JPH0767929A - 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
を備えている。微細気泡発生は第２往き管１１と第２戻
り管２１をポンプ５を介して連通し、空気流入手段Ｂ２
６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１１と第１戻り管２０、第２戻り管２１
をポンプ５を介して連通し、空気流入手段Ａ２５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。

【０００５】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１０
２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。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１１７
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。

【０００６】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１０３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。

【０００７】

【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。

【０００８】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。

【０００９】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。

【００１０】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。

【００１１】本発明は、このような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。

【００１２】

【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往き管に備える第１切り替え手段、および
微細気泡発生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往き管へ連通し、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上流にバイパス水を制
御する第２切り替え手段と、前記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、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Ｂ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３切り替え手段とを設け、前記大
気泡発生部へ連通した空気流入部Ａと第１切り替え手段
と第２切り替え手段と空気流入手段Ｂと第３切り替え手
段をポンプの動作中に気泡発生の変更が、大気泡から微
細気泡に変更された時、第１切り替え手段を第２往き管
側に、第３切り替え手段を第２戻り管側に、第２切り替
え手段をバイパス回路開成側の順位で切り替え接続する
か、または第１切り替え手段を優先し、第３切り替え手
段と第２切り替え手段を同時に切り替え、空気流入手段
Ａを閉成して空気流入手段Ｂを開成、また微細気泡から
大気泡に変更された時、第２来た替え手段をバイパス回
路閉成側に、第３切り替え手段を第１戻り管と第２戻り
管側に、第１切り替え手段を第１往き管と第２往き管側
の順位で切り替え接続するか、また第２切り替え手段と
第２切り替え手段を同時優先し、第１切り替え手段を切
り替え空気流入手段Ｂを閉成して空気流入手段Ａを開成
する制御手段を備えたものである。

【００１３】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、前記ポンプの
動作中に気泡発生の変更をした時、これまで開成してい
た空気流入手段Ａまたは空気流入手段Ｂを優先的に閉成
せしめるようにしたものである。

【００１４】さらに本発明の気泡発生装置における第３
技術手段は上記第１技術手段の制御手段を、大気泡発生
の運転スイッチを「切」にすると、ポンプを停止し、空
気流入手段Ｂを開成してなるものである。

【００１５】さらにまた本発明の気泡発生装置における
第４技術手段は上記第１技術手段の制御手段を、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
Ｂを閉成し、第２切り替え手段をバイパス回路閉成側
に、第３切り替え手段を第１戻り管と第２戻り管側に、
第１切り替え手段を第１往き管と第２往き管側の順位で
切り替えるか、また第２切り替え手段と第３切り替え手
段を同時優先し、第１切り替え手段を切り替え、一定時
間遅効させてポンプを停止し、空気流入手段Ｂを開成し
てなるものである。

【００１６】また本発明の気泡発生装置における第５技
術手段は上記第１技術手段の制御手段を、気泡発生運転
前の切り替え手段の設定として、第１切り替え手段を第
１往き管と第２往き管側に、第２切り替え手段をバイパ
ス回路閉成側に、第３切り替え手段を第１戻り管と第２
戻り管側としてなるものである。

【００１７】またさらに本発明の気泡発生装置における
第６技術手段は上記第１技術手段の制御手段を、第２往
き管または第２戻り管に流量検知装置を備え、微細気泡
運転開始時および微細気泡発生時に、前記流量検知装置
の検知信号により正常か異常を判定して運転を制御する
制御手段をそなえるものである。

【００１８】

【作用】上記第１技術手段において、制御手段により、
（ａ）大気泡から微細気泡に変更された時、第１切り替
え手段を第２往き管側に、第３切り替え手段を第２戻り
管側に、第２切り替え手段をバイパス回路開成側の順位
で切り替え接続するか、または第１切り替え手段を優先
し、第３切り替え手段と第２切り替え手段を同時に切り
替えることにより、バイパス回路に設けたエジェクタ部
の空気流入部および水流入部の負圧を小さくすることが
できる。

