JPH0767928A - 気泡発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 浴槽水中等に大気泡と微細気泡を各々安定し
て発生させる。 【構成】 水槽１に微細気泡発生部２、大気泡発生部３
を備え、ポンプ５の吐出部６と吸入部７の間にバイパス
回路８内に第１切り替え手段Ａ１１を設けている。微細
気泡発生は第２往き管１０と第２戻り管１８をポンプ５
を介して連通し、空気流入手段Ｂ２２を開成、空気を加
圧溶解して微細気泡発生部２から水中に乳白色として吐
出する。大気泡発生は第１往き管９、第２往き管１０と
第１戻り管１７、第２戻り管１８をポンプ５を介して連
通し、空気流入手段（未図示）を開成、大気泡発生部３
から水中に大気泡として吐出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水を循環させるポンプ
によって、水槽内に微細気泡、大気泡を発生させる機能
を有する気泡発生装置の制御に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の微細気泡を発生させる気
泡発生装置（噴流浴装置）として、特公平３−１４４６
４号公報の開示例を図７〜図１０に示す。浴槽１０１内
に温水１０２を循環させるポンプ１０３を備えたポンプ
ユニット１０４と、ポンプ１０３の吸入側管路１０５に
連結された温水１０２の吸入器１０６およびポンプ１０
３の吐出側管路１０７に２方弁１０８を介して分岐連結
された低圧噴流ノズル１０９並びに高圧噴流ノズル１１
０を備えたノズルユニット１１１で構成されている。

【０００３】またポンプ１０３の吸入側管路１０５には
ジェット通路１１２が設けられ、吐出側管路１０７から
ジェット通路１１２の間にはシャトルバルブ１１３を介
して分岐通路１１４を配管している。前記シャトルバル
ブ１１３は図８の如くスプリング１１５に付勢された円
錐弁１１６と、この円錐弁１１６に連結された弁棒１１
７、空気取り入れ通路１１８、空気通路１１９で構成さ
れている。さらに高圧噴流ノズル１１０は図９の如く螺
旋通路１２０、１２１を交互に備えた気液混合器１２２
と、スプリング１２３によって付勢された弁体１２４お
よび噴流吐出口１２５を備えたレリーフバルブ１２６で
構成されている。

【０００４】また低圧噴流ノズル１０９は、図１０の如
く流動通路１２７と、この流動通路１２７の外周に形成
された空気流入通路１２８を備え、流動通路１２７の下
流には細い通路１２９、広い室１３０、ノズル１３１が
構成されている。また空気流入通路１２８は細い通路１
３２を介して広い室１３０に連通している。次に動作を
説明すると、微細気泡の発生時には図７において、ポン
プ１０３を運転すると温水１０２は吸入器１０６から吸
入側管路１０５を介してポンプ１０３に吸引され、その
後ポンプ１０３から吐出側管路１０７を介して高圧噴流
ノズル１１０から微細気泡が噴出される。

【０００５】この時にはポンプ１０３の吐出圧力は分岐
管路１１４に作用し、吐出圧力が大きくなり、弁棒１１
７に連結した円錐弁１１６がスプリング１１５の付勢力
に打ち勝って、円錐弁１１６に開成する。その結果、空
気取り入れ通路１１８、円錐弁１１６、空気通路１１９
を介してジェット通路１１２に空気が吸引され、ポンプ
１０３に吸引される。吸引された空気は高圧力でポンプ
１０３、吐出側管路１０７および高圧噴流ノズル１１０
内の気液混合器１２２に送られ加圧溶解されて、高圧噴
流ノズル１１０の弁体１２４および噴流吐出口１２５か
ら微細気泡が浴槽１０１に吐出される。一方、大気泡発
生時には図７の２方弁１０８が切り替わり、ポンプ１０
３からの温水は低圧噴流ノズル１０９から大気泡が浴槽
１０１へ噴出される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記構成
では、微細気泡発生の運転時において、２方弁１０８を
高圧噴流ノズル１１０側に切り替え、ポンプ１０３が作
動すると温水１０２が吸入器１０６から吸入側管路１０
５を介してポンプ１０３に吸入する。温水１０２が吸入
すると、レリーフバルブ１２６が吐出抵抗となり、ポン
プ１０３、吐出側管路１０７、シャトルバルブ１１３が
ほぼ瞬間的に高圧状態になる。一方、大気泡発生の運転
時において、２方弁１０８を低圧噴流ノズル１０９に切
り替え、ポンプ１０３が作動すると温水１０２が微細気
泡発生の運転時と同様の流入経路、すなわち吸入器１０
６から吸入側管路１０５、ジェット通路１１２を介して
ポンプ１０３に吸入している。

