JP3360340B2 - 気泡発生ノズル装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水槽内に気泡を発生さ
せる気泡発生ノズル装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の気泡発生装置は、図１１
〜図１３に示すように、浴槽１内の温水２を循環させる
ためのポンプ３を備えたポンプユニット４と、ポンプ３
の吸い込み側管路５に連結された浴槽１内の温水２の吸
入器６および吐出側管路７に三方弁８を介して分岐連結
された低圧噴流ノズル９ならびに高圧噴流ノズル１０を
備えたノズルユニット１１からなっていた。高圧噴流ノ
ズル１０には温水２に空気を加圧溶解した水を減圧して
微細な泡ジェットを発生させるために、図１２に示す高
圧噴流ノズル１０の吐出側管７路内部の圧力によって開
閉する弁体１２と、弁体１２を付勢するスプリング１３
とで構成されたレリーフバルブ１４が設けられており、
吐出側管路７内が所定圧に達したときにレリーフバルブ
１４が開き微細な泡ジェットが発生するようになってい
た。低圧噴流ノズル９はジェット泡噴流を発生させるた
めに、図１３に示すように温水２の流動通路１５と、流
動通路１５の外周に設けられた空気流入通路１６とを備
え、流動通路１５を通った温水２は細い通路１７から広
い室１８に導入される。また空気流入通路１６を通った
空気は細い流路１９から室１８に送られて室１８内にお
いて混合されてノズル２０からジェット泡噴流として吐
出されていた（特公平３−１４４６４号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、弁体１２と吐出側管路７の内部との隙間
において微細気泡を発生させているため、吐出側管路７
の内部を流れる水の流れにより、吐出側管路７の内部と
弁体１２との隙間が一定に保たれず、安定して微細気泡
を発生しないという課題があった。

【０００４】また、スプリング１３で弁体１２を当接さ
せると共にレリーフバルブ１４で高圧噴流ノズル内の圧
力を一定にするためにスプリングの設定条件および弁
体、弁座の形状を定めるのが難しかった。

【０００５】さらに吐出流量が少なくなると弁体１２が
吐出管路７に当接するようになり、弁体１２と吐出管路
７との隙間が微小になり、微小なゴミでも詰まりやすか
った。

【０００６】本発明は上記構成により、弁座と弁体が一
定の距離を保つことで微細気泡を安定して発生させると
ともに、弁座と弁体が一定の距離を保つために微細気泡
を発生させる微細気泡発生ノズル装置を提供することを
第１の目的としたものである。さらに、ゴミを詰まりに
くくすることを第２の目的としたものである。また弁座
および弁体を簡単な形状で構成することにより低コスト
で安定した微細気泡を発生させることを第３の目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、前記水が通過する部分に設けた弁座と、前記
弁座に対向して設けられた弁体と、前記弁体に接続され
た弁軸と、前記弁軸を支える軸受とで構成したものであ
る。

【０００８】

【作用】本発明は上記構成により、弁体および弁座に凸
部をもたないで微小流路を確保した。このために微小流
路を水が流れるとき、弁体を開成させるときにもゴミが
つまらなく下流側に流し出される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例を図１〜図６に
基づいて説明する。２１は循環ポンプであり循環ポンプ
２１の吐出側２２と吸引側２３は三方弁２４及びエジェ
クタ２５を介する分岐回路２６で連通されている。水槽
２７には気泡発生ノズル装置２８が取り付けられてい
る。吐出側２２から気泡発生ノズル装置２８には主吐出
管路２９が電磁弁３０及び熱交換器３１を介して配管さ
れており、電磁弁２４とエジェクタ２５の間の分岐回路
２６から気泡発生ノズル装置２８には副吐出管路３２が
逆止弁３３、タンク３４を介して配管されている。また
熱交換器３１の下流側の主吐出管路２９とタンク３４下
流側の副吐出管路３２の間には逆止弁３５が設けられて
いる。また気泡発生ノズル装置２８には戻り管路３６が
接続されている。

【００１０】また、ポンプ２１の吸引側２３と分岐回路
２６と戻り管路３６との間には三方弁２４が配接されて
いる。三方弁２４からエジェクタ２５の負圧部３７へは
吸引管路３８が接続されている。さらにエジェクタ２５
の負圧部３７は副空気吸引管３９、一定空気量吸引ガバ
ナ４０を介して電磁弁４１が接続されている。電磁弁４
１には空気フィルター４２が接続されている。