【００１９】すなわち第１切り替え手段を第１往き管と
第２往き管側の状態で第３切り替え手段を第２戻り管側
に切り替えると、前記水流入部に設けた水と空気を負圧
流入させる絞り構成の抵抗部が抵抗となり負圧が大きく
なる。負圧が大きくなると空気流入部に連通した空気流
入手段Ｂの開成トルクが大きくなり、開成不能になるこ
とがあること、また空気流入手段Ｂの耐久性を悪化する
などの問題が発生する。また、第３切り替え手段よりも
先に第２切り替え手段をバイパス回路開成側にして第３
切り替え手段を第２戻り管側に切り替えても、同様に負
圧が大きくなる。

【００２０】次に（ｂ）微細気泡から大気泡に変更され
た時、第２切り替え手段をバイパス回路閉成側に、第３
切り替え手段を第１戻り管と第２戻り管側に、第１切り
替え手段を第１往き管と第２往き管側の順位で切り替え
接続するか、また第２切り替え手段と第３切り替え手段
を同時優先し、第１切り替え手段を切り替えることによ
り、上述した（ａ）と同様の作用によりエジェクタ部の
空気流入部および水流入部の負圧を小さくすることがで
きる。

【００２１】上述第２技術手段において、ポンプの作動
中に気泡発生の変更をした時、これまで流入していた空
気流入手段Ａまたは空気流入手段Ｂを優先的に閉成せし
めることによって、微細気泡発生時に空気流入手段Ａか
らの空気の流入が無くなり、微細気泡の消泡作用を防止
できる。一方、大気泡発生時に空気流入手段Ｂからの空
気の流入が無くなり、ポンプがエアーがみすることなく
安定した作動をすることができること、またポンプの耐
久性を向上することができる。

【００２２】上記第３技術手段において、大気泡発生の
運転スイッチを「切」にすると、ポンプを停止し、空気
流入手段Ｂを開成することによって、空気流入手段Ｂに
かかっている負圧を大気圧に戻すことができる。エジェ
クタ部の空気流入部に設けた空気流入手段Ｂが閉成した
状態では、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Ｂ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Ｂの間が、前記負圧の状態のままとな
る。

【００２３】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、前記空気流入手段Ｂ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。
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Ｂ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Ｂ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。

【００２４】上記第４技術手段において、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Ｂを閉
成し、第２切り替え手段をバイパス回路閉成側に、第３
切り替え手段を第１戻り管と第２戻り管側に、第１切り
替え手段を第１往き管と第２往き管側の順位で切り替え
るか、また第２切り替え手段と第３切り替え手段を同時
優先し、第１切り替え手段を切り替え、一定時間遅効さ
せてポンプを停止し、空気流入手段Ｂを開成することに
よって、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Ｂを一定時間開成することにより、上
述の如く、小トルクで空気流入手段Ｂを開成することが
できる。

【００２５】上記第５技術手段において、気泡発生運転
前の切り替え手段の設定として、第１切り替え手段を第
１往き管と第２往き管側に、第２切り替え手段をバイパ
ス回路閉成側に、第３切り替え手段を第１戻り管と第２
戻り管側することよって、特に気泡の主機能であるマッ
サージ効果、温熱効果等の目的を大気泡発生の運転スイ
ッチ「入」にすると、ポンプの作動と空気流入手段Ａの
開成で、すぐに大気泡を発生しすることができる。

【００２６】上記第６技術手段において、第２往き管ま
たは第２戻り管に流量検知装置を備え、微細気泡運転開
始時および微細気泡発生時に、前記流量検知装置の検知
信号により正常か異常を判定して運転を制御することに
よって、特に微細気泡発生における異常を検知、すなわ
ちポンプのエアーがみによる流量低下や切り替え手段の
異常による流量低下、上昇や微細気泡発生部と第２往き
管の目詰まり等を検出することができる。また異常検知
の検知信号を出力し、ポンプのエアーパージや目詰まり
クリーニング操作、使用者に異常を知らせる等を容易に
制御操作することができる。

【００２７】

【実施例】以下本発明の一実施例につき、図１（ａ）大
気泡発生時、（ｂ）微細気泡発生時の配管回路図にした
がい説明する。１は気泡を水中に生じさせる浴槽等の水
槽、２は水槽１の水中に微細気泡を生じさせる微細気泡
発生部で、直列一体化した大気泡発生部３を介して水槽
１に通じる。大気泡発生部３は水槽１に取付け、空気流
入手段Ａ２５に連通し水中に大気泡を生じさせる。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。

