JPH07114948B2 - 微細気泡発生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は水等の液体に空気や二酸化炭素或いはそれらの
混合ガス等の気体を加圧溶解せ、その後、減圧すること
によって微細気泡を析出させる微細気泡発生装置に関す
るものである。

［従来の技術］ 従来、水等の液体に空気や二酸化炭素或いはそれらの混
合ガス等の気体を加圧溶解させ、その後、減圧すること
によって微細気泡を析出させる微細気泡発生装置として
例えば、特開昭62−191031号公報にて示されるようなも
のがある。このものは第６図に示されるように液体が通
過する液体供給管１と、液体供給管１に接続された気体
供給管２と、液体供給管２途中に設けられ、液体を加圧
状態にして気体を溶解する加圧ポンプ３と、加圧ポンプ
３で溶解しきれなかった余剰気体を分離させるアキュム
レータ４とを備えており、アキュムレータ４の立ち上が
り部4aに設けられた絞り弁により構成される排気部5aよ
り排出管５からアキュムレータ４で分離された余剰気体
が排出されるようになっている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし上述のような従来例にあっては、気体供給量を一
定に保つことによってアキュムレータ４内部の水位と発
生する余剰気体の排気量のバランスをとるのは排気部5a
を構成する絞り弁の絞りのばらつき、気体供給量のばら
つき等のために困難であった。つまり、気体供給量が少
なくなると加圧ポンプ３で十分に溶解され、アキュムレ
ータ４内で分離される余剰気体は僅かになり、その結
果、第７図に示されるようにアキュムレータ４で気体の
占める割合が小さくなりアキュムレータ４内部の水位が
上昇し、液面がアキュムレータ４の立ち上がり部4aまで
達し、気体のみを排出する排気部5aから液体が排出され
ることとなる。このようなことが起こると排出される液
体により排気部5aが一時的に閉塞された状態となり、ア
キュムレータ４内及び排気部5a内の圧力が必要以上に上
昇して悪影響を及ぼすという問題が生じる。また、冬季
には排気部5aから排出された液体が排出管５内で氷結す
る恐れもある。

逆に気体供給量が多いと加圧ポンプ３で溶解してもな
お、大量の未溶解の余剰気体がアキュムレータ４に送り
込まれるが、その量の多さゆえにアキュムレータ４の排
気部5aの排気能力を越えるために分離しきれず気体の占
める割合が大きくなり第８図に示されるようにアキュム
レータ４内部の水面が下がり、未溶解の気体が液体供給
管１から液体と共に液槽８に送り込まれ、吐吸口8bより
大泡となって噴出される。大泡が発生すれば液槽８内の
微細気泡も薄まる上に、供給気体は大泡のまま液槽８の
水面より大気中に放出されることとなり、供給気体が高
価なものの場合には無駄になる気体が多くなる。以上の
ように気体供給量は多すぎても、また逆に少なすぎても
問題があり、加圧状態での溶解量とアキュムレータ４の
容量に対してある気体供給量においてのみバランスが保
たれ、排気部5aより排水が起こったり、余剰気体がアキ
ュムレータ４で十分に分離されず大泡となって液槽８内
に吐出されることもない。しかしながら、そのような供
給量で気体を供給しても、その値が少しでも変動すれば
排水が起こるか、大泡が吐出されることとなるという問
題があった。

本発明は上記問題点を解決しようとするものであり、そ
の目的とするところは、排気部より排水が行われたりす
るようなことがなく、かつアキュムレータ内の気体が増
大して余剰気体が大泡となって液槽内に吐出するような
ことがない微細気泡発生装置を提供するにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明における微細気泡発
生装置Ａは、液体が通過する液体供給管１と、液体供給
管１に接続されると共に液体供給管１内に気体を供給す
る気体供給管２と、液体供給管１の途中に設けられると
共に液体中に気体を加圧溶解させる加圧ポンプ３と、未
溶解の気体を分離するアキュムレータ４と、アキュムレ
ータ４で分離された余剰気体を排出する排出管５とを備
えた微細気泡発生装置において、アキュムレータ４内部
の水位を検知する水位検知手段６をアキュムレータ４に
設け、この水位検知手段６によるアキュムレータ４内部
の水位に対応して開閉する開閉弁７を排出管５の途中に
設けたものである。

［作用］ 加圧ポンプ３による加圧状態での溶解量、アキュムレー
タ４の容量と気体供給量とがうまくバランスの取れてい
る状態でのアキュムレータ４内部の水面付近を水位検知
手段６の検知水位とし、その水位を検知して排出管５途
中に設けられた開閉弁７を開閉することによりアキュム
レータ４内部の水位を一定の範囲に保ち、排出管５から
アキュムレータ４内の水が排水されたり、アキュムレー
タ４で分離された余剰気体が吐水口8bから大泡となって
吐出されるのを防止することができる。

