JPH0767931A - 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、大気泡発生部３
を備え、ポンプ５の吐出部６と吸入部７の間のバイパス
回路８内に第１切り替え手段１１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Ｂ２３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Ａ２２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。ま
たポンプ１０３の吸入側管路１０５にはジェット通路１
１２が設けられ、吐出側管路１０７からジェット通路１
１２の間にはシャトルバルブ１１３を介して分岐通路１
１４を配管している。

【０００３】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１１７、空気取り入れ通路１
１８、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】また低圧フンリュウのする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。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１０
６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。

【０００５】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。

【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ある。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が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が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、上記の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。

【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
に連通した第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
管側に、微細気泡発生時に第２往き管とバイパス回路側
に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、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戻り管に流れを切
り替える第２切り替え手段とを設け、前記大気泡発生部
に連通した空気流入手段Ａと第１切り替え手段と空気流
入手段Ｂと第２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往き管とバイパス回
路側に、第２切り替え手段を第２戻り管側に切り替え接
続した後、ポンプを作動し、空気流入手段Ｂを開成する
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た
後、ポンプを作動し、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。

【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、前記ポンプの
停止した後に気泡発生の変更をし、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。

【００１２】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Ａを閉成し、空気流入手段Ｂを開成してなる
ものである。

【００１３】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、ポンプを作動し、ポ
ンプを一定時間作動させた後、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。

【００１４】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切り替え手段を第１戻
り管と第２戻り管側としてなるものである。

【００１５】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。

【００１６】

【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２切り替え手段を第
２戻り管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。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。

【００１７】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。

【００１８】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。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。

【００１９】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。そしてポンプ
を作動し、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。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。

【００２０】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切り替え手段を第１戻
り管と第２戻り管側にすることによって、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。

【００２１】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。

【００２２】

【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Ａ２２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、途中に
第１切り替え手段１１で、モータ式の３方弁を設け、第
１往き管９と第２往き管１１とバイパス回路８に連通す
る。

【００２３】そして１２は前記第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１４を備えている。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。

【００２４】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Ｂ２３に連通している。２５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Ａ２２、空気流入手段Ｂ２３にそれぞれ結
線した制御手段２４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。

【００２５】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２４により次のように制御され
る。第２切り替え手段１９を第１戻り管１７と第２戻り
管１８側に、第１切り替え手段１１を開成し第１往き管
９と第２往き管１０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１６から
第１戻り管１７と第２戻り管１８の２経路を通り、ポン
プ５の吸入部７に吸入される。このように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１切り替え手段１
１によりバイパス回路８が閉成されているため、第１往
き管９と第２往き管１０の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
Ａ２２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。

【００２６】（ｂ）微細気泡発生の運転 操作部２５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２４により次のように制御
される。第１切り替え手段１１を切り替え、第２往き管
１０とバイパス回路８側に、第２切り替え手段１９を第
２戻り管２１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１６から第
２戻り管１８を通り、エジェクタ部１２の水流入部１４
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。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１０が昇圧される。

【００２７】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Ｂ２３から空気を
流入し、空気制御装置２１により一定の安定した空気量
にして空気逆流防止装置２２を介して空気流入部１３よ
りエジェクタ部１２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側と第２往き
管１０の両方に流れる。この時、バイパス回路８、第２
往き管１０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７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。

【００２８】また未溶解の空気は第１切り替え手段１１
から第２往き管１０側に吐出する水量Ｑ１とバイパス回
路８側に流れる再循環水Ｑ２とエジェクタ部１２の水流
入部１４から流入する水量Ｑ３とした場合、Ｑ１＝Ｑ
３、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側に流れる再循環する水量
Ｑ２は可能な限り多くすることが望ましい。なぜならＱ
２／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内でさら
に加圧溶解することができる。

【００２９】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
のフローチャートを示し、こ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Ａ２２の開成Ｓ５、微細気泡スイッチを
「入」のＳ１３から空気流入手段Ｂ２３の開成Ｓ１７は
すでに上述しているので説明を省略する。（ａ）の如く
大気泡発生中から微細気泡発生に操作部２５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
（Ｓ６）、優先的に空気流入手段Ａ２２を閉成し（Ｓ
７）、ポンプが停止する（Ｓ８）。

【００３０】次に第１切り替え手段１１を切り替え（Ｓ
９）、第２往き管１０とバイパス回路８に通水するよう
に切り替える。そして第２切り替え手段１９を第２戻り
管２１に切り替える（Ｓ１０）。各切り替え手段１１、
１９が切り替わると、ポンプ５を作動させ（Ｓ１１）、
空気流入手段Ｂ２３を開成し（Ｓ１２）、微細気泡発生
の運転に入る。このようなシーケンスによることによっ
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のエジェクタ作用により、前記空気流入手段
Ａ２２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Ａ２２を優先的に閉成するものであ
る。

【００３１】またポンプ５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、気流入手段Ｂ２３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できる。

【００３２】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１１を第１往き管９と第２往
き管１０に連通開成したままで、かつ第２切り替え手段
１９を第２戻り管に切り替えると、エジェクタ部１２の
水流入部１４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。

【００３３】一方、（ｂ）の如く微細気泡発生中から大
気泡発生に操作部２５により変更を指示、大気泡スイッ
チを「入」にすると（Ｓ１８）、優先的に制御手段２４
が空気流入手段Ｂ２２を閉成し（Ｓ１９）、ポンプ５を
停止する（Ｓ２０）。次に第２切り替え手段１９を第１
戻り管１７と第２戻り管１８に切り替え（Ｓ２１）、第
１切り替え手段１１を切り替え（Ｓ２２）、第１往き管
９と第２往き管１０に切り替える。各切り替え手段１
９、１１が切り替わるとポンプを作動し（Ｓ２３）、空
気流入手段Ａ２２を開成し（Ｓ２４）、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Ｂ２３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１２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。