【００２８】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切り替え手段１０で、モータ式の２方弁を設けた第
１往き管９と第２往き管１１に分岐する分岐部１２、１
３を備え、この分岐部１２、１３の下流側にバイパス回
路８を開成と閉成する第２切り替え手段１４で、モータ
式の２方弁よりなる。１５は第２切り替え手段１４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１６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１７を備えている。

【００２９】１８は水流入部１７またはその近傍の第２
戻り管２１の管径を絞って形成した抵抗部で、エジェク
タ部１５に水と空気を負圧流入させるためのものであ
る。１９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１９は微細気泡発生時に第２戻
り管２１に、大気泡発生時に第１戻り管２０と第２戻り
管２１に戻り水を切り替える第３切り替え手段２２で、
モータ式の３方弁よりなる。

【００３０】２３は空気流入部１６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２３は
微細気泡発生時に空気量を制御する空気制御装置２４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Ｂ２６に連通している。２８はポン
プ５、第１切り替え手段１０、第２切り替え手段１４、
第３切り替え手段２２、空気流入手段Ａ２５、空気流入
手段Ｂ２６にそれぞれ結線した制御手段２７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。

【００３１】以下、実施例の気泡発生の動作を簡単に説
明する。 （ａ）大気泡発生の運転 操作部２８で大気泡発生の指示をし、大気泡スイッチを
「入」にすると制御手段２７により次のように制御され
る。第２切り替え手段１４をバイパス回路８閉成側に、
第３切り替え手段２２を第１戻り管２０と第２戻り管２
１側に、第１切り替え手段１０を開成し第１往き管９と
第２往き管１１に各々切り替える。そして、ポンプ５が
運転を開始すると、水槽１の水４が戻り管１９から第１
戻り管２０と第２戻り管２１の２経路を通り、ポンプ５
の吸入部７に吸入される。

【００３２】この時２経路から吸入することは、大気泡
発生に必要な大水量を確保するためである。そしてポン
プ５の吐出部６からバイパス回路８に吐出される。吐出
された水４は第２切り替え手段１４によりバイパス回路
８が閉成されているため、分岐部１２から第１往き管９
に、分岐部１３から第２往き管１１にと２経路を通り、
大気泡発生部３からいきよいよく吐出される。そしてこ
の吐出力により、既にポンプ運転と同時に開成している
空気流入手段Ａ２５から流入してきた空気が水に混入し
て水槽１に広がり大気泡が発生する。

【００３３】この時、第２往き管に水を流す理由は大気
泡発生に必要な大水量を確保すること、また微細気泡発
生部２が細孔で構成されているため、前記細孔が目詰ま
りしやすいことから大気泡発生時毎に洗浄操作をして微
細気泡を安定して発生させることができるようにしたも
のである。

【００３４】（ｂ）微細気泡発生の運転 操作部２８で微細気泡発生の指示をし、微細気泡スイッ
チを「入」にすると制御手段２７により次のように制御
される。第１切り替え手段１０を閉成し第２往き管１１
側に、第３切り替え手段２２を第２戻り管２１側に、第
２切り替え手段１４をバイパス回路８開成側に各々切り
替える。そして、ポンプ５が運転を開始すると、水槽１
の水４が戻り管１９から第２戻り管２１を通り、エジェ
クタ部１５の水流入部１８から負圧吸入される。そし
て、この水４がポンプ５の吸入部７に吸入されると、ポ
ンプ５の吸入側の圧力が上昇するとともに吐出部６側の
圧力も昇圧される。

【００３５】すなわち、微細気泡発生部２の吐出口が細
孔で構成されているので、ポンプ５は略締切運転の状態
で動作しているので、吸入部７側の圧力が上昇した上に
ポンプ５の締切圧力が加わり圧力上昇が得られ、ポンプ
５、バイパス回路８、第２往き管１１が昇圧される。こ
のような運転状態においてポンプ５の運転と同時に開成
している空気流入手段Ｂ２６から空気を流入し、空気制
御装置２４により一定の安定した空気量にして空気逆流
防止装置２３を介して空気流入部１６よりエジェクタ部
１５に吸引され、そして吸入部７からポンプ５に入り吐
出部６からバイパス回路８側と分岐部１３から第２往き
管１１の両方に流れる。