【０００７】このように微細気泡、大気泡運転時に温水
１０２を同一経路で流入することは、特に大気泡発生で
は、大流量が必要で有るにもかかわらず、図８のシャト
ルバルブ１１３のジェット通路１１２が空気吸引のエジ
ェクタ作用の機能を発揮させるため、一般的に言われて
いるノズルとデュフューザとを兼用した構成としてい
る。そのため開口面積が小さく、その結果として抵抗が
大きくなり、ポンプ１０３の吸入負圧が大きくなり、大
流量を確保することができない。

【０００８】また、微細気泡発生の運転時、シャトルバ
ルブ１１３は電気的な制御がなくても空気を自動吸入す
る優れた方式の１つであるが、シャトルバルブ１１３に
設けた弁棒１１７が高圧力により作動し、前記弁棒１１
７に連結した円錐弁１１６がスプリング１１５の付勢力
に打ち勝って、円錐弁１１６が開成し、空気を流入する
構成である。このため高圧力の変化、すなわち図９のレ
リーフバルブ１２６のスプリング１２３によって付勢さ
れた弁体１２４からの噴流状態によって、前記弁体１２
４に加わる付勢力が連続的に不安定に変化する。このた
め前記弁体１２４が不安定に開成することは、前記弁棒
１１７に加わる付勢力も不安定となり、吸引される空気
量が変化することになる。その結果として、安定した微
細気泡の発生ができなくなる。すなわち従来の技術で
は、大気泡、微細気泡ともに上述したような実用上の課
題があった。

【０００９】本発明は、上記課題を解決するもので、大
気泡発生及び、微細気泡発生をともに安定化するもので
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の気泡発生装置は水槽と、この水槽に設けられ
た微細気泡発生部と大気泡発生部からなる気泡噴流装置
と、前記水槽の水を循環するポンプと、このポンプの吐
出部と吸入部の間に両端を接続したバイパス回路と、こ
のバイパス回路のバイパス水を分岐し、大気泡発生部へ
連通した第１往き管と、微細気泡発生部へ連通した第２
往き管を設け、大気泡発生時に第１往き管と第２往き
管、また微細気泡発生時に第２往き管へと流れを切り替
える第１切り替え手段と、前記バイパス回路の途中に入
口と出口を接続し、水流入部と空気流入部を有するエジ
ェクタ部と、このエジェクタ部の一部に水と空気を負圧
流入させる抵抗部と、前記エジェクタ部の空気流入部に
空気逆流防止装置を設け、この空気逆流防止装置と連通
し空気量を調節する空気制御装置と、この空気制御装置
の上流に空気流入手段と、前記水槽の水をポンプの吸入
部に吸入する戻り管と、この戻り管の戻り水を分岐し、
大気泡発生時にポンプの吸入部に連通した第１戻り管と
エジェクタ部の水流入部に連通した第２戻り管、また微
細気泡発生時にエジェクタ部の水流入部に連通した第２
戻り管へと流れを切り替える第２切り替え手段とを設
け、前記第１切り替え手段と空気流入手段と第２切り替
え手段をそれぞれ制御する手段として、大気泡発生の運
転スイッチを「切」にすると、ポンプを停止後、空気流
入手段を開成するか、微細気泡発生の運転スイッチを
「切」にすると、空気流入手段を閉成し、第２切り替え
手段と第１切り替え手段をそれぞれ大気泡発生側に切り
替え、一定時間遅効させた後ポンプを停止後、空気流入
手段を開成する制御手段を備えたものである。

