ２、スプリ
ング７２の設定力をＦ、ダイヤフラム７３の有効受圧面
積をＳとすると、Ｐ１−Ｐ２＝Ｆ／Ｓで表される。従っ
て、ＦとＳが決定されればオリフィス７６の前後圧が一
定となるように弁体７８が動作する。即ち、エジェクタ
４２に接続した出口７０の圧力が変化してもオリフィス
７６前後の圧力が一定となるため、一定面積を有するオ
リフィス７６を流れる空気量を一定とすることができ
る。従って空気吸引時には少量の空気が常に安定して吸
引されている。このように温水と空気が吸引されると循
環ポンプ３３の吸込側の圧力が高くなると共に、循環ポ
ンプ３３の吐出側の圧力も高くなり、循環ポンプ３３か
らは空気が溶解された高圧の温水が送りバイパス管６６
を介して入口５６へと送られる。入口５６へ送られた温
水は、小断面流路５３から噴出されることにより急激に
減圧される。その結果、高圧時に溶解していた空気は微
細気泡となって風呂３４に噴出される。大気泡発生時に
は操作パネル６１の大の押ボタンスイッチを押すと、微
細気泡発生装置３５の弁体５１と弁座５２は開成状態に
なる。三方弁４４はバイパス路４３を閉成しており、開
閉弁３９は往き管３８を開成している。このような状態
で循環ポンプ３３を運転すると、循環ポンプ３３から出
た温水は熱交換器４０を介して大気泡噴出手段３６へと
送られると共に、送り管５７を介して大気泡噴出手段３
６に送られる。送られた温水は水噴出ノズル５７から噴
出される。即ち、大気泡発生時には循環ポンプ３３から
吐出された温水は往き管３８と、送り管５７の双方で大
気泡噴出手段へ送られることになる。

【００１８】本実施例においては、エジェクタ４２から
定流量制御弁４８側に流れてくる水は逆止弁４９により
止められ定流量制御弁４８へは流れてくることはない。

【００１９】次に、第三の発明に対応した第二実施例を
図４〜図５により説明する。８０はエジェクタ近傍に配
設された逆止弁である。その他の構成は図１〜図２と同
様であり説明は省略する。

【００２０】この構成における微細気泡発生時の動作を
図４により説明する。微細気泡発生時の動作は基本的に
図１〜図３と同様であるが、空気吸引時に電磁弁４７が
開成すると直ぐに空気がエジェクタ４２に吸引され回路
内に溶解される。即ち逆止弁８０がエジェクタ４２の近
傍に配設されており、回路内の温水は逆止弁８０から定
流量制御弁４８側へは侵入しないためである。大気泡発
生時の動作は図２と同様であり説明は省略する。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、第一の発明の気泡
水流発生装置は、水槽と、この水槽に設けられ微細気泡
発生手段および大気泡噴出手段からなる気泡噴出装置
と、水槽の水を循環する循環ポンプと、循環ポンプの吐
出側から大気泡噴出手段へ配管された往き管と、循環ポ
ンプの吐出側から微細気泡発生手段へ配管された送り管
と、水槽と循環ポンプの吸引側を接続する戻り管と、循
環ポンプの往き管と戻り管のバイパス路に設けたエジェ
クタと、循環ポンプの吸込側に設けられ循環ポンプへの
吸引方向をエジェクタ側および戻り管側に切り替える切
替え手段と、切替え手段の上流側からエジェクタに配管
された吸込管と、エジェクタと大気とを空気制御手段を
介して設けられた空気導入手段とからなり、空気制御手
段に定流量制御弁を配設して構成することにより、定流
量制御弁により少流量の空気を連続してエジェクタに供
給するため、空気噛みに対して弱い遠心型のポンプでも
空気噛みを起こすことなく安定して運転することができ
るものである。また、空気を連続してエジェクタに供給
できるため、微細気泡量も安定して得ることができる。

【００２２】第二の発明の気泡水流発生装置は、空気導
入手段を定流量制御弁と逆止弁と流路開閉弁で構成する
ことにより、逆止弁により回路中の水が定流量制御弁に
水の侵入がなく、定流量制御弁を長期に渡って安定動作
させることができ、信頼性を高めることができる。