【００１１】一方、気泡発生ノズル装置２８はノズルボ
ディ４３と、ノズルボディ４３の内部に設けられた微細
気泡発生手段４４と、微細気泡発生手段４４の下流側に
設けられた噴流ノズル４５と、噴流ノズル４５の下流側
に設けられた噴流ガイド４６、噴出方向が可変できる噴
流口４７、ノズルキャップ４８が設けられている。４９
はノズルアダプタ浴槽固定用フランジであり、噴流ガイ
ド４６を取り付けられるようになっている。５０、５
１、５２、５３はそれぞれ主吐出管路接続口、副吐出管
路接続口、主空気吸入管路接続口、戻り管路接続口であ
る。

【００１２】さらに微細気泡発生手段４４は、減圧弁ケ
ーシング５４と、減圧弁ケーシング内に設けられた弁座
５５と、弁座５５に設けられた衝突壁５６と、弁座に対
向して上流側に設けられた弁体５７と、弁体５７に接続
された弁軸５８と、弁軸に接続されたダイヤフラム５９
と、弁座５５と弁体５７とを開成させるために設けられ
たスプリング６０と、弁軸５８の振れをおさえるための
弁軸ガイド６１とで構成されている。また弁軸５８およ
び弁体５７には緩衝室６２と噴流ノズル４５の上流に設
けられた拡大室６３を連通する圧力導入管６４が、設け
られている。さらに弁体５７には一定距離維持手段であ
る突出体６５を弁座５５に対向して設けている。

【００１３】また主空気吸引管路接続口５２には主空気
吸引管路管６６及び電磁弁６７が接続されている。

【００１４】６８はコントローラーであり、６９は気泡
噴出をＯＮ−ＯＦＦまたは気泡の種類を切り換えるスイ
ッチである。７０は水槽２７内の水であり、７１、７２
はそれぞれ通常気泡または微細気泡発生時の水の流れを
示す矢印である。７３、７４はそれぞれ通常気泡または
微細気泡発生時の空気の流れを示す矢印である。７５は
気泡径が２〜５ミリ程度の通常気泡であり７６は気泡径
が１０〜２０ミクロン程度の微細気泡である。この実施
例において微細気泡発生手段４４は弁座５５と弁体５７
が開成しているときは大断面流路７７を形成し、弁座５
５と弁体５７が突出体６５を介して閉成している時は微
小断面流路７８を形成する。７９は噴流ノズル４５、主
空気吸引管５２の下流側にもうけられた混合室である。

【００１５】上記構成において動作を説明する。先ず気
泡径が２〜５ミリの気泡噴出時の動作を図１、図３によ
り説明すると、すべてが動作していない状態でかつ循環
ポンプ２１に水７０が満たされた状態でスイッチ６９の
「大」のボタンを押すとコントローラー６８により循環
ポンプ２１が運転される。循環ポンプ２１を運転すると
循環ポンプ２１から吐出された水７０は電磁二方弁３
０、熱交換器３１、主吐出管路２９を流れ、主吐出管路
接続口５０、拡大室６３を通過し、噴流ノズル４５から
噴出される。また一方で逆止弁３５、副吐出管路３２、
副吐出管路接続口５１を通過して拡大室６３を通過して
噴流ノズル４５から混合室７９に噴出される。これと同
時に電磁弁６７が開けられると、主空気吸引管６６、主
空気吸引管接続口５２を通過した空気が、噴流ノズル４
５から噴出する水７０により形成される負圧部に吸引さ
れ水７０と混合室７９で混合される。混合された水７０
は、噴流ガイド４６を通過して噴流口４７から水槽２７
内に噴出される。このとき弁体５７は弁座５５とはスプ
リング６０により開成している。