【００１１】また本発明の気泡発生装置における第２技
術手段は上記第１技術手段の制御手段を、空気流入手段
を一定時間開成後、閉成してなるものである。

【００１２】

【作用】上記第１技術手段において、制御手段により、
（ａ）大気泡発生の運転時には、エジェクタ部の空気流
入部に設けた空気流入手段が閉成しているため、ポンプ
の吸入部の負圧がそのまま空気流入部から空気流入手段
の間にかかることになる。運転を「切」、すなわちポン
プの作動がＯＦＦしても空気流入部に設けた空気逆流防
止装置が働き閉成する。このとき空気逆流防止装置と連
通し空気量を調節する空気制御装置、空気流入手段の間
が、前記負圧の状態のままとなる。この負圧が大きくな
る条件として、大気泡運転を連続使用（すなわち微細気
泡運転をしないで）すると負圧が加算されるため、空気
流入手段の開成に大トルクが必要となり、開成不能状態
になりやすい。

【００１３】そのため大気泡発生の運転スイッチを
「切」にすると、ポンプを停止後毎に、空気流入手段を
開成することにより、負圧を大気圧に戻すことによっ
て、微細気泡発生の運転スイッチを「入」にすると、小
トルクで空気流入手段を開成できることになり、安定し
て微細気泡を発生することができる。

【００１４】また（ｂ）微細気泡発生の運転スイッチを
「切」にすると、空気流入手段を閉成し、ポンプの吸入
部に流入する空気を無くし、第２切り替え手段と第１切
り替え手段をそれぞれ大気泡発生側に切り替え、一定時
間遅効させてポンプを停止する。このときポンプ、第１
往き管および第２往き管内の未溶解の空気を水槽に排出
させることにより、次の大気泡発生、微細気泡発生の安
定化、すなわちポンプ作動の立ち上がりをスムーズする
ことができる。次にポンプを停止後、空気流入手段を一
定時間開成する事により、上述の如く、小トルクで空気
流入手段を開成することができる。

【００１５】また第２技術手段において、空気流入手段
を一定時間開成後、閉成することにより、次の大気泡発
生、微細気泡発生の立ち上がり制御手段が簡素化、すな
わち空気流入手段の閉成作動時間を無くすることができ
るため、立ち上がりを早くすることができる。

【００１６】

【実施例】以下本発明の一実施例につき、図１〜図４に
従い説明する。図１は大気泡発生時の配管回路図を示
し、１は気泡を水中に生じさせる浴槽等の水槽、２は微
細気泡発生部、３は大気泡発生部を一体化し、水槽１の
水中に気泡を生じさせる気泡噴流装置である。５は水槽
１の水４を循環させるポンプで、吐出部６と吸入部７を
有する。８はバイパス回路で、一端をポンプ５の吐出部
６に、他端を吸入部７に接続するとともに、途中に第１
往き管９と第２往き管１０およびバイパス回路８を開成
と閉止する第１切り替え手段１１で、モータ式の３方弁
よりなる。１２は第１切り替え手段１１とポンプ５の吸
入部７の間に接続したエジェクタ部で、微細気泡発生時
のみ空気を流入せしめる空気流入部１３と微細気泡発生
時と大気泡発生時に水槽１の水４を流入する水流入部１
４を備えている。

【００１７】１５は水流入部１４またはその近傍の第２
戻り管１８の管径を絞って形成した抵抗部で、エジェク
タ部１２に水と空気を負圧流入させるためのものであ
る。１６は水槽１の水４をポンプ５の吸入部７に連通し
た戻り管で、この戻り管１６は微細気泡発生時に第２戻
り管１８に、大気泡発生時に第１戻り管１７と第２戻り
管１８に戻り水を切り替える第２切り替え手段１９で、
モータ式の３方弁よりなる。２０は空気流入部１３また
はその近傍に備えた空気逆流防止装置で、この空気逆流
防止装置２０は微細気泡発生時に空気量を制御する空気
制御装置２１に逆流する空気と水を防止し安定して空気
を流入させるもので、空気流入手段２２に連通してい
る。