【００３４】このため、空気流入手段Ｂ２３を優先的に
閉成するものである。最悪な高負圧状態になる条件は、
ポンプ５が作動中に第２切り替え手段１９を第２戻り管
２１に連通したままで、かつ第１切り替え手段１１を切
り替え、第１往き管９と第２往き管１０側に切り替える
と、エジェクタ部１２の水流入部１４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１９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。

【００３５】図３は大気泡発生の停止後のフローチャー
トを示す。Ｓ１〜Ｓ５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
２２が閉成する（Ｓ２７）。その後、空気流入手段Ｂ２
３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１２の
空気流入部１３の空気逆流防止装置２０から気泡流入手
段Ｂ２３までの高負圧状態を大気圧に戻すことができ
る。このことは微細気泡発生時に空気流入手段Ｂ２３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１２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２切り替え手段１９、第
１戻り管１７、第２戻り管１８および戻り管１６等の総
抵抗によって決定される。

【００３６】しかしながら、前記第２切り替え手段１９
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。また各戻り管１６、
１７、１８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１２
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。

【００３７】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〜Ｓ１７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Ｂ２３を閉成し（Ｓ３
０）、ポンプ５を停止する（Ｓ３１）。次に第２切り替
え手段１９を第１戻り管１７と第２戻り管１８側に切り
替え（Ｓ３２）、第１切り替え手段１１を第１往き管９
と第２往き管１０側に切り替える（Ｓ３３）。そして各
切り替え手段１９、１１が切り替わると、ポンプ５を作
動させ（Ｓ３４）、ポンプ５を一定時間ｔ作動させた
（Ｓ３５）後、ポンプ５を停止し（Ｓ３６）、空気流入
手段Ｂ２３を開成する（Ｓ３７）。

【００３８】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１０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１２の空気流入部１３の空気逆流防止装置２
０から気泡流入手段Ｂ２３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Ｂ２３の開成トルクを小さ
くできる。

【００３９】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〜Ｓ１７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（Ｓ３８）と、空気流入手段Ｂ２３を閉成する（Ｓ３
９）とともに、ポンプ５を停止する（Ｓ４０）。その
後、第２切り替え手段１９を第１戻り管１７、第２戻り
管１８側に切り替え（Ｓ４１）、第１切り替え手段１１
を第１往き管９と第２往き管１０側に切り替える（Ｓ４
２）。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Ａ２２の開成で、すぐに大気泡を発
生することができる。

【００４０】図６は図１の変形例で、第２往き管１０に
流量検知装置２６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。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２６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１１、１９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１０、戻り管１
６、第２戻り管１８、バイパス回路８等の目詰まりを検
出することができる。

【００４１】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１８に流量検知装置を設けても同様の効果を
有する。

【００４２】図７は図１の第２変形例で、第２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２切り替え手段２９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１６に分
岐部２８を備え、この分岐部２８から第１戻り管３０と
第２戻り管３１を分岐している。

【００４３】前記第１戻り管３０とバイパス回路８との
間に、第２切り替え手段２９を設け、微細気泡発生時に
は、前記第２戻り管３１からエジェクタ部１２の水流入
部１４のみから水を流入するように、第２切り替え手段
３０を閉成する。この第２切り替え手段２９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への流入
量が多くなり、吸入抵抗の低減が可能となる。また制御
手段２４は図２と同一であることから、動作説明は省略
する。

【００４４】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３２と大気泡発生部
３３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３２に第２往き管
３５を、また大気泡発生部３３に第１往き管３４、戻り
管１６および空気流入手段Ａ２２をそれぞれ連結してい
る。

【００４５】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、第１切り替え手段１１から第２
往き管３５を通り、細孔構成からなる微細気泡発生部３
２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３４と第２往き管３５の両方に流れ、大気泡発生部３
３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
列一体化の気泡噴流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２４は図２と同一であることか
ら、動作説明は省略する。

【００４６】

【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
向上できること。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。

【００４７】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。

【００４８】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。

【００４９】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。そしてポンプ
を作動して、ポンプを一定時間作動させて後、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。

【００５０】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
替え手段を第１戻り管と第２戻り管側することによっ
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。

【００５１】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、３２ 微細気泡発生部 ３、３３ 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、３４ 第１往き管 １０、３５ 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 １５ 抵抗部 １６ 戻り管 １７、３０ 第１戻り管 １８、３１ 第２戻り管 １９、２９ 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Ａ ２３ 空気流入手段Ｂ ２４、２７ 制御手段 ２５ 操作部 ２６ 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、大気泡発生部に連通した第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往き管側に、微細
   気泡発生時に第２往き管とバイパス回路側に流れを切り
   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、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戻り管に流れを切り替える第２
   切り替え手段とを設け、前記大気泡発生部に連通した空
   気流入手段Ａと第１切り替え手段と空気流入手段Ｂと第
   ２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往き管とバイパス回路側に、第２切り替え
   手段を第２戻り管側に切り替え接続した後、ポンプを作
   動し、空気流入手段Ｂを開成するか、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た後、ポンプを作動し、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】ポンプの停止した後に気泡発生の変更を
   し、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Ａを閉成し、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、
   ポンプを作動し、ポンプを一定時間作動させた後、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。