【００１６】さらにスイッチ６９の「切」を押すとコン
トローラー６８が働き、電磁弁６７が閉められ、循環ポ
ンプ２１を停止させる。

【００１７】次に微細気泡噴出時の動作を図２、図４よ
り説明すると、すべてが動作していない状態からスイッ
チ６９の「微」のボタンを押すとコントローラー６８に
より主吐出管路２９の電磁弁３０が閉められ、電磁弁４
１が設定時間により開閉されると共に三方弁２４の吸引
回路３８の吸引側に切り替えられ、循環ポンプ２１が運
転される。循環ポンプ２１を運転すると、循環ポンプ２
１から吐出された水７０は、副吐出回路３２へ流れると
共に、分岐回路２６へも流れる、このときエジェクタ２
５は機能し、水槽２７の水７０は吸引回路３８からエジ
ェクタ２５の負圧部３７に吸引される。水槽２７の水７
０が循環ポンプ２１の吸引側２３に吸引されると、循環
ポンプ２１の吸引側２３の圧力が上昇する。この状態で
循環ポンプ２１が運転されると吐出側２２の圧力が昇圧
される。何故なら気泡発生ノズル装置２８の内部の減圧
手段４４の内部にある加圧室８０に水７０が流れ込み一
定の圧力以上になると、ダイヤフラム５９がスプリング
６０を押し縮め、緩衝室６２内の圧力が上昇する。しか
し緩衝室６２の圧力は圧力導入管６４を経て加圧室８０
に伝達される。このことにより緩衝室６２の圧力が減少
して、弁体５７が弁座５５に閉成されるようになる。こ
のとき弁体５７と弁座５５が突起部６５を介して当接さ
れ微小断面流路７８が形成される。つまり弁体５７、弁
座５５、突出部５６とで構成される微小断面流路７８に
水７０が流れることになる。ここで水７０の流れが急縮
小されているため、循環ポンプ２１はほぼ締切運転の状
態で動作している。従って、吸引側２３の圧力が上昇し
たうえに循環ポンプ２１の締切圧力がプラスされ圧力上
昇が得られる。このような運転状態において、電磁弁４
１を開成させると、空気がフィルター４２、電磁弁４
１、一定空気量吸引ガバナ４０を介して、副空気吸引管
３９を通過してエジェクタ２５の負圧部３７に吸引され
る。吸引された空気はエジェクタ２５、分岐回路２６を
介して、吸引側２３から循環ポンプ２１に入り副吐出管
路３２から気泡発生ノズル装置２８へと送られる。この
とき副吐出管路３２内では高圧の為に吸引された空気は
水７０中に加圧溶解された状態にある。空気が溶解され
た水７０が気泡発生ノズル装置２８の減圧手段４４の弁
体５７と弁座５５が当接された時にできる微小断面流路
７８から噴出される。噴出された水７０は減圧されると
すぐに衝突壁５６に衝突する。衝突壁５６に衝突した水
７０は急激に減圧されるため溶解されていた空気が微細
気泡７６となり合流部６３に流れる。さらに微細気泡７
６は噴流ノズル４５、混合部７９、噴流ガイド４６を通
過して、噴流口４７より水槽２７内に噴出される。浴槽
２７の水７０は戻り管路５３、吸引回路３８、エジェク
タ２５、分岐回路２６、三方弁２４を介して循環ポンプ
２１へ戻る。

【００１８】さらにスイッチ６９の「切」を押すとコン
トローラー６８が働き、循環ポンプ２１を停止させる。
次に三方弁２４の分岐回路２６側と、電磁弁４１が閉め
られ、電磁弁３０が開けられる。このとき加圧室８０内
の圧力は下がり微小断面流路７８が大断面流路７７に切
り替えられる。

【００１９】また、微細気泡噴出状態から２〜５ミリの
気泡噴出状態に切り換えるとき、２〜５ミリの気泡噴出
状態から微細気泡噴出状態に切り換えるときは、それぞ
れの動作している状態を停止させた後に次の気泡噴出状
態に移る。

【００２０】以上の第一の実施例によれば次のような効
果がある。三方弁２４の流路を切り換え、電磁弁３０を
開閉させることにより自動的に通常気泡７５と、微細気
泡７６に切り換えることができる。また、弁座５５に対
して弁体５７をスプリング６０と、ダイヤフラム５９に
よる開閉させたためにコストが安くできる。さらに噴流
ノズル４５を減圧弁ケーシング５４と一体化することに
より噴流ガイド４５をノズルボディ４３より浴槽側より
取り外したときに一緒に取り外すことができる。また、
ダイヤフラム５９をもつ減圧手段を減圧弁ケーシング５
４に設けたために万一ダイヤフラムが破損したときでも
配管内の水漏れがおこらない。さらに微細気泡を発生さ
せるときに大きな流路を微小断面流路７８に自動的に切
り替えるために自動的にゴミつまりを解消でき、専用の
クリーニング機構を設ける必要がなくなる。また使用者
がクリーニングを怠っても、ジェット気泡を使用すれば
自動的にクリーニングできるために使用者に面倒な操作
が必要でなくなる。