【００１８】２３はポンプ５、第１切り替え手段１１、
第２切り替え手段１９、空気流入手段２２にそれぞれ結
線した制御手段で、大気泡発生時にはポンプ５を作動、
第２切り替え手段１９を第１戻り管１７と第２戻り管１
８に、また第１切り替え手段１１を第１往き管９と第２
往き管１０にそれぞれ切り替え制御を行うようにシーケ
ンスが構成されている。２４は大気泡と微細気泡の気泡
発生の選択指示を制御手段２３に行う操作部で、大気泡
用釦と微細気泡用釦を備えている。

【００１９】次に、図２のフローチャート８（ステップ
Ｓ１〜Ｓ３）にしたがい気泡停止の動作を説明する。大
気泡運転から大気泡スイッチを切れば（Ｓ１）、ポンプ
５の運転が停止される（Ｓ２）と同時、またはその後に
続いて空気流入手段２２を開成（Ｓ３）することによっ
て、大気泡運転時に生じる空気流入部１３の空気逆流防
止装置２０から空気流入手段２２の連通部の負圧を大気
圧に毎回戻すことによって、次の微細気泡運転の空気流
入手段２２の作動トルクを小さくすることができ、微細
気泡発生の安定化と空気流入手段Ｂ２２の耐久性を著し
く向上することができる。

【００２０】次に図３は微細気泡発生時の配管回路図を
示し、図１の実施例と同一構造部分には同一符号を付し
て詳細な説明を省略し、異なる部分を中心に説明する。
微細気泡発生時には第１切り替え手段１１を第２往き管
１０とバイパス回路８側に連通、また戻り管１６に設け
た第２切り替え手段１９を第２戻り管１８側のみに連通
して、エジェクタ部１２の水流入部１４より流入するこ
とによって、バイパス回路および第２往き管１０を昇圧
する。昇圧後、空気流入手段２２を開成して、空気制御
装置２１により流入する空気量を制御する。

【００２１】この空気制御装置２１がなければ、流入す
る空気量が制御することができないため、多量の空気が
ポンプ５に流入するとポンプ５がエアーがみを生じ、昇
圧することができなくなる。このように一定量の空気を
流入することによって、空気は高圧溶解し、その一部が
微細気泡発生部２により急激に減圧され微細気泡が発生
する。

【００２２】上記実施例において、図４のフローチャー
トにしたがい気泡停止の動作を説明する。微細気泡スイ
ッチを切れば（Ｓ４）、空気流入手段２２を閉成する
（Ｓ５）と、第２切り替え手段１９を大気泡側に切り替
える（Ｓ６）、すなわち第１戻り管１７と第２戻り管１
８に連通。その後第１切り替え手段１１を大気泡側に切
り替える（Ｓ７）、すなわち第１往き管９と第２往き管
１０に連通する。そして連通後、ポンプ５を一定時間作
動させ（Ｓ８）、ポンプ５および第１往き管９と第２往
き管１０から未溶解空気を水槽１に排出する。

【００２３】その後にポンプ５を停止（Ｓ９）後、図２
と同様に大気泡運転となり、大気泡運転時に生じる空気
流入部１３の空気逆流防止装置２０から空気流入手段２
２までの負圧が大きくなるため、空気流入手段２２を開
成する（Ｓ１０）ことによって、図２と同様に大気圧に
毎回戻すことができる。その作用効果は図２に詳述した
もの同一である。

【００２４】次に本発明の他の実施例を図５、図６のフ
ローチャートを用いて説明する。これらの図は図２、図
４にさらに空気流入手段２２を一定時間開成させた後、
空気流入手段２２を閉成するローラステップを加えた制
御手段としたものである。この制御手段にすることによ
って、次の気泡運転、すなわち大気泡発生、微細気泡発
生までの作動時間を短縮して、立ち上がりを早くするこ
とができる。

【００２５】本発明では大気泡発生用の空気流入手段に
ついて未図示であるが、ポンプ５を停止したとき、大気
泡発生用の空気流入手段は開成または閉成のどちらでも
よいが、特に微細気泡の運転スイッチを「切」の場合、
空気流入手段は閉成する方が望ましい。なぜなら閉成す
ると循環量が多くなること、静音循環ができることなど
の利点もある。