［実施例］ 以下、本発明を図示された実施例に基づいて詳述する。

第１図には微細気泡発生装置Ａの一実施例が示されてお
り、液槽８として浴槽に取り付けられたものを示してあ
り、浴槽内に微細気泡を噴出する場合の実施例を示して
ある。

微細気泡発生装置Ａは気体と液体とを混合して加圧する
ことにより液体に気体を溶解させ、この液体を再び減圧
することによって微細気泡を発生させるというものであ
り、その構成としては、液槽８の吸水口8aより連出さ
れ、液体が通過する液体供給管１、液体供給管１に接続
されると共に液体供給管１内に気体を供給する気体供給
管２、液体供給管１の途中に設けられると共に液体中に
気体を加圧溶解させる加圧ポンプ３、未溶解の気体を分
離するアキュムレータ４、アキュムレータ４で分離され
た余剰気体を排出する排出管５、アキュムレータ４内の
水位を検知する水位検知手段６、排出管５の途中に配置
され、水位検知手段６からの信号によって開閉される開
閉弁７とによって構成してある。液体供給管１は一端を
液槽８の吸水口8aに接続してあり、他端は液槽８の吐吸
口8bに接続してあり、吸水口8aより吸水された液槽８内
の水は液体供給管１を通って再び吐水口8bより液槽内に
吐水されるようにしてある。加圧ポンプ３は液体供給管
１の途中に設けてあり、この加圧ポンプ３によって吸水
口8aより液槽８内の水を吸水して吐水口8bより吐水させ
ることができるようにしてある。液体供給管１に空気や
二酸化炭素等の気体を供給する気体供給管２は加圧ポン
プ３と吸水口8aとの間の液体供給管１に接続してある。
液体と余剰気体とを分離するアキュムレータ４は加圧ポ
ンプ３と吐水口8bとの間に配置してあり、アキュムレー
タ４の上部には分離された余剰気体が溜まる立ち上がり
部4aを設けてあり、立ち上がり部4aからは余剰気体を排
出するための排出管５を導出してある。この排出管５に
は絞り弁等の排出部5aを設けてあり、アキュムレータ４
内の余剰気体は排出部5aによって調整されながら排出管
５を介して排出されるようにしてある。水位検知手段６
は第３図に示されるように水位検知用電極6aによって構
成してあり、この水位検知電極6aにてアキュムレータ４
内の所定の水面位置を検知して水位を検出することがで
きるようになっている。水位検知手段６としては上記し
たものの他に、フロートスイッチ方式や静電容量方式等
であってもよい。この水位検知手段６はアキュムレータ
４の立ち上がり部4aに設けてあり、水位検知手段６から
の信号によって開閉する開閉弁７は排出管５の途中に設
けてある。この開閉弁７としては例えば電磁弁である。
6bは制御部である。

しかして、加圧ポンプ３が駆動されると液体である浴槽
内の浴水が吸水口8aから液体供給管１内に吸水される。
そして、気体供給管２から空気が液体供給管１内に吸入
され、浴水と混合され加圧ポンプ３にて加圧されて浴水
中に気体が加圧溶解する。このとき、加圧ポンプ３によ
る空気の溶解効率を上げるためには、実際に溶解する気
体量に対して過剰に気体を供給する必要があり、加圧ポ
ンプ３にて加圧されても、多量の未溶解気体が存在す
る。このため、アキュムレータ４で余剰気体を分離し、
余剰気体はアキュムレータ４より導出された排出管５の
排出部5aを介して排出される。このとき、絞り弁にて構
成された排出部5aは排気量を調整してアキュムレータ４
内の圧力が著しく減圧された状態とならないようにして
ある。つまり、空気が溶解された浴水は加圧された状態
のままで液体供給管１を通って吐水口8bへと送られるの
であるが、この途中において、アキュムレータ４内を通
る際、アキュムレータ４は浴水の脈動を吸収したり衝撃
圧を吸収したりする一般的な作用をする他に、加圧ポン
プ３内での加圧で溶解しきれなかった空気の溶解を促進
すると共に、それでも溶解せずに浴水中に混在する余剰
気体をアキュムレータ４内の上部に浮上させて浴水から
余剰気体を分離する作用をするものである。そして、こ
のアキュムレータ４を通った浴水は気体が高濃度に溶解
された状態となり、この高濃度に気体が溶解された浴水
を再び吐水口8bより浴槽内に噴出させるものであり、吐
水口8bより気体が溶解された浴水を浴槽内に噴出させる
と、浴水は加圧状態から一気に圧力が解放された状態と
なり、このため、浴水中に溶解していた気体は析出し、
微細気泡となって浴槽内の浴水中に生じることとなるも
のである。そして、第２図に示される実施例においては
水位検知手段６による水位の検知位置は図中ロの位置に
設定してある。この実施例においては気体供給量を加圧
ポンプ３内の加圧状態での溶解量、アキュムレータ４の
容量とうまくバランスのとれた気体供給量（このときの
アキュムレータ４の内部水位をイとする。）よりやや少
なめに設定する場合であり、このとき、加圧ポンプ３駆
動の初期においては内部の水位は水位イより少に上付近
で安定しており、排出管５からの排水も起こらないが、
時間の経過と共にアキュムレータ４内の水位が徐々に上
昇していく。しかし、アキュムレータ４の立ち上がり部
4aに設けられた水位検知手段６の検知水位は水位イより
上でかつ排出管５から排水がないような位置ロに設定さ
れているので、その位置ロまで水位が上昇すれば、それ
を水位検知手段６によって検知して信号を排出管５の途
中に設けた開閉弁７（電磁弁）に送り、それを受けて一
定時間開閉弁７は閉じる。排出管５が一時的に塞がれる
と余剰気体は逃げ場を失い、アキュムレータ４内に滞留
することとなり水位は下がっていく。一定時間排出管５
が閉じた後、再び余剰気体の排気が行われる。この繰り
返しにより排出部5aから排出が出ることが防止されるも
のである。