【００２１】次に第二の実施例について図１、図２、図
３、図４、図７を用いて説明する。微細気泡発生手段４
４は、減圧弁ケーシング５４と、減圧弁ケーシング内に
設けられた弁座５５’と、弁座５５’に設けられた衝突
壁５６と、弁座５５’に対向して上流側に設けられた弁
体５７’と、弁体５７’に接続された弁軸５８と、弁軸
に接続されたダイヤフラム５９と、弁座５５’と弁体５
７’とを開成させるために設けられたスプリング６０
と、弁軸５８の振れをおさえるための弁軸ガイド６１と
で構成されている。また弁軸５８および弁体５７’には
緩衝室６２と噴流ノズル４５の上流に設けられた拡大室
６３を連通する圧力導入管６４が、設けられている。さ
らに弁座５５’には一定距離維持手段である突出体６
５’を弁体５７’に対向して設けている。以上記載以外
の事項については第１の実施例に同じであり省略する。

【００２２】次に第三の実施例について図１、図２、図
３、図４、図８、図９、図１０をもちいて説明する。微
細気泡発生手段４４は、減圧弁ケーシング５４と、減圧
弁ケーシング内に設けられた弁座５５と、弁座５５に設
けられた衝突壁５６と、弁座に対向して上流側に設けら
れた弁体８１と、弁体５７に接続された弁軸５８と、弁
軸８２に接続されたダイヤフラム５９と、弁座５５と弁
体８１とを開成させるために設けられたスプリング６０
と、弁軸８２の振れをおさえるための弁軸ガイド６１と
で構成されている。また弁軸８２および弁体８１には緩
衝室６２と弁座５５の下流に設けられた加圧室８０を連
通する圧力導入管６４が設けられている。さらに弁軸８
２の弁軸ガイド６１側および弁軸ガイド６１は一定距離
維持手段であり、弁軸８２と弁軸ガイド６１の端面が当
接したときに、弁座５５と弁体８１が微小断面流路７８
を形成する。以上記載以外の事項については第一の実施
例に同じであり省略する。

【００２３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の気泡発生ノズル装置によれば、弁体と弁座の距離を弁
軸と弁軸ガイドで移動距離を規制することで弁座と弁体
の形状を突起体をもたずに微小流路を形成するために低
コストでできる。これとともにさらに微細気泡発生時に
もゴミが詰まりにくくなる。また弁座と弁体を単純な形
状にでき弁体と弁座とを開成させさば全くゴミ詰まりが
なくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例における通常気泡発生状
態の気泡発生ノズル装置の断面図

【図２】同装置の微細気泡発生状態のノズル断面図

【図３】同装置の通常気泡発生の動作状態を示すシステ
ム回路図

【図４】同装置の微細気泡発生の動作状態を示すシステ
ム回路図

【図５】同装置の減圧手段の分解斜視図

【図６】同装置の減圧手段の一定距離維持手段の拡大傾
斜図

【図７】本発明の第二の実施例における気泡発生ノズル
装置の減圧手段の一定距離維持手段を示す拡大斜視図

【図８】同装置の減圧手段の分解斜視図

【図９】同装置の減圧手段の一定距離維持手段の拡大傾
斜図

【図１０】同装置の減圧手段の一定距離維持手段の拡大
断面図

【図１１】従来の気泡発生装置のシステム構成図

【図１２】同装置の微細気泡発生ノズル装置の拡大断面
図

【図１３】同装置の通常気泡発生ノズル装置の拡大断面
図

【符号の説明】

２８ 気泡発生ノズル装置 ２９ 主吐出管路 ３２ 副吐出管路 ３６ 戻り管路 ５５ 弁座 ５７ 弁座 ６５ 突起体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (72)発明者 吉田 恒弘 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 江村 雄一 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 久保 和男 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−38353（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−123371（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61H 23/00 A47K 3/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】空気が加圧溶解した水を減圧させることに
   より、気泡を発生させる気泡発生装置において、前記水
   が通過する部分に設けた弁座と、前記弁座に対向して設
   けられた弁体と、前記弁体に接続された弁軸と、前記弁
   軸を支える軸受とからなり、前記弁座と前記弁体とが閉
   成時で前記弁軸と前記軸受けが当接した時に前記弁体と
   前記弁座とが一定距離を保って閉成する気泡発生ノズル
   装置。