【００２６】

【発明の効果】このように本発明の請求項１記載の気泡
発生装置は、気泡発生運転後に、運転スイッチを「切」
にするとポンプを停止し、空気流入手段を開成すること
により、空気逆流防止装置から空気流入手段の連通部の
負圧を大気圧に戻すことによって、空気流入手段の作動
トルクを小さくして、次の微細気泡発生運転時に空気流
入手段の開成を容易にすることができ、安定した微細気
泡が発生できる。また空気流入手段の作動トルクが小さ
く耐久性を著しく向上することができる。

【００２７】また本発明の請求項２記載の気泡発生装置
は、空気流入手段を一定時間開成せた後、空気流入手段
を閉成する制御手段にすることによっ、次の気泡発生ま
での作動時間を短縮して、立ち上がりを早くすることが
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発生装置の大気
泡発生時を示す構成図

【図２】同装置の制御手段の動作フローチャート

【図３】同装置の微細気泡発生時を示す構成図

【図４】同装置の制御手段の動作フローチャート

【図５】本発明の他の実施例における気泡発生装置の大
気泡発生時の制御手段の動作フローチャート

【図６】同装置の微細気泡発生時の制御手段の動作フロ
ーチャート

【図７】従来の噴流浴装置を示すシステム構成図

【図８】同装置のシャトルバルブの断面図

【図９】同装置のレリーフバルブの断面図

【図１０】同装置の低圧噴流ノズルの断面図

【符号の説明】 １ 水槽 ２ 微細気泡発生部 ３ 大気泡発生部 ５ ポンプ ６ 吐出部 ７ 吸入部 ８ バイパス回路 ９ 第１往き管 １０ 第２往き管 １１ 第１切り替え手段 １２ エジェクタ部 １３ 空気流入部 １４ 水流入部 １６ 戻り管 １７ 第１戻り管 １８ 第２戻り管 １９ 第２切り替え手段 ２０ 空気逆流防止装置 ２１ 空気制御装置 ２２ 空気流入手段 ２３ 制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 尾崎 行則 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 河合 祐 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 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

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水槽と、この水槽に設けられた微細気泡発
   生部と大気泡発生部からなる気泡噴流装置と、前記水槽
   の水を循環するポンプと、このポンプの吐出部と吸入部
   の間に両端を接続したバイパス回路と、このバイパス回
   路のバイパス水を分岐し、大気泡発生部へ連通した第１
   往き管と、微細気泡発生部へ連通した第２往き管を設
   け、大気泡発生時に第１往き管と第２往き管、また微細
   気泡発生時に第２往き管へと流れを切り替える第１切り
   替え手段と、前記バイパス回路の途中に入口と出口を接
   続し、水流入部と空気流入部を有するエジェクタ部と、
   このエジェクタ部の一部に水と空気を負圧流入させる抵
   抗部と、前記エジェクタ部の空気流入部に空気逆流防止
   装置を設け、この空気逆流装置と連通し空気量を調節す
   る空気制御装置と、この空気制御装置の上流に空気流入
   手段と、前記水槽の水をポンプの吸入部に吸入する戻り
   管と、この戻り管の戻り水を分岐し、大気泡発生時にポ
   ンプの吸入部に連通した第１戻り管とエジェクタ部の水
   流入部に連通した第２戻り管、また微細気泡発生時にエ
   ジェクタ部の水流入部に連通した第２戻り管へと流れを
   切り替える第２切り替え手段とを設け、前記第１切り替
   え手段と空気流入手段と第２切り替え手段をそれぞれ制
   御する手段として、大気泡発生の運転スイッチを「切」
   にすると、ポンプを停止後、空気流入手段を開成する
   か、微細気泡発生の運転スイッチを「切」にすると、空
   気流入手段を閉成し、第２切り替え手段と第１切り替え
   をそれぞれ大気泡発生側に切り替え、一定時間遅効させ
   た後ポンプを停止後、空気流入手段を開成する制御手段
   を備えた気泡発生装置。
2. 【請求項２】空気流入手段を一定時間開成後、閉成して
   なる請求項１記載の気泡発生装置。