【００３６】この時、バイパス回路８、第２往き管１１
は高圧に昇圧されているため、先に吸引された空気は溶
解された状態にある。そして空気の溶解された水が微細
気泡発生部２を通過すると急激に減圧されて溶解してい
た空気が微細気泡となって大気泡発生部３を経て水槽１
に乳白色と広がる。前記流入された空気はポンプ５の吸
入部１５から吸入され、ポンプ５の高速回転翼により微
細空気化され、気液接触効率が大きくなり、ポンプ５を
含む高圧化された水回路で、ほぼ瞬間的に加圧溶解され
る。

【００３７】また未溶解の空気はバイパス回路８に設け
た分岐部１３から吐出する水量Ｑ１と再循環水Ｑ２とエ
ジェクタ部１５の水流入部１８から流入する水量Ｑ３と
した場合、Ｑ１＝Ｑ３、すなわち微細気泡発生部２から
吐出した水量はＱ１となり、吐出した水量Ｑ１分のみを
Ｑ３分として流入させる。一方、バイパス回路８に再循
環する水量Ｑ２は可能な限り多くすることが望ましい。
なぜならＱ２／Ｑ１比を仮に循環回数とすると、この循
環比を大とすることにより、未溶解空気をバイパス回路
８でさらに加圧溶解することができる。

【００３８】図２は大気泡発生から微細気泡に変更
（ａ）および微細気泡から大気泡に変更（ｂ）する場合
のフローチャートにしたがい説明する。ただし大気泡ス
イッチを「入」のＳ１から空気流入手段Ａ２５の開成Ｓ
６、微細気泡スイッチを「入」のＳ１３から空気流入手
段Ｂ２６の開成Ｓ１８はすでに上述しているので説明を
省略する。

【００３９】（ａ）の如く大気泡発生中から微細気泡発
生に操作部２８により変更を指示、すなわち微細気泡ス
イッチを「入」にすると（Ｓ７）、優先的に制御手段２
７が空気流入手段Ａ２５を閉成する（Ｓ８）。次に第１
切り替え手段１０を閉成して（Ｓ９）、第２往き管１１
に通水するように切り替える。その後第３切り替え手段
２２を第２戻り管２１に切り替え（Ｓ１０）、第２切り
替え手段１４を開成して（Ｓ１１）、バイパス回路８に
水を循環させる。そして空気流入手段Ｂ２６を開成し
（Ｓ１２）、微細気泡発生の運転に入る。

【００４０】このようなシーケンスにすることによっ
て、まず大気泡から微細気泡に気泡変更しても、大気泡
発生部３にも上述した水量Ｑ１か流れるため、前記大気
泡発生部３に設けたエジェクタ作用により、前記空気流
入手段Ａ２５が開成したままであると空気が流入し、微
細気泡と混合されて、微細気泡の発生量が減少する。こ
のため、空気流入手段２５を優先的に閉成するものであ
る。

【００４１】さらに第１切り替え手段１０を優先的に閉
成することにより、微細気泡発生部２が細孔構成のため
ポンプ５が略締切状態となり、水量が著しく低下するた
め、ポンプ５の吸入部７を異常負圧、すなわち高負圧に
なることを防止できる。このことは空気流入手段Ｂ２６
の開成トルクが小トルクでよく安定、確実に開成できる
ものである。さらにまた第３切り替え手段２２を第２切
り替え手段１４よりも先に切り替え動または同時に切り
替えすることにより、ポンプ５の吸入部７をより低負圧
化することができる。

【００４２】前記高負圧状態になる条件は、第１切り替
え手段１０を開成のままで、かつ第３切り替え手段２２
を第２戻り管に切り替えると、エジェクタ部１５の水流
入部のみの流入水となるために高負圧状態が生じる。ま
た高負圧になると上述の開成トルクを大トルクにする必
要があること、水回路や空気流入回路等の接続部から異
常な空気が流入することになる。さらにポンプ５から異
常音が発生するなどの問題が生じ、これを避けるため、
上記のような制御が必須条件となる。

【００４３】一方、（ｂ）の如く微細気泡発生中から大
気泡発生に操作部２８により変更を指示、大気泡スイッ
チを「入」にすると（Ｓ１９）、優先的に制御手段２７
が空気流入手段Ｂ２６を閉成する（Ｓ２０）。次に第２
切り替え手段１４を閉成して（Ｓ２０）、バイパス回路
８の循環を停止させる。そして第３切り替え手段２２を
第１戻り管２０と第２戻り管２１に切り替え（Ｓ２
２）、第１切り替え手段１０を開成して（Ｓ２３）、第
１往き管９と第２往き管１１に通水するように切り替え
る。そして空気流入手段Ａ２５を開成し（Ｓ２４）、大
気泡発生の運転に入る。

【００４４】このようなシーケンスにすることによっ
て、まず微細気泡から大気泡に気泡変更しても、前記空
気流入手段Ｂ２６が開成していると、バイパス回路８に
水が循環しているため、エジェクタ部１５が負圧状態の
ままとなり、空気が常時流入してポンプ５が大気泡にな
っても常にエアーがみ状態で運転することになる。この
ため、空気流入手段Ｂ２６を優先的に閉成するものであ
る。

【００４５】さらに第２切り替え手段１４を優先的に閉
成してバイパス回路８の循環を停止すると、微細気泡発
生部２が細孔構成のためポンプ５の吐出流量が多くなら
ないため、ポンプ５の吸入部７が異常負圧、すなわち高
負圧になることを防止できる。さらにまた第３切り替え
手段２２を第１切り替え手段１０９よりも先に切り替え
るか、または同時に切り替えすることにより、ポンプ５
の吸入部７をより低負圧化することができる。

【００４６】前記高負圧状態になる条件は、第３切り替
え手段２２を第２戻り管２１のままで、第２切り替え手
段１４を閉成し、かつ第１切り替え手段１０を開成する
と、エジェクタ部１５の水流入部のみの流入水となるた
めに高負圧状態が生じる。また高負圧になると第３切り
替え手段２２の切り替えトルクを大トルクにする必要が
あること、水回路や空気流入回路等の接続部から異常な
空気が流入することになる。さらにポンプ５から異常音
が発生するなどの問題が生じ、これを避けるため、上記
のような制御が必須条件となる。

【００４７】図３は大気泡発生の停止後のフローチャー
トを示す。Ｓ１〜Ｓ６は図２と同一制御手段であるから
説明は省略する。大気泡スイッチを「切」にする（Ｓ２
５）と、ポンプ５が停止し（Ｓ２６）、空気流入手段Ａ
２５が閉成する（Ｓ２７）。その後、空気流入手段Ｂ２
６を開成する（Ｓ２８）。このような制御手段を行うこ
とによって、大気泡発生時に生じるエジェクタ部１５の
空気流入部１６の空気逆流防止装置２３から気泡流入手
段Ｂ２６までの高負圧状態を大気圧に戻すことができ
る。

【００４８】このことは微細気泡発生時に空気流入手段
Ｂ２６の開成トルクを小さくすることができ、常に安定
した開成作動ができる。大気泡発生時にエジェクタ部１
５内が高負圧状態になる要因として、ポンプ５の吸入部
７までの抵抗が大きいこと、すなわち第３切り替え手段
２２、第１戻り管２０、第２戻り管２１および戻り管１
９等の総抵抗によって決定される。しかしながら、前記
第３切り替え手段２２の３方弁のボール径を大きくして
抵抗を小さくすることは可能であるが、コスト高とな
る。

【００４９】また各戻り管１９、２０、２１の管径を大
きくして抵抗を小さくすることも可能であるが、これも
コスト高と経済的でなくなる。このように経済性を考慮
すると、高負圧状態は避けることができない。さらに、
もし大気泡発生を連続して使用すると、大気泡発生毎に
負圧が増加し、エジェクタ部１５の接続部から異常な空
気が流入しやすくなり、ポンプ５がエアーがみが生じ、
気泡発生が安定して運転することができなくなるなどの
問題が発生する。

【００５０】図４は微細気泡発生の停止後のフローチャ
ートを示す。Ｓ１３〜Ｓ１８は図２と同一の制御手段で
あるから説明は省略する。微細気泡スイッチを「切」に
する（Ｓ２９）と、空気流入手段Ｂを閉成し（Ｓ３
０）、その後第２切り替え手段１４を閉成する（Ｓ３
１）。そして第３切り替え手段２２を第１戻り管２０と
第２戻り管２１に切り替え（Ｓ３２）、第１切り替え手
段１０を開成する（Ｓ３３）。その後、ポンプ５を一定
時間ｔ作動させた後（Ｓ３４）、ポンプ５を停止し（Ｓ
３５）、そして空気流入手段Ｂ２６を開成する（Ｓ３
６）。

【００５１】このような制御手段を行うことによって、
ポンプ５、バイパス回路８、第２往き管１１の未溶解空
気を水槽１に排出させると同時に、微細気泡発生部２の
細孔部を洗浄することができる。また操作時に生じるエ
ジェクタ部１５の空気流入部１６の空気逆流防止装置２
３から気泡流入手段Ｂ２６までの高負圧状態を大気圧に
戻すことができる。このことは図３で詳述したような微
細気泡発生時に空気流入手段Ｂ２６の開成トルクを小さ
くできる。上記Ｓ３２〜Ｓ３３の制御手段は、エジェク
タ部１５の負圧を最少限度にし、高負圧の上昇を抑える
ためである。

【００５２】図５は気泡運転前の各々の切り替え手段設
定について、微細気泡発生時を代表例としたフローチャ
ートを示す。Ｓ１３〜Ｓ１８は図２と同一の制御手段で
あるから説明は省略する。微細気泡スイッチを「切」す
る（Ｓ３７）と、空気流入手段Ｂ２６を閉成する（Ｓ３
８）とともに、ポンプ５を停止する（Ｓ３９）。その
後、第２切り替え手段１４を閉成（Ｓ４０）、第３切り
替え手段２２を第１戻り管２０、第２戻り管２１側に
（Ｓ４１）、第１切り替え手段１０を開成する（Ｓ４
２）ように切り替える。

【００５３】このような制御手段を行うことによって、
特に気泡の主機能であるマッサージ効果、温熱効果等の
目的を大気泡発生の運転スイッチ「入」にすると、ポン
プ５の作動と空気流入手段Ａ２５の開成で、すぐに大気
泡を発生することができる。

【００５４】図６は図１の変形例で、第２往き管１１に
流量検知装置２９を設け、微細気泡発生時を代表例とし
た配管回路図を示す。図１の実施例と同一構造で同一作
用をする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。

【００５５】微細気泡運転開始時および微細気泡発生時
に、前記流量検知装置２９の検知信号により正常か異常
を判定して運転を制御することによって、特に微細気泡
発生における異常を検知、すなわちポンプ５のエアーが
みによる流量低下や各々の切り替え手段１０、１４、２
２の切り替え異常による流量低下や流量上昇や微細気泡
発生部２、第２往き管２１、戻り管１９、第２戻り管２
１、バイパス回路１５等の目詰まりを検出することがで
きる。

【００５６】また異常検知の検知信号を出力し、ポンプ
５のエアーパージや各々の配管目詰まりクリーニング操
作、使用者に異常を知らせる等を容易に制御操作できる
極めて有効な手段である。図中では詳述していないが、
第２戻り管２１に流量検知装置２９を設けても同様の効
果を有する。

【００５７】図７は図１の第２変形例、第３切り替え手
段２２のモータ式の３方弁を、モータ式の２方弁からな
る第３切り替え手段３２とし、微細気泡発生時を代表例
とした配管回路図を示す。図１の実施例と同一構造で同
一作用をする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。

【００５８】戻り管１９に分岐部３１を備え、この分岐
部３１から第１戻り管３３と第２戻り管３４を分岐して
いる。前記第１戻り管３３とバイパス回路８との間に、
第３切り替え手段３２を設け、微細気泡発生時には、前
記第２戻り管３４からエジェクタ部１５の水流入部１７
のみから水を流入するように、第３切り替え手段３２を
閉成している。

【００５９】この第３切り替え手段３２をモータ式の２
方弁にすることによって、低コスト化と、図中では詳述
していないが、図１の配管回路図と比較してもわかるよ
うに、大気泡発生時にポンプ５の吸入部７へ流入量が多
くなり、吸入抵抗を低減が可能となる。また制御手段２
７は図２と同一であることから、動作説明は省略する。

【００６０】図８は図１の第３変形例で、微細気泡発生
部２と大気泡発生部３が直列一体化したものから、水槽
１に並列分離化し、微細気泡発生部３５と大気泡発生部
３６に分離し、微細気泡発生時を代表例とした配管回路
図を示す。図１の実施例と同一構造で同一作用をする部
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。