【００２３】第三の発明の気泡水流発生装置は、逆止弁
をエジェクタ近傍に配設することにより、エジェクタ近
傍まで空気の状態であるため、空気吸引後ただちに空気
がエジェクタに吸引され溶解し微細気泡となり、微細気
泡運転開始後に微細気泡が発生するまでの時間が短くな
る効果を有する。

【００２４】第四の発明の気泡水流発生装置は、弁座
と、流体の流れ方向に移動したときに前記弁座を閉成す
る方向に設けられた弁体と、前記弁体に接続したダイヤ
フラムと、前記ダイヤフラムにより区画され前記弁体側
の１次圧力室、および前記弁体を開成方向に付勢するス
プリングを有する２次圧力室と、前記１次圧力室と出口
の間に設けられた絞り部と、前記２次圧力室と出口を連
通した連通孔とで構成することにより、エジェクタの吸
引圧力の変化に関係なく一定量の空気を吸引することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における気泡水流発生装置の
微細気泡発生時の場合を示すシステム構成図

【図２】同装置の大気泡発生時の場合のシステム構成図

【図３】同装置の定流量制御弁を示す構成図

【図４】本発明の第二実施例における気泡水流発生装置
の微細気泡発生時の場合を示すシステム構成図

【図５】同装置の大気泡発生時の場合を示すシステム構
成図

【図６】従来の噴流浴装置のシステム構成図

【図７】同装置のシャトルバルブの断面図

【図８】同装置の気液混合器とレリーフバルブの断面図

【図９】同装置の大気泡発生ノズルの断面図

【符号の説明】

３３ 循環ポンプ ３４ 水槽（風呂） ３５ 微細気泡発生手段 ３６ 大気泡発生手段 ３７ 気泡噴出装置 ３８ 往き管 ４１ 戻り管 ４２ エジェクタ ４３ バイパス路 ４４ 切換え手段（三方弁） ４５ 吸込管 ４７ 流路開閉弁 ４９ 空気導入手段 ５７ 送り管

フロントページの続き (72)発明者 中村 邦夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 吉田 恒弘 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 江村 雄一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 久保 和男 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 白井 滋 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水槽と、この水槽に設けられ微細気泡発生
   手段および大気泡噴出手段からなる気泡噴出装置と、前
   記水槽の水を循環する循環ポンプと、前記循環ポンプの
   吐出側から前記大気泡噴出手段へ配管された往き管と、
   前記循環ポンプの吐出側から前記微細気泡発生手段へ配
   管された送り管と、前記水槽と循環ポンプの吸引側を接
   続する戻り管と、前記循環ポンプの往き管と戻り管のバ
   イパス路に設けたエジェクタと、前記循環ポンプの吸込
   側に設けられ前記循環ポンプへの吸引方向を前記エジェ
   クタ側および前記戻り管側に切り替える切替え手段と、
   前記切替え手段の上流側から前記エジェクタに配管され
   た吸込管と、前記エジェクタと大気とを空気制御手段を
   介して設けられた空気導入手段とからなり、前記空気制
   御手段に定流量制御弁を配設して構成した気泡水流発生
   装置。
2. 【請求項２】空気導入手段は定流量制御弁と逆止弁と流
   路開閉弁で構成した請求項１記載の気泡水流発生装置。
3. 【請求項３】逆止弁をエジェクタ近傍に配設した請求項
   １または請求項２記載の気泡水流発生装置。
4. 【請求項４】弁座と、流体の流れ方向に移動したときに
   前記弁座を閉成する方向に設けられた弁体と、前記弁体
   に接続したダイヤフラムと、前記ダイヤフラムにより区
   画され前記弁体側の１次圧力室、および前記弁体を開成
   方向に付勢するスプリングを有する２次圧力室と、前記
   １次圧力室と出口の間に設けられた絞り部と、前記２次
   圧力室と出口を連通した連通孔とで構成した請求項１記
   載の定流量制御弁。