JPH0767930A - 気泡発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 浴槽水中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と、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Ｂ
２６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。

【０００４】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１２
２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。また低圧噴流ノズル１０９は、図１
０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１２
７の下流には細い通路１２９、広い室１３０、ノズル１
３１が構成されている。また空気流入通路１２８は細い
通路１３２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を開成する。

【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。

【０００８】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１
０３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１０６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。

【０００９】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のジェットの通路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。

【００１０】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。

【００１１】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。

【００１２】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、微細気泡発生をともに安定化する
ものである。

【００１３】

【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通水を開閉制
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
手段をポンプの停止した後に、気泡発生の変更をし、
（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に切り
替え接続し、空気流入手段Ａを閉成して空気流入手段Ｂ
を開成した後、ポンプを作動するか、（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
側で切り替え接続し、空気流入手段Ｂを閉成して空気流
入手段Ａを開成した後、ポンプを作動する制御手段を備
えたものである。

【００１４】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
停止した後で気泡発生の変更をするときに、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
的に閉成せしめるものである。

【００１５】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。

【００１６】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、ポンプを停止
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
き管側に切り替えた後、ポンプを一定時間作動させ、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。

【００１７】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
管側としてなるものである。

【００１８】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
制御手段を備えるものである。

【００１９】

【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する場合、ポンプを停
止することにより、配管回路がほぼ大気圧に戻り、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
に切り替える切り替えトルクが小さくなる。このことは
各切り替え手段の耐久性を著しく向上することができ
る。また各切り替え手段の順位を限定する必要がなくな
り、同時に切り替えができるため、切り替え時間を短か
くすることができる。そして切り替えが終了するとポン
プを作動して、微細気泡運転とする。

【００２０】一方、（ｂ）微細気泡から大気泡に変更す
る場合も同様に、ポンプを停止することにより、配管回
路がほぼ大気圧に戻り、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
に切り替える切り替えトルクが小さくなる。作用効果は
（ａ）と同様のため説明を省略する。そして切り替えが
終了するとポンプを作動して、大気泡運転とする。

【００２１】上記第２技術手段において、ポンプを停止
した後、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、次
の気泡運転準備が迅速化できる。またポンプがエアーが
みすることなく安定した作動をすることができること、
さらにポンプの耐久性も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を形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
成後、ポンプを停止するため、上述の如く、配管回路が
ほぼ大気圧に戻った状態で、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
管側に同時切り替えができる。

【００２５】そしてポンプを一定時間作動して、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、すた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、次の微細気泡運
転時に小トルクで空気流入手段Ｂを開成することができ
る。

【００２６】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
スを回路閉成側に、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することができる。

【００２７】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。

【００２８】

【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。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、１３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。

【００２９】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。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開成側に、
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。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。

【００３２】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からいきおいよく吐出
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。
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。

【００３３】（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「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。

【００３４】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。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。

【００３５】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。

【００３６】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Ｑ１となり、吐出した水量Ｑ１分のみをＱ
３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。

【００３７】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Ｓ１５から空気流入手
段Ｂ２６の開成Ｓ２０はすでに上述しているので説明を
省略する。

【００３８】（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）と同時にポ
ンプが停止する（Ｓ９）。そして次に第１切り替え手段
１０を閉成して（Ｓ１０）第２往き管１１に通水するよ
うに切り替え、第３切り替え手段２２を第２戻り管２１
に切り替え（Ｓ１１）、第２切り替え手段１４を開成し
て（Ｓ１２）、バイパス回路８に水を循環させるように
同時に切り替える。

【００３９】各切り替え手段１０、２２、１４が切り替
わると、ポンプ５を作動させ（Ｓ１３）、そして空気流
入手段Ｂ２６を開成し（Ｓ１４）、微細気泡発生の運転
に入る。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が流れるため、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Ａ２５を優先的に閉成するものであ
る。

【００４０】またポンプを停止し、配管回路を大気圧状
態で各切り替え手段を切り替えることができるため、小
トルクで切り替えることができる。そしてポンプ５を作
動し、空気流入手段Ｂ２６を開成すると微細気泡が発生
する。切り替えトルクが小トルクであることは、各切り
替え手段の耐久性が向上し、より安定、確実に切り替え
ることができるものである。さらに各切り替え手段の切
り替え順位に限定されることがなく、同時に短時間切り
替えができる。さらにまたポンプの停止、作動の時間も
短く、気泡変更時間が総合的に迅速化ができる。