【００６１】微細気泡発生部３５に第２往き管３８を、
また大気泡発生部３６に第１往き管３７、戻り管１９お
よび空気流入手段Ａ２５をそれぞれ連結している。微細
気泡発生時には、バイパス回路８で空気を加圧溶解した
水は分岐部１３から第２往き管３８を通り、細孔構成か
らなる微細気泡発生部３５で急激に減圧され、水槽１に
微細気泡に吐出される。図中では詳述していないが、大
気泡発生時には第１往き管３６と第２往き管３７の両方
に流れ、大気泡発生部３６から吐出する水量はやや減少
する。

【００６２】しかしながら、図８の配管回路図の構成
は、特にユニットバス等の施工時、浴槽とユニット壁と
の距離が狭く、図１のような直列一体化の発生装置が施
工できない場合に有効な手段である。また制御手段２７
は図２と同一であることから、動作説明は省略する。

【００６３】

【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、（ａ）大気泡から微細気泡に変更された
時、（ｂ）微細気泡から大気泡に変更された時、エジェ
クタ部の空気流入部の負圧を小さくして空気流入手段Ｂ
の開成トルクを小トルクで開成ができ、安定して気泡発
生ができる。

【００６４】また本発明の請求項２記載の気泡発生装置
は、微細気泡発生時に空気流入手段Ａからの空気の流入
が無くなり、微細気泡の消泡作用を防止できる。また大
気泡発生時に空気流入手段Ｂからの空気の流入が無くな
り、ポンプがエアーがみすることなく安定した作動をす
ることができること、またポンプの耐久性を向上するこ
とができる。

【００６５】また本発明の請求項３記載の気泡発生装置
は、大気泡発生の運転スイッチを「切」にし、空気流入
手段Ｂを開成することによって、空気流入手段Ｂにかか
っている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Ｂ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。

【００６６】また本発明の請求項４記載の気泡発生装置
は、微細気泡発生の運転スイッチを「切」にし、空気流
入手段Ｂを閉成し、第２切り替え手段をバイパス回路閉
成側に、第３切り替え手段を第１戻り管と第２戻り管側
に、第１切り替え手段を第１往き管と第２往き管側の順
位で切り替えるか、また第２切り替え手段と第３切り替
え手段を同時優先し、第１切り替え手段を切り替え、一
定時間遅効させてポンプを停止し、空気流入手段Ｂを開
成することによって、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できる。

【００６７】また次の大気泡発生、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。さらに次にポンプを停止後、空気流入手段
Ｂを一定時間開成することにより、小トルクで空気流入
手段Ｂを開成することができる。

【００６８】また本発明の請求項５記載の気泡発生装置
は、気泡発生運転前の切り替え手段の設定として、第１
切り替え手段を第１往き管と第２往き管側に、第２切り
替え手段をバイパス回路閉成側に、第３切り替え手段を
第１戻り管と第２戻り管側することよって、特に気泡の
主機能であるマッサージ効果、温熱効果等の目的を大気
泡発生の運転スイッチ「入」にすると、ポンプの作動と
空気流入手段Ａの開成で、迅速に大気泡を発生すること
ができる。

【００６９】さらに本発明の請求項６記載の気泡発生装
置は、第２往き管または第２戻り管に流量検知装置を備
えることによって、微細気泡運転開始時および微細気泡
発生時に、正常か異常を判定して運転を制御することが
できる。特に微細気泡発生における異常を検知、すなわ
ちポンプのエアーがみによる流量低下や切り替え手段の
異常による流量低下、流量上昇や微細気泡発生部と第２
往き管の目詰まり等を検出することができる。また異常
検知の検知信号を出力し、ポンプのエアーパージ操作や
目詰まりクリーニング操作、使用者に異常を知らせる等
を容易に制御操作することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）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 （ｂ）同装置の微細気泡発生時を示す構成図

【図２】（ａ）同装置の大気泡発生から微細気泡発生に
変更する制御手段の動作フローチャート （ｂ）同装置の微細気泡発生から大気泡発生に変更する
制御手段の動作フローチャート

【図３】同装置の大気泡発生停止後の制御手段の動作フ
ローチャート

【図４】同装置の微細気泡発生停止後の制御手段の動作
フローチャート

【図５】同装置の微細気泡発生停止後の切り替え手段設
定の制御手段の動作フローチャート

【図６】同装置の第１変形例における微細気泡発生時を
示す構成図

【図７】同装置の第２変形例における微細気泡発生時を
示す構成図

【図８】同装置の第３変形例における微細気泡発生時を
示す構成図

【図９】従来の噴流浴装置を示すシステム構成図

【図１０】同装置のシャトルバルブの断面図

【図１１】同装置のレリーフバルブの断面図

【図１２】同装置の低圧噴流ノズルの断面図

【符号の説明】

１ 水槽 ２、３５ 微細気泡発生部 ３、３６ 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、３７ 第１切り替え手段 １１、３８ 第２往き管 １２、１３、３１ 分岐部 １４ 第２切り替え手段 １５ エジェクタ部 １６ 空気流入部 １７ 水流入部 １８ 抵抗部 １９ 戻り管 ２０、３３ 第１戻り管 ２１、３４ 第２戻り管 ２２、３２ 第３切り替え手段 ２３ 空気逆流防止装置 ２４ 空気制御装置 ２５ 空気流入手段Ａ ２６ 空気流入手段Ｂ ２７、３０ 制御手段 ２８ 操作部 ２９ 流量検知装置

───────────────────────────────────────────────────── 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 (6)

【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
   往き管に備える第１切り替え手段、および微細気泡発生
   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
   連通し、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
   のエジェクタ部の上流にバイパス水を制御する第２切り
   替え手段と、前記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、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Ｂ
   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、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３切り替え手段とを設け、前記大気泡発生部へ連通
   した空気流入手段Ａと第１切り替え手段と第２切り替え
   手段と空気流入手段Ｂと第３切り替え手段をポンプの動
   作中に気泡発生の変更が、大気泡から微細気泡に変更さ
   れた時、第１切り替え手段を第２往き管側に、第３切り
   替え手段を第２戻り管側に、第２切り替え手段をバイパ
   ス回路開成側の順位で切り替え接続するか、または第１
   切り替え手段を優先し、第３切り替え手段と第２切り替
   え手段を同時に切り替え、空気流入手段Ａを閉成して空
   気流入手段Ｂを開成し、また微細気泡から大気泡に変更
   された時、第２切り替え手段をバイパス回路閉成側に、
   第３切り替え手段を第１戻り管と第２戻り管側に、第１
   切り替え手段を第１往き管と第２往き管側の順位で切り
   替え接続するか、また第２切り替え手段と第３切り替え
   手段を同時優先し、第１切り替え手段を切り替え、空気
   流入手段Ｂを閉成して空気流入手段Ａを開成する制御手
   段を備えた気泡発生装置。
2. 【請求項２】ポンプの動作中に気泡発生の変更をした
   時、これまで開成していた空気流入手段Ａまたは空気流
   入手段Ｂを優先的に閉成せしめる請求項１記載の気泡発
   生装置。
3. 【請求項３】大気泡発生の運転スイッチを「切」にする
   と、ポンプを停止し、空気流入手段Ｂを開成してなる請
   求項１記載の気泡発生装置。
4. 【請求項４】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Ｂを閉成し、第２切り替え手段をバ
   イパス回路閉成側に、第３切り替え手段を第１戻り管と
   第２戻り管側に、第１切り替え手段を第１往き管と第２
   往き管側の順位で切り替えるか、また第２切り替え手段
   と第３切り替え手段を同時優先し、第１切り替え手段を
   切り替え、一定時間遅効させてポンプを停止し、空気流
   入手段Ｂを開成してなる請求項１記載の気泡発生装置。
5. 【請求項５】気泡発生運転前の切り替え手段の設定とし
   て、第１切り替え手段を第１往き管と第２往き管側に、
   第２切り替え手段をバイパス回路閉成側に、第３切り替
   え手段を第１戻り管と第２戻り管側としてなる請求項１
   記載の気泡発生装置。
6. 【請求項６】第２往き管または第２戻り管に流量検知装
   置を備え、微細気泡運転開始時および微細気泡発生時
   に、前記流量検知装置の検知信号により正常か異常を判
   定して運転を制御する制御手段を備える請求項１記載の
   気泡発生装置。