第４図は本発明の他の実施例を示すものである。このも
のは、気体供給量がやや多めに設定された場合であり、
時間の経過と共に余剰気体が増えるとアキュムレータ４
内の水位は徐々に下がっていく。そこで、アキュムレー
タ４の立ち上がり部4aに設けた水位検知手段６の検知水
位を水位イより下でかつ未溶解の余剰気体が直接浴槽に
流れ込まないような位置ハに設定してあり、その位置ハ
まで水位が下がれば、それを水位検知手段６が検知して
信号を排出管５の途中に設けた開閉弁７に送り、それを
受けて開閉弁７は一定時間開く。開閉弁７が一時的に開
くことによりアキュムレータ４内の余剰気体が排出管５
から排気されて水位は上がっていく。一定時間開閉弁７
が開いて排気が行われた後、再び開閉弁７が閉じる。こ
の繰り返しにより気体供給量が多めの場合でも未溶解の
余剰気体を直接液槽８に送り込むようなことがなくなる
ものである。

第５図は本発明のさらに他の実施例を示すものである。
このものにあっては、アキュムレータ４の立ち上がり部
4aに設けた水位検知手段６が上記した実施例のものの水
位ロと水位ハの通過を検知するようにしたものである。
すなわち、水位ロと水位ハとの位置を検知することがで
きるように水位検知電極6aを２つ設けてあり、アキュム
レータ４内の水位が上昇してきて排出管５からの排水が
起こる限界の水位ロに達したらそれを検知して排出管５
途中に設けた開閉弁７を閉じ、それによって排気を止め
て水位を下げ、逆にアキュムレータ４内の水位が下がっ
てきて水位ハに達すると開閉弁７を開いて排気を開始し
て水位を上昇させるようになっており、このものにあっ
ても、気体の供給量が変動しても排出管５から排水が出
たり、液槽８に余剰気体が大泡となって出ることがない
ものである。

［発明の効果］ 本発明の微細気泡発生装置は叙述のようにアキュムレー
タ内部の水位を検知する水位検知手段をアキュムレータ
に設け、この水位検知手段によるアキュムレータ内部の
水位に対応して開閉する開閉弁を排出管途中に設けてあ
るので、水位検知手段によってアキュムレータ内部の水
位を検知して排出管に設けられた開閉弁を開閉させるこ
とにより、アキュムレータ内の水位を一定範囲に保ち、
排出管からの排水を防止し、また、大泡が液槽内に発生
するのを防止することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のシステム図、第２図は同上
のシステム図、第３図は同上の水位検知手段を示す断面
図、第４図は同上の他の実施例のシステム図、第５図は
同上のさらに他の実施例のシステム図、第６図は従来例
のシステム図、第７図、第８図は同上の作用を示す部分
断面図であって、Ａは微細気泡発生装置、４はアキュム
レータ、５は排出管、６は水位検知手段、７は開閉弁で
ある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−191031（ＪＰ，Ａ) 実開 昭51−98370（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭50−20018（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液体が通過する液体供給管と、液体供給管
   に接続されると共に液体供給管内に気体を供給する気体
   供給管と、液体供給管の途中に設けられると共に液体中
   に気体を加圧溶解させる加圧ポンプと、未溶解の気体を
   分離するアキュムレータと、アキュムレータで分離され
   た余剰気体を排出する排出管とを備えた微細気泡発生装
   置において、アキュムレータ内部の水位を検知する水位
   検知手段をアキュムレータに設け、この水位検知手段に
   よるアキュムレータ内部の水位に対応して開閉する開閉
   弁を排出管途中に設けて成ることを特徴とする微細気泡
   発生装置。