【００４１】最悪な高負圧状態になる条件は、ポンプを
作動中に第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、水回路と空気流入回
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。

【００４２】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「入」にすると（Ｓ２１）、優先的に制御手段２７が
空気流入手段Ｂ２６を閉成し（Ｓ２２）、ポンプ５を停
止する（Ｓ２３）。そして第２切り替え手段１４を閉成
して（Ｓ２４）、バイパス回路８の循環を停止させ、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（Ｓ２５）、第１切り替え手段１０を開成し
て（Ｓ２６）、第１往き管９と第２往き管１１に通水で
きるように同時に切り替える。

【００４３】各切り替え手段１４、２２、１０が切り替
わるとポンプを作動し（Ｓ２７）、空気流入手段Ａ２５
を開成し（Ｓ２８）、大気泡発生の運転に入る。このよ
うなシーケンスにすることによって、（ａ）と同様の効
果が得られる。また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。

【００４４】最悪な高負圧状態になる条件は、ポンプ５
が作動中に第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。

【００４５】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
９）と、ポンプ５が停止し（Ｓ３０）、空気流入手段Ａ
２５が閉成する（Ｓ３１）。その後、空気流入手段Ｂ２
６を開成する（Ｓ３２）。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。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】図４は微細気泡発生の停止後のフローチャ
ートを示す。Ｓ１５〜Ｓ２０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（Ｓ３３）と、空気流入手段Ｂを閉成し（Ｓ３
４）、ポンプ５を停止する（Ｓ３５）。そして第２切り
替え手段１４を閉成し（Ｓ３６）、第３切り替え手段２
２を第１戻り管２０と第２戻り管２１に切り替え（Ｓ３
７）、第１切り替え手段１０を開成し（Ｓ３８）、各切
り替え手段を同時に切り替える。そして各切り替え手段
１４、２２、１０が切り替わると、ポンプ５を作動させ
（Ｓ３９）、一定時間 ｔ作動させた後（Ｓ４０）、ポ
ンプ５を停止し（Ｓ４１）、空気流入手段Ｂ２６を開成
する（Ｓ４２）。

【００４９】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。

【００５０】図５は気泡運転前の各々切り替え手段設定
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。Ｓ１５〜Ｓ２０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
（Ｓ４３）と、空気流入手段Ｂ２６を閉成する（Ｓ４
４）とともに、ポンプ５を停止する（Ｓ４５）。その
後、第２切り替え手段１４を閉成（Ｓ４６）、第３切り
替え手段２２を第１戻り管２０、第２戻り管２１側に切
り替え（Ｓ４７）、第１切り替え手段１０を開成する
（Ｓ４８）。

【００５１】このような制御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。

【００５２】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。

【００５３】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、２２
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等の目詰まりを制御手段３０によ
って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５のエアーバ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。

【００５４】図７は図１の第２変形例で、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。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。

【００５５】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。この第３切り替え手段３２をモー
タ式に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への
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２７は図２と同一であることから、動作説明は
省略する。

【００５６】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。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。

【００５７】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。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。

【００５８】

【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、大気泡から微細気泡に変更する時、あるい
は微細気泡から大気泡に変更する時、かならずポンプを
停止して、配管回路がほぼ大気圧に戻った状態で、各切
り替え手段が切り替わるため、切り替えトルクを小トル
クとすることができ、各切り替え手段の耐久性を著しく
向上できる。また各切り替え手段の切り替え順位を限定
することなく、同時に切り替えができることから、切り
替え時間を迅速化できる。

【００５９】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
がなくなり、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、またポンプの耐久性を向上することがで
きる。

【００６０】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。

【００６１】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、ポンプを停止して、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往き管側荷切り替え、そしてポンプを一定時間作
動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。また次の大気泡発
生、微細気泡発生を安定化、すなわちポンプ作動の立ち
上がりをスムーズにすることができる。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。

【００６２】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。

【００６３】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通水を開閉制御する第
   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
   ンプの停止した後に、気泡発生を変更し、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に切り替え接続し、空気流
   入手段Ａを閉成して空気流入手段Ｂを開成した後、ポン
   プを作動するか、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往き管側で切り替え接続し、空気
   流入手段Ｂを閉成して空気流入手段Ａを開成した後、ポ
   ンプを作動する制御手段を備えた気泡発生装置。
2. 【請求項２】ポンプの停止した後で気泡発生の変更をす
   るときに、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、ポンプを停止し、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往き管側に切り替えた後、ポンプを一
   定時間作動